2021年世界互联网领先科技成果盘点之800G超高速收发芯片与引擎技术研发

　　800G 超高速光收发芯片与引擎技术，是之江实验室面向下一代超级数据中心的高速以太网交换机所需的 800G 光 I/O 速率需求，针对预期的调制带宽、功耗、成本等若干瓶颈，开发基于硅光集成收发芯片技术的 1310nm 800G 以太网光学引擎，并进行系统传输测试的研发项目。

　　成果名称：800G 超高速光收发芯片与引擎技术研发

　　成果发布单位：之江实验室

　　该项目开发了基于 MOCVD 生长多量子阱材料的大功率 DFB 激光器阵列芯片，为800G 光学引擎提供多波长光源。除新型高效率光源技术外，之江实验室也在探索量子点激光器 MBE材料生长以及制备工艺技术，并深入探索量子点激光器作为大功率800G 光源的技术可行性。之江实验室采用的是八波长 50Gbaud PAM4 数据模式，开发 8x100G硅光集成 Tx/Rx 芯片。通过光纤边缘耦合的方式为硅光芯片提供多波长光源信号以及单光纤 800G I/O 速率。该项目还开发了 800G以太网光学引擎所必需的从芯片至封装，DSP 信号处理，RF 信号传输等相关核心技术，包括硅光模块封装技术、高频RF信号完整性、8x100G 系统传输和信号处理技术。此外还搭建了芯片以及模块可靠性验证平台，为 800G 光引擎技术的未来产业化提供初步可靠性验证。

　　“800G 光芯片”主要由四部分构成。

　　1、大功率多波长激光光源：

　　其中包含两个关键技术，分别为 1310nm 大功率多波长量子阱激光光源，采用产业界较为成熟的多量子阱激光器技术方案；以及 1310nmInAs/GaAs 量子点激光器，深入探索作为近年国际硅光研发热点，且具有巨大发展潜能的量子点激光器光源技术。

　　2、800G 硅基光发射芯片：

　　采用高速 8×100G PAM4 MZI 调制器与 AWG 8×1 波分复用器单片集成，实现单通道 800G 光信号输出。

　　3、800G 硅基光接收芯片：

　　采用 EDG 1×8 解复用与高速 SiGe 探测器单片集成，实现单通道800G 光信号接收。

　　4、高速光引擎封装与系统测试：

　　建立高速封装、测试平台，重点研发多种光电芯片的 Co-packaging混合封装技术，高速电信号传输以及 DSP 信号处理，实现 800G 光引擎样品展示。此外之江实验室所建立的光模块以及芯片级可靠性测试平台，为800G 光引擎技术的未来产业化应用，完成前期小批量可靠性验证。通过该项目的顺利实施，为下一代超级数据中心以及企业网，5G 光前传等 800G 以太网光 I/O 需求提供核心技术储备，并对各项子课题的关键技术问题完成系统深入的分析验证。该项目的成功完成使之江实验室跻身于中国下一代超级数据中心高速光 I/O 技术开发的第一梯队，并对中国下一代光通信技术的国产化起到有力推动作用。

　　来源 | 世界互联网大会官网 央视财经