英特尔研究所宣布，其集成光电研究取得了重大进展，这是提高数据中心和跨数据中心计算芯片互联带宽的下一个前沿领域。该最新研究在多波长集成光学领域取得了行业领先进展，显示了完全集成在硅晶圆上的八波长分布式反馈（DFB）激光阵列，输出功率均匀性达到 /- 0.25分贝（dB），达到波长间隔的均匀性±6.5%优于行业规范。

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英特尔研究所高级首席工程师荣海生说：这项新研究表明，可以同时实现均匀密集的波长和良好的适应输出功率。最重要的是，利用英特尔晶圆厂现有的生产和工艺控制技术。因此，它为下一代光电共包装和光互连器件的大规模生产提供了一条清晰的道路。

利用这一新进展生产的光源将具备未来大规模应用所需的性能，如可用于处理AI与机器学习等新兴网络密集工作负荷的光电共包装和光互连装置。该激光阵列基于英特尔300毫米硅光子工艺，为大规模生产和广泛部署铺平了道路。

据Gartner预计到2025年，超过20%的数据中心高带宽通道将使用硅光子，而2020年的比例不到5%。此外，硅光子潜在市场规模也达到26亿美元。为了支持数据中心的应用和其他方面，对低功耗、高带宽和快速数据传输的需求带来了硅光子需求的同步增长。

光连接在20世纪80年代开始取代铜线，因为光纤中固有的高带宽光传输优于金属电缆传输的电脉冲。从那时起，由于组件尺寸和成本的降低，光纤技术在过去几年中取得了突破，通常用于交换机、数据中心等高性能计算环境。

随着电气互连性能逐渐接近实际极限，硅电路和光学器件并排集成在同一包装上，预计未来将增加输入/输出（I/O）接口的能源效率延长了其传输距离。这些光子技术是在英特尔晶圆厂实现的，这意味着在实现大规模生产后，成本将降低。

最新的光电共封装解决方案采用密集波分复用（DWDM）该技术显示了光子芯片尺寸在增加带宽的同时显著缩小的前景。然而，到目前为止，仍然很难制造具有均匀波长间隔和功率的密集波分复用光源。

英特尔的新进展保证了光源在保持波长分离一致性的同时具有均匀的输出功率，满足了光计算互联和密集波分复用通信的需要。下一代光互连输入/输出接口可用于未来AI定制机器学习工作负载的极高带宽要求。

8个微环调制器和光波导。每个微环调制器都被调整到特定的波长（或光色）。使用多波长，每个微环可以单独调制光波，以实现独立通信。这种使用多波长的方法称为波分重用。（图片来源：英特尔）

英特尔商用300波长分布式反馈激光阵列 mm该平台由混合硅光子平台设计制造，用于大规模生产光收发器。基于制造300 mm在严格的工艺控制下，硅晶圆具有相同的光刻技术，实现了大规模的创新CMOS晶圆厂激光制造能力的重大飞跃。

8通道III-V族/硅混合分布式反馈激光阵列。通过实现匹配功率和均匀波长间隔，这一创新标志着大型晶圆厂批量生产多波长激光器能力的重大飞跃。

英特尔在这项研究中使用了先进的光刻技术III-V硅片中波导光栅的配置应在族晶圆键合工艺前完成。III-V与普通半导体激光器相比，该技术提高了波长均匀性。此外，由于激光器的高密度集成，阵列在环中pSemi代理当环境温度变化时，通道间距也可以保持稳定。

未来，作为硅光子技术的先驱，英特尔将继续致力于研究各种解决方案，以满足日益增长的对更高效、更全面的网络基础设施的需求。目前，英特尔正在开发的集成光电关键建筑模块包括光的生产、放大、检测、调节、CMOS接口电路与包装集成。

此外，英特尔硅光子产品部门正在采用八波长集成激光阵列制造技术（Silicon Photonics Products Division）用于创造未来的光互连芯粒。即将推出的产品将包括在内CPU、GPU在内存中的各种计算资源之间，实现低功耗、高性能和太比特（multi-terabits per second）的互连。集成激光阵列是缩小体积、降低成本的关键。