一、光電共封裝技術(shù)介紹
Co-packaged Optical Technology
對于數(shù)據(jù)中心、機器學(xué)習(xí)、人工智能設(shè)備等帶寬密集型計算應(yīng)用，對網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求越來越高，從200G快速增長到400G，并很快推向800G甚至更高。為了滿足這些速度和帶寬的需求，光收發(fā)機廠商需要開發(fā)出能夠在不增加設(shè)備占用空間和功耗的情況下增大收發(fā)機的容量。
為了解決這一矛盾的需求，許多光收發(fā)機設(shè)計人員將目光轉(zhuǎn)向了光電共封裝技術(shù)。簡而言之，光電共封裝光學(xué)系統(tǒng)是將光引擎與信號處理ASIC和其它光學(xué)器件集成在封裝基板上，通過這種形式，有源器件和光收發(fā)機被安裝在同一個密集封裝的基板上，從而消除了在外部連接多個組件時出現(xiàn)的損耗和失真。這就滿足了帶寬密集型應(yīng)用所需要的在不增加設(shè)備空間、同時降低每比特的總功耗的前提下，高容量高帶寬光收發(fā)機的要求。
二、光電共封裝光學(xué)系統(tǒng)指南和規(guī)范/ Guidelines and Specifications
為了確保共封裝光學(xué)設(shè)備的連續(xù)性和互操作性，一些光學(xué)組織如光學(xué)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)論壇(OIF) 、板載光學(xué)聯(lián)盟(COBO)目前正在更新共封裝光學(xué)設(shè)備制造行業(yè)框架和規(guī)范文檔。
光學(xué)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)論壇(OIF)從更高層面上重點關(guān)注如何解決共封裝的光電通信接口相關(guān)的應(yīng)用空間和技術(shù)問題。該框架包括設(shè)計出如何隨著帶寬需求的增加功耗反而降低的設(shè)備，以及如何使用外部激光光源如小型可插拔外部激光器(ELSFP)，來延長共封裝光學(xué)設(shè)備的可靠性和使用壽命。
板載光學(xué)聯(lián)盟(COBO)旨在為系統(tǒng)制造商、集成商、組件制造商以及8通道和16通道板載光學(xué)器件廠商制定通用行業(yè)規(guī)范，以確保為該技術(shù)的終端用戶建立一致的平臺。
三、解決共封裝設(shè)備測試挑戰(zhàn)/Addressing Testing Challenges
正如上述標準所說的，共封裝的光學(xué)器件具有不同于以往開發(fā)的任何子組件的通道密度，這意味著現(xiàn)有的測試解決方案可能不能滿足測試要求。例如，一個 51.2 Tbps 共封裝光學(xué)設(shè)備有 16 個單元的 3.2 Tbps 模塊，每個模塊具有 8Tx 和 8Rx 光纖，每根光纖有 4 個波長。這個單獨的共封裝光學(xué)設(shè)備共計有 512 個通道，每個通道都以 100 Gbps 的速度運行。每個通道還需要進行多項指標測試，并且每個測試都可能非常復(fù)雜，因為各通道可能使用多光纖結(jié)構(gòu)并承載多個波長。
共封裝交換機ASIC示例圖（來源：光學(xué)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)論壇OIF）
由于單個被測器件 (DUT) 上有如此多的通道，生產(chǎn)測試工程師面臨著多個前所未有的共封裝光學(xué)器件的測試挑戰(zhàn)。一個首要的挑戰(zhàn)是，當今的光學(xué)測試設(shè)備主要是為研發(fā)測試而設(shè)計的，因為它的靈敏度的規(guī)格和尺寸都非常廣泛和寬泛。為了在不花費數(shù)月時間來驗證單個DUT的情況下，進行共封裝光學(xué)器件所需的多項測試，制造商需要一種能夠快速執(zhí)行大規(guī)模并行測試的光學(xué)測試解決方案，如同現(xiàn)在的電子半導(dǎo)體測試。
目前市面上的光學(xué)測試能力遠遠落后于半導(dǎo)體電氣測試，Quantifi Photonics正在努力嘗試改變這一點，基于新型PXI BERT、新型高通道密度功率計和可處理大量光纖通道數(shù)量的新型光開關(guān)，Quantifi Photonics通過提供可用于光學(xué)測試的最高測試通道密度產(chǎn)品，幫助制造商突破傳統(tǒng)光學(xué)測試瓶頸，全部采用開放、可擴展的格式。
更具體地說，PAM4 BERT建立在開放、模塊化、經(jīng)過驗證的 PXI 技術(shù)之上，每個雙插槽 PXIe 模塊包括多達 8個通道。每臺 PXIe 主機最多可容納 64 個同步通道，提供高達 256 個通道的極高通道密度。Quantifi Photonics的 PAM4 BERT 還固有地解決了大多數(shù)收發(fā)器制造商面臨的空間限制，因為它是市場上最小的物理 BERT。同樣，新型288 通道高密度功率計提供比當前解決方案高10倍的密度，可在小尺寸內(nèi)實現(xiàn)快速和高度并行的進行發(fā)射和接收通道的校準。
新品：PAM4 BERT模塊及高密度功率計
四、史無前例的光收發(fā)機測試密度/Enabling Unprecedented Density
Quantifi Photonics，專注于解決數(shù)據(jù)密集型設(shè)備實現(xiàn)超高帶寬這一挑戰(zhàn)。借助新的基于PXI平臺的高密度收發(fā)器測試系統(tǒng)和高通道數(shù)光功率計等測試設(shè)備，生產(chǎn)測試工程師可以使用小尺寸測試設(shè)備進行擴展測試，降低測試復(fù)雜性，縮短測試時間并加快終端產(chǎn)品的上市時間。
由于帶寬需求將繼續(xù)快速增長，Quantifi Photonics專門設(shè)計了 PAM4 BERT，并制定了強大的產(chǎn)品開發(fā)路線圖以應(yīng)對未來的光學(xué)測試挑戰(zhàn)。Quantifi Photonics 樂于共同討論和解決設(shè)備制造商所面臨的挑戰(zhàn)，尤其是在新的行業(yè)框架和規(guī)范出臺后。
卓越光子作為Quantifi Photonics公司在中國的獨家代理，負責(zé)Quantifi Photonics產(chǎn)品在中國的銷售、技術(shù)支持、售后服務(wù)、市場拓展和渠道建設(shè)等工作，如您有任何問題，歡迎您與我們?nèi)〉寐?lián)系，期待與您的共同探討。
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