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光数字信号处理器射频芯片：工作原理与应用测试—光芯片测试座
光数字信号处理器（Digital Signal Processor，简称DSP）射频芯片无疑扮演着关键角色。 光数字信号处理器射频芯片的工作原理光数字信号处理器射频芯片的核心技术在于其高效的信号处理能力，这得益于其内置的复杂算法和高速的运算能力。 高速度与高精度：光数字信号处理器射频芯片的处理速度极快，可以在极短时间内完成大量的运算，同时其处理精度在小数点后几位，保证了信号的准确度。2. 适用的应用场景光数字信号处理器射频芯片的应用场景广泛，几乎囊括了所有需要高效信号处理的领域：1. 光数字信号处理器射频芯片是现代电子设备不可或缺的核心器件。其优越的信号处理能力不仅提高了设备性能，也推动了多个行业的技术革新与发展。
67110编辑于 2024-11-06 - 来自专栏硅光技术分享
硅光芯片与InP光芯片比较
接着前两篇笔记光芯片的材料体系比较 和 基于InP的光芯片简介 ，这一篇主要从性能和成本比较下硅光芯片与InP光芯片，究竟孰优孰劣。 我们先来看一下国际上几个主要fab厂所加工出的光芯片性能， ? 总体说来，硅光芯片和InP光芯片各方面的性能相差不大，唯一的区别是InP可以单片集成激光器，而硅光芯片需要混合集成InP材料作为激光器。 我们经常听到硅光的优势之一是“成本低、与CMOS工艺兼容”。 因此，基于硅光芯片的光收发器受到青睐。硅光的机遇在200G或者更高？是否还存在其他应用领域，对成本的要求也比较高？基于光芯片的传感器？ 虽然硅光芯片材料本身价格低，但是封装以及良率等因素，都会导致产品的成本上升，并不能简单笼统地说硅光价格便宜，有优势。能否在价格上能竞争得过InP芯片，还需要综合考量。 借用文献1中的一副图，说明硅光芯片与InP光芯片两者间的关系，二者将共赴康庄大道。 ? 文章中如果有任何错误和不严谨之处，还望不吝之处！ 参考文献： 1. M.
8.4K22发布于 2020-08-13 - 来自专栏先进封装
硅光芯片封装
点击蓝字 关注我们硅光芯片封装 硅光芯片公司简介COMPANY PROFILE泰丰瑞电子有限公司致力于计算光互连芯片与封装，利用光互连实现片间超高速互联，构建模块化、可扩展的“超级芯片”，大幅扩展算力节点规模 No.9光电子芯片控制电路设计面向光电芯片多通道大规模控制需求，提供配套控制电路设计、算法编写及上位机软件开发全流程设计服务产品介绍PRODUCT INTRODUCTION硅基光调制器芯片硅基光调制器芯片通过调制光信号的强度 薄膜铌酸锂调制器芯片薄膜铌酸锂调制器芯片，其优异的电光效应可实现高速、低损耗的光信号调制，广泛应用于高速光通信、量子光学和微波光子学等领域。 蝶形光放大器提供的蝶形光放大器，内置单颗大功率SOA芯片，通过蝶形封装，光纤输出，具有高增益、低封装损耗、低噪声特点，可广泛运用于光通信、光器件测试蝶形光放大器提供的蝶形激光器，内置单颗大功率CW DFB 芯片，通过蝶形封装，光纤输出，具有大功率、低封装损耗、高稳定性特点，可广泛运用于光通信、光器件测试。
29800编辑于 2025-10-04 - 来自专栏芯片工艺技术
光芯片是什么
光芯片，一般是由化合物半导体材料（InP和GaAs等）所制造，通过内部能级跃迁过程伴随的光子的产生和吸收，进而实现光电信号的相互转换。 相比于电子集成电路或电互联技术，光芯片展现出了更低的传输损耗 、更宽的传输带宽、更小的时间延迟、以及更强的抗电磁干扰能力。 光子芯片展望 回顾光芯片发展历程，早在1969年美国的贝尔实验室就已经提出了集成光学的概念。 光子芯片需要与成熟的电子芯片技术融合，运用电子芯片先进的制造工艺及模块化技术，结合光子和电子优势的硅光技术将是未来的主流形态 硅基光电子集成芯片概念图 高速数据处理和传输构成了现代计算系统的两大支柱，而光芯片将信息和传输和计算提供一个重要的连接平台 目前本土光芯片/光模块厂商主要有：芯思杰、瑞识科技、新亮智能、度亘激光、长瑞光电、立芯光电、源杰半导体、锐晶激光、索尔思光电、长光华芯、华工科技、光迅科技、新易盛、云岭光电、敏芯半导体、博创科技、中际旭创
3.9K30编辑于 2022-11-15 - 来自专栏硅光技术分享
光芯片中的MuxDeMux
这篇笔记主要梳理下光芯片中的各类波分复用器件(wavelength division multiplexing )。 在传统光模块中，波分复用器一般通过薄膜滤波片或者AWG来实现。伴随着硅光芯片的发展，很自然的想法是在芯片中单片集成Mux/DeMux。以下分别介绍几种常见的片上波分复用器。 （图片来自https://www.astro.umd.edu/~pgatkine/research.html） 不同波长的光从同一端口进入到左侧的罗兰圆中，在其中进行自由传输。 当进入到波导阵列时，由于波导长度的区别，不同波长的光将积累不同的相位差，最终经过右侧的罗兰圆，传输到不同的通道中。两个罗兰圆区域可视为平板波导。相邻波导的长度差满足下述的光栅方程， ? 由于硅光芯片的波导典型厚度为220nm，1nm的偏差就会带来1nm的中心波长漂移。因此通常需要使用热调的方式，使得中心波长移动到设计值。但热调又回带来额外的功耗，目前还没有较好的解决方法。
9.1K31发布于 2020-08-13 - 来自专栏硅光技术分享
硅光芯片的光源
这一篇笔记聊一聊硅光芯片的光源问题。公众号里写了很多硅光相关的专题，但是一直没有提及光源问题。在硅光芯片上可以单片集成调制器、探测器等，并且性能优良，但是不能发光是硅材料的短板，没有较好的解决方案。 具体来说，可以细分为三种：第一种是flip-chip方案，直接将封装好的III-V激光器贴到硅光芯片上；第二种是wafer/die bonding方案，将III-V的裸die贴合到硅光芯片上，后续再对裸 Flip-chip方案 该方案将激光器LD直接倒装焊到硅光芯片上，思路比较简单，工艺也比较成熟。但是该方案对贴装的精度要求比较高，时间成本较大，并且集成度不够高。 Macom的资料比较少，细节不是特别清楚，下图是官网上给出的硅光芯片示意图， ? 由于其他器件（调制器、探测器等）已经相对成熟，所能达到的性能指标差别不大，而光源作为硅光芯片重要的组成部分，其方案的优劣直接决定了产品的竞争力。
4.2K20发布于 2020-08-13 - 来自专栏硅光技术分享
硅光芯片与电芯片的封装
上周中国科协发布了2020重大科学问题和工程技术难题，硅光技术榜上有名，“硅光技术能否促成光电子和微电子的融合？”。这篇笔记聊一聊硅光芯片与电芯片的封装方案。 ? 如何巧妙地设计封装结构，使得硅光芯片和电芯片之间形成有效的信号互联，成为产业界的一个关注重点。 目前，硅光芯片与电芯片的封装形式主要有四种方式：1) 单片集成，2) 2D封装, 3) 3D封装， 4) 2.5D封装。以下对这些技术方案分别做介绍。 1. 该方案的一个变体是，在硅光芯片中形成TSV, 通过TSV直接与基板互联，如下图所示，硅光芯片同时作为interposer。 ? 由于硅光芯片的特殊性，不能直接采用传统EIC的封装方案，还涉及到光的耦合封装，需要重新开发相关技术，因此封装成本在硅光产品中占有较大比重。
5.3K43发布于 2020-08-27 - 来自专栏芯片工艺技术
接着聊聊光芯片公司
最近几年光通信以及激光雷达市场的高速增长带来了光芯片爆发性的需求，光芯片顾名思义就是有光的芯片。 其实很久之前做PLC、AWG分路器芯片的时候，就有人建议去做硅基光电子集成技术。 有源芯片就是通过电转换成光的芯片，比如激光器芯片例如下面的 光通信用到的芯片基本上都是人眼不可见的光波段，大致分类如上图。 光芯片产业最近几年涌现出很多上市公司。 国光电子器件制造业企业包括光迅科技、博创科技、太辰光和仕佳光子等上市公司。 光迅科技目前已经形成了从芯片到器件、模块全系列产品的垂直整合能力； 光迅科技前身是武汉邮科院的技术，中国唯一能将VCSEL芯片技术吃透，具备从芯片到器件、模块、子系统全系列产品尖端整合能力的公司。 博创科技覆盖无源光器件和有源光器件； 太辰光主要生产无源光器件PLC，AWG好像还在研发。 仕佳光子覆盖光芯片、器件及光纤光缆等业务。 仕佳光子我是比较熟悉的一家公司，2020年8月上市。
2.3K22编辑于 2022-06-08 - 来自专栏光芯前沿
2024光博会:海思光芯片进展
光博会论坛，海思做了一个《面向智算中心场景的光芯片技术》的报告，讲述了其自研光芯片的进展。去年匡老师有写过详细的分析，大家可以自行搜索。 对比去年，今年海思新增了几个进展还挺有意思的。 PPT还提到硅光芯片支持23dBm的功率输入，所以这里应该用的是氮化硅材料做的端面耦合器+氮化硅的1×2 splitter，实际进到硅调制器的功率应该都还是需要控制到20dBm甚至17dBm以下。 ◆FR4 Rx集成芯片: Demux和GePD是可以单片集成的，结合前面的分析，插损的劣化被Ge PD给补回来了，集成以后看起来性能可能会比Z block＋面入射PD还强！ ◆调制器: 硅光调制器带宽＞55GHz，带宽曲线看起来有peaking？Vπ＜5.5V。 ◆TRx 芯片: 既然上边提到有这么牛的收发端芯片了，那海思就提出了收发集成的芯片，用于1.6T 2×FR4。不过收发集成以后，对整体良率有没有影响，整体模块组装工序怎么调整可能要考虑一下。
41900编辑于 2025-04-08 - 来自专栏FPGA开源工作室
从数字信号处理架构来对比FPGA，ARM，DSP的优势
图1 典型的数字信号处理系统 1>模拟信号（analog signal）的输入一般包括（声、电、光、热等）模拟的连续信号； 2>模拟信号抗混叠（anti-aliasing filter）希望分开两个或多个混叠在一起的信号 2.典型处理器对比 DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。 根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点： （1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； （2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据； （3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问 当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。 图4 FPGA+DSPs+ARM的数字信号处理系统 如图2、3和4数字信号处理系统，在不同的情况下我们可以采用不同的系统，具体根据芯片各自的优势来选择不同的系统。
2.6K20发布于 2019-10-29 - 来自专栏集成电路IC测试座案例合计
芯片测试工程师：带您了解光模块芯片与光模块芯片测试座解析
一、光模块芯片概述光模块芯片是光通信系统中的核心部件，扮演着至关重要的角色。它主要用于将电信号和光信号进行转换，实现数据的高速传输。光模块芯片广泛应用于数据中心、通信网络、光纤传输等领域。 二、光模块芯片的性能光模块芯片的性能是评估其在光通信系统中表现的关键因素。以下是光模块芯片的一些主要性能指标：1. 传输速率： 光模块芯片的传输速率是其核心性能指标之一。 不同的温度范围适用于不同的应用场景，例如，工业级光模块芯片可以在极端环境条件下稳定运行。三、光模块芯片测试座的用途光模块芯片测试座是用于对光模块芯片进行性能验证和质量控制的专用设备。 测试座的主要用途包括：1.性能测试： 光模块芯片测试座用于评估光模块芯片的各项性能指标，如传输速率、波长、功耗等。通过性能测试，可以确认光模块芯片是否符合设计规格和应用要求。 光模块芯片测试座作为对光模块芯片进行性能验证和质量控制的专用设备，对于确保光模块芯片在实际应用中的可靠性和高效性至关重要。
1.2K10编辑于 2024-09-09 - 来自专栏硅光技术分享
光芯片上的全光脉冲神经网络
Nature昨天刊登了德国明斯特大学的一篇最新进展，研究人员在光芯片上实现了脉冲神经网络(spike neural network)。先睹为快，这篇笔记主要介绍下这篇进展。 关于相变材料(phase changing material, 以下简称PCM), 小豆芽之前的一篇笔记 基于光芯片的内存内计算（memory-in computing）提到过。 收集器将上一层不同波长的光脉冲信号收集到同一根波导中，分发器将光脉冲分发给N个神经元，神经突触结构则产生光脉冲信号，输入给下一层结构。 ? 光路中包含4个神经元，每个神经元包含15个突触，对应识别含15个像素的图片。整个芯片包含140多个光器件，如下图所示。由于涉及到15个波长，收集器不是在片内实现的，而是通过外部的WDM实现。 ? 小豆芽的几点comment: 1) 神经网络所需的功能单元全部都可以在光芯片内实现，而MIT研究组的方案中激活函数是通过片外电学方法实现。这是该方案的一个优势和新颖之处。
1.8K30发布于 2020-08-13 - 来自专栏硅光技术分享
3D 硅光芯片
该工作由加州Davis分校研究小组完成，他们实现了基于3-D光芯片的LIDAR系统。关于LIDAR, 感兴趣的读友可以参看这篇笔记 光学相控阵列， 这里不做赘述。 加州Davis分校研究组所提出的基于硅光的3D PIC，整体结构如下， ? （图片来自文献1） 右图中的小方格是一个结构单元，每个cell由两层硅光PIC芯片和一层EIC芯片构成。 这三个芯片放置在基于SiN光波导系统的垫片(interposer)上。最上层的PIC由光栅阵列构成，中间一层的PIC主要包含分光器（光芯片中的分束器）和相位调制器。 更详细的芯片结构如下图所示， ? 主要损耗来源于两个芯片间的空气隙。 该文献没有给出整个3D PIC最终的工作性能，仅贴出了芯片的结构图，如下图所示， ? （图片来自文献1） 期待整个3D LIDAR系统进一步的实验结果。 几点看法： 目前2D 硅光芯片的集成度其实还没有那么高，对器件密度提高的需求不是主要矛盾。虽然3D PIC的想法很好，有很好的前瞻性，但从应用需求和加工难度来看，还是实用性不够强。
1.9K30发布于 2020-08-13 - 来自专栏硅光技术分享
光芯片的材料体系比较
我们在阅读各类光芯片的相关文章时，每个实验室都有自己的绝活，可以用自己所擅长的微加工手段制成光芯片，完成特定的功能。这篇笔记主要总结与比较下不同材料体系的优劣。 我们先来看一下这几个因素的物理意义： 1) 器件密度决定了最终光芯片的尺寸，密度越高，光芯片的集成度越大。在集成电路中，每一年半左右集成度就会翻一翻。 光子的波长要比电子的波长大很多倍，所以导致光芯片无法像集成电路一样提高集成度。 SiN体系可以与Si波导体系类似，外部集成激光芯片。 SiN光芯片的优势在于损耗，可以基于此设计一些指标较好的无源器件。 目前铌酸锂光芯片都是从外部输入激光，无法电泵浦产生激光，这也限制了它的应用。
4.9K22发布于 2020-08-13 - 来自专栏硅光技术分享
硅光芯片的耦合封装
这篇笔记整理下硅光芯片的耦合封装方案。硅光芯片的耦合器主要分端面耦合和光栅耦合两种，对应的封装方案可谓五花八门，这里选取一些典型的方案。 （图片来自文献1） 在硅光芯片端面处进行刻蚀，形成V型槽阵列，用于放置光纤阵列。绿色小长方体是聚合物lid, 将其压在FA上，使得FA落入V型槽中。 （图片来自文献1） b) Interposer方案 该方案与IBM的方案二类似，采用二氧化硅制成的PLC波导作为interposer，将光纤里较大模斑转换为较小的模斑，再耦合进硅光芯片中, 如下图所示。 Si柱，用于支撑DFB激光器，然后将DFB倒装到硅光芯片上，如下图所示， ? 耦合封装与光芯片的设计密切相关，也需要结合EIC的封装整体考虑。成本，良率，耦合效率，是否可大规模生产，这些也都是需要考量的因素。
9.8K75发布于 2020-08-13 - 来自专栏硅光技术分享
基于InP的光芯片简介
上一篇笔记光芯片的材料体系比较阅读量突增，说明大家还是非常关注光芯片这一领域的。其中对InP体系的介绍比较粗略，笔者利用下班时间，做了一些调研。这一篇主要介绍下基于InP体系的光芯片。 先来看一下InP光芯片的加工流程，如下图所示， ? （本文的插图大部分来自文献1，文献1比较详细地介绍了InP体系光芯片） a) 外延生长 我们知道，在硅光芯片是从SOI晶片开始，对其中220nm厚的Si层进行刻蚀形成波导。 不同于硅光芯片，InP芯片的波导层是后续外延生长出来的。 那么InP与硅光的比较，不能简单地从成本的角度看问题 另外一点，InP光芯片加工起来比较复杂，步骤较多，这一点和集成电路有点相似，我们只需在逻辑层进行相关地fabless设计，而由流片厂负责加所设计的光路在物理上实现
4.7K11发布于 2020-08-13 - 来自专栏硅光技术分享
光学处理器中的模拟器件
这篇笔记主要参考Lightmatter公司的最新一篇技术blog , 介绍下光学处理器所涉及的模拟电子器件。 光学AI处理器主要利用硅光芯片，实现快速高效的矩阵乘法运算， ? 矩阵乘法涉及输入矢量，矩阵和输出矢量这三个元素，对应的框架图如下图所示， ? 直接转换型，是指直接将模拟信号转换成数字信号，而间接转换型，是先将模拟信号转换为中间信号，再转化为数字信号。 针对光学处理器这一特定应用，需要选择合适的DAC/TIA/ADC。Lightmatter的做法是选取低功耗、高速、中等精度的模拟电子器件。 在传统的光模块中，同样也需要这些模拟器件，只不过应用场景不同，器件的选取侧重点会有些差别。 文章中如果有任何错误和不严谨之处，还望大家不吝指出，欢迎大家留言讨论。
1.2K30发布于 2020-08-13 - 来自专栏硅光技术分享
光芯片中的分束器
这一篇笔记聊一聊集成光路中的重要基本单元——光分束器。顾名思义，光分束器，就是将光场以一定比例分开至不同的路径中。常用的片上光分束器有三种类型，即Y型分束器、MMI以及定向耦合器。 Y型分束器 该结构比较简单，Y型结构的对称性保证其50/50的分光比例，两臂的光场振幅与相位相同。由于光波导不能垂直转弯，两臂必须呈一定角度，而不是T字型，如下图所示， ? 在多模波导区域，光场可展开为不同阶模式的叠加， ? 上式中， 当多模波导长度L是3L_pi的整数倍时，不同模式的相位相同，相干叠加后，光场分布与初始光场分布相同，即所谓的“自成像”。 人们提出了添加亚波长光栅（见集成光路中的光栅）的方案，用于调节其色散特性，结构如下图所示， ? 如果集成光路是一座大厦，那么这三种器件就是板砖，只有砖头的性能足够优良，才可以构建高楼大厦。在不同的场景下选择不同的砖头，才能完成不同风格的大厦。
6.8K43发布于 2020-08-13 - 来自专栏硅光技术分享
基于硅光芯片的深度学习
他们在硅光芯片上，利用56个级联的Mach-Zehnder干涉仪，演示了两层结构的深度学习网络，并验证了对4个元音的识别，准确率为76.7%。 这也是人们致力于光学芯片研究的初衷，将体块光学元件等效地在光芯片上实现，一方面体积很小，利于大规模扩展，另一方面由于光学元件已经固化在芯片中，其相位稳定。 MIT研究小组正是基于硅光芯片，设计了由很多组MZ干涉器形成的集成光路，实现了光学深度学习。其中每个定向耦合器（directional coupler）的结构示意图如下, ? 整个深度学习光芯片的示意图如下，由多个MZ干涉器构成。 ? 整体结构还是比较复杂的。 我觉得，在后续的实验中，可以尝试将PD也集成到光学神经网络芯片上。片上集成Ge PD技术已经较为成熟，这样一块运算处理的光芯片和一块控制的电芯片就可以实现整个神经网络算法。
1.4K10发布于 2020-08-13 - 来自专栏硅光技术分享
光芯片中的adiabatic型结构
这篇笔记整理下硅光芯片中常见的adiabatic型结构。 Adiabatic，意思是绝热，这一概念来源于量子力学中的绝热近似（adiabatic approximation）。 沿着光场的传播方向，结构的某个参数发生缓慢变化，如果初始位置光场的模式为基模，那么最终位置处光场的模式仍为系统的基模，尽管不同位置处的基模发生了较大的变化。 以下根据不同的功能进行分别介绍， 1）Taper型波导 在集成光路中，有些情景下我们需要使用较宽的波导（宽波导的损耗较小，并且对宽度的敏感度降低）。 ，尽管光场一直处于系统的基模。 虽然沿着波导传播方向，不同位置波导结构发生了变化，光场模式发生了很大变化，但由于是缓慢变化，光场似乎并没有知悉横向结构的变化，而是逐渐转变(mode evolution)为我们所需要的模式，从而实现特定的功能
5.3K61发布于 2020-08-13
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