光互联

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表１与其他几种光互连技术的对比
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表２
光损耗对比（ｄＢ）
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图４品质因数和消光比随弯曲程度的变化
由上图可看出，器件（光互连结构）的光学性能没有随着器件的 弯曲而劣化，柔韧性比较好。实验证明，经过一百次直径为０. ５ｍｍ的弯曲后，其性能基本无变化。
6.总结：
• １．良好的机械灵活性使得操作有一定的 自由度； • ２．封装时无需光学对准； • ３．厚度可达２５μｍ，可集成在倒装芯片 上，并与其兼容； • ４. 高带宽密度，可扩展到100 Tb/cm2或 更高;
•谢 谢
3.器件结构：
• 整个互连结构集成在 柔性衬底上，衬底上 集成了单模光波导阵 列及光源，探测器， 电吸收调制器。 • TIA：跨阻放大器 ；放 大器的一种，Y=AX， 一般为电压放大。TIA 由于具有高带宽的优 点，一般用于高速电 路，如光电传输中。
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图３：器件结构
4.器件制造过程：
5.器件性能：
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图１：器件应用示意图
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图２：器件大小和可弯曲性示意图
• 已有两种典型的芯片间互连方式： • 1.通过有源器件将光端面耦合进光纤； • 2.表面贴装的VCSEL和探测器与多模波导 垂直耦合。 • 缺点：由于受芯片尺寸的限制，以上两种 方式都不能实现高带宽密度。 • 严格的对准精度经常被作为反对使用单模 波导的主要论点
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1.光互连产生的背景 2. 摘要 3.器件结构 4.器件制作过程 5.器件性能 6.总结
１.光互连产生的背景：
• 互连瓶颈： • 在传统的电互连网络中，由于任何连接导线都不可避免地 存在RC延时，并且随着器件工作频率的提高， RC延时往 往超过了晶体管的开关时间，从而互连带宽的提高受限于 连接导线，时钟信号不能同步到达各个处理单元； • 另一方面，随着IC 特征尺寸的缩小，造成导线拥挤，彼 此之间的耦合，干扰也增大。 • 总之，芯片尺寸增大，频率的提高，大规模并行技术（为 提高数据流量）的采用，导致电互连在带宽，互连密度， 时钟扭曲，能耗，抗干扰等方面受到限制，称为（电）互 连瓶颈。 • 目前的芯片到芯片互连速度为6～8Gbps，光互连则可以 达到20Gbps甚至更高。
２.摘要：
• 文中根据最近开发的柔性衬底集成技术分析 了一个芯片到芯片的光互连平台，并给出了 其制作过程 。实验表明，这种结构可以实 现高带宽密度（100 Tbs/cm2），并且在封 装时不要求光学对准，并且相对来说能耗较 低。这些优点使柔性光子平台成为实现芯片 与芯片之间光学互连的一种很好的方案。
A Fully-Integrated Flexible Photonic Platform for Chip-to-Chip Optical Interconnects
一种实现芯片与芯片间光互连 的高度集成的柔性光子平台
翟荣会 20Fra Baidu bibliotek321010120
补充： • 从结构来看，光互连可分为： • 1）芯片内的互连； 2）芯片之间的互连；3）电 路板之间的互连；4）通信设备之间的互连。 • 从互连所采用的信道来看，可分为：1）自由空间 互连；2）波导互连；3）光纤互连 。 • 波导互连： • 通过沿光波导传播的光束进行数据传输 ，波导互 连可以提供高密度互连通道，适用于芯片内或芯 片之间这个层次上的互连，采用集成光源和探测 器，由集成光路来完成连接，这一种互连目前还 不很成熟。