在數(shù)字化時(shí)代，AI、云計(jì)算、5G等新技術(shù)蓬勃發(fā)展，極大地改變了我們的生活和工作方式。以GPT-4為代表的AI大語(yǔ)言模型在智能問(wèn)答、文本生成、語(yǔ)言翻譯等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而這些應(yīng)用背后需要強(qiáng)大的算力支持。

數(shù)據(jù)中心作為算力的核心，其通信帶寬和效率至關(guān)重要。光通信行業(yè)是數(shù)據(jù)中心的硬件基礎(chǔ)，光模塊作為關(guān)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(lái)甚至可達(dá)Tb/s級(jí)別。高速光模塊滿足了AI、云計(jì)算等技術(shù)對(duì)海量數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)男枨螅袌?chǎng)需求的增長(zhǎng)也推動(dòng)了光模塊生產(chǎn)需求的提升。

在生產(chǎn)過(guò)程中，透鏡耦合是關(guān)鍵步驟，直接影響著光模塊的性能和質(zhì)量。

透鏡耦合

光耦合工藝流程簡(jiǎn)圖

在光模塊生產(chǎn)中，透鏡耦合作為光路對(duì)準(zhǔn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。透鏡通過(guò)找光工藝算法進(jìn)行光路耦合，再由精密直驅(qū)XYZ位移平臺(tái)貼裝。

光路對(duì)準(zhǔn)主要分為主動(dòng)和被動(dòng)耦合，其中主動(dòng)耦合應(yīng)用更為廣泛。主動(dòng)耦合過(guò)程中，需要光源在線實(shí)時(shí)監(jiān)控光的狀態(tài)，通過(guò)精密位移平臺(tái)不斷調(diào)整透鏡位置，將光功率精準(zhǔn)調(diào)整到閾值范圍，實(shí)現(xiàn)高效光耦合。

左圖是 800G 光模塊的透鏡耦合的貼裝實(shí)例，通過(guò)雅科貝思XRS系列高精密XYZ運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。

平臺(tái)Z軸集成透鏡夾具、視覺(jué)系統(tǒng)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(hào)反饋透鏡貼裝位置，Z軸夾爪執(zhí)行鏡片抓取，視覺(jué)系統(tǒng)執(zhí)行鏡片底部涂膠量檢測(cè)，找光工藝算法計(jì)算鏡片貼裝坐標(biāo)。鏡片貼裝后，UV燈執(zhí)行膠水固化，然后由系統(tǒng)執(zhí)行下一通道透鏡貼裝。

重復(fù)上述操作，直至完成八個(gè)通道的透鏡貼裝，完成800G光模塊的透鏡耦合過(guò)程。

雅科貝思 XRS 系列

在光模塊生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——透鏡耦合中，雅科貝思XRS系列高精密機(jī)械平臺(tái)提供解決方案。該系列平臺(tái)針對(duì)光通訊行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了深度定制。

XRS系列平臺(tái)采用高精度、高性能無(wú)鐵芯直線電機(jī)，實(shí)現(xiàn)以下性能指標(biāo)：

靜態(tài)抖動(dòng)±25nm(ACS控制器)，保證光耦合過(guò)程中的透鏡位置穩(wěn)定性;

重復(fù)定位精度±75nm(光通訊行業(yè)定制款)，確保透鏡貼裝的位置準(zhǔn)確性，提高光模塊生產(chǎn)質(zhì)量和一致性;

定位精度(補(bǔ)償后)±200nm，體現(xiàn)其精密定位能力。

在實(shí)際應(yīng)用中，XRS系列模組已應(yīng)用于400G、800G光模塊的生產(chǎn)。該平臺(tái)能夠適應(yīng)光模塊生產(chǎn)制造領(lǐng)域的升級(jí)，并滿足1.6T光模塊的生產(chǎn)工藝要求，實(shí)現(xiàn)透鏡精準(zhǔn)耦合，為1.6T光模塊量產(chǎn)提供支持。

光耦合控制方案

在光耦合系統(tǒng)中，控制器方案的靈活性至關(guān)重要，它如同光模塊生產(chǎn)的 “智慧大腦”，指揮著各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同運(yùn)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(gè)性化需求。

以控制器 AGD301 為例，它在光耦合系統(tǒng)中扮演著核心運(yùn)動(dòng)控制單元的角色，目前已成熟應(yīng)用于200G/400G/800G 光模塊的生產(chǎn)中，成為了光通訊行業(yè)生產(chǎn)的得力助手。

AGD301 不僅能夠精準(zhǔn)控制 XYZ 軸的運(yùn)行，還具備強(qiáng)大的信號(hào)采集能力，能夠?qū)崟r(shí)采集光耦合過(guò)程中的模擬量信號(hào)，將光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成模擬量信號(hào)并反饋給控制器，為后續(xù)的找光工藝流程提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

攜手共進(jìn)，展望未來(lái)

雅科貝思憑借先進(jìn)直驅(qū)技術(shù)與卓越產(chǎn)品，在光通訊行業(yè)發(fā)展中成績(jī)斐然。從高精度 XRS 系列平臺(tái)，到適配性強(qiáng)的控制方案，為光模塊生產(chǎn)提供一站式方案，是光通訊行業(yè)的關(guān)鍵伙伴。

未來(lái)，AI 技術(shù)發(fā)展與數(shù)據(jù)中心需求增長(zhǎng)，將拓展光通訊行業(yè)空間。雅科貝思會(huì)持續(xù)創(chuàng)新，加大研發(fā)投入，提升產(chǎn)品性能與服務(wù)，攜手客戶探索光通訊無(wú)限可能。期待與您共寫(xiě)光通訊新篇章，助力 AI 大規(guī)模算力組網(wǎng)發(fā)展。

若您對(duì)雅科貝思產(chǎn)品及方案感興趣，歡迎隨時(shí)聯(lián)系，了解更多。讓我們?cè)诠馔ㄓ?“藍(lán)海” 中破浪前行、共創(chuàng)輝煌!