國內首款1.6Tb/s硅光互連芯片在NOEIC完成研制

  隨著超級計算、人工智能、5G等新興技術的蓬勃發展，全球數據交換需求爆發式增長，光收發模塊市場已達千億。目前，國際上400G光模塊進入商用部署階段，800G光模塊樣機研制和技術標準正在推進中。2021年12月13日，針對1.6T光接口的MSA(Multi-Source Agreement，多源協議)行業聯盟宣布成立，宣告1.6Tb/s光模塊將成為下一步全球競相追逐的熱點。然而，1.6Tb/s光芯片在速率、集成度、封裝技術等方面都具有極高挑戰，國際上還沒有明確和完善的解決方案。

以太網聯盟預測2023年后數據速率將達到1.6TE

  近日，國家信息光電子創新中心(NOEIC)、鵬城實驗室、中國信息通信科技集團光纖通信技術和網絡國家重點實驗室、武漢光迅科技股份有限公司，在國內率先完成了1.6Tb/s硅基光收發芯片的聯合研制和功能驗證，實現了我國硅光芯片技術向Tb/s級的首次跨越。研究人員分別在單顆硅基光發射芯片和硅基光接收芯片上集成了8個通道高速電光調制器和高速光電探測器，每個通道可實現200Gb/s PAM4高速信號的光電和電光轉換，最終經過芯片封裝和系統傳輸測試，完成了單片容量高達8×200Gb/s光互連技術驗證。該工作刷新了國內此前單片光互連速率和互連密度的最好水平，展現出硅光技術的超高速、超高密度、高可擴展性等突出優勢，為下一代數據中心內的寬帶互連提供了可靠的光芯片解決方案。

1.6Tb/s 硅基光發射芯片

1.6Tb/s 硅基光接收芯片

200Gb/s PAM4硅基光調制器發射眼圖

200Gb/s PAM4硅基光探測器接收眼圖

  NOEIC一直致力于推動高端光電子芯片的技術演進、國內首產和產業轉化。近年來，在超高速光收發芯片技術上獲得持續突破，相繼研制出一系列新型的超100Gbaud硅光調制器和探測器成果，先后在Nature Communications、IEEE JSSC、ECOC PDP、ACP PDP上發布，并入選“中國光學十大進展”、“中國半導體十大研究進展”，面向Tb/s光模塊作出了充分的技術儲備。

  NOEIC同時積極參與和推動相關標準制定工作，牽頭中國通信標準化協會(CCSA)“100GBaud及以上高速光收發器件研究”、“800G光收發合一模塊：4×200G”標準，為我國高速光模塊行業標準制定貢獻力量。國家信息光電子創新中心將繼續聯合國內優勢單位，共同完成相關技術驗證和產業轉化等工作，力爭為我國信息光電子行業提速升級、快速占據產業制高點提供有力支撐。