【产通社，5月30日讯】光纤接入（FTTx）正在以微纳尺度向半导体芯片内进攻，在2025年美国光纤通讯展览（OFC 2025）上，microLED在芯片光互连的应用备受关注，预计将成为下一代高效能运算与光通讯的关键技术。
传统上，可插拔模块将光纤连接到机架，在机架上转换电信号和光信号，最突出的光学小芯片设计使用激光器和调制器将电子比特编码到多个波长的光纤上。但是，这种基于激光的光学互连的主要挑战是激光器本身，即必须开发环形谐振器和梳状激光器等新组件，这些东西需要很长时间才能成熟，激光和光纤附件在可靠性、制造和成本方面造成了最大的问题。
目前，microLED凭借高亮度、低功耗及高速开关特性，成为可见光通讯（VLC）、芯片对芯片光互连及硅光子共封装（CPO）的理想方案，可用于超高分辨率显示、智慧穿戴、高速光通讯及异质整合芯片。

Avicena公司LightBundle互连

台积电（TSMC）正将其研发押注在美国初创公司Avicena这匹黑马上，与其合作生产基于microLED的光学互连芯片。该技术是用光学连接取代电气连接的实用转折，以低成本、节能的方式满足越来越多的GPU之间的高通信需求。
Avicena公司的共封装光学器件（CPO）摆脱了这些能源效率低下的可插拔收发器，让CPO在半导体硅芯片本身附近进行电光转换。LightBundle互连通过多芯成像光纤将数百个蓝色microLED连接到光电探测器阵列，然后将其解析为单独的通道，每10GB/s数据通道一根。发射器就像一个微型显示屏，探测器就像一个相机。
Avicena首席执行官Bardia Pezeshki表示：“我们正在做没有激光器复杂性的光学互连。”一条每条通道只有300个像素、速度为10Gb/s的简单光链路可以延伸10米的距离，净传输总量为3Tb/s。由于显示器和摄像头可以扩展到数百万像素，该技术能以比铜线低得多的能量和高得多的密度扩展到更高的数据速率。
Avicena官宣的一个主要优势是，他们的技术利用了LED、摄像头和显示器等所有成熟的行业技能。与开发新的构建块相比，LightBundle互连设计只需要对现有的相机和显示技术进行微小的修改。
目前，LightBundle原型已经展示了整个链路的亚pJ/bit能耗，而其他光学方法“正在努力展示”5pJ/bit能耗潜力。

鸿海突破多波长microLED技术

鸿海官网新闻稿显示，其半导体所研究团队携手台湾大学以及沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学研究团队，成功突破多波长microLED技术，实现高速可见光通讯与芯片间光互连。此技术突破不仅为高速VLC、芯片间光互连及硅光CPO应用奠定基础，也为未来光通讯商业化开辟新道路。
该研究采用半极化外延技术制作蓝光与绿光microLED，并为黄光与红光microLED设计应力释放层，减轻量子侷限史塔克效应（QCSE）。透过mesa设计、C型电极、原子层沉积（ALD）钝化及分布式布拉格反射镜（DBR），优化元件性能。蓝光microLED以DMT调变技术达7.12 Gbit/s传输速率，绿光达5.36Gbit/s，黄光与红光microLED利用QAM-OFDM技术，分别达3Gbit/s与2.25Gbit/s，均满足前向错误更正（FEC）极限3.8×10-3。在短距离自由空间光传输测试中，RYGB microLED展现优异色彩与数据传输性能，色域图亦显示其在显示应用潜力。
在芯片间光互连与硅光子CPO应用中，microLED与硅光子芯片整合，提供高频宽、低功耗光学互连，提升资料中心数据吞吐量。结合波分多工（WDM）技术，microLED支援多通道并行传输，增强传输容量，为下一代通讯提供高效方案。

剪报来源：
https://spectrum.ieee.org/microled-optical-chiplet
https://www.honhai.com