Khi cơ sở hạ tầng điện toán AI tiếp tục tăng tốc trên toàn cầu, thị trường thu phát quang học đang bước vào một giai đoạn tăng trưởng nhanh chóng mới. Theo dữ liệu mới nhất từ LightCounting, quy mô thị trường của-bộ thu phát quang tốc độ cao được sử dụng trong cụm AI dự kiến sẽ đạt 16,5 tỷ USD vào năm 2025 và tăng lên 26 tỷ USD vào năm 2026, đại diện cho mức tăng trưởng khoảng 60% hàng năm-so-trong hai năm liên tiếp.
Bộ thu phát quang 800G đã bắt đầu triển khai-quy mô lớn, trong khi bộ thu phát quang 1.6T đang bắt đầu được áp dụng thương mại.
Sự tăng trưởng bùng nổ về nhu cầu thị trường và việc đẩy nhanh việc triển khai-bộ thu phát quang tốc độ cao đang đặt áp lực chưa từng có lên quy trình sản xuất - và việc ghép nối đã trở thành một trong những bước quan trọng nhất.
Khớp nối: “Phẫu thuật tim” của ngành sản xuất máy thu phát quang học
Bản chất của khớp nối quang học là đạt được sự liên kết quang học chính xác.
Về phía máy phát (TX), khả năng ghép nối cho phép các tín hiệu quang do tia laser tạo ra được dẫn hướng hiệu quả vào sợi quang hoặc ống dẫn sóng thông qua các thành phần quang học như thấu kính và Mảng sợi quang (FA), đảm bảo căn chỉnh đường dẫn quang chính xác.
Về phía bộ thu (RX), tính năng ghép nối sẽ căn chỉnh các tín hiệu quang được truyền qua sợi quang với bộ tách sóng quang (PD) thông qua các thành phần quang học như Mảng sợi quang (FA), Cách tử dẫn sóng dạng mảng (AWG) hoặc cụm bộ thu, cho phép thu tín hiệu quang hiệu quả.
Một dây chuyền sản xuất bộ thu phát quang hoàn chỉnh thường bao gồm 15–20 trạm xử lý chính, bao gồm nhiều quy trình bao gồm gắn khuôn, liên kết, khớp nối, lắp ráp và kiểm tra.
Trong số các quy trình này, khớp nối quang học là rào cản kỹ thuật cao nhất, thời gian xử lý lâu nhất và là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hiệu suất sản phẩm.
Theo số liệu thống kê của ngành, quy trình ghép nối chiếm khoảng 60%–70% tổng chi phí sản xuất và thời gian sản xuất các bộ phận quang học, thường trở thành nút thắt cổ chai chính trong quá trình-tăng cường sản xuất.
Lấy bộ thu phát quang tử silicon 1,6T làm ví dụ, độ chính xác căn chỉnh khớp nối đã tăng từ ±5 μm trong kỷ nguyên 400G lên yêu cầu độ chính xác ±0,5 μm hoặc thậm chí cao hơn.
Đối với khớp nối Mảng sợi quang tử silicon (FA) 1,6T, yêu cầu về độ chính xác căn chỉnh đã đạt đến mức nanomet (±20 nm), vượt xa khả năng vận hành thủ công.
Cứ cải thiện 1% hiệu suất ghép nối sẽ giảm tổn thất quang học và tăng biên độ ngân sách liên kết của bộ thu phát. Cứ cải thiện 1 điểm phần trăm trong năng suất ghép nối có thể giúp tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất cho một dây chuyền sản xuất có công suất hàng năm là 100.000 đơn vị - thường đạt đến mức hàng triệu-đô la trong sản xuất bộ thu phát quang tốc độ cao-.
Trong khi đó, sự tiến bộ của công nghệ CPO (Co{0}}Quang học đóng gói) đang định hình lại kiến trúc bộ thu phát quang.
Sự liên kết và ghép nối giữa Mảng sợi quang (FA) và ống dẫn sóng chip quang tử silicon được công nhận rộng rãi là một trong những quy trình thách thức nhất trong sản xuất bộ thu phát quang.
Khi các công cụ quang học chuyển đổi từ kiến trúc có thể cắm sang các giải pháp đồng{0}}đóng gói, việc ghép nối đang phát triển từ việc liên kết thành phần riêng biệt sang liên kết cấp độ chip{1}}được tích hợp cao, yêu cầu nhiều kích thước liên kết hơn, không gian đóng gói chặt chẽ hơn và thậm chí có độ chính xác cao hơn.
Các quy trình thủ công hoặc bán tự động-truyền thống không còn có thể đáp ứng đồng thời các yêu cầu về năng suất, hiệu quả và khả năng truy xuất nguồn gốc.
Do đó, thiết bị sản xuất thông minh đã trở thành động lực chính trong giai đoạn phát triển tiếp theo của ngành thu phát quang.
HGLaser: Giải pháp vòng lặp-Quy trình khép kín-hoàn chỉnh
Để giải quyết những thách thức về độ chính xác và hiệu quả trong khớp nối thu phát quang, HGLaser đã phát triển danh mục thiết bị thông minh bao gồm hai loại chính: khớp nối quang và khớp nối thu phát quang.
Các giải pháp này hỗ trợ các ứng dụng từ bộ thu phát quang có thể cắm truyền thống đến bộ thu phát quang tử silicon, bao gồm các quy trình từ khớp nối COB/COC đến khớp nối thấu kính và khớp nối Fiber Array (FA), cho phép các giải pháp sản xuất toàn diện trong nhiều tình huống.
Khớp nối quang
Tập trung vào việc căn chỉnh quang học chính xác, các giải pháp ghép quang học phục vụ việc đóng gói và sản xuất chính xác các bộ phận quang học cũng như laser nguồn bơm.
Thông qua phân tích chất lượng chùm tia và công nghệ căn chỉnh chính xác nhiều{0}}trục, các giải pháp này giải quyết các thách thức về hiệu quả và tính nhất quán trong việc ghép đường dẫn quang bên trong của các thành phần như laser nguồn bơm, cung cấp các thành phần quang học ổn định và đáng tin cậy cho quá trình sản xuất bộ thu phát quang tiếp theo.
Thiết bị lắp ráp khớp nối nguồn quang hoàn toàn tự động cho gương phản xạ
Được thiết kế để lắp ráp khớp nối hoàn toàn tự động của gương phản xạ lớn trong laser nguồn bơm.
Thiết bị tích hợp:
- Tải và dỡ hàng hoàn toàn tự động
- Tự động gắp chùm tia kết hợp gương và gương phản xạ lớn
- Khớp nối quang tự động
- Phân phối và chữa bệnh
- Giám sát hiệu quả ghép nối theo thời gian thực-
Các tính năng chính bao gồm:
- Khớp nối chủ động hoàn toàn tự động
- Hiệu suất ghép cao với khả năng tích hợp cao
- Khả năng tương thích sản phẩm cao và tính nhất quán tuyệt vời
- Hỗ trợ cho các ứng dụng kết hợp chùm tia bên trong nguồn bơm và các ứng dụng ghép gương PBS (Bộ tách chùm phân cực)
Thiết bị thông minh lắp ráp trục chuẩn trực nhanh FAC
Được thiết kế để lắp ráp chuẩn trực FAC tự động trong quy trình-đầu cuối của laser nguồn bơm.
Thiết bị này bao gồm các ứng dụng ghép và căn chỉnh FAC cho cả laser nguồn bơm và bộ thu phát quang.
Nó tích hợp:
- Xử lý ống kính FAC tự động
- Khớp nối tự động
- Phân phối và sửa chữa
- Giám sát dữ liệu quy trình theo thời gian thực-
Thông qua phân tích chất lượng chùm tia, hệ thống xác định vị trí ghép tối ưu của thấu kính FAC.
Các tính năng chính bao gồm:
- Hỗ trợ cả chế độ ghép chủ động và thụ động
- Khớp nối chủ động hoàn toàn tự động với hiệu suất và khả năng tích hợp cao
- Khả năng tương thích và nhất quán của sản phẩm cao
- Hiệu chỉnh tự động bằng một-nhấp chuột
- Khớp nối thu phát quang
Tập trung vào các quy trình tích hợp cấp mô-đun-, các giải pháp ghép nối bộ thu phát quang phục vụ các giai đoạn lắp ráp cuối cùng của dây chuyền sản xuất bộ thu phát quang.
Các giải pháp bao gồm các ứng dụng bao gồm:
- COB-Khớp nối ống kính với chip VCSEL/PD
- Khớp nối mảng sợi quang tử silicon (FA)
Thông qua nền tảng chuyển động chính xác ở cấp độ nanomet-và hệ thống căn chỉnh tầm nhìn, các giải pháp đạt được-sự căn chỉnh chính xác cao từ định vị nhiều-trục đến căn chỉnh sáu-trục, sau đó là cố định bằng tia cực tím.
Những công nghệ này trực tiếp xác định hiệu suất truyền quang và năng suất sản xuất hàng loạt của bộ thu phát quang.
Thiết bị thông minh căn chỉnh khớp nối ống kính đa chế độ 400G/800G
Được thiết kế để ghép nối-độ chính xác cao của Ống kính COB- và chip VCSEL + PD trong bộ thu phát quang đa chế độ.
Thông qua các nền tảng chuyển động chính xác, hệ thống căn chỉnh tầm nhìn và giám sát công suất quang-theo thời gian thực, thiết bị cho phép- căn chỉnh chính xác cao các thành phần lõi của bộ thu phát quang và hoàn tất quá trình cố định thông qua quá trình xử lý bằng keo UV.
Các tính năng chính bao gồm:
- Độ chính xác cao hơn
- Cho phép lắp ráp micro{0}}nano và khớp nối quang có độ chính xác-cao.
- Khả năng tương thích rộng hơn
- Hỗ trợ các sản phẩm thu phát quang với kiến trúc phát và thu quang khác nhau.
- Công nghệ tiên tiến
Nổi bật với kiến trúc công nghệ mô-đun để nâng cấp liên tục, nền tảng chuyển động sáu{0}}trục với độ chính xác định vị dưới 0,1 μm và các thuật toán ghép nối cân bằng đa kênh.
Hiệu chuẩn nhanh hơn
Hỗ trợ-hiệu chỉnh tự động bằng một cú nhấp chuột và hiệu chỉnh nhanh chóng khi thay đổi mẫu sản phẩm.
400G–12,8T Chế độ đơn-Thiết bị thông minh ghép nối quang tử silicon
Dựa trên kiến trúc nền tảng hợp nhất, giải pháp này hỗ trợ các bộ thu phát quang có dải công suất từ 400G đến 12,8T.
Nó tương thích với:
- Giải pháp đa chế độ (COB-Ống kính + VCSEL/PD)
- Giải pháp-chế độ đơn (DR4/FR4, DR8/FR8, LPO, CPO, NPO, XPO)
Thiết bị hỗ trợ cả quá trình ghép ống kính và ghép sợi quang (FA), các ứng dụng nhắm mục tiêu bao gồm:
- Trung tâm dữ liệu
- Cụm điện toán AI
- -Các kết nối quang trên bo mạch
Các tính năng chính bao gồm:
- Độ chính xác cao hơn
- Độ phân giải căn chỉnh: lên tới ±10 nm
- Độ lặp lại định vị: ±50 nm
- Độ chính xác góc: ± 0,005 độ
Khả năng tương thích rộng hơn
- Tương thích với các sản phẩm đa kênh có khoảng cách kênh 1,25 mm
- Hỗ trợ hoạt động song song lên đến 8 kênh
- Hỗ trợ cả hai tuyến quy trình ghép ống kính và Fiber Array (FA)
- Bao gồm các ứng dụng có tốc độ đầy đủ từ 400G đến 12,8T
Công nghệ tiên tiến
- Kiến trúc công nghệ mô-đun hỗ trợ nâng cấp liên tục
- UPH: 20 chiếc/giờ
- Yield: >99.5%
- Hiệu chuẩn nhanh hơn
- Hiệu chỉnh tự động bằng một-nhấp chuột
- Hiệu chỉnh một-nhấp chuột để thay đổi mẫu sản phẩm
Từ 400G lên 1.6T, tốc độ thu phát quang tiếp tục tăng, trong khi kiến trúc đóng gói tiếp tục phát triển.
Với mỗi lần nâng cấp thế hệ, HGLaser tiếp tục phát triển cùng với nhu cầu của ngành.
Thông qua thiết bị ghép nối toàn diện và các giải pháp sản xuất toàn bộ{0}}quy trình, HGLaser biến mọi thách thức trong quy trình thành năng suất sản xuất đáng tin cậy cho khách hàng, liên tục đẩy mạnh các giới hạn của quá trình sản xuất hàng loạt bộ thu phát quang.
