SiPC 2024 | MKS Newport：一站式服务方案赋能硅光耦合测试

  ICC讯 5月17日，第六届硅光产业论坛在武汉光谷成功举办，本届论坛汇聚了国内外光电子行业400余人，探索光电子芯片的技术进展和算力网络光电互联挑战，以硅基光电工艺平台建设和市场趋势探讨。其中，MKS | Newport(理波光电)高级应用工程师泮怀海发表了《面向硅光子应用的MKS解决方案(MKS Solution for Silicon Photonics)》报告，介绍硅光子技术应用发展趋势和硅光芯片检测技术，以及MKS先进测试解决方案。

泮怀海 MKS | Newport高级应用工程师

  人工智能(AI)、机器学习(ML)、5G、大数据和物联网的快速发展对算力提出了更高的要求，进而带动了数据中心的大规模建设，推动了数据中心流量的指数级增长，这其中需要更多具有高速率、低成本、低能耗的光模块，实现数据中心之间海量数据的传输。相比于传统的光模块，采用硅光技术的光模块，具有低能耗、低成本、高传输速率的特性，逐渐被应用在800G甚至1.6T光模块中，在技术优势和市场趋势的推动下，硅光模块在800/1.6T光模块时代迎来了大发展。

  硅光模块的核心是硅光子芯片，LightCounting预测硅光子芯片销售额将从2023年8亿美元增加到2029年30亿美元以上。其中，硅光子芯片使用传统的CMOS制程工艺，在SOI衬底上单片集成光波导、滤波、信号调制、探测等功能，以及基于III-V族半导体材料的光源通过不同技术集成在该单片上。硅光模块的制造主要流程分为芯片设计、流片、封测以及模块组装，这个过程会涉及到一系列光电测试工序，例如利用自动耦合设备，通过光纤阵列实现激光光源与硅光晶圆之间的自动耦合，即把特定波长光源进行耦入和耦出，进而测试晶圆片上包括波导在内的整个微光学结构的光插损值，从而判断晶圆的合格与否。 MKS | Newport针对这一应用场景推出了硅光组合测试解决方案，从运动控制系统、激光光源、光电探测和隔振系统四个方面帮助硅光芯片客户提高检测效率。

  在运动控制方面，MKS | Newport提供一套由六轴并联位移台和纳米级压电位移台组成的系统，实现晶圆级硅光的高速率、高精度闭环耦合检测。六轴并联位移台由于其具有良好的刚性，保证了耦合过程中位置的静态稳定性，提高了测试可靠性。 与此同时，MKS | Newport还可以提供更大行程，更高速度的高精度直线位移台，用于硅光模块组装过程的耦合。

  在激光光源方面，MKS | Newport还提供高调谐速度的波长扫描激光光源，扫描速度可达到20000nm/s，覆盖全通讯波段。

  在光功率探测方面，MKS | Newport提供各种高精度高动态范围的光学探头以及光功率计，实现快速精确的光学测量。其中，高精度、高动态范围的光学探头可以在70dB动态范围之内保持25KHz的带宽，实现内部增益挡位之间的快速切换，保证数据采集的准确、高速特性。另外，台式功率计可以实现高带宽、多增益挡位切换的模拟量输出，在光模块耦合组装过程中实现精确找光，快速耦合到最佳位置，其中光学探头进行了可溯源的校准，具备温度补偿功能，实现测量的精准性。

  在隔振方面，MKS | Newport可以提供具有被动阻尼和主动阻尼的光学平台，以及各种类型的隔振系统，例如气浮隔振腿以及机械隔振腿等。MKS | Newport在光学工作站平台上组合了运动控制、波长可调谐光源和光电探测功能，以一站式服务满足研发和测试人员开展高效率、高精度的硅光耦合测试。

  伴随着硅光子芯片和硅光模块在800G、1.6T时代不断扩大的商业趋势，低成本、高效率的生产、检测方式是产业界孜孜追求的目标，芯片设计、流片试片、晶圆检测到晶圆切割以及后道封装和模块组装，皆需要精准测试以提升出品良率。MKS | Newport致力于为光电子、硅光子行业和光通讯产业客户提供先进的运动控制、光机械、光学元件、光源、光的分析和光学平台与隔振系列产品，助力客户高性价比、高效率的产品测试。