Mentre l’infrastruttura informatica basata sull’intelligenza artificiale continua ad accelerare a livello globale, il mercato dei ricetrasmettitori ottici sta entrando in una nuova fase di rapida crescita. Secondo gli ultimi dati di LightCounting, si prevede che la dimensione del mercato dei ricetrasmettitori ottici ad alta-velocità utilizzati nei cluster AI raggiungerà i 16,5 miliardi di dollari nel 2025 e crescerà fino a 26 miliardi di dollari nel 2026, rappresentando circa il 60% di crescita anno-su-anno per due anni consecutivi.
I ricetrasmettitori ottici 800G sono entrati in un'implementazione su larga-scala, mentre i ricetrasmettitori ottici 1.6T stanno iniziando l'adozione commerciale.
La crescita esplosiva della domanda di mercato e l'accelerazione dell'implementazione di ricetrasmettitori ottici ad alta-velocità stanno esercitando una pressione senza precedenti sui processi di produzione - e l'accoppiamento è diventato uno dei passaggi più critici.
Accoppiamento: la "chirurgia cardiaca" nella produzione di ricetrasmettitori ottici
L'essenza dell'accoppiamento ottico è ottenere un allineamento ottico preciso.
Sul lato del trasmettitore (TX), l'accoppiamento consente ai segnali ottici generati dai laser di essere guidati in modo efficiente nelle fibre ottiche o nelle guide d'onda attraverso componenti ottici come lenti e array di fibre (FA), garantendo un preciso allineamento del percorso ottico.
Sul lato del ricevitore (RX), l'accoppiamento allinea i segnali ottici trasmessi attraverso le fibre ottiche con i fotorilevatori (PD) attraverso componenti ottici come array di fibre (FA), reticoli di guide d'onda schierate (AWG) o gruppi di ricevitori, consentendo una ricezione efficiente del segnale ottico.
Una linea di produzione completa di ricetrasmettitori ottici è generalmente costituita da 15-20 stazioni di processo chiave, che coprono molteplici procedure tra cui il fissaggio dello stampo, l'incollaggio, l'accoppiamento, l'assemblaggio e l'ispezione.
Tra questi processi, l'accoppiamento ottico rappresenta la barriera tecnica più elevata, il tempo di lavorazione più lungo e uno dei fattori più critici che influiscono sulle prestazioni del prodotto.
Secondo le statistiche del settore, il processo di accoppiamento rappresenta circa il 60%-70% del costo di produzione totale e dei tempi di produzione dei componenti ottici, diventando spesso il principale collo di bottiglia durante l'avvio della produzione.
Prendendo come esempio i ricetrasmettitori ottici fotonici in silicio da 1,6 T, la precisione dell'allineamento dell'accoppiamento è avanzata da ±5 μm nell'era 400G a ±0,5 μm o requisiti di precisione addirittura superiori.
Per l'accoppiamento FA (Fibre Array) fotonici in silicio da 1,6 T, i requisiti di precisione dell'allineamento hanno raggiunto il livello nanometrico (±20 nm), ben oltre la capacità delle operazioni manuali.
Ogni miglioramento dell'1% nell'efficienza di accoppiamento riduce la perdita ottica e aumenta il margine del budget di collegamento del ricetrasmettitore. Ogni miglioramento di 1 punto percentuale nella resa dell'accoppiamento può generare risparmi significativi sui costi di produzione per una linea di produzione con una capacità annua di 100.000 unità - che spesso raggiunge il livello di un milione-di dollari nella produzione di ricetrasmettitori ottici ad alta-velocità.
Nel frattempo, il progresso della tecnologia CPO (Co-Packaged Optics) sta rimodellando le architetture dei ricetrasmettitori ottici.
L'allineamento e l'accoppiamento tra gli array di fibre (FA) e le guide d'onda dei chip fotonici in silicio sono ampiamente riconosciuti come uno dei processi più impegnativi nella produzione di ricetrasmettitori ottici.
Man mano che i motori ottici passano dalle architetture collegabili alle soluzioni co-confezionate, l'accoppiamento si sta evolvendo dall'allineamento dei componenti discreti verso l'allineamento a livello di chip- altamente integrato, richiedendo maggiori dimensioni di allineamento, spazio di confezionamento più ristretto e precisione ancora maggiore.
I tradizionali processi manuali o semi-automatizzati non sono più in grado di soddisfare contemporaneamente i requisiti di rendimento, efficienza e tracciabilità.
Pertanto, le apparecchiature di produzione intelligenti sono diventate un fattore chiave nella fase successiva dello sviluppo del settore dei ricetrasmettitori ottici.
HGLaser: soluzioni a ciclo completo-processo chiuso-
Per affrontare le sfide di precisione ed efficienza nell'accoppiamento del ricetrasmettitore ottico, HGLaser ha sviluppato un portafoglio di apparecchiature intelligenti che copre due categorie principali: accoppiamento ottico e accoppiamento del ricetrasmettitore ottico.
Le soluzioni supportano applicazioni che vanno dai tradizionali ricetrasmettitori ottici collegabili ai ricetrasmettitori ottici della fotonica del silicio, coprendo processi dall'accoppiamento COB/COC all'accoppiamento di lenti e accoppiamento di array di fibre (FA), consentendo soluzioni di produzione complete in molteplici scenari.
Accoppiamento ottico
Focalizzate sull'allineamento ottico di precisione, le soluzioni di accoppiamento ottico servono all'imballaggio e alla produzione di precisione di componenti ottici e sorgenti laser a pompa.
Attraverso l'analisi della qualità del raggio e le tecnologie di allineamento di precisione multi-asse, queste soluzioni affrontano le sfide di efficienza e coerenza nell'accoppiamento del percorso ottico interno di componenti come i laser sorgente della pompa, fornendo componenti ottici stabili e affidabili per la produzione di ricetrasmettitori ottici a valle.
Attrezzatura di assemblaggio di accoppiatori di potenza ottica completamente automatizzata per specchi riflettori
Progettato per l'assemblaggio di accoppiamento completamente automatizzato di specchi riflettori di grandi dimensioni nei laser con sorgente a pompa.
L'apparecchiatura integra:
- Carico e scarico completamente automatizzato
- Presa automatica di specchi combinati trave e specchi riflettori di grandi dimensioni
- Accoppiamento ottico automatizzato
- Dosatura e stagionatura
- Monitoraggio dell'efficienza dell'accoppiamento in tempo reale-
Le caratteristiche principali includono:
- Accoppiamento attivo completamente automatizzato
- Elevata efficienza di accoppiamento con elevata integrazione
- Elevata compatibilità del prodotto e ottima consistenza
- Supporto per la combinazione del raggio interno della sorgente della pompa e applicazioni di accoppiamento dello specchio PBS (Polarizing Beam Splitter).
Attrezzatura intelligente per l'assemblaggio di collimazione dell'asse veloce FAC
Progettato per l'assemblaggio automatizzato della collimazione FAC nel processo-frontend dei laser con sorgente di pompa.
L'apparecchiatura copre le applicazioni di allineamento e accoppiamento FAC sia per i laser con sorgente di pompa che per i ricetrasmettitori ottici.
Integra:
- Gestione automatica delle lenti FAC
- Accoppiamento automatizzato
- Erogazione e fissaggio
- Monitoraggio dei dati di processo-in tempo reale
Attraverso l'analisi della qualità del fascio, il sistema identifica la posizione ottimale di accoppiamento delle lenti FAC.
Le caratteristiche principali includono:
- Supporta sia la modalità di accoppiamento attiva che quella passiva
- Accoppiamento attivo completamente automatizzato con alta efficienza e integrazione
- Elevata compatibilità e consistenza del prodotto
- Calibrazione automatica con un-clic
- Accoppiamento del ricetrasmettitore ottico
Concentrate sui processi di integrazione a livello di modulo-, le soluzioni di accoppiamento di ricetrasmettitori ottici servono le fasi finali di assemblaggio delle linee di produzione di ricetrasmettitori ottici.
Le soluzioni coprono applicazioni tra cui:
- COB-Accoppiamento lenti con chip VCSEL/PD
- Accoppiamento di array di fibre fotoniche (FA) in silicio
Attraverso piattaforme di movimento di precisione a livello nanometrico-e sistemi di allineamento visivo, le soluzioni raggiungono un allineamento ad alta-precisione dal posizionamento multi-asse all'allineamento a sei-assi, seguito dal fissaggio con polimerizzazione UV.
Queste tecnologie determinano direttamente le prestazioni di trasmissione ottica e la resa della produzione di massa dei ricetrasmettitori ottici.
Apparecchiatura intelligente per l'allineamento dell'accoppiamento delle lenti multimodali 400G/800G
Progettato per l'accoppiamento ad alta-precisione di lenti COB-e chip VCSEL + PD nei ricetrasmettitori ottici multimodali.
Attraverso piattaforme di movimento di precisione, sistemi di allineamento visivo e monitoraggio della potenza ottica in-tempo reale, l'apparecchiatura consente l'allineamento ad alta-precisione dei componenti principali del ricetrasmettitore ottico e completa il fissaggio tramite la polimerizzazione dell'adesivo UV.
Le caratteristiche principali includono:
- Maggiore precisione
- Abilitazione del micro-nanoassemblaggio e dell'accoppiamento ottico ad alta-precisione.
- Compatibilità più ampia
- Supporto di prodotti ricetrasmettitori ottici con diverse architetture di emissione ottica e ricezione.
- Tecnologia avanzata
Caratterizzato da un'architettura tecnologica modulare per aggiornamenti continui, una piattaforma di movimento a sei-assi con precisione di posizionamento inferiore a 0,1 μm e algoritmi di accoppiamento bilanciato multi-canale.
Calibrazione più rapida
Supporta la calibrazione automatica con un-clic e la calibrazione rapida per le modifiche al modello di prodotto.
Apparecchiature intelligenti per accoppiamento fotonico al silicio monomodale 400G–12,8T-
Basata su un'architettura di piattaforma unificata, questa soluzione supporta ricetrasmettitori ottici che vanno da 400G a 12,8T.
È compatibile con:
- Soluzioni multimodali (COB-obiettivo + VCSEL/PD)
- Soluzioni-monomodali (DR4/FR4, DR8/FR8, LPO, CPO, NPO, XPO)
L'apparecchiatura supporta sia i processi di accoppiamento di lenti che di accoppiamento di array di fibre (FA), mirati ad applicazioni tra cui:
- Centri dati
- Cluster di calcolo dell'intelligenza artificiale
- Interconnessioni ottiche-a bordo
Le caratteristiche principali includono:
- Maggiore precisione
- Risoluzione di allineamento: fino a ±10 nm
- Ripetibilità di posizionamento: ±50 nm
- Precisione angolare: ±0,005 gradi
Compatibilità più ampia
- Compatibile con prodotti multi-canale con spaziatura dei canali di 1,25 mm
- Supporta il funzionamento in parallelo fino a 8 canali
- Supporta sia i percorsi del processo di accoppiamento di lenti che di accoppiamento di Fiber Array (FA).
- Copre applicazioni a tariffa intera-da 400G a 12,8T
Tecnologia avanzata
- Architettura tecnologica modulare che supporta aggiornamenti continui
- UPH: 20 PZ/H
- Yield: >99.5%
- Calibrazione più rapida
- Calibrazione automatica con un-clic
- Calibrazione con un-clic per le modifiche al modello di prodotto
Da 400G a 1,6T, le velocità dei ricetrasmettitori ottici continuano ad avanzare, mentre le architetture di packaging continuano ad evolversi.
Con ogni aggiornamento generazionale, HGLaser continua ad evolversi insieme alle richieste del settore.
Attraverso attrezzature di accoppiamento complete e soluzioni di produzione a processo completo-, HGLaser trasforma ogni sfida di processo in un rendimento produttivo affidabile per i clienti, spingendo continuamente i limiti della produzione di massa di ricetrasmettitori ottici.
