ICC訊  研究人員近日展示了一種在硅晶圓上實現的高速數據傳輸、超低功耗集成光鏈路。這一進展得益于新型低能耗磷化銦薄膜光子器件，有望在不影響速度的情況下，提升集成光子電路板和芯片封裝的能效。

  日本NTT公司的Tatsurou Hiraki將在2025年3月30日至4月3日于舊金山莫斯康中心舉行的全球光通信與網絡頂級盛會——OFC大會上介紹這一研究成果。

  “低功耗無疑是數據傳輸中的關鍵性能指標，尤其是在超大規模數據中心部署中，與其他重要因素同等重要，”OFC小組委員會主席、新加坡先進微電子制造公司（AMF）的Patrick Guo-Qiang Lo表示，“這項工作令人印象深刻地展示了一種創新的薄膜方法，推動了關鍵組件朝著這一目標邁進。”

  為滿足人工智能和機器學習日益增長的數據處理需求，電路板和芯片封裝內部的數據傳輸連接速度顯著提升。盡管新的晶圓級封裝技術通過縮短組件間互連長度，實現了硅晶圓上的高速數據傳輸，但降低功耗仍面臨挑戰，因為傳統的銅線導致能效低下。因此，服務器、封裝和芯片之間的數據傳輸所需功耗將增加，阻礙人工智能和機器學習的進一步發展。

  光互連是降低功耗的有前景的解決方案，研究人員正在開發用于數據中心的相關技術。然而，在短距離互連（如板內和封裝內）中降低功耗仍存在挑戰。將激光器和調制器集成到光子芯片中是一種潛在的解決方案，但傳統光子器件仍需要與電鏈路相同的功耗水平。新型基于薄膜的磷化銦器件因其高效性和與低損耗光波導的更好集成而備受關注，但需要進一步優化以提升其在計算封裝內超短距離互連中的性能。

  為解決這一挑戰，研究人員開發了一種新型低能耗薄膜電吸收調制器，集成了分布式反饋（EA-DFB）激光器，并將其與薄膜光電二極管集成。這些器件與7.6毫米長的氧化硅波導耦合，在硅晶圓上形成了電-光-電（E-O-E）鏈路。

  “我們使用了具有100微米長有源區的薄膜激光器，以實現低閾值電流和高微分量子效率，”Hiraki表示，“由此產生的E-O-E鏈路在傳輸50和64 Gbit/s的非歸零信號時，僅消耗0.14或0.26 pJ/bit的能量。因此，這種光鏈路是實現比PCIe 6.0標準及更高版本的電鏈路更低功耗的關鍵。”

  OFC大會將在為期五天的技術會議期間展示超過650項高影響力的同行評審科研成果，包括此項研究。

  關于OFC

  2025年光纖通信大會暨展覽會（OFC）是光通信與網絡專業人士的頂級盛會。50年來，OFC吸引了全球各地的與會者前來交流、學習、建立聯系并推動業務發展。

  OFC包括動態的商業計劃、全球公司的展覽以及高影響力的同行評審研究，共同展示塑造整個光網絡和通信行業趨勢的內容。OFC由IEEE通信學會（IEEE/ComSoc）和IEEE光子學會共同贊助，并由Optica共同贊助和管理。OFC將于2025年3月30日至4月3日在美國加州舊金山莫斯康中心舉行，會議結束后提供點播內容訪問。所有技術會議、研討會、小組討論和展區會議（經演講者許可）將對全會議注冊者開放。

  原文：https://www.ofcconference.org/en-us/home/news-and-press/press-releases/2025/ofc-conference-to-showcase-energy-efficient-optica/