Pe măsură ce infrastructura de calcul AI continuă să se accelereze la nivel global, piața transceiver-urilor optice intră într-o nouă fază de creștere rapidă. Potrivit celor mai recente date de la LightCounting, dimensiunea pieței transceiver-urilor optice de mare-viteză utilizate în clusterele AI este de așteptat să ajungă la 16,5 miliarde USD în 2025 și să crească la 26 miliarde USD în 2026, reprezentând aproximativ 60% creștere an-pe-pentru doi ani consecutivi.
Transceiverele optice 800G au intrat în implementare pe scară largă-, în timp ce transceiverele optice 1.6T încep să fie adoptate comercial.
Creșterea explozivă a cererii de pe piață și accelerarea implementării de-transceiver-uri optice de mare viteză exercită o presiune fără precedent asupra proceselor de producție -, iar cuplarea a devenit unul dintre cei mai critici pași.
Cuplaj: „Chirurgia inimii” a producției de transceiver optice
Esența cuplării optice este realizarea unei alinieri optice precise.
Pe partea transmițătorului (TX), cuplarea permite ca semnalele optice generate de lasere să fie ghidate eficient în fibre optice sau ghiduri de undă prin componente optice, cum ar fi lentile și matrice de fibre (FA), asigurând o aliniere precisă a căii optice.
Pe partea receptorului (RX), cuplarea aliniază semnalele optice transmise prin fibre optice cu fotodetectoarele (PD) prin componente optice precum Fibre Arrays (FA), Arrayed Waveguide Gratings (AWG) sau ansambluri receptor, permițând recepția eficientă a semnalului optic.
O linie completă de producție de transceiver optice constă de obicei din 15-20 de stații cheie de proces, care acoperă mai multe proceduri, inclusiv atașarea matrițelor, lipirea, cuplarea, asamblarea și inspecția.
Dintre aceste procese, cuplarea optică reprezintă cea mai înaltă barieră tehnică, cel mai lung timp de procesare și unul dintre cei mai critici factori care afectează performanța produsului.
Conform statisticilor din industrie, procesul de cuplare reprezintă aproximativ 60%-70% din costul total de producție și timpul de fabricație al componentelor optice, devenind adesea blocajul principal în timpul creșterii-de producție.
Luând ca exemplu transceiverele optice fotonice cu siliciu 1,6T, precizia de aliniere a cuplării a avansat de la ±5 μm în era 400G la ±0,5 μm sau chiar cerințe de precizie mai mari.
Pentru cuplarea Fibre Array (FA) din fotonica de siliciu 1.6T, cerințele de precizie de aliniere au atins nivelul nanometric (±20 nm), cu mult peste capacitatea operațiilor manuale.
Fiecare îmbunătățire cu 1% a eficienței de cuplare reduce pierderea optică și crește marja bugetului de legătură a transceiver-ului. Fiecare îmbunătățire cu 1 punct procentual a randamentului de cuplare poate genera economii semnificative ale costurilor de producție pentru o linie de producție cu o capacitate anuală de 100.000 de unități - atingând adesea nivelul de un milion-dolari în producția de-transceiver optice de mare viteză.
Între timp, progresul tehnologiei CPO (Co-Packaged Optics) transformă arhitecturile transceiver-urilor optice.
Alinierea și cuplarea dintre matricele de fibre (FA) și ghidurile de undă cu cip fotonic din siliciu sunt recunoscute pe scară largă drept unul dintre cele mai dificile procese în fabricarea transceiver-ului optic.
Pe măsură ce motoarele optice tranzitează de la arhitecturi conectabile la soluții co-ambalate, cuplarea evoluează de la alinierea discretă a componentelor la alinierea la nivel de cip-înalt integrat, necesitând mai multe dimensiuni de aliniere, spațiu de ambalare mai restrâns și o precizie chiar mai mare.
Procesele tradiționale manuale sau semi-automatizate nu mai pot satisface simultan cerințele de randament, eficiență și trasabilitate.
Prin urmare, echipamentele inteligente de producție au devenit un motor cheie în următoarea etapă a dezvoltării industriei transceiver-ului optice.
HGLaser: Soluții cu buclă-închisă-proces complet
Pentru a răspunde provocărilor de precizie și eficiență în cuplarea transceiver-ului optic, HGLaser a dezvoltat un portofoliu de echipamente inteligente care acoperă două categorii majore: cuplare optică și cuplare optic transceiver.
Soluțiile acceptă aplicații variind de la transceiver-uri optice conectabile tradiționale la transceiver-uri optice fotonice cu siliciu, acoperind procese de la cuplarea COB/COC la cuplarea lentilelor și cuplarea Fibre Array (FA), permițând soluții de producție cuprinzătoare în mai multe scenarii.
Cuplaj optic
Concentrate pe alinierea optică de precizie, soluțiile de cuplare optică servesc la ambalarea și fabricarea de precizie a componentelor optice și a laserelor cu sursă de pompă.
Prin analiza calității fasciculului și tehnologiile de aliniere cu precizie pe mai multe-axe, aceste soluții abordează provocările legate de eficiență și coerență în cuplarea căii optice interne a componentelor, cum ar fi laserele cu sursă de pompă, oferind componente optice stabile și fiabile pentru fabricarea transceiver-ului optic din aval.
Echipament de ansamblu de cuplare optică de putere complet automatizat pentru oglinzi reflectoare
Proiectat pentru ansamblul de cuplare complet automat al oglinzilor reflectoare mari în laserele cu sursă de pompă.
Echipamentul integrează:
- Încărcare și descărcare complet automatizate
- Prindere automată a fasciculului care combină oglinzi și oglinzi reflectoare mari
- Cuplaj optic automat
- Dozare și întărire
- Monitorizare-în timp real a eficienței cuplării
Caracteristicile cheie includ:
- Cuplaj activ complet automatizat
- Eficiență ridicată de cuplare cu integrare ridicată
- Compatibilitate ridicată a produsului și consistență excelentă
- Suport pentru combinarea fasciculului intern al sursei pompei și aplicațiile de cuplare a oglinzilor PBS (Polarizing Beam Splitter).
Echipament inteligent FAC Fast Axis Collimation Assembly
Conceput pentru asamblarea automată de colimare FAC în procesul frontal-final al laserelor cu sursă de pompă.
Echipamentul acoperă aplicații de aliniere și cuplare FAC atât pentru lasere cu sursă de pompă, cât și pentru transceiver-uri optice.
Acesta integrează:
- Manipulare automată a lentilelor FAC
- Cuplaj automat
- Distribuire și fixare
- Monitorizarea-în timp real a datelor de proces
Prin analiza calității fasciculului, sistemul identifică poziția optimă de cuplare a lentilelor FAC.
Caracteristicile cheie includ:
- Suportă atât modurile de cuplare activă, cât și pasivă
- Cuplaj activ complet automat cu eficiență și integrare ridicate
- Compatibilitate și consistență ridicată a produsului
- Calibrare automată cu un-clic
- Cuplaje transceiver optic
Concentrate pe procesele de integrare la nivel de modul-, soluțiile de cuplare a transceiver-ului optic servesc etapelor finale de asamblare ale liniilor de producție a transceiver-ului optic.
Soluțiile acoperă aplicații, inclusiv:
- COB-Cuplarea obiectivului cu cipuri VCSEL/PD
- Cuplaje Fibre Array (FA) din siliciu fotonic
Prin platforme de mișcare de precizie la nivel de nanometri-și sisteme de aliniere vizuală, soluțiile realizează o aliniere de-precizie înaltă de la poziționarea pe mai multe axe la alinierea cu șase-axe, urmată de fixarea cu întărire UV.
Aceste tehnologii determină direct performanța transmisiei optice și randamentul producției de masă a transceiver-urilor optice.
Echipament inteligent de aliniere a lentilelor multimodale 400G/800G
Proiectat pentru cuplarea de înaltă{0}}precizie a lentilelor COB- și a cipurilor VCSEL + PD în transceiver-uri optice multimode.
Prin platforme de mișcare de precizie, sisteme de aliniere a vederii și monitorizarea puterii optice-în timp real, echipamentul permite alinierea de înaltă-precizie a componentelor centrale ale transceiver-ului optic și completează fixarea prin întărire cu adeziv UV.
Caracteristicile cheie includ:
- Precizie mai mare
- Activarea ansamblului micro-nano și cuplajului optic de-înaltă precizie.
- Compatibilitate mai largă
- Sprijinirea produselor transceiver optice cu diferite arhitecturi optice de emisie și recepție.
- Tehnologie avansată
Dispunând de o arhitectură tehnologică modulară pentru actualizări continue, o platformă de mișcare cu șase-axe, cu precizie de poziționare sub 0,1 μm și algoritmi de cuplare echilibrată pe mai multe-canale.
Calibrare mai rapidă
Sprijină calibrarea automată cu un-clic și calibrarea rapidă pentru modificările modelului de produs.
400G–12,8T Echipament inteligent de cuplare cu un singur mod-Siliciu Fotonic
Bazată pe o arhitectură de platformă unificată, această soluție acceptă transceiver-uri optice de la 400G la 12.8T.
Este compatibil cu:
- Soluții multimodale (COB-Lentilă + VCSEL/PD)
- Soluții cu un singur{0}mod (DR4/FR4, DR8/FR8, LPO, CPO, NPO, XPO)
Echipamentul acceptă atât procesele de cuplare a lentilelor, cât și procesele de cuplare a matricei de fibre (FA), vizând aplicații, inclusiv:
- Centre de date
- clustere de calcul AI
- Interconexiuni optice{0}}la bord
Caracteristicile cheie includ:
- Precizie mai mare
- Rezoluție de aliniere: până la ±10 nm
- Repetabilitate de poziţionare: ±50 nm
- Precizie unghiulară: ± 0,005 grade
Compatibilitate mai largă
- Compatibil cu produse cu mai multe-canale, cu o distanță între canale de 1,25 mm
- Suporta operarea in paralel a pana la 8 canale
- Suportă atât cuplarea lentilelor, cât și rutele procesului de cuplare Fibre Array (FA).
- Acoperă aplicații cu tarif complet-de la 400G la 12,8T
Tehnologie avansată
- Arhitectură tehnologică modulară care acceptă upgrade-uri continue
- UPH: 20 buc/h
- Yield: >99.5%
- Calibrare mai rapidă
- Calibrare automată cu un-clic
- Calibrare cu un-clic pentru modificările modelului de produs
De la 400G la 1,6T, vitezele transceiver-ului optice continuă să avanseze, în timp ce arhitecturile de ambalare continuă să evolueze.
Cu fiecare actualizare de generație, HGLaser continuă să evolueze alături de cerințele industriei.
Prin echipamente cuprinzătoare de cuplare și soluții de producție complet-procesului, HGLaser transformă fiecare provocare de proces într-un randament de producție fiabil pentru clienți, depășind continuu limitele producției de masă a transceiver-ului optic.
