定义
从芯片端面水平方向把光纤的光耦合进波导的器件。
图解
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
端面耦合器通过芯片边缘的模斑转换结构(如倒锥)实现光纤与波导之间的水平耦合。它在带宽、偏振与损耗三方面都优于光栅耦合,因此成为高性能模块与 CPO 的首选。
它的限制是只能布置在芯片边缘,且对切割质量与对准精度要求很高。这意味着芯片必须被切割后才能测试,无法享受晶圆级测试的便利——这也是它成本更高的原因。
在 CPO/NPO 场景中,端面耦合与光纤阵列 FAU 是配套使用的:光从芯片边缘水平进入,通过 FAU 与外部光纤连接。这条链路的对准精度直接决定了光引擎的良率。
关键数字
水平耦合光从芯片边缘进出
带宽与偏振更优相对光栅耦合的核心优势
需切割后测试成本更高的原因
关键要点
- 优点:耦合效率高、带宽宽、偏振相关性小。
- 缺点:需要精细的端面加工与对准,难以做晶圆级测试。