Различия между кремниевыми фотонными модулями и традиционными оптическими модулями

November 25. 2025

По мере того, как скорости передачи данных в центрах обработки данных приближаются к 800 Гбит/с и даже 1,6 Тл, технология, называемая «кремниевой фотоникой», беспрецедентным образом меняет ландшафт индустрии оптических модулей. Итак, в чем же разница между модулями на основе кремниевой фотоники и традиционными оптическими модулями, с которыми мы знакомы?

Ключевое отличие 1: Технический подход и материалы.

Традиционные оптические модули используют технологию «гибридной интеграции». Их основной светоизлучающий компонент — лазер — обычно изготавливается из полупроводниковых материалов на основе соединений III-V, таких как фосфид индия (InP); модуляторы, детекторы и т. д. могут использовать арсенид галлия (GaAs) или ниобат лития (LiNbO3). Функциональность достигается за счет многоступенчатой сборки, подобной «сборке прецизионных часов из разрозненных деталей».

Ключевой технологией кремниевых оптических модулей является «оптоэлектронная со-упаковка». В ней в качестве оптической подложки используется обычный кремний (Si), а с помощью передовых полупроводниковых процессов большинство оптических компонентов, таких как волноводы, модуляторы и детекторы, непосредственно «вырезаются» на кремниевой пластине для достижения интеграции оптического тракта. Это похоже на «микровырезание целой функциональной системы на одном кристалле».

Ключевое отличие 2: Уровень и масштаб интеграции

Из-за ограничений в материалах и производственных процессах традиционные оптические модули содержат множество внутренних компонентов и имеют сложную структуру. По мере увеличения скорости становится все сложнее уменьшать их размеры для размещения большего количества каналов (например, 4x100G или 8x100G), а проблемы энергопотребления и теплоотвода становятся все более серьезными.

Кремниевые фотонные модули, благодаря своей чрезвычайно высокой степени интеграции, позволяют объединить множество оптических функций на одном крошечном чипе. Это дает им возможность достигать той же или даже более высокой пропускной способности при меньших размерах и большей плотности размещения. Это, несомненно, огромное преимущество для коммутаторов в центрах обработки данных, где пространство чрезвычайно ценно.

Главное отличие 3 Стоимость и масштабируемость

Традиционное производство оптических модулей в значительной степени опирается на ручную юстировку, упаковку и тестирование, особенно для высокоскоростных изделий, где требуется чрезвычайно высокая точность, что приводит к высоким затратам. Этот технологический подход сталкивается с узкими местами при масштабировании до еще более высоких скоростей.

Технологический процесс производства кремниевых фотонных модулей совместим с отработанными технологиями интегральных схем CMOS, что означает возможность использования существующей обширной цепочки поставок полупроводников для достижения крупномасштабного стандартизированного производства. По мере развития технологии потенциал снижения затрат становится огромным, а переход к более высоким скоростям и более сложным функциям упрощается, демонстрируя отличную масштабируемость.

Ключевое отличие 4: Производительность

Традиционная технология оптических модулей является зрелой, обеспечивает стабильную и надежную работу и по-прежнему обладает незаменимыми преимуществами в определенных сценариях применения (например, при передаче на сверхдальние расстояния).

Модули на основе кремниевой фотоники обладают значительными преимуществами в плане энергопотребления и интеграции. Однако их лазеры (источники света) в настоящее время требуют внешнего соединения, что остается технической проблемой. Тем не менее, с развитием технологии CPO (совмещенная оптика) кремниевая фотоника позволяет размещать оптический модуль и коммутирующий чип ближе друг к другу, что еще больше снижает энергопотребление и задержку — именно то, что необходимо будущим гипермасштабным центрам обработки данных.

Обзор и сводка ETU-LINK

В заключение следует отметить, что технология кремниевой фотоники не предназначена для полной замены традиционных оптических модулей, а скорее для демонстрации большей жизнеспособности и потенциала развития в конкретных областях (особенно в высокоскоростных межсоединениях ближнего действия для центров обработки данных).

Компания ETU-LINK, являясь активным участником рынка оптической связи, всегда шла в ногу с технологическими тенденциями развития. Мы глубоко понимаем, что технология кремниевой фотоники является одним из ключевых двигателей, движущих отраслью к увеличению пропускной способности и снижению затрат. Мы уже внедрили и продолжаем инвестировать в исследования и разработки, стремясь предоставлять клиентам более конкурентоспособные решения для высокоскоростных оптических межсоединений.

Будущее уже здесь! Компания ETU-Link Technology Co., Ltd. вместе с вами вступит в эру кремниевой фотоники и откроет перед вами безграничные возможности!

Оставить сообщение

Если вы заинтересованы в наших продуктах и хотите узнать больше деталей, пожалуйста, оставьте сообщение здесь, мы ответим вам, как только сможем.

Категории

Новый блог

Теги

новые продукты