世界互聯網大會

2021年世界互聯網領先科技成果盤點之800G超高速收發芯片與引擎技術研發

2021-10-25 09:47 來源:世界互聯網大會官網

  800G超高速光收發芯片與引擎技術,是之江實驗室面向下一代超級數據中心的高速以太網交換機所需的800G 光 I/O速率需求,針對預期的調制帶寬、功耗、成本等若干瓶頸,開發基于硅光集成收發芯片技術的1310nm 800G以太網光學引擎,并進行系統傳輸測試的研發項目。

成果名稱:800G 超高速光收發芯片與引擎技術研發

成果發布單位:之江實驗室

  該項目開發了基于MOCVD生長多量子阱材料的大功率 DFB 激光器陣列芯片,為800G光學引擎提供多波長光源。除新型高效率光源技術外,之江實驗室也在探索量子點激光器 MBE材料生長以及制備工藝技術,并深入探索量子點激光器作為大功率800G 光源的技術可行性。之江實驗室采用的是八波長50Gbaud PAM4 數據模式,開發8x100G硅光集成 Tx/Rx芯片。通過光纖邊緣耦合的方式為硅光芯片提供多波長光源信號以及單光纖800G I/O 速率。該項目還開發了800G以太網光學引擎所必需的從芯片至封裝,DSP信號處理,RF信號傳輸等相關核心技術,包括硅光模塊封裝技術、高頻RF信號完整性、8x100G系統傳輸和信號處理技術。此外還搭建了芯片以及模塊可靠性驗證平臺,為800G 光引擎技術的未來產業化提供初步可靠性驗證。

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  “800G光芯片”主要由四部分構成。

  1、大功率多波長激光光源:

  其中包含兩個關鍵技術,分別為1310nm大功率多波長量子阱激光光源,采用產業界較為成熟的多量子阱激光器技術方案;以及1310nmInAs/GaAs量子點激光器,深入探索作為近年國際硅光研發熱點,且具有巨大發展潛能的量子點激光器光源技術。

  2、800G硅基光發射芯片:

  采用高速8×100G PAM4 MZI調制器與AWG 8×1波分復用器單片集成,實現單通道800G光信號輸出。

  3、800G硅基光接收芯片:

  采用EDG 1×8解復用與高速SiGe探測器單片集成,實現單通道800G光信號接收。

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  4、高速光引擎封裝與系統測試:

  建立高速封裝、測試平臺,重點研發多種光電芯片的Co-packaging混合封裝技術,高速電信號傳輸以及DSP信號處理,實現800G光引擎樣品展示。此外之江實驗室所建立的光模塊以及芯片級可靠性測試平臺,為800G光引擎技術的未來產業化應用,完成前期小批量可靠性驗證。通過該項目的順利實施,為下一代超級數據中心以及企業網,5G光前傳等800G以太網光 I/O 需求提供核心技術儲備,并對各項子課題的關鍵技術問題完成系統深入的分析驗證。該項目的成功完成使之江實驗室躋身于中國下一代超級數據中心高速光I/O技術開發的第一梯隊,并對中國下一代光通信技術的國產化起到有力推動作用。

標簽: 編輯:陶韜

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