Оскільки обчислювальна інфраструктура штучного інтелекту продовжує розвиватися у всьому світі, ринок оптичних трансиверів вступає в нову фазу швидкого зростання. Згідно з останніми даними LightCounting, очікується, що розмір ринку високошвидкісних оптичних трансиверів, які використовуються в кластерах штучного інтелекту, досягне 16,5 мільярдів доларів США у 2025 році та зросте до 26 мільярдів доларів США у 2026 році, що становить приблизно 60% річне--зростання протягом двох років поспіль.
Оптичні трансивери 800G почали широко-розгортати, тоді як оптичні трансивери 1,6T починають комерційне впровадження.
Стрімке зростання ринкового попиту та прискорене розгортання високо-швидкісних оптичних трансиверів створюють безпрецедентний тиск на виробничі процеси -, і з’єднання стало одним із найважливіших кроків.
З’єднання: «Хірургія серця» виробництва оптичних трансиверів
Суть оптичного сполучення полягає в досягненні точного оптичного вирівнювання.
На стороні передавача (TX) зв’язок дозволяє оптичним сигналам, створеним лазерами, ефективно направлятися в оптичні волокна або хвилеводи через оптичні компоненти, такі як лінзи та волоконні масиви (FA), забезпечуючи точне вирівнювання оптичного шляху.
На стороні приймача (RX) з’єднання вирівнює оптичні сигнали, що передаються через оптичні волокна, з фотодетекторами (PD) через оптичні компоненти, такі як волоконні масиви (FA), хвилеводні решітки (AWG) або приймачі, що забезпечує ефективний прийом оптичного сигналу.
Повна виробнича лінія оптичного трансивера зазвичай складається з 15–20 ключових технологічних станцій, які охоплюють численні процедури, включаючи кріплення матриці, з’єднання, з’єднання, складання та перевірку.
Серед цих процесів оптичне з’єднання є найвищим технічним бар’єром, найдовшим часом обробки та одним із найважливіших факторів, що впливають на продуктивність продукту.
Відповідно до галузевих статистичних даних, на процес з’єднання припадає приблизно 60–70% загальних виробничих витрат і часу виготовлення оптичних компонентів, часто стаючи основним вузьким місцем під час-нарощування виробництва.
Взявши як приклад кремнієві фотонічні приймачі 1,6 Т, точність вирівнювання зв’язку зросла з ±5 мкм в епоху 400G до ±0,5 мкм або навіть вищих вимог до точності.
Для з’єднання кремнієвої фотоніки Fiber Array (FA) 1.6T вимоги до точності вирівнювання досягли нанометрового рівня (±20 нм), що значно перевищує можливості ручних операцій.
Кожне 1% покращення ефективності зв’язку зменшує оптичні втрати та збільшує запас бюджету зв’язку трансивера. Кожне покращення продуктивності з’єднання на 1 відсотковий пункт може призвести до значної економії виробничих витрат для виробничої лінії з річною потужністю 100 000 одиниць -, що часто досягає рівня мільйон-доларів у-виробництві високошвидкісних оптичних трансиверів.
Тим часом розвиток технології CPO (Co-Packaged Optics) змінює архітектури оптичних трансиверів.
Вирівнювання та з’єднання між волоконними масивами (FA) і хвилеводами кремнієвих фотонних чіпів широко визнано одним із найскладніших процесів у виробництві оптичних трансиверів.
У міру того як оптичні механізми переходять від архітектури, що підключається, до-укомплектованих рішень, зв’язок розвивається від дискретного вирівнювання компонентів до високоінтегрованого вирівнювання на рівні чіпа-, що вимагає більших розмірів вирівнювання, меншого простору для упаковки та ще вищої точності.
Традиційні ручні або напівавтоматичні процеси більше не можуть одночасно задовольняти вимоги продуктивності, ефективності та відстеження.
Таким чином, інтелектуальне виробниче обладнання стало ключовим рушієм наступного етапу розвитку галузі оптичних трансиверів.
HGLaser: повноцінні-замкнуті-процеси
Щоб вирішити проблеми точності та ефективності зв’язку оптичних трансиверів, компанія HGLaser розробила портфоліо інтелектуального обладнання, що охоплює дві основні категорії: оптичний зв’язок і зв’язок оптичних трансиверів.
Рішення підтримують різноманітні додатки від традиційних підключених оптичних трансиверів до кремнієвих фотонних оптичних трансиверів, охоплюючи процеси від з’єднання COB/COC до з’єднання об’єктивів і з’єднання волоконних масивів (FA), створюючи комплексні виробничі рішення для багатьох сценаріїв.
Оптичний зв'язок
Орієнтовані на точне оптичне вирівнювання, рішення для оптичного сполучення служать для точного пакування та виробництва оптичних компонентів і лазерів з джерелами накачування.
Завдяки аналізу якості променя та багато{0}}технологіям точного вирівнювання ці рішення вирішують проблеми ефективності та узгодженості внутрішнього оптичного зв’язку компонентів, таких як лазери з джерелами накачування, забезпечуючи стабільні та надійні оптичні компоненти для виробництва оптичних трансиверів.
Повністю автоматизоване обладнання для складання оптичного з’єднання живлення для рефлекторних дзеркал
Призначений для повністю автоматизованого з’єднання великих дзеркал рефлектора в лазерах з джерелом накачування.
Обладнання включає в себе:
- Повністю автоматизоване завантаження та розвантаження
- Автоматичний захват дзеркал, що поєднують промінь, і великих дзеркал рефлектора
- Автоматизоване оптичне сполучення
- Дозування та затвердіння
- Моніторинг-ефективності з’єднання в реальному часі
Ключові особливості:
- Повністю автоматизована активна муфта
- Висока ефективність з'єднання з високою інтеграцією
- Висока сумісність продукту та чудова консистенція
- Підтримка внутрішнього об’єднання променів джерела накачування та застосування дзеркального сполучення PBS (поляризаційний розсіювач променів)
Інтелектуальне обладнання швидкої колімаційної збірки FAC
Розроблено для автоматизованої колімаційної збірки FAC у перед-процесі лазерів із джерелом накачування.
Обладнання охоплює застосування FAC для вирівнювання та з’єднання як для лазерів джерела накачування, так і для оптичних приймачів-передавачів.
Він інтегрує:
- Автоматичне керування лінзами FAC
- Автоматизоване зчеплення
- Дозування та фіксація
- Моніторинг даних-процесу в реальному часі
Завдяки аналізу якості променя система визначає оптимальне положення з’єднання лінз FAC.
Ключові особливості:
- Підтримує як активний, так і пасивний режими сполучення
- Повністю автоматизоване активне зчеплення з високою ефективністю та інтеграцією
- Висока сумісність і консистенція продукту
- Автоматичне-калібрування в один клік
- З'єднання оптичного трансивера
Орієнтовані на процеси інтеграції-на рівні модулів, рішення для з’єднання оптичних трансиверів обслуговують кінцеві етапи складання виробничих ліній оптичних трансиверів.
Рішення охоплюють такі програми, як:
- COB-З’єднання об’єктива з мікросхемами VCSEL/PD
- Кремнієва фотоніка Fiber Array (FA).
За допомогою платформ-нанометрового рівня точності руху та систем вирівнювання зору рішення забезпечують високу{1}}точність вирівнювання від багато-позиціонування до шести-осі з подальшою фіксацією за допомогою ультрафіолетового випромінювання.
Ці технології безпосередньо визначають продуктивність оптичної передачі та продуктивність масового виробництва оптичних трансиверів.
400G/800G Multimode Lens Coupling Alignment Intelligent Equipment
Розроблено для високо{0}}точного з’єднання об’єктивів COB- і мікросхем VCSEL + PD у багатомодових оптичних трансиверах.
Завдяки платформам точних рухів, системам вирівнювання зору та-моніторингу оптичної потужності в реальному часі обладнання забезпечує високо{1}}точне вирівнювання компонентів ядра оптичного трансивера та завершує фіксацію за допомогою УФ-клею.
Ключові особливості:
- Вища точність
- Увімкнення мікро-нано збірки та високо-оптичного з’єднання.
- Широка сумісність
- Підтримка оптичних трансиверів із різними архітектурами оптичного випромінювання та прийому.
- Передові технології
Має модульну технологічну архітектуру для безперервних оновлень, шести-осьову платформу руху з точністю позиціонування нижче 0,1 мкм і багато-канальні збалансовані алгоритми зв’язку.
Швидше калібрування
Підтримка автоматичного-калібрування в один клік і швидкого калібрування для змін моделі продукту.
400G–12,8T Одномодове-кремнієве фотонічне з’єднувальне інтелектуальне обладнання
Базуючись на уніфікованій архітектурі платформи, це рішення підтримує оптичні трансивери діапазоном від 400G до 12,8T.
Він сумісний з:
- Багатомодові рішення (COB-Lens + VCSEL/PD)
- Однорежимні-рішення (DR4/FR4, DR8/FR8, LPO, CPO, NPO, XPO)
Обладнання підтримує процеси з’єднання лінз і волоконно-матричного масиву (FA), орієнтуючись на такі програми, як:
- Центри обробки даних
- Обчислювальні кластери ШІ
- Вбудовані-оптичні з’єднання
Ключові особливості:
- Вища точність
- Роздільна здатність вирівнювання: до ±10 нм
- Повторюваність позиціонування: ±50 нм
- Кутова точність: ±0,005 градуса
Широка сумісність
- Сумісний із багато{0}}канальними продуктами з інтервалом каналів 1,25 мм
- Підтримує паралельну роботу до 8 каналів
- Підтримує як з’єднання об’єктивів, так і з’єднання оптоволоконної матриці (FA).
- Охоплює-додатки з повною швидкістю від 400G до 12,8T
Передові технології
- Модульна технологічна архітектура, що підтримує постійні оновлення
- UPH: 20 шт./год
- Yield: >99.5%
- Швидше калібрування
- Автоматичне-калібрування в один клік
- Калібрування одним -клацанням миші для зміни моделі продукту
Від 400G до 1,6T швидкість оптичного трансивера продовжує розвиватися, а архітектура упаковки продовжує розвиватися.
З кожним оновленням покоління HGLaser продовжує розвиватися відповідно до вимог галузі.
Завдяки комплексному з’єднувальному обладнанню та повним-рішенням для виробництва технологічних процесів HGLaser перетворює кожне складне завдання на надійну продуктивність для клієнтів, постійно розсуваючи межі масового виробництва оптичних трансиверів.
