以光為翼,翱翔 AI 算力組網新宇宙
光通信行業(yè)是數據中心的硬件基礎,光模塊作為關鍵器 件,其通信速率不斷提升,從最初的1Gb/s到如今的800Gb/s, 未來甚至可達Tb/s級別。高速光模塊滿足了AI、云計算等 技術對海量數據快速傳輸的需求,市場需求的增長也推動了 光模塊生產需求的提升。在生產過程中,透鏡耦合是關鍵步 驟,直接影響著光模塊的性能和質量。
1 透鏡耦合
在光模塊生產中,透鏡耦合作為光路對準的關鍵環(huán)節(jié)。 透鏡通過找光工藝算法進行光路耦合,再由精密直驅XYZ位 移平臺貼裝。
光路對準主要分為主動和被動耦合,其中主動耦合應用 更為廣泛。主動耦合過程中,需要光源在線實時監(jiān)控光的狀 態(tài),通過精密位移平臺不斷調整透鏡位置,將光功率精準調 整到閾值范圍,實現高效光耦合。
以800G光模塊的透鏡耦合的貼裝為例,通過雅科貝思 XRS系列高精密XYZ運動平臺得以實現。
平臺Z軸集成透鏡夾具、視覺系統和UV膠固化光源,光 模塊提供電源和光源,16位精度/16K采樣頻率的模擬量電 壓采樣信號反饋透鏡貼裝位置,Z軸夾爪執(zhí)行鏡片抓取,視 覺系統執(zhí)行鏡片底部涂膠量檢測,找光工藝算法計算鏡片貼 裝坐標。鏡片貼裝后,UV燈執(zhí)行膠水固化,然后由系統執(zhí)行 下一通道透鏡貼裝。重復上述操作,直至完成八個通道的透 鏡貼裝,完成800G光模塊的透鏡耦合過程。
2 雅科貝思XRS系列
在光模塊生產的關鍵環(huán)節(jié)——透鏡耦合中,雅科貝思XRS 系列高精密機械平臺提供解決方案。該系列平臺針對光通訊
行業(yè)應用進行了深度定制,XRS系列平臺采用高精度、高性 能無鐵芯直線電機,實現以下性能指標:
· 靜態(tài)抖動±25nm(ACS控制器),保證光耦合過程中 的透鏡位置穩(wěn)定性;
· 重復定位精度±75nm(光通訊行業(yè)定制款),確保透 鏡貼裝的位置準確性,提高光模塊生產質量和一致性;
· 定位精度(補償后)±200nm,體現其精密定位能力。
在實際應用中,XRS系列模組已應用于400G、800G光 模塊的生產。該平臺能夠適應光模塊生產制造領域的升級, 并滿足1.6T光模塊的生產工藝要求,實現透鏡精準耦合,為 1.6T光模塊量產提供支持。
3 光耦合控制方案
在光耦合系統中,控制器方案的靈活性至關重要,它 如同光模塊生產的 “智慧大腦”,指揮著各個環(huán)節(jié)的協同運 作。雅科貝思提供了多樣化的控制器選擇,可與ACS或者客 戶自研控制器靈活搭配,滿足不同客戶的個性化需求。
以控制器AGD301為例,它在光耦合系統中扮演著核心 運動控制單元的角色,目前已成熟應用于200G/400G/800G 光模塊的生產中,成為了光通訊行業(yè)生產的得力助手。 AGD301不僅能夠精準控制XYZ軸的運行,還具備強大的信 號采集能力,能夠實時采集光耦合過程中的模擬量信號,將 光的強度轉換成模擬量信號并反饋給控制器,為后續(xù)的找光 工藝流程提供準確的數據支持。