台积电与AvicenaMicro LED光互连方案的关键组件 微透镜阵列

2026-03-05 22:35:132



原文链接 https://www.zhihu.com/zvideo/1968066445012336927



Avicena光互联方案以LightBundle™技术为核心,采用MicroLED阵列作为发射端,结合多芯成像光纤与CMOS兼容光电探测器阵列(如蓝光APD)实现并行数据传输。其技术架构包含以下关键组件:

MicroLED发射阵列基于氮化镓(GaN)的微型LED,每个像素独立调制,支持4-16 Gbps/通道的传输速率。阵列规模可达数百至数千像素,通过并行传输实现总带宽达多Tbps级别(如400像素×16 Gbps=6.4 Tbps)。优势:低驱动功率(每个LED仅需10μW)、宽温度范围(-55℃至+125℃)、高可靠性(无激光器相干噪声干扰)。多芯成像光纤每根光纤芯对应一个独立数据通道,避免传统波分复用技术的复杂计算开销。光纤束实现芯片间或机柜间短距离(10-30米)传输,支持低延迟、高密度互连。光电探测器阵列(PD/APD)接收端采用CMOS兼容的硅光电探测器(如蓝光APD),响应度达0.17A/W,噪声优化设计。与MicroLED阵列一一对应,实现“光→电”转换,支持双向通信。微透镜阵列聚焦MicroLED发出的散射光至光纤芯,提高耦合效率;同时汇聚入射光至探测器,提升接收灵敏度。专用集成电路(ASIC)发射端ASIC:将电信号调制为MicroLED驱动信号(如脉冲宽度调制)。接收端ASIC:放大并解码光电探测器输出的弱电信号,恢复原始数据。支持误码率测试(BERT)、眼图监测(OEM)等功能。


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