2023年5月11日下午，2023年中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇 - 光芯片與高端器件技術(shù)研討會如期舉辦，深光谷科技技術(shù)總監(jiān)雷霆博士應(yīng)邀參會。在研討會上，雷博士以“空分復(fù)用光芯片和器件”為主題，為大家分享新型光通信技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容：打造空分復(fù)用核心產(chǎn)品，解決容量危機。

空分復(fù)用是解決容量危機的下一代通信技術(shù)

  眾所周知，通信容量需求正以每4年10倍的速度急劇增長，單根光纖通信容量已經(jīng)接近香農(nóng)極限100Tbit，雷博士分享到：“空分復(fù)用（SDM）是解決容量危機的下一代通信技術(shù)。”空分復(fù)用為光通信提供了新的物理維度，極大的提高了通信容量密度。與傳統(tǒng)的單纖芯、單模式通信光纖不同，空分復(fù)用技術(shù)主要采用多芯光纖和模式復(fù)用兩種技術(shù)，傳輸容量大大提升：傳統(tǒng)的單纖芯、單模式通信光纖只能傳輸一路信號，而多芯光纖和模式復(fù)用技術(shù)可以并行的傳輸多路信號，從而成倍的提升通信容量。雷博士表示：“空分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展有其強大內(nèi)在驅(qū)動力，也是未來很有發(fā)展前景的技術(shù)?！笨辗謴?fù)用光通信技術(shù)應(yīng)用很廣泛，目前已經(jīng)應(yīng)用在海底光纜、長距離電信骨干、承載網(wǎng)以及高密度數(shù)據(jù)中心等場景。在長距離空分復(fù)用光通信領(lǐng)域，我國已于2021年1月啟動首個空分復(fù)用的示范項目“寬帶通信與新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用示范”，由深圳鵬城實驗室牽頭，鋪設(shè)“世界領(lǐng)先的空分復(fù)用超級光網(wǎng)絡(luò)”。目前已在深圳、廣州和東莞之間開始空分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)搭建工作。

  雷博士還提到：“2020年國際電信聯(lián)盟電信標準分局（ITU-T）啟動了空分復(fù)用的標準化工作，其認為可以將單根光纖通信容量提升1-2個數(shù)量級，是繼波分復(fù)用、相干通信之后的下一代技術(shù)?！边\營商、設(shè)備商以及光纖廠家均積極參與其中，例如華為、諾基亞貝爾、亨通等。

深耕空分復(fù)用，打造高質(zhì)量核心產(chǎn)品

  雷博士介紹到，深光谷科技是由深圳市引進的國家級高層次人才團隊創(chuàng)立的國家高新技術(shù)企業(yè)。公司致力于新型光子芯片和器件的設(shè)計、制造、封裝、測試和系統(tǒng)應(yīng)用，主要布局高密度光傳輸（空分復(fù)用光通信（SDM））和高密度光收發(fā)（共封裝（CPO）光電集成互連）兩大技術(shù)領(lǐng)域。

  目前，國際上空分復(fù)用芯片和器件主流方案主要有兩種：光纖方案和微納方案。其中，微納方案具有小型化、適于批量化生產(chǎn)、低成本、低串擾（模式）等優(yōu)點。深光谷科技在微納方案版塊持續(xù)深耕，目前已研發(fā)并量產(chǎn)出成熟的空分復(fù)用產(chǎn)品。由此，雷博士在會上詳細分享了深光谷兩款核心產(chǎn)品——模式復(fù)用器以及多芯光纖耦合芯片和器件的特征和應(yīng)用前景。

  首先，雷博士介紹了深光谷模式復(fù)用器的特點和應(yīng)用場景：“深光谷模式復(fù)用器具有器件體積小、簡單易用、支持LC/APC接口以及O波段和C+L波段、低插入損耗和高模式消光比等特征?！蹦壳爸饕獞?yīng)用在：空間模式復(fù)用解復(fù)用、多參數(shù)分布式光纖傳感、模式復(fù)用光開關(guān)以及空間激光通信等場景。

  深光谷模式復(fù)用器已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品主要包括：4模LP模式復(fù)用器和6模LP模式復(fù)用器。

 ● 4模LP模式復(fù)用器，深光谷與國內(nèi)頭部公司合作已完成多平面光轉(zhuǎn)技術(shù)（MPLC）技術(shù)積累，基于半導體微納加工工藝可實現(xiàn)4路輸入高速光速轉(zhuǎn)變?yōu)?span style="font-family:Calibri">4個少模（Few mode）模式復(fù)用（LP01、LP11a、LP11b和LP21），可達到器件插入損耗 <2dB、模式間串擾 <-21dB。同時，器件帶寬覆蓋C+L波段，兼容波分。

    ● 6模LP模式復(fù)用器有6路單模光纖輸入，可直接與光模塊連接，經(jīng)過模式復(fù)用器的模式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成少模光纖同軸輸出6路LP模式，整體插入損耗<6dB，達到國際先進水平。此外，6模LP模式復(fù)用器輸入端光纖連接交換機或評估板驅(qū)動的光模塊使用，可根據(jù)客戶需求提供復(fù)用模式、傳輸光纖、信號評估板、光纖跳線接口等定制化服務(wù)。

   雷博士介紹到：“深光谷的第二大核心產(chǎn)品：多芯光纖耦合芯片和器件。”他表示，多芯光纖耦合芯片和器件主要用于多芯光纖的扇入扇出設(shè)備，支持LC/UPC接口、基模和少模的傳輸，同樣也具有器件體積小、簡單易用、低插入損耗等特點。目前的應(yīng)用場景主要為空復(fù)用通信系統(tǒng)、光耦合網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和光纖傳感。

   深光谷多芯光纖耦合芯片和器件的主要產(chǎn)品包括：4芯扇入扇出耦合芯片和7芯扇入扇出耦合芯片。兩種扇入扇出耦合芯片均可支持12個模式。在器件的插入損耗和模式串擾方面，芯片經(jīng)過多次迭代，已達到國際領(lǐng)先水平。

   在會上，雷博士還特別分享了深光谷模式復(fù)用和多芯光纖聯(lián)合的光通信系統(tǒng)實驗效果。利用自主研發(fā)模式復(fù)用器作為輸入端，與少模光纖陣列和波導復(fù)用器對接，最后耦合到多芯少模光纖中，實現(xiàn)少模和多芯聯(lián)合復(fù)用。實驗效果顯示：光纖陣列經(jīng)過3D波導耦合器件激發(fā)多芯中的0階和1階模式，插入損耗1階<2dB，2階<3dB，纖芯間串擾<-35dB。

   最后，雷博士還提到：“除以上成熟的模式復(fù)用器以及多芯光纖耦合芯片和器件產(chǎn)品外，深光谷在共封裝光電集成互連技術(shù)方面也取得突破性進展，已開發(fā)出用于CPO的高密度空分光連接器和測試評估板等。”并表示：“未來，深光谷將持續(xù)致力于高密度光通信芯片和器件的創(chuàng)新、研發(fā)?！?/span>