AI數據中心的應用需求基本都是400G及以上的高速光模塊,光模塊速率的提升對芯片的帶寬要求越來(lái)越高。目前400G以上速率的光模塊有硅光和自由空間光兩種技術(shù)方案,其中硅光的DR模塊是目前的主流方案。
光模塊的傳輸速率取決于調制器對光信號的調制速率,速率越高,調制器的帶寬就需要越大。直調的DFB芯片的帶寬在速率超過(guò)50Gbps之后很難提升,只能通過(guò)EML外調制來(lái)提升。但是EML芯片的成品率低,工藝制作難度大,成本高昂始終是個(gè)不容忽視的問(wèn)題。在傳統的自由空間光封裝中,需要LD與Driver的帶寬同時(shí)提升才能滿(mǎn)足高速率的使用要求,在高速率應用中是個(gè)技術(shù)攻關(guān)與成本攻克難題。
硅光方案可以完美解決這個(gè)問(wèn)題,對于多通道并行方案的封裝,硅光的調制器速率在100G以?xún)仁亲銐蛴玫?,只需要外部增加一個(gè)DFB的大功率光源即可,調制功能由硅光PIC的調制器實(shí)現,DFB的芯片也不需要對調制帶寬有過(guò)高的要求。并且硅光PIC的制作工藝與CMOS平臺完全兼容,可以大規模批量生產(chǎn)。
當前,400G/800G光模塊一般采用硅光調制器或EML激光器方案,可滿(mǎn)足單波最高速率100Gbps的需求。硅光調制器帶寬和電吸收調制器功耗的限制,實(shí)現單波200Gbps數據速率存在較大挑戰,需要攻克調制器帶寬和效率提升技術(shù),以滿(mǎn)足下一代1.6T及以上光模塊的技術(shù)迭代需求??深A見(jiàn)比較成熟的替代方案是薄膜鈮酸鋰調制器,具有更高的帶寬潛力和調制效率,在骨干相干通信網(wǎng)絡(luò )中已實(shí)現規?;瘧?。針對短距離光模塊應用,薄膜鈮酸鋰調制器的性能完全能支持800G、1.6T及更高速率光模塊。