华为光领域Fellow肖新华:光通信发展中面临的器件需求和挑战

日期:2023-04-21 阅读:759
核心提示:4月20日,首届中国光谷九峰山论坛暨化合物半导体产业大会开幕。论坛在湖北省和武汉市政府支持下,由武汉东湖新技术开发区管理委

 4月20日,首届中国光谷九峰山论坛暨化合物半导体产业大会开幕。论坛在湖北省和武汉市政府支持下,由武汉东湖新技术开发区管理委员会、第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)、九峰山实验室、光谷集成电路创新平台联盟共同主办。

肖新华

开幕大会上,华为光领域Fellow肖新华做了“光通信发展中面临的器件需求和挑战”的主题报告。当前光通信发展中关键的光电器件需求涉及诸多方向,报告分享了长途光、短距光、算力光、ROF光,光交叉等多个方向的最新技术研究进展。

报告指出,长途相干预计将向单波800G/1.6T演进,推动200GB+高带宽器件发展,其中LH 800G中,当前InP和TFLN材料平台综合性能优异,均可满足200GB。LH 1.6T需挑战300GB+调制器,以及新型衬底TFLN和2.5D光电封装技术,薄膜铌酸锂持续摸高,也需要探索新型低介电衬底材料提升芯片高频响应,基于垂直电互连2.5D先进封装架构提升器件带宽。

数据中心是重要的场景,数据中心涉及800GE和1.6TE短距光互连,2~10km直检和相干方案并存。其中800GE面临单通道200G、Linear架构、10km色散和链路预算等挑战。1.6T极简相干中算法补偿器件要求,低功耗光电器件是关键。工艺的角度,规模化量产需要攻克大尺寸晶圆和高速/高密封装。报告中肖新华表示,8寸及以上铌酸锂晶体和晶圆,支撑8寸及以上晶圆开发,铌酸锂薄膜厚度均匀性±10nm,缺陷数量<100, 电光系数31pm/V,光电合封,也在探索兼顾射频传输、光引出、大尺寸的玻璃基潜在方案。

算力网络方向,AI算力单元需高密扇出、超低功耗/时延光I/O互联,消除通信墙。业界有潜在的pJ级Small光I/O互联技术的研究方向。

光RoF预计将是支撑未来无线和WiFi前端低功耗的重要技术,通过RoF模拟前传光网络实现高速信号传输,降低海量头端能耗与成本,前传网络对系统动态范围提出更高要求,亟需新材料、新工艺与新器件拉升前传系统性能,实现大带宽大动态范围前传网络。

未来光通信,光传感、光显示将涉及星际光、激光雷达、超长距光纤传感、AR HUD虚实结合等方向延伸。

 

 

 

 

 

报告指出,长途相干预计将向单波800G/1.6T演进,推动200GB+高带宽器件发展。光RoF预计将是支撑未来无线和WiFi前瞻低功耗的重要技术。未来光通信,光传感、光显示将涉及星际光、激光雷达、超长距光纤传感、AR HUD虚实结合等方向延伸。

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