（文章來源：大比特資訊）

近日，來自住友電工光通信實驗室的Tsutaru Kumagai團隊發布一篇名為《面向高密度光纖連接的兼容回流焊工藝的2維光纖陣列》的論文，展示了團隊正在研發的一種基于帶有高精度通孔的玻璃板材和LCP材料插芯的新型耐高溫2D-FA（2D fiber array）連接器。

近日，來自住友電工光通信實驗室的Tsutaru Kumagai團隊發布一篇名為《面向高密度光纖連接的兼容回流焊工藝的2維光纖陣列》的論文，展示了團隊正在研發的一種基于帶有高精度通孔的玻璃板材和LCP材料插芯的新型耐高溫2D-FA（2D fiber array）連接器。文章認為，這種結構支持更加高密度的連接器結構，或將成為未來CPO應用的理想連接器。

隨著5G時代的來臨，光通訊的需求量將會出現激增，以現有性能水平的以光連接器為代表的光通訊元器件將不再能滿足未來的使用需要。該文章認為，在未來，以51.2 Tbps交換芯片為代表的典型CPO應用應是能夠滿足100通道以上的高密度低損耗光纖連接方案（OID），才能承載不斷增長的光通訊數據量。

同時通訊數據和光通信需求的增加，也帶來了對光通信設備和元器件數量需求激增，因此這種連接器需要能夠支持回流焊工藝，這樣才能支持器件的大規模制造。Tsutaru Kumagai團隊認為基于整合高精度通孔玻璃板和耐高溫的注入模具插芯工藝（以下簡稱“注入工藝”）生產的連接器，將能滿足未來對光連接器的低損耗、高密度，以及耐高溫的性能需求。

Tsutaru Kumagai團隊比較了各種可選的OID的性能。基于對通道密度和可擴展性的考量，2D光纖陣列明顯優于1D的方案。在目前各種2D方案中，光纖堆疊（fiber stack）和聚合物插芯（諸如多行MT插芯）較為成熟，但是在纖芯對準精度以及耐高溫方面都有性能缺失，不能滿足5G時代對光連接器生產和使用性能需求。

而2D-FA連接器方案則與傳統方案不同，由于采用了由“注入工藝”制成的液晶聚合物（LCP）插芯，因此具有更好的耐高溫性能。玻璃作為和SiPh芯片接口材料，可以更好解決對準問題，同時具有優越的同SiPh芯片的CTE（基材的熱膨脹系數）匹配，其UV透明性可以支持OID和SiPh芯片基于UV膠連接。

2D-FA連接器采用了與標準24纖MT插芯連接器一樣的尺寸結構（2x12孔、125微米直徑、250微米間距、通孔偏心率小于1微米、2個導引孔），但不同的地方是該方案的核心——采用了1mm厚度的玻璃板以及LCP插芯。作為LCP插芯的材料，這種通過“注入工藝”、由玻璃填充的LCP，是一種能在260℃下熱收縮率小于0.5%的材料，同時可以保持低于370℃的注模溫度，因此具有更好的可制造性。

制作好的成品光纖空偏心率小于3微米，這個精度足夠實現光纖對準。相比傳統PPS材料插芯在260攝氏度下5分鐘后會出現肉眼可見的形變的情況，新的LCP材料可在同樣的條件下保持形變不大于5微米。通過與對傳統MT連接器進行回流焊工藝對比測試，試驗結果顯示新型2D-FA全面超越傳統MT連接器。以最重要的指標插損值為例，2D-FA連接器測試前后最大通道損耗低于1dB。而傳統MT連接器測試后則為平均1.95dB。

通過“注入工藝”和新型LCP材料的組合，同時施加多次試驗并加以改進，最終使這款由住友所研發的2D-FA連接器成為一型比傳統同類、同功用光連接器更優秀的低損耗、高密度、耐高溫特性的光連接器系統。并且，由于工藝特性，2D-FA具備大規模生產的能力。預計在5G通訊時代，綜合性能優異2D-FA連接器將得到大規模應用，將可能開創光連接器設計制造的一種新范式。
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