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技術文章

SFP光模塊技術發展方向

閱讀:769發布時間:2018-11-15

   由于數通網絡的開放性趨勢,SFP光模塊市場市場具有積極開放,歡迎導入新技術的特征,以及探討新標準及應用條件的氛圍。這一切為數據中心光模塊技術的發展提供了絕好的條件。本文試著列舉一些SFP光模塊技術的發展方向,供大家參考。
 
  目前市場上對SFP光模塊的要求可以歸納為低價格,低功耗,高速率,高密度,短周期,窄溫度。稍微解讀一下:
 
  低價格:數據中心大量使用光模塊的基礎,也是推動數據中心發展的動力;
 
  低功耗:順應人類綠色發展的理念,在保護環境的前提下推動產業發展;
 
  高速率:滿足日益增長的云計算,大數據等數據通信的要求;
 
  高密度:提高單位空間內光傳輸信道的數量,達到提高數據傳輸容量的目的;
 
  短周期:近期數據通信急速發展的特征,一般生命周期為3-5年;
 
  窄溫度:SFP光模塊的應用都是在有溫濕度控制的室內,因此有用戶提議工作溫度可定義成15度到55度之間比較窄的溫度范圍——這是一種量體裁衣的合理做法。
 
  宏觀上來講,SFP光模塊市場是一個根據實際要求,合理地定義光模塊壽命及工作條件,充分優化光模塊性價比的市場。由于數通網絡的開放性趨勢,這個市場具有積極開放,歡迎導入新技術的特征,以及探討新標準及應用條件的氛圍。這一切為數據中心光模塊技術的發展提供了絕好的條件。本文試著列舉一些數據中心光模塊技術的發展方向,供大家參考。
 
  非氣密封裝
 
  由于光組件(OSA)的成本占光模塊成本的60%以上,加之光芯片降成本的空間越來越小,有可能降低成本的是封裝成本。在保證光模塊性能及可靠性的同時,推動封裝技術從比較昂貴的氣密封裝走向低成本的非氣密封裝成為必須。非氣密封裝的要點包括光器件自身的非氣密性,光組件設計的優化,封裝材料以及工藝的改進等。其中以光器件特別是激光器的非氣密化為挑戰。這是因為如果激光器件實現了非氣密化,昂貴的氣密封裝的確就不需要了??上驳氖牵鼛啄陙硪呀浻袛导壹す馄鲝S家公開宣稱自己的激光器可以適用于非氣密應用。縱觀現在大量出貨的數據中心光模塊,多是以非氣密封裝為主。看來非氣密封裝技術已經很好地被數據中心光模塊業界及客戶接受。
 
  混合集成技術
 
  在多通道,高速率,低功耗需求的驅動下,相同容積的光模塊需要具備更大的數據傳輸量,光子集成技術漸漸地成為現實。光子集成技術的意義較廣:比如說基于硅基的集成(平面光波導混合集成,硅光等),基于磷化銦的集成等?;旌霞杉夹g通常是指將不同材料集成在一起。也有將部分自由空間光學和部分集成光學的構造叫做混合集成,也未嘗不可。典型的混合集成是將有源光器件(激光器,探測器等)集成到具有光路連接或者其他一些無源功能(分合波器等)的基板上(平面光波導,硅光等)?;旌霞杉夹g可以將光組件做得很緊湊,順應光模塊小型化趨勢,方便使用成熟自動化IC封裝工藝,有利于大量生產,是近期數據中心用SFP光模塊行之有效技術的方法。
 
  倒裝焊技術
 
  倒裝焊是從IC封裝產業而來的一種高密度芯片互聯技術。在光模塊速率突飛猛進的今天,短縮芯片之間的互聯是一個有效的選項。通過金-金焊或者共晶焊將光芯片直接倒裝焊到基板上,比金線鍵合的高頻效果要好得多(距離短,電阻小等)。另外對于激光器來說,由于有源區靠近焊點,激光器產生的熱比較容易從焊點傳到基板上,SFP光模塊對于提高激光器在高溫時的效率有很大幫助。因為倒裝焊是IC封裝產業的成熟技術,已經有很多種用于IC封裝的商用自動倒裝焊機。光組件因為需要光路耦合,因此對精度要求很高。這幾年光組件加工用高精度倒裝焊機十分搶眼,許多情況下已經實現無源對光,極大地提高了生產力。因為倒裝焊(也叫自動邦定貼片)機具有高精度,率,高品質等特點,倒裝焊技術已經成為數據中心光模塊業界的一種重要工藝。

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