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SiPC 2024 | MKS Newport:一站式服務(wù)方案賦能硅光耦合測試

摘要:800G/1.6T時(shí)代,低成本、高效率的生產(chǎn)、檢測方式是硅光子產(chǎn)業(yè)界的追求目標,MKS | Newport面向硅光子應用的MKS解決方案致力于為硅光芯片設計、檢測和封裝提供高效率、低成本的硅光耦合檢測服務(wù)。

  ICC訊 5月17日,第六屆硅光產(chǎn)業(yè)論壇在武漢光谷成功舉辦,本屆論壇匯聚了國內外光電子行業(yè)400余人,探索光電子芯片的技術(shù)進(jìn)展和算力網(wǎng)絡(luò )光電互聯(lián)挑戰,以硅基光電工藝平臺建設和市場(chǎng)趨勢探討。其中,MKS | Newport(理波光電)高級應用工程師泮懷海發(fā)表了《面向硅光子應用的MKS解決方案(MKS Solution for Silicon Photonics)》報告,介紹硅光子技術(shù)應用發(fā)展趨勢和硅光芯片檢測技術(shù),以及MKS先進(jìn)測試解決方案。

泮懷海 MKS | Newport高級應用工程師

  人工智能(AI)、機器學(xué)習(ML)、5G、大數據和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展對算力提出了更高的要求,進(jìn)而帶動(dòng)了數據中心的大規模建設,推動(dòng)了數據中心流量的指數級增長(cháng),這其中需要更多具有高速率、低成本、低能耗的光模塊,實(shí)現數據中心之間海量數據的傳輸。相比于傳統的光模塊,采用硅光技術(shù)的光模塊,具有低能耗、低成本、高傳輸速率的特性,逐漸被應用在800G甚至1.6T光模塊中,在技術(shù)優(yōu)勢和市場(chǎng)趨勢的推動(dòng)下,硅光模塊在800/1.6T光模塊時(shí)代迎來(lái)了大發(fā)展。

  硅光模塊的核心是硅光子芯片,LightCounting預測硅光子芯片銷(xiāo)售額將從2023年8億美元增加到2029年30億美元以上。其中,硅光子芯片使用傳統的CMOS制程工藝,在SOI襯底上單片集成光波導、濾波、信號調制、探測等功能,以及基于III-V族半導體材料的光源通過(guò)不同技術(shù)集成在該單片上。硅光模塊的制造主要流程分為芯片設計、流片、封測以及模塊組裝,這個(gè)過(guò)程會(huì )涉及到一系列光電測試工序,例如利用自動(dòng)耦合設備,通過(guò)光纖陣列實(shí)現激光光源與硅光晶圓之間的自動(dòng)耦合,即把特定波長(cháng)光源進(jìn)行耦入和耦出,進(jìn)而測試晶圓片上包括波導在內的整個(gè)微光學(xué)結構的光插損值,從而判斷晶圓的合格與否。 MKS | Newport針對這一應用場(chǎng)景推出了硅光組合測試解決方案,從運動(dòng)控制系統、激光光源、光電探測和隔振系統四個(gè)方面幫助硅光芯片客戶(hù)提高檢測效率。

  在運動(dòng)控制方面,MKS | Newport提供一套由六軸并聯(lián)位移臺和納米級壓電位移臺組成的系統,實(shí)現晶圓級硅光的高速率、高精度閉環(huán)耦合檢測。六軸并聯(lián)位移臺由于其具有良好的剛性,保證了耦合過(guò)程中位置的靜態(tài)穩定性,提高了測試可靠性。 與此同時(shí),MKS | Newport還可以提供更大行程,更高速度的高精度直線(xiàn)位移臺,用于硅光模塊組裝過(guò)程的耦合。

  在激光光源方面,MKS | Newport還提供高調諧速度的波長(cháng)掃描激光光源,掃描速度可達到20000nm/s,覆蓋全通訊波段。

  在光功率探測方面,MKS | Newport提供各種高精度高動(dòng)態(tài)范圍的光學(xué)探頭以及光功率計,實(shí)現快速精確的光學(xué)測量。其中,高精度、高動(dòng)態(tài)范圍的光學(xué)探頭可以在70dB動(dòng)態(tài)范圍之內保持25KHz的帶寬,實(shí)現內部增益擋位之間的快速切換,保證數據采集的準確、高速特性。另外,臺式功率計可以實(shí)現高帶寬、多增益擋位切換的模擬量輸出,在光模塊耦合組裝過(guò)程中實(shí)現精確找光,快速耦合到最佳位置,其中光學(xué)探頭進(jìn)行了可溯源的校準,具備溫度補償功能,實(shí)現測量的精準性。

  在隔振方面,MKS | Newport可以提供具有被動(dòng)阻尼和主動(dòng)阻尼的光學(xué)平臺,以及各種類(lèi)型的隔振系統,例如氣浮隔振腿以及機械隔振腿等。MKS | Newport在光學(xué)工作站平臺上組合了運動(dòng)控制、波長(cháng)可調諧光源和光電探測功能,以一站式服務(wù)滿(mǎn)足研發(fā)和測試人員開(kāi)展高效率、高精度的硅光耦合測試。

  伴隨著(zhù)硅光子芯片和硅光模塊在800G、1.6T時(shí)代不斷擴大的商業(yè)趨勢,低成本、高效率的生產(chǎn)、檢測方式是產(chǎn)業(yè)界孜孜追求的目標,芯片設計、流片試片、晶圓檢測到晶圓切割以及后道封裝和模塊組裝,皆需要精準測試以提升出品良率。MKS | Newport致力于為光電子、硅光子行業(yè)和光通訊產(chǎn)業(yè)客戶(hù)提供先進(jìn)的運動(dòng)控制、光機械、光學(xué)元件、光源、光的分析和光學(xué)平臺與隔振系列產(chǎn)品,助力客戶(hù)高性?xún)r(jià)比、高效率的產(chǎn)品測試。

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