虹科直播精彩回顾 | 硅光通信测试测量技术与应用

11月10日晚，虹科云课堂【硅光通信测试测量技术与应用】圆满结束，感谢大家的观看与支持。本文将对直播要点进行回顾和总结。

背景

如今高速发展的5G通信、人工智能、云计算，以及各大视频互联网平台产生了庞大数据量，这些都需要一个数据中心来做数据的存储、迁移和计算。数据量的指数增长带动交换机和服务器带宽每2-3年就要翻倍，并对光互连技术的性能提出了更高的要求。光互连的技术最早是从铜互联开始，由于带宽的提升，发展到可插拔的光模块，光模块和交换芯片有一个长的电互联区域，而随着能效需求和带宽的提升，光引擎越来越靠近交换芯片，直接板载，再到CPO，2.5D-3D，不断缩短距离，并朝着高集成度共封装光学的方向发展。如今可插拔光模块仍然是主流，越来越高的通道密度光模块的自动化生产测试也带来了新的挑战——急需高通量的光电测试测量方案。

光通信与光电测试概述

随着对数据传输、存储、计算的要求不断提高，主流的光模块也在增加带宽密度、提高能效、降低成本。除了交换芯片，还有CPU\GPU\FPGA等都在开始研究朝着光互联的方向去实现，算力将可以达到系统级的提升。同时，这也对光模块/共封装光学的生产测试（比如光功率、光谱、光眼图）等等带来了新的挑战。接下来介绍我们虹科的测试测量仪器以及应对方案。

光电测试测量仪器与应用

选择虹科系列产品，同一仪器我们提供多功能测试的双平台版本，如下图。

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PXI板卡系列

PXIe机箱装配intel多核处理器，采用PCI Gen 3总线，数据的传输速率可以达到每秒24GB，可以把虹科不同的光/电测试模块（如光衰减器、光功率计、0.01pm级分辨率百kHz线宽可调谐激光器，表征光波形和频谱分析仪应用的光电转换器、误码仪、PPG等）插到一个机箱里面，实现模块和模块之间的触发和同步。与传统台式仪器的组合相比成本更低、尺寸更小，labview平台轻松集成测试方案。通过将电气 PXI 模块与光学PXI模块集成，能够提供独特的功能——在平台中进行实时光电混合信号测试，该测试被广泛用于半导体代工厂中硅光子器件的晶圆级测试。

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MATRIQ台式仪器

跟PXI平台唯一不同的就是它不具有各仪器触发和同步功能，但性能与PXI系列一致，并且对于简单测试而言，同一外观、可堆叠、节省空间的设计和简单直观的软件控制使其成为光学实验室或测试台的完美选择。

不仅能通过USB连接控制，还可基于以太网进行远程控制，用户可以为本地控制或网络可访问控制设置 DHCP 或静态 IP 地址。高级 SCPI 兼容命令语言允许用户使用任何常用工具轻松编程来控制这些仪器 （LabVIEW、Python、C++ 等）。

硅光测试案例分享与未来展望

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光模块测试

通过PCI机箱完成整套测试方案的搭建，BERT/PPG产生PAM4信号驱动测试板，板上接入光模块，通过光纤输出、光开关分路多个通道进行各种测试：眼图、误码率、光谱分析。一个PXI机箱实现多种测量。方便在工厂实现全自动化光模块测试。

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晶圆光纤对准

高速对准工艺是实现硅光元件经济批量生产的另一个重要目标。晶片上包含数以千计的光子结构。承载信号的玻璃光纤的对准速度越快，测试速度就越快，因此也就越经济。现在已经可以实现硅光子晶圆探测器中定位玻璃光纤和光子结构。这使得在数小时或数天内测试晶圆成为可能。

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各类半导体芯片

的光学电气特性混合测试需求

以144 electrical I/O and 20 optical I/O为例，如上图。

PXI提供高通道密度的SMUs (Source-Measurement Units)，设备体积大幅减少；一台高通量PXI测试仪器+光学/电学板卡，即可替代数量众多的台式设备！

总结

虹科Quantifi Photonics系列仪器采用NI开发的PXI开放标准模块化测试平台架构。这使得复杂的混合信号仪器能够实现特定的测量和复杂的测试序列，深入解决高通量测试的需求与设备体积庞大的痛点。同时也提供紧凑的对于单个特定测量、生成特定电或光信号或提供信号控制或调节的小巧的台式设备，助力您的光电测试效率，提升产品价值。