单立体集成的4 × 128 Gb/s,3.07 pJ/bit光子收发器用于共同包装的光学
Optics express
|December 19, 2025
概括
本研究介绍了一种新芯片,集成光学和电子元件,使人工智能和计算能够更快,更节能地传输数据. 这种单一的方法克服了高速光学互连的传统方法的局限性.
科学领域:
- 光子学和光学通信技术
- 集成电路和集成系统
- 数据中心互连 互连 数据中心互连
背景情况:
- 由于人工智能和高性能计算,数据中心流量正在迅速增加.
- 目前用于光学互连的包装方法具有寄生效应,限制了带宽和能源效率.
研究的目的:
- 在平台上开发一个单体集成的电子光子收发器.
- 在光电子集成中克服传统粘合过程的局限性.
主要方法:
- 在45nmCMOS-SOI平台上制造单芯片收发器.
- 共同设计了马赫-泽恩德调制器 (MZM),驱动器放大器,Ge-Si光探测器 (PD) 和传 impedance 放大器 (TIA).
- 消除粘合接口,以提高信号完整性.
主要成果:
- 在发射器和接收器的FEC值以下实现了64Gbaud PAM-4数据传输.
- 在128Gb/s的总功耗证明为3.07 pJ/bit.
- 通过消除粘合接口,显著减少寄生效应.
结论:
- 基于的单体光电子集成为高速光通信提供了可扩展的解决方案.
- 这项技术提高了数据中心的系统性能和能源效率.
- 为下一代光学互连铺平了道路.


