封装与集成工艺

主动对准 / 被动对准

Active / Passive Alignment
2026 新词图解

定义

耦合时是否实时监测光功率并调整位置的两种对准策略。

图解

把光纤里的光送进芯片,两条路 · 一个从上面进,一个从侧面进光栅耦合(垂直)硅光芯片 · 波导层光栅结构光纤垂直贴近优点:可在晶圆上任意位置布点便于整片晶圆级测试(不必切割)缺点:带宽窄、偏振敏感端面耦合(水平 / 倒锥)硅光芯片 · 波导层倒锥结构光纤水平对接优点:带宽宽、偏振不敏感、损耗低高性能模块与 CPO 的主流选择缺点:只能布在芯片边缘,对切割与对准要求高
光栅耦合与端面耦合 光栅耦合从芯片表面垂直进光,位置自由、便于晶圆级测试;端面耦合从芯片侧面水平进光,带宽与偏振表现更好,但只能布在边缘。高带宽场景(如 1.6T 与 CPO)通常选端面耦合,这也是光纤阵列 FAU 精度要求越来越高的原因。
光纤怎么成束、怎么对接 · 通道越多,对准精度越要命FAU 光纤阵列(4 通道示意)V 型槽基板把光纤按固定间距排列间距精度直接决定耦合损耗CPO 需要可拆卸、可现场端接的方案LC 双工(2 芯)配合 WDM,2 芯可承载 8 波布线密度受限场景常用MPO-16(16 芯并行)8 收 8 发,400G/800G SR8 与 DR8 的基础芯数越多,插损与清洁度要求越高光纤 Shuffle 与 ELS Shuffle 则是「在机箱内部重新分配光纤走向」的定制化部件,随 CPO/NPO 一起成为新品类。
光纤阵列与连接器 光纤阵列 FAU 是把多根光纤按微米级精度排列并固定的部件,它是「芯片—光纤」之间的最后一环。通道数越多、间距越小,对准精度要求越高,这也是为什么高速并行方案(800G SR8/DR8、CPO)的良率难点常常落在这个看似不起眼的部件上。

说明

对准是把光纤与光芯片波导精确对齐的过程,直接决定耦合损耗。被动对准依靠机械定位结构(如 V 型槽、定位销)让部件自行落到正确位置,不依赖实时测量;主动对准则通过实时检测光功率并动态调整位置,找到最佳耦合点后再固化。

两者的取舍很典型:被动对准效率高、适合量产,但精度受机械公差限制;主动对准精度高、适合高性能场景,但耗时长、成本高

在 CPO/NPO 与多通道并行方案中,对准难度随通道数与精度要求同时上升,这让「高效率的主动对准设备」成为产能爬坡中的关键设备之一。这类设备的供应能力,往往比光器件产能更早成为瓶颈。

关键数字

被动:效率优先靠机械结构定位
主动:精度优先实时检测光功率调整
设备产能常比器件产能更早成瓶颈

关键要点

  • 主动对准:边通光边调位置,精度高但耗时长、设备贵。
  • 被动对准:靠机械定位结构直接落位,速度快、成本低,但精度依赖加工一致性。
  • 高集成硅光方案可减少独立光器件与主动对准步骤,这是硅光降本的重要来源。
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