1、背景需求：CPO技術(shù)的關(guān)鍵瓶頸

隨著數(shù)據(jù)中心向400G/800G高速互聯(lián)演進(jìn)，共封裝光學(xué)（CPO）因能顯著降低功耗和延遲成為關(guān)鍵技術(shù)。然而，傳統(tǒng)光連接器存在兩大痛點(diǎn)：

密度限制：12通道連接器僅實(shí)現(xiàn)1.2通道/mm的“邊緣通道密度”工藝兼容性：需承受260℃回流焊溫度且支持光纖可拆卸

2、技術(shù)突破：40通道磁吸式非接觸連接器

古河電工團(tuán)隊(duì)指出“為避免光纖處理的復(fù)雜性，PIC-光纖連接必須支持光纖端可拆卸”。該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1：可拆卸波導(dǎo)-光纖連接器設(shè)計(jì)概念

核心創(chuàng)新點(diǎn)：

雙透鏡陣列（LA）擴(kuò)束：光束直徑從9μm擴(kuò)至60μm，對(duì)準(zhǔn)容差提升6.5倍（0.2dB損耗下的偏移容忍度從1μm→6.5μm）；

磁吸非接觸連接：拋棄傳統(tǒng)物理接觸（PC）彈簧結(jié)構(gòu)；兩側(cè)磁鐵提供2.2N吸力，實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)；

材料工藝：定位件采用聚苯硫醚（PPS）注塑成型；支持260℃回流焊工藝（已通過(guò)驗(yàn)證）。

3、性能實(shí)測(cè)：打破損耗與密度記錄

光纖-光纖直連性能：該團(tuán)隊(duì)在此前的研究中設(shè)計(jì)了一款支持回流焊12通道的磁吸光連接器。本文最新的研究將通道數(shù)拓展到了40通道。

尺寸：10.5mm(寬)×2.5mm(高)×14.3mm(長(zhǎng))

通道參數(shù)：127μm間距，ITU-T G.657光纖（MFD=8.6μm@1310nm）

圖2：40通道連接器實(shí)物:

插入損耗：<0.4dB（10次插拔波動(dòng)<±0.04dB）

圖3：光纖-光纖插損測(cè)試:

串?dāng)_抑制：<-59dB（60μm光束+127μm窄間距下實(shí)現(xiàn)）

圖4：串?dāng)_測(cè)試

波導(dǎo)-光纖連接性能：

圖5：PLC-光纖連接配置

插入損耗：<0.6dB（PLC通過(guò)FA與連接器對(duì)接）

4、密度飛躍：邊緣通道密度提升275%

通過(guò)40通道連接器在玻璃基板邊緣陣列排布（圖6b），實(shí)現(xiàn)3.3通道/mm超高密度（較此前12通道方案的1.2通道/mm提升175%）

圖6：玻璃基板多通道串聯(lián)方案

5、應(yīng)用前景

該連接器已滿足CPO三大核心需求：

高密度：40通道/10.5mm寬度高可靠性：磁吸非接觸防塵設(shè)計(jì)工藝兼容：通過(guò)260℃回流焊驗(yàn)證 為下一代51.2T CPO交換機(jī)光引擎提供關(guān)鍵互連解決方案。項(xiàng)目支持：日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）項(xiàng)目號(hào)JPNP20017參考文獻(xiàn)：Y. Fujimaki, S. Ikeda, K. Watanabe, T. Saito and M. Kotoku, "40-Channel Detachable Optical Connector Enabling Ultra-High Density Connectivity in Co-Packaged Optics," 2025 IEEE CPMT Symposium Japan (ICSJ), Kyoto, Japan, 2025, pp. 167-170, doi: 10.1109/ICSJ66986.2025.11302643.（以上內(nèi)容為分享學(xué)習(xí)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除）