I-PEX嵌入式光學模塊 (I-PEX EOM) (2019/9/20)


帶有矽基光子學芯片的超薄型有源光纖連接模塊
實現了在~100Gbps(25GbpsX4CH)帶寬下,300米的傳輸距離


I-PEX 采用AIO Core有限公司(總部:東京Bunkyo-ku,總裁:Tomoyuki FUJITA,以下簡稱“AIO Core”) 提供的矽基光子學集成電路“光I/O核心”,開發了壹種高度僅為2mm的超薄有源光纖連接模塊“I-PEX嵌入式光學模塊”(I-PEX EOM)。 I-PEX EOM能夠實現在100 Gbps(25 Gbps×4CH)帶寬下,傳輸達到300米的多模光纖電纜上。
通過利用I-PEX EOM的超小超薄的特點,在接近處理器的部位的電光轉換和光電轉換(以下稱為“電光”)就能簡單實現,並且可以大大減少以往產品中處理器和板邊緣之間的走線中發生的傳輸損耗。該模塊提供的高速數據傳輸性能,可以高效的解決數據處理量急劇增加的問題。

I-PEX EOM
I-PEX EOM

 

開發背景


光纖通信正在成為內部系統間連接和遠距離傳輸的標準。通常,電子設備內部設計有各種電路走線,然後在設備的接口處將電信號轉換成光信號後,沿著光纜傳輸出去。隨著所需要的傳輸數據的增加和傳輸速度的提高,處理器與主板邊緣(系統內部)之間的布線而造成的傳輸損耗,被認為是一個瓶頸。一種解決方案是:通過縮短光電轉換電路,元件和處理器之間的距離。另一方面,由於主板上聚集了許多電路,有嚴格的空間限制。此外,由於處理器周圍存在一些散熱元件,所以電光轉換模塊與處理器保持一定距離。

 

開發內容


最近,I-PEX采用了AIO 內核制造的超小型矽基光子學集成電路“光學I/O內核”能夠有效解決這些問題。開發了在保持器件高度很低的同時,從光學I/O芯片中水平伸出多模光纖的連接技術。整合了所有這些技術,我們已經完成了I-PEX EOM搭配電纜插頭的原型制造,樣機成功地利用光學I/O內核,在帶寬100 Gbps (25 Gbps X4CH)的情況下,進行300米長距離傳輸的結果。

Connecting Image
連接圖
Waveform during the optical transmission (Eye Pattern Chart)
光纖傳輸波形(眼圖)

I-PEX EOM的高度僅為2毫米,附帶有機械鎖扣的超薄型連接器。整個封裝將適合用於即使在具有大型散熱器時,電光轉換模塊能夠更接近處理器。該模塊集成了驅動光學I/O內核的控制器芯片,因此可以在客戶不發生復雜系統設計變更的情況下,光電轉換電路布局於自己的電子設備當中。

Size comparison with a quarter dollar coin
與25美分硬幣的大小比較

I-PEX期待把這個解決方案變成壹款有市場的產品,並進行大規模生產。聯系我們以便了解更多信息。

 


AIO Core有限公司與“光學I/O內核”
AIO Core有限公司是日本經濟產業部(METI)批準成立的第壹家獨立法人公司。AIO Core繼承了光子學電子技術研究協會(Petra)的知識產權和部分技術,並從該組織中獨立出來。這壹變化,是由Petra在新能源和工業技術發展組織(NEDO)的信任下完成的。AIO Core公司生產的光學I/O內核,大小為5mm正方形,采用“矽基光子學技術”,生產光收發芯片,在矽板上形成光學元件。它的傳輸速率為25 Gbps/ch,能夠進行雙向傳輸,在輸入/輸出4CH處的傳輸速率為100 Gbps。