Corning Glass Bridge voor CPO: hoe passieve glasvezel-naar-PIC-koppeling de optische verpakking kan veranderen

Co-packaged optics plaatst optische motoren dicht bij switching-ASIC's, GPU's of andere processors met een hoge bandbreedte, waardoor het elektrische pad tussen het verwerkende silicium en de optische interface wordt verkort.Deze nauwere integratie verplaatst meer van de verpakkingsbelasting naar vezel bevestiging, optische uitlijning, mechanische tolerantie, thermische controle en fabricageherhaalbaarheid.

Corning GlassBridge beantwoordt een deel van deze uitdaging: het verbinden van externe optische vezels met een fotonisch geïntegreerd circuit.elektronischeDe belangrijkste kenmerken van de module zijn: gebruik van glasgolfleiders van wafers, passieve uitlijning,en een afneembare fysieke-contact-interface om de verbinding van glasvezel tot PIC anders uit te voeren dan een conventionele glasvezel-array-eenheid.

Corning GlassBridgeis een afneembare, op wafers gebaseerde Fiber-to-PIC-connectorplatform die gebruikmaakt van glasgolfleidingen voor ionenuitwisseling en passieve mechanische uitlijning om externe vezels aan te sluiten op een fotonisch geïntegreerd circuit.Het is bestemd voor NPO's met een hoge dichtheidIn plaats van te functioneren als een complete optische motor of datacenteroplossing, zijn er ook oplossingen voor de opname van optische modules, CPO en fotonische modules.

Een fotonisch geïntegreerd circuit kan optische signalen genereren, moduleren, routeren, ontvangen of verwerken, maar het heeft nog steeds een fysieke interface nodig met de vezels die die signalen buiten het pakket dragen.Elk glasvezelkanaal moet worden geplaatst ten opzichte van de overeenkomstige optische structuur op de PIC met behoud van een aanvaardbaar koppelingsafname..

Deze rol wordt traditioneel uitgevoerd door een Fiber Array Unit, of FAU. Een conventionele FAU rangschikt vezels op gecontroleerde posities, meestal via nauwkeurige V-groefstructuren.Afhankelijk van de koppelingsarchitectuur, kan het ook werken met lenzen, gepolijste vezelgevels of andere micro-optische elementen.

GlassBridge en een traditionele FAU overlappen zich dus op functioneel niveau.hoe de interface is bevestigd of opnieuw is ingericht, en hoe het ontwerp schaalt naarmate het aantal kanalen toeneemt.

Fiber-to-PIC verbindingsarchitectuur

GlassBridge mag niet worden beschouwd als een andere naam voor GlassWorks AI.

Corning gelanceerdGlassWorks AIHet bevat glasvezel, kabel, connectiviteitshardware, netwerkplanning, ontwerp en implementatiesteun.

GlassBridge heeft een kleinere technische positie en biedt een compacte interface tussen externe vezels en de PIC-rand, terwijl het bredere CPO-systeem nog steeds fotonische en elektronische chips vereist.optische motoren, substraten, thermisch beheer, stroomvoorziening, vezelbanden en verbinding op systeemniveau.

In een CPO-architectuur werken optische motoren in de buurt van het hoofdverwerkingsapparaat in plaats van op een verre aansluitbare interface.Dit verhoogt de integratie dichtheid, maar plaatst de vezelverbinding in een compact pakket waar optische, mechanische en thermische toleranties moeten samen worden beheerd.

De optische modus die de vezels verlaat, moet voldoende overlappen met de koppelings- of golfgeleider op de PIC.Kleine positie- of hoekveranderingen kunnen de koppelprestaties beïnvloeden.

Een conventionele FAU regelt de vezelpitch, de positie van de vezelkern en de geometrie van de eindkant.

De FAU zelf is passief, maar de installatie kanactieve uitlijningWanneer een aanvaardbare optische positie wordt gevonden, wordt de assemblage vastgelegd, vaak door middel van kleefbinding en verharding.

Deze methode is technisch rijp, maar het eindresultaat is afhankelijk van verschillende afzonderlijk vervaardigde onderdelen: de positie van de vezels, de afmetingen van de V-groef, de plaatsing van de splinterstukken, de dikte van de lijm, de vlakheid van het pakket, deen de nauwkeurigheid van de uitlijning van de apparatuur kunnen allemaal van invloed op de koppeling.

Actieve uitlijning vereist optische feedback, nauwkeurige bewegingscontrole en een gedefinieerde aanvaardingsdrempel.de positie die één kanaal optimaliseert, kan niet dezelfde resultaten opleveren voor alle kanalen.

Traditionele uitlijning wordt soms beschreven als een operatie op minuten schaal, terwijl passieve verbinding wordt gepresenteerd als een stap op secundaire schaal.De werkelijke cyclustijd is afhankelijk van het aantal kanalen, koppelingsgeometrie, automatisering, verharding, inspectie en herbewerking.

Het meest betrouwbare onderscheid is:

• Actieve uitlijning past de voltooide interface aan via live optische feedback.

• De passieve uitlijning is gebaseerd op gefabriceerde optische paden en mechanische referenties.

Het verplaatsen van precisie naar een wafer-gefabriceerd glaselement kan de herhaalde aanpassing bij de eindassemblage verminderen, maar het verwijdert de behoefte aan precisie niet uit het bredere productieproces.

Actieve uitlijning versus passieve uitlijning Workflow

TSMC's COUPE-platform, of Compact Universal Photonic Engine, integreert een elektronische IC en een fotonische IC in een compacte fotonische motorstructuur.Het ondersteunt zowel grating-coupler als edge-coupler configuraties en kan worden geïntegreerd met een host ASIC.

Een vaak weergegeven COUPE-diagram geeft de EIC een 6 nm apparaat en de PIC een 65 nm SOI apparaat.maar ze definiëren niet rechtstreeks Fiber-to-PIC alignment tolerantie.

De optische tolerantie wordt bepaald door de vezelmodus, het ontwerp van de PIC-koppeling, de golfgeleidergeometrie, de pakketstapel, het thermisch gedrag en de aanvaardbare verliesvariatie, niet alleen door het semiconductorprocesknooppunt.

Traditionele FAU's en GlassBridge behandelen dezelfde Fiber-to-PIC-interface door verschillende aanpassings-, fixatie- en productiebenaderingen.

Traditionele FAU versus GlassBridge

GlassBridge maakt gebruik van ionenuitwisselingsgolfleiders die zijn gevormd in een glaselement.De relatieve optische routes worden tijdens de waferverwerking vastgesteld in plaats van alleen te worden gecreëerd door middel van de uiteindelijke vezelpositionering.

Mechanische referenties lokaliseren de connector dan in relatie tot de PIC-interface.

De passieve uitlijning betekent niet dat de nauwkeurigheid van de uitlijning niet langer belangrijk is.verpakkingsreferentieoppervlakken, en eindassemblage.

Een traditionele FAU wordt gewoonlijk gebonden na uitlijning.

GlassBridge maakt gebruik van een verwisselbare fysieke contactstructuur op basis van een standaard TMT-ferruleformaat.Het huidige ontwerp van Corning specificeert een TMT-ferrule met een gat van 125 μm en presenteert de interface als afneembare.

Dit kan een flexibeler montage, testen, herwerken en vervangen ondersteunen. Het bewijst niet automatisch een specifieke levensduur of onderhoudskostenvermindering.,Het is nog steeds nodig om de retentie, trillingen en thermische stabiliteit te valideren.

Een traditionele FAU kan precieze vezel positionering te bereiken, maar de volledige interface bevat nog steeds verschillende tolerantie bijdragen, met inbegrip van vezel-kern locatie, V-groef nauwkeurigheid, chip plaatsing,Lijmdikte, montageoppervlakken en definitieve uitlijning.

GlassBridge verplaatst een deel van dit probleem naar glasverwerking op basis van wafers.

De waferverwerking elimineert de tolerantie niet, maar verandert waar de tolerantie wordt gegenereerd en gecontroleerd.en pakketverwijzingen blijven belangrijk.

In zijnMaart 2026 GlassBridge-brochure, Corning rapporten aangetoond1.5 dB O-band glasvezel-PIC-koppeling.

Het resultaat is technisch relevant, maar mag niet als een universele garantie worden beschouwd.veroudering, of maximale aanvaardingsgrens.

De prestaties variëren afhankelijk van het vezeltype, de PIC-coupler, de modusveldconversie, de golflengte, het polijsten en de kwaliteit van de uitlijning.

Een optische golfgeleider beperkt het licht tot een gebied met een gecontroleerd profiel van de brekingsindex.de lokale brekingsindex veranderen en een lichtgeleidend pad vormen.

Een 2021 review gepubliceerd in het peer-reviewed tijdschriftToegepaste wetenschappenHet onderzoek traceert ion-uitwisselde glasgolfleiders tot begin jaren zeventig en documenteert hun lange gebruik in vlakke fotonische circuits, telecommunicatie en optische sensoren.

Dit onderscheid is van belang:

• Ionenwisselingsglasgolfgeleider fysica wordt vastgesteld.

• Een afneembare high-density Fiber-to-PIC-connector met behulp van die technologie is een nieuwere verpakkingstoepassing.

IOX-golfgeleider en toonhoogteconversie

De glazen golfgeleider kan licht routeren tussen verschillende kanaalhoogtes. Dit is handig omdat de voorkeur van de externe connectorhoogte kan verschillen van de optische strandhoogte op de PIC.

Corning geeft voorbeelden van PIC pitches van:

• 40 μm;

• 80 μm;

• 127 μm;

• 165 μm.

Het huidige platform publiceert ook de volgende kenmerken:

Dit zijn eerder gepubliceerde productkenmerken dan universele specificaties voor elke toekomstige implementatie.

Een Through-Glass Via is een precisie-opening door een glassubstraat dat kan worden gemetalliseerd om een elektrische verbinding van de ene kant naar de andere te leiden.

Corningplatform van halfgeleiderglasDe Commissie stelt TGV's voor als een methode om elektrische verbindingen door glas te leiden.

IOX-golfleiders en TGV's vervullen verschillende functies:

IOX, GlassBridge en TGV Functionele rollen

Corning heeft gedocumenteerde mogelijkheden in ion-uitwisselingsgolfleiders, glazen wafers, glasvezels, optische connectiviteit en TGV-structuren.Deze mogelijkheden zijn complementair omdat geavanceerde fotonische pakketten zowel optische als elektrische onderlinge verbinding vereisen.

Dit bewijst echter niet dat elke GlassBridge-configuratie IOX-golfleiders en TGV's al op hetzelfde commerciële substraat combineert.

De bredere mogelijkheid is dat Corning fotonische verpakkingen kan benaderen via verschillende gerelateerde mogelijkheden in plaats van via één connector alleen.Pakket, gieterijplatform en klantarchitectuur.

GlassBridge zou een FAU-gebaseerde interface kunnen vervangen waar het voldoet aan het vereiste aantal kanalen, de toonhoogte, de koppelingsgemétrie, het verliesbudget, het pakketproces, de betrouwbaarheid en de kosten.

Dat betekent niet dat elke FAU-applicatie naar GlassBridge zal migreren.

In mei 2025 kondigde Corning aan dat het een gekwalificeerde leverancier was geworden van de optische infrastructuur die wordt gebruikt met het Bailly CPO-systeem van Broadcom.Broadcom Bailly aankondigingbeschrijft vezelbanden met FAU's die vezels verbinden met siliciumfotonica-optische motoren.

Dit toont aan dat geavanceerde FAU's nog steeds relevant zijn in de huidige CPO-systemen.GlassBridge en FAU's bestaan dus eerder samen in verschillende architecturen dan dat ze een onmiddellijke industriewijde vervangingscyclus volgen..

Adoptie hangt ook af van:

• herhaalbaarheid van passieve uitlijning;

• eenvormigheid van het kanaal;

• waferprocesopbrengst;

• remateringsstabiliteit;

• Contaminatiebeheersing;

• PIC-compatibiliteit;

• inspectie en herbewerking;

• schaalbaarheid van de productie;

• totale kosten;

• de kwalificatie van de klant.

Er is geen enkele waarde van het koppelverlies die de commerciële toepassing kan bepalen.

GlassBridge is verder gegaan dan een laboratoriumconcept.

Corning heeft productspecificaties, gedefinieerde connector afmetingen en toonhoogte opties gepubliceerd, een O-band koppeling resultaat gerapporteerd en ontwikkelde oplossingen voor GF Fotonix silicium-fotonica platform.

DeCorning-GlobalFoundries-samenwerkingde ontwikkeling van loskoppelbare rand- en verticale koppelingsoplossingen en openbare demonstraties in 2025 wordt bevestigd;

Deze mijlpalen bepalen een gedefinieerd product- en demonstratie-stadium.

GlassBridge-kader voor de voorbereiding en evaluatie van technologieën

Voor toepassingsspecifieke validatie is nog steeds behoefte aan:

• de verdeling van koppelverlies;

• eenvormigheid van het kanaal;

• herhaalbaarheid;

• gevoeligheid voor verontreiniging;

• thermische en mechanische betrouwbaarheid;

• terugstroomstabiliteit;

• consistentie van de productie;

• PIC-compatibiliteit;

• procedures voor herbewerking;

• de kwalificatie van de klant;

• totale productiekosten.

GlassBridge heeft specificaties en mijlpalen van het gietplatform gepubliceerd, maar brede klantkwalificatie, duurzame productievolume,en de langetermijn betrouwbaarheid op het terrein zijn nog niet openbaar bevestigd.

Corning GlassBridge lost een echt optisch verpakkingsprobleem op: meer vezels aansluiten op een PIC zonder actieve uitlijning toe te staan, opgehoopte tolerantie, permanente binding,Het is echter steeds moeilijker om de omvang van het aantal kanalen te verkleinen..

De technische propositie van het programma combineert:

• waafgebaseerde IOX-glasgolfleiders;

• passieve uitlijning;

• omzetting van de toonhoogte;

• een TMT-interface voor fysiek contact;

• afneembare montage;

• Multi-element schaalbaarheid.

Deze eigenschappen creëren een geloofwaardig alternatief voor de conventionele FAU-koppeling in geselecteerde architecturen met een hoge dichtheid.

De grotere strategische kans ligt in glas als integratieplatform.compatibiliteit van het pakket, de kwalificatie van de klant, de totale kosten en de ontwikkeling van een breder productie-ecosysteem.

Het verbindt externe optische vezels met een fotonisch geïntegreerd circuit in NPO-, CPO- en fotonisch-module ontwerpen met een hoge dichtheid.

Een traditionele FAU maakt vaak gebruik van precisie vezel positionering en actieve uitlijning. GlassBridge maakt gebruik van wafer-gefabriceerde glazen golfleidingen, passieve uitlijning, toonhoogte conversie, en een afneembare interface.

Het kan de actieve aanpassing op de uiteindelijke aansluitingsinterface verminderen of elimineren, maar nauwkeurigheid is nog steeds vereist tijdens de productie en assemblage van het pakket.

Corning rapporteert dat1.5 dB O-band glasvezel-PIC-koppelingDit is een gepubliceerd resultaat, geen universeel maximum voor elke configuratie.

Het kan FAU-gebaseerde interfaces in sommige ontwerpen vervangen, maar FAU's blijven breed relevant.

Het heeft specificaties en demonstratie mijlpalen gepubliceerd, maar de brede klantkwalificatie en de duurzame inzet in grote hoeveelheden zijn nog niet openbaar bevestigd.