【产品动态】激光芯片工作原理与数据中心光互连革命：VI Systems D35-SWDM-Cxx光电探测器的速度突破
发布时间：2025-05-16 10:53:33 阅读数： 448
在人工智能与云计算爆发的今天，全球数据中心的传输速率需求正以指数级增长。激光芯片工作原理（如VCSEL与光电探测器）作为光通信的核心技术，直接决定了数据传输的效率与可靠性。例如，AI训练需要每秒数百TB的数据交换，而传统电信号已逼近物理极限，激光芯片通过光子传输实现超高速率与低功耗。本文将解析激光芯片的技术路径，并重点推介VI Systems专为下一代光互连设计的D35-SWDM-Cxx高速光电探测器芯片，为数据中心与5G网络提供关键技术支持。
激光芯片工作原理：光通信的“收发”双引擎
激光芯片在光通信中分为两大核心类别：
发射端（如VCSEL）：通过电信号激发半导体材料产生激光，波长通常为850 nm或1310 nm，实现电光转换；
接收端（光电探测器）：将接收到的光信号转换为电信号，依赖PIN或APD结构实现高灵敏度检测。
以VI Systems的D35-SWDM-Cxx为例，其采用InP基顶照式PIN结构，工作波长覆盖840-960 nm，通过反向偏压（-2.5 V）驱动光生电流，响应度达0.5 A/W（850 nm），每通道支持112 Gbit/s PAM-4调制，完美适配短波分复用（SWDM）技术。
D35-SWDM-Cxx：高速光互连的“信号翻译官”
针对数据中心与芯片间互连的严苛需求，VI Systems的D35-SWDM-Cxx以四大技术优势重新定义光电探测性能：
1. 超高带宽与速率，突破传输瓶颈
带宽性能：小信号-3dBo带宽＞30 GHz（典型值35 GHz），支持单通道112 Gbit/s PAM-4信号无失真接收；
多通道集成：4通道阵列版本（间距250 μm）可同时处理448 Gbit/s数据流，满足400G/800G光模块需求；
低暗电流：仅4 nA（-2.5 V偏压），信噪比（SNR）提升至＞20 dB，确保长距离传输稳定性。
2. 高温稳定性，适配严苛环境
工作温度范围0-85°C，在数据中心高温机柜或车载环境中仍保持性能稳定；
抗反射镀膜（反射率＜1%）减少光损耗，适配多模光纤（MMF）与VCSEL光源的快速对准。
3. 微型化设计，降低集成门槛
单芯片尺寸仅250×250×150 μm，支持线键合（Wire Bonding）与倒装焊（Flip-Chip）工艺；
4通道阵列长度＜1.04 mm，可直接集成至QSFP-DD或OSFP光模块，节省PCB空间30%以上。
实测案例：AI数据中心的效率跃升
某超算中心采用D35-SWDM-C4阵列芯片，在100米OM4多模光纤链路中实现4×112 Gbit/s PAM-4传输，误码率（BER）＜1E-12，功耗较传统方案降低40%，助力AI训练效率提升3倍。
技术底蕴与行业背书
VI Systems深耕高速光电子领域18年，其InP与GaAs工艺技术全球领先。D35-SWDM-Cxx通过Telcordia GR-468可靠性认证，平均无故障时间（MTBF）超10万小时，已批量应用于谷歌、思科等企业的数据中心光互连系统。
结语：光速时代，解码未来
从激光发射到光电探测，激光芯片的协同创新正推动光通信进入Tb/s时代。VI Systems D35-SWDM-Cxx以高带宽、多通道、强稳定的特性，为数据中心、5G前传与芯片间互连提供了从实验室到量产的全场景解决方案。
