11月10日晚，虹科云課堂【硅光通信測試測量技術(shù)與應用】圓滿結(jié)束，感謝大家的觀看與支持。本文將對直播要點進行回顧和總結(jié)。

背景

如今高速發(fā)展的5G通信、人工智能、云計算，以及各大視頻互聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)生了龐大數(shù)據(jù)量，這些都需要一個數(shù)據(jù)中心來做數(shù)據(jù)的存儲、遷移和計算。數(shù)據(jù)量的指數(shù)增長帶動交換機和服務器帶寬每2-3年就要翻倍，并對光互連技術(shù)的性能提出了更高的要求。光互連的技術(shù)最早是從銅互聯(lián)開始，由于帶寬的提升，發(fā)展到可插拔的光模塊，光模塊和交換芯片有一個長的電互聯(lián)區(qū)域，而隨著能效需求和帶寬的提升，光引擎越來越靠近交換芯片，直接板載，再到CPO，2.5D-3D，不斷縮短距離，并朝著高集成度共封裝光學的方向發(fā)展。如今可插拔光模塊仍然是主流，越來越高的通道密度光模塊的自動化生產(chǎn)測試也帶來了新的挑戰(zhàn)——急需高通量的光電測試測量方案。

光通信與光電測試概述

隨著對數(shù)據(jù)傳輸、存儲、計算的要求不斷提高，主流的光模塊也在增加帶寬密度、提高能效、降低成本。除了交換芯片，還有CPU\GPU\FPGA等都在開始研究朝著光互聯(lián)的方向去實現(xiàn)，算力將可以達到系統(tǒng)級的提升。同時，這也對光模塊/共封裝光學的生產(chǎn)測試（比如光功率、光譜、光眼圖）等等帶來了新的挑戰(zhàn)。接下來介紹我們虹科的測試測量儀器以及應對方案。

光電測試測量儀器與應用

選擇虹科系列產(chǎn)品，同一儀器我們提供多功能測試的雙平臺版本，如下圖。

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PXI板卡系列

PXIe機箱裝配intel多核處理器，采用PCI Gen 3總線，數(shù)據(jù)的傳輸速率可以達到每秒24GB，可以把虹科不同的光/電測試模塊（如光衰減器、光功率計、0.01pm級分辨率百kHz線寬可調(diào)諧激光器，表征光波形和頻譜分析儀應用的光電轉(zhuǎn)換器、誤碼儀、PPG等）插到一個機箱里面，實現(xiàn)模塊和模塊之間的觸發(fā)和同步。與傳統(tǒng)臺式儀器的組合相比成本更低、尺寸更小，labview平臺輕松集成測試方案。通過將電氣 PXI 模塊與光學PXI模塊集成，能夠提供獨特的功能——在平臺中進行實時光電混合信號測試，該測試被廣泛用于半導體代工廠中硅光子器件的晶圓級測試。

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MATRIQ臺式儀器

跟PXI平臺唯一不同的就是它不具有各儀器觸發(fā)和同步功能，但性能與PXI系列一致，并且對于簡單測試而言，同一外觀、可堆疊、節(jié)省空間的設計和簡單直觀的軟件控制使其成為光學實驗室或測試臺的完美選擇。

不僅能通過USB連接控制，還可基于以太網(wǎng)進行遠程控制，用戶可以為本地控制或網(wǎng)絡可訪問控制設置 DHCP 或靜態(tài) IP 地址。高級 SCPI 兼容命令語言允許用戶使用任何常用工具輕松編程來控制這些儀器 （LabVIEW、Python、C++ 等）。

硅光測試案例分享與未來展望

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光模塊測試

通過PCI機箱完成整套測試方案的搭建，BERT/PPG產(chǎn)生PAM4信號驅(qū)動測試板，板上接入光模塊，通過光纖輸出、光開關(guān)分路多個通道進行各種測試：眼圖、誤碼率、光譜分析。一個PXI機箱實現(xiàn)多種測量。方便在工廠實現(xiàn)全自動化光模塊測試。

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晶圓光纖對準

高速對準工藝是實現(xiàn)硅光元件經(jīng)濟批量生產(chǎn)的另一個重要目標。晶片上包含數(shù)以千計的光子結(jié)構(gòu)。承載信號的玻璃光纖的對準速度越快，測試速度就越快，因此也就越經(jīng)濟。現(xiàn)在已經(jīng)可以實現(xiàn)硅光子晶圓探測器中定位玻璃光纖和光子結(jié)構(gòu)。這使得在數(shù)小時或數(shù)天內(nèi)測試晶圓成為可能。

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各類半導體芯片

的光學電氣特性混合測試需求

以144 electrical I/O and 20 optical I/O為例，如上圖。

PXI提供高通道密度的SMUs (Source-Measurement Units)，設備體積大幅減少；一臺高通量PXI測試儀器+光學/電學板卡，即可替代數(shù)量眾多的臺式設備！

總結(jié)

虹科Quantifi Photonics系列儀器采用NI開發(fā)的PXI開放標準模塊化測試平臺架構(gòu)。這使得復雜的混合信號儀器能夠?qū)崿F(xiàn)特定的測量和復雜的測試序列，深入解決高通量測試的需求與設備體積龐大的痛點。同時也提供緊湊的對于單個特定測量、生成特定電或光信號或提供信號控制或調(diào)節(jié)的小巧的臺式設備，助力您的光電測試效率，提升產(chǎn)品價值。