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提供下一代光通信能力的光子集成电路

Whoscored中文官网 | 编译自 Photonics Frontiers

今年3月，OpenLight展示了一个可用于Tower公司PH18DA平台的224G磷化铟调制器，此举有望实现更快的通信速度。

Scintil公司的光子集成电路解决方案旨在促进数据中心、高性能计算和5G网络的通信（姜杰峰/Shutterstock.com）。

新的224G调制器被集成在一个示范性的光子集成电路（PIC）上，带有一个异质集成激光器和其他所需的硅光子学元件，构成一个完整的发射器。在异质硅光子学平台上制造这些元件，可以显著提高产量，降低生产的复杂性，并提高性能。

作为完全运行的PIC的一部分，OpenLight公司扩大了其PAM4调制器的速度，并展示了PAM4 224G。

美国HGGenuine公司研发副总裁Jim Theodoras说："200G调制是基于200G/lane的下一代以太网速度的一个关键构件和关键路径"。这不仅仅是一个200G调制器，而是一个可用于混合光子集成电路的调制器。如果没有光子集成电路，下一代以太网无法提供客户要求的数据通信的功率和密度。

数据通信客户现在可以将他们基于DR和FR的多线数据通信设计扩展到每波长224G，在不增加PIC成本的情况下将整体速度提高一倍。

OpenLight公司首席执行官Adam Carter博士说："这种新的调制器使每个PIC的速度提高了一倍。例如，我们最近发布的800G DR8 PIC可以成为一个1.6T的PIC（8x200G）。另外，一个400G DR4 PIC现在可以提供800G的四通道。我们的最新产品使数据通信客户不仅能够为未来做好准备，而且还能跟上对提高连接速度日益增长的需求。

该技术在硅光子学平台上实现了224G的运行，实现了片上激光器和光学增益能够提供的同样的益处，而不需要独立的激光器和昂贵的连接方法。

Dell'Oro集团数据中心和园区以太网交换机市场研究副总裁SamehBoujelbene说："随着对更高数据速率的需求有增无减，开发先进技术以满足这些需求变得越来越重要。200G/通道光链路将是至关重要的，在发布下一代Serdes的同时，以合适的密度和功耗带来1.6Tb和3.2Tb光链路，用于各种架构，支持云、AI/ML和HPC应用所需的大规模带宽扩展。"

光子集成电路的商业化

在过去的一年里，其他从事集成电路研究的公司在实现PIC的商业化方面取得了重大进展。

例如，位于瓦伦西亚的初创公司iPronics是一个即插即用、可编程的光子微芯片的开发者，它向客户交付了第一批产品。这些客户包括一家跨国电信和电子公司、一家欧洲的光网络公司和一家大型美国技术公司。该公司在2022年筹集了370万欧元，将其光子处理器推向市场，几个月后就宣布了这个消息。该公司的目标是使计算光子学在商业上负担得起，并鼓励其在工业的各个层面得到采用。

Scintil Photonics公司推出了一个III-V增强的硅基光电子集成电路（IC）原型。该解决方案由商业代工厂提供的标准硅基光电子材料制成的所有有源和无源元件组成，在先进硅基光电子电路的背面集成了III-V族光学放大器/激光器。

Scintil的解决方案旨在促进数据中心、高性能计算（HPC）和5G网络的通信，这些是光收发器的主要用户。1,600Gb/s的IC原型，集成了硅调制器和锗光电探测器，支持56GBaud PAM 4，并集成了III-V-光学放大器。它能够通过并行化提供可持续的比特率，并以具有竞争力的每千兆比特/秒的成本提高波特率。该集成电路利用硅片上III-V材料的晶圆级键合来集成光放大器/激光器。

在OFC 2023上，该公司展示了用于高性能计算和人工智能应用的单芯片多端口100GHz分布式反馈梳状激光源。Scintil的梳状激光源是第一个完全集成的单芯片，可实现100GHz的频率间隔，是目前可用间隔的一半到四分之一。它的主要优势之一是其非常窄的受控信道间距，这是增加单个光纤载体数量的重要能力。