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在新一代光通信領(lǐng)域,先進光學(xué)元器件如何滿足前沿應(yīng)用的核心需求?

發(fā)布日期:2024-11-28

光通信技術(shù)是現(xiàn)代信息社會的核心技術(shù)之一,廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、移動通信、以及光電系統(tǒng)等多個領(lǐng)域。隨著5G技術(shù)和人工智能的發(fā)展、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的普及以及大數(shù)據(jù)和云計算的快速推進,光通信技術(shù)也在快速迭代。面對互聯(lián)網(wǎng)流量的指數(shù)級增長及未來數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、高功率密度超長距離傳輸?shù)刃枨笸苿樱馔ㄐ畔到y(tǒng)正呈現(xiàn)出更高帶寬、更低延遲、更高可靠性、更高效、更加微型化這五大發(fā)展趨勢。

光模塊是用于設(shè)備與光纖之間光電轉(zhuǎn)換的接口模塊,主要用于實現(xiàn)光電信號的轉(zhuǎn)換,是現(xiàn)代光傳輸網(wǎng)絡(luò)中的必要器件,主要由光芯片、光學(xué)器件、電路板和輔料(外殼、插針等)構(gòu)成。應(yīng)用于光模塊的光學(xué)器件,其功能主要為準(zhǔn)直、耦合或聚焦,材質(zhì)有光學(xué)玻璃、熔融石英、硅等方案。

其中,硅透鏡相較于傳統(tǒng)的玻璃透鏡,已在現(xiàn)代光學(xué)與光電子領(lǐng)域展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢,尤其適合光通信行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用:

  • 卓越的光學(xué)性能:硅透鏡由于其材料特性,通常擁有比玻璃更高的折射率,這意味著在相同的光學(xué)設(shè)計中,硅透鏡可以實現(xiàn)更緊湊的結(jié)構(gòu),減少光學(xué)系統(tǒng)的總體積和重量。同時,硅透鏡的高折射率和高光學(xué)透明度有助于實現(xiàn)光的高效耦合,減少光在傳輸過程中的損失,提高整個系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率。這對于光通信、光電探測、光傳感等領(lǐng)域具有重要意義。

  • 成本優(yōu)勢:與玻璃透鏡相比,硅透鏡的生產(chǎn)可采用微納加工技術(shù)如光刻、刻蝕等半導(dǎo)體制造工藝,在批量生產(chǎn)中具有成本優(yōu)勢。硅透鏡掩模版的制作更為靈活且可重復(fù)利用,可降低初期投資成本;隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷進步和材料科學(xué)的持續(xù)發(fā)展,硅透鏡的生產(chǎn)成本有望進一步降低。

  • 高效靈活的生產(chǎn)制造:硅透鏡使用晶圓級制造技術(shù)提高生產(chǎn)效率,減少材料浪費,并進一步降低生產(chǎn)成本,實現(xiàn)大規(guī)模、高一致性、易擴產(chǎn)的批量制造,滿足光通信市場對光學(xué)元件日益增長的需求。相比傳統(tǒng)玻璃透鏡復(fù)雜的制造流程,硅透鏡的制造過程更加簡潔高效,從設(shè)計到量產(chǎn)的周期大大縮短,有利于快速響應(yīng)市場變化,滿足定制化需求。

與此同時,長距離的通信應(yīng)用對光模塊及元器件的精度、可靠性和穩(wěn)定性要求更高,熔融石英材料是更合適的選擇,在多個方面展現(xiàn)出獨特的優(yōu)越性:

  • 具有極高的熔化溫度(約1713 °C)和高熱穩(wěn)定性,能夠承受高溫環(huán)境而不易變形或損壞。

  • 熱膨脹系數(shù)幾乎是所有耐火材料中最小的,這有助于防止在高溫變化過程中產(chǎn)生開裂或變形,確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。

  • 熱導(dǎo)率相對較低,尤其適用于需要減少熱量傳遞或保持溫度穩(wěn)定的場合。

  • 對多種化學(xué)物質(zhì)具有良好的耐腐蝕性,能夠在惡劣的化學(xué)環(huán)境中保持其性能的穩(wěn)定性和可靠性。

炬光科技運用光刻-反應(yīng)離子蝕刻法晶圓級微納光學(xué)精密加工制造這一核心技術(shù),實現(xiàn)多種材質(zhì),多種光學(xué)結(jié)構(gòu)透鏡、透鏡陣列的大批量生產(chǎn)制造。光刻-反應(yīng)離子蝕刻法是一種先進的精密微納光學(xué)制備的主流技術(shù)路線,可根據(jù)特定設(shè)計目標(biāo)在晶圓上制備出精密微納光學(xué)結(jié)構(gòu),尤其適合光通信領(lǐng)域微納光學(xué)元器件的大批量生產(chǎn),瑞士炬光是這一領(lǐng)域的技術(shù)鼻祖。

炬光科技采用行業(yè)領(lǐng)先的光學(xué)制備技術(shù),為光通信行業(yè)提供多種透鏡類型、形狀、排布及陣列數(shù)量的定制服務(wù),可靈活滿足多樣化應(yīng)用需求。在光通信領(lǐng)域的代表性光學(xué)元器件產(chǎn)品包含非球單透鏡(可帶V槽)、N×N大透鏡陣列、1×N非球透鏡陣列、集成透鏡棱鏡和衍射光學(xué)元件(DOE)等。

20241121日,炬光科技最新發(fā)布了適用于光通信的多款標(biāo)準(zhǔn)化硅材質(zhì)、熔融石英材質(zhì)透鏡與透鏡陣列產(chǎn)品,請點擊了解更多新品詳情

針對光通信等行業(yè)客戶對高效交期與產(chǎn)能的迫切需求,公司規(guī)劃2024年四季度完成在東莞增設(shè)后道生產(chǎn)線,將東莞打造成為該領(lǐng)域產(chǎn)品大批量交付的核心樞紐,預(yù)計月產(chǎn)能可達數(shù)百萬只光學(xué)元器件,確保市場供應(yīng)的穩(wěn)定與高效。通過與頭部客戶深入合作,我們更加目標(biāo)明確,專注推動更多創(chuàng)新光子技術(shù)應(yīng)用解決方案的研發(fā)與落地,實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展,共同增長。炬光科技堅持通過技術(shù)創(chuàng)新、卓越運營和快速響應(yīng),成為光子行業(yè)全球值得信賴的合作伙伴。

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