ICC讯 在力需求爆发的时代内江pvc管粘接胶水厂家，传统可插拔光模块已难以满足带宽、密度互联的需求。共封装光学(CPO)技术因其能够在小体积内实现带宽，成为未来数据通信的重要发展向。然而，CPO技术中的光耦精度问题直是实现能光引擎的挑战之。
近期，来自中科院的项针对100 Gbps垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列的密度光耦封装研究取得了重要突破。该研究提出了种90°弯曲二维光纤阵列(2D-FA)，通过创新设计和精度工艺，成功实现了光耦，为CPO应用提供了可行的解决案。
创新点：90°弯曲光纤阵列
传统光耦案通常采用45°反射镜实现光束90°转向，但这种式需要引入额外的透镜和反射镜，不仅增加了系统复杂度，还带来了额外的耦损耗。本研究设计的90°弯曲二维光纤阵列需任何光学耦元件(如透镜或反射镜)，直接通过光纤弯曲实现光束转向，显著提了光耦密度，并克服了空间堆叠的限制。
图1 本研究案原理图
精度对准的重要
光耦过程中的对准误差直接影响耦率。研究表明，100 Gbps VCSEL的光束发散角较大(30°)，因此对对准精度的要求为苛刻。仿真结果显示，在-1 dB损耗条件下，100 Gbps VCSEL需要的对准精度为：
横向误差：±17 μm
纵向误差：52 μm
角度误差：±25° 内江pvc管粘接胶水厂家
图2 仿真横向、纵向和角度偏差对耦精度的影响规律图
3 实测装置图图
4 实测与仿真对耦率对比
革命组装工艺
图5 基于临时载体的精度组装工艺
为了解决传统组装工艺中的精度不足问题，研究团队提出了种基于临时载体的精度组装工艺。该工艺通过“临时键-转移贴装-可控拆卸-键”三阶段协同控制，使用与光学芯片热膨胀系数匹配的硅片作为临时载体，pvc管道管件胶并采用低公差固态临时键胶和低模量流动贴装胶。
这工艺的水平对准误差小于±4 μm，垂直对准误差小于20 μm，满足100 Gbps VCSEL的精度对准需求。
实验验证
研究团队通过Zemax仿真和实际测试平台对光耦率进行了验证。测试结果与仿真趋势基本致，证明了90°弯曲光纤阵列在实际应用中的。此外，研究还发现，通过优化设计可以避金线对耦度的影响，进步提升耦率。
应用前景
这项技术不仅在理论上验证了密度光耦的可行，还为实现3.2 Tbps光引擎提供了工艺基础。未来，这种精度光耦封装技术有望广泛应用于数据中心、能计和人工智能等域，动光通信技术向带宽、低功耗的向发展。
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结语
随着力需求的不断增长，光通信技术须不断突破瓶颈。这项研究通过创新的设计和工艺，为密度、率光耦提供了新的解决案，展示了CPO技术在未来数据通信中的巨大潜力。
参考文献： 本研究由北京市科学技术项目(编号：Z241100004224020)资助，相关成果已发表于2025年26届电子封装技术会议(ICEPT)。
Z. Sheng et al., "High-Density and high-efficiency optical coupling packaging for 100 Gbps vertical cavity laser emitter array in CPO applications," 2025 26th International Conference on Electronic Packaging Technology (ICEPT), Shanghai, China, 2025, pp. 1-4, doi: 10.1109/ICEPT67137.2025.11157586.
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