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　　在光电子融合中，硅光子学发挥着核心作用。硅光子学是一种利用CMOS制程技术，支援半导体工业在硅基板上整合光接收元件、光调变器、光波导和电子电路等元件的技术。负责转换光讯号和电讯号的光收发器，和集成电路芯片的混合，已逐渐转变为近封装光学元件和共封装光学元件。最终的光电融合是3D共封装光学，即三维整合。可以毫不夸张地说，基于硅光子的光电子融合，将会是未来计算机系统和资讯网路的关键技术。

　　图一显示了电气布线和光布线的功耗与传输距离的关系。同时可以看发现，当传输频宽增加时，即使距离很短，光布线也变得更有优势性。

　　云服务和5G需求带动硅光子成长

　　市场增长可归因于对基于云端的服务和5G技术的需求激增，以及光电子技术的进步。整体因素包括了，快速成长的工业4.0、越来越多的产业采用IoT设备、电信产业需求不断成长、笔记型电脑和智慧手机等消费电子产品的使用增加，以及新一代的设备已转向由人工智慧(AI)驱动发展(图二)。

　　共同封装光学的现状和挑战

　　就如上述，由于5G、物联网、人工智慧和高效能运算应用的兴起，数据中心流量以近30%的复合年成长率增长。此外，近四分之三的数据中心流量被保留或暂存在数据中心内，再加上传统的可插拔光学元件的成长速度，比数据中心流量的增长速度慢得许多，因此应用需求与传统可插拔光学元件的能力之间的差距不断扩大，这种的趋势将会导致

　　一种颠覆性的封装技术，共同封装光学元件（Co-packaged optics；CPO）就被提出来，透过先进的封装技术，以及电子学和光子学的最佳化整合，来大幅缩短电气链路长度，从而提高互连频宽密度和能源效率。因此CPO被广泛认为是未来数据中心互连的一个最有效的解决方案。

　　光子封装的缩放

　　光子元件的尺寸主要由材料的折射率对比度决定，因此硅光子元件的整体尺寸仍保持在微米级别，很难缩减到纳米级别。因此，当我们谈论硅光子的缩放时，实际上是探讨先进的制造技术如何实现光子封装的缩放。

　　封装概念与制程达到深度融合半岛bandao体育

　　要实现极高密度的光输入/输出，就必须采用高效的光纤耦合结构。耦合结构有光栅耦合器和边缘耦合器两种半岛·综合体育官网入口。光栅耦合器通常利用简单的两步骤蚀刻制程生产，来实现垂直光耦合。而光栅耦合器具有相对较宽的对准容差、较小的光学频宽和较高的偏振灵敏度。On-chip光源的整合是硅光子学的主要挑战之一。只依赖硅基材料很难形成高性能雷射器。因此便开发出在硅光子芯片上进行III-V化合物材料的异质材料整合，或异质结构整合的技术，但这对硅光子制造技术来说，还是需要进行重大调整。

　　设法降低光纤封装难度

　　在目前大多数CPO解决方案中，光输入和光输出的路径中都使用了边缘耦合器。边缘耦合器经过精心设计，可同时满足高对准容差和低插入损耗的要求。通过V型槽（V-groove）结构进行被动式的对准，典型的光纤到芯片损耗可控制在-1.5 dB。使用热移相器（Thermal Phase Shifters）等结构更有助于进一步提高对准容差。

　　无锡祺芯半导体科技有限公司是专业从事芯片行业智能化生产设备的研发、生产和销售的高科技企业。成立于2020年，座落在无锡惠山经济技术开发区。公司获得无锡惠山区先锋人才，无锡市太湖人才等多项荣誉，是无锡市半导体协会理事单位。公司研发团队核心人员，均拥有20年以上半导体设备从业经验，对封装工艺及相关装备产业化拥有丰富研发经验，拥有多项国家级技术发明、实用新型专利和软件著作权。并与清华大学、中国科学院等国内知名院校长期进行产学研合作。

　　公司自主研发的MGP智能芯片封装系统、AM全自动芯片封装系统、TF单元组合式芯片自动切筋成型系统等多款芯片智能化生产设备，均已获得市场认可和客户的一致好评。

　　无锡祺芯半导体科技有限公司，秉承创新、高效、品质、诚信的价值观，立足无锡，以做中国自主品牌的芯片智能设备为使命，助力芯片产业，打造智慧工厂。立志成为芯片封测设备行业的领航者！

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