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法国CEA-Leti领衔研制出全封装CWDM硅光模块

来源:信息发布     编辑:信息发布人员     发布时间:2020年09月07日     浏览次数:         

  法国原子能委员会电子与信息技术实验室(CEA-Leti)在欧盟COSMICC项目支撑下,成功展示全封装粗波分复用(CWDM)光收发器模块,每根光纤的数据传输速率为100Gb/s,光电芯片上还集成有一个低功耗电芯片。

  欧盟于2015年“地平线2020”(H2020)启动了为期3年的“以极低成本实现突破性互连的板级集成收发机的CMOS解决方案”(COSMICC)项目,以实现硅光电收发机的大量商业化,满足数据中心和超级计算系统使用。

  据CEA-Leti表示,关键的突破是在硅(Si)上开发宽带和对温度不敏感的氮化硅(SiN)多路复用组件,在Si/SiN芯片上集成混合式Ⅲ-V/Si激光器,以及通过SiN和聚合物波导的新型高计数绝热纤维耦合技术。

  在研究成果上,从意法半导体的硅光电集成平台开始,COSMICC项目已开发出可封装的CWDM硅光电收发器,每根光纤的传输速率为100Gb/s,可扩展至400Gb/s,还实现了包括硅光子芯片及其电子控制芯片的3D封装。

  硅光电芯片集成了高性能50Gb/s NRZ光调制器和光电检测器,以及一个两通道CWDM多路复用器和多路分解器。控制电子器件已进行了优化以限制能耗,在50Gb/s数据速率下,每个通道的功耗降至5.7pJ/bit。该硅光电收发器以50Gb/s的速率复用两个波长,满足数据中心和超级计算机不断增长的数据通信和降低能耗需求。

  项目已经在增强型SiN硅光子平台上构建了支撑更高数据速率数据中心互连的构建模块库,其中包括新型宽带和无热SiN器件及混合Ⅲ-V/Si激光器。SiN对温度的敏感性比硅低10倍,通过消除温度控制的需求,SiN能够显着降低收发器的成本和功耗,从而有助于降低大型数据中心的热量输出和冷却成本。

  COSMICC项目还开发了实现200Gb/s甚至更高传输速率所需的所有组成模块,无需再对4个50Gb/s波长进行温度控制并聚集大量光纤。

  在价值和意义上,该演示为技术的发展打开了道路,该技术将降低成本、功耗和封装复杂性,并为达到每秒超过Tb/s的超高集合数据速率开辟了道路。

  负责该项目的CEA-Leti科学家SégolèneOlivier表示,研发50Gb/s速度的调制器和光电检测器,以及与控制电子设备的共同集成,是一项突破,从而实现了低功耗100Gb/s收发器模块。新组成模块对于解决低成本和低能耗的每秒千兆位收发器的需求至关重要,以维持数据中心和高性能计算系统中数据流量的指数增长。COSMICC的技术将以传统WDM收发器无法满足的比特成本满足巨大的市场需求。

  (摘编自“讯石光通讯网”)

  

  

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