千兆網

高流量

數據通信中心

東數西算

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這些熱門詞匯，相信你也會在生活中曾聽見過一兩個。而它們都統統指向了一個正在蓬勃發展的領域——電信及數據通信。

在剛發布不久的行業預測中顯示，2022年全球的5G用戶將會突破10億，比4G時代快了兩年。而且，數據將持續高歌猛進，到2027年很有可能突破40億。在中國，5G套餐用戶有近9億，千兆固定用戶有5591萬，相比2021年均有較大幅的增加。

看完電信，再來看數通方面。

流量需求則是日益增加，數據中心建設也在不斷增大。智能手機用戶的增加以及視頻內容觀看量的上升，讓全球移動網絡數據流量在兩年內翻了一番。而這也直接促進了數據中心的發展，全球主要數據中心的建設投入相比去年同期增長20%。2022年年初，我國規劃了10個國家數據中心集群，全國一體化大數據中心體系完成總體布局設計，“東數西算”工程正式全面啟動。今年以來，全國10個國家數據中心集群中，新開工項目25個，數據中心規模達54萬標準機架，算力超過每秒1350億億次浮點運算，預計“十四五”期間，大數據中心投資還將以每年超過20%的速度增長，累計帶動各方面投資將超過3萬億元。

電信和數通市場的如火如荼，直接帶動了光纖網絡的建設，在光模塊的速率升級、數量上也有了更高的要求。能幫助它進一步提高性能的關鍵，在于其中實現光電信號轉化的光電探測器，也就是光芯片。

針對當前及未來的發展需求，光纖通信用光芯片的演進方向主要有5個：

濱松公司為數據中心互聯光模塊及5G承載光模塊，研發了一系列具有高一致性、高可靠性的InGaAs PIN PD探測器（單點、陣列、前照式、背照式），覆蓋25 G~800 G中長距離（500 m~10 km）光模塊需求。沿著寬帶寬、高性能、高可靠性、降成本、高產能這6個維度，光芯片的研制和生產也有了一些最新的發展：

目前，濱松InGaAs PIN PD探測器可覆蓋從單波25G到單波100G的應用，單波200G產品也在研發中。

在單點產品中，除了前照式外，針對10 km及更長距離的傳輸應用，濱松還可提供背照式產品。但背照式探測器要實現高靈敏度和較好的光耦合效率，其光敏面需要一個透鏡來達到目的。濱松PD表面具有一個40 μm光敏面的InP透鏡，大大增加了收光效率，且易耦合。響應度高達0.85 A/W，帶寬則做到了37 GHz。

而此透鏡是直接生長在芯片上的，產品良率為一個很大的挑戰。利用自有的獨特半導體材料生長工藝，對此，濱松可以給予極大的保障，全方位支持中長距通信的應用需求。

濱松光纖光通信用光芯片產品采用了一種很特別的結構：Mesa+Planner結構，實現了低結電容、高速、高可靠性，全系產品可支持非氣密封裝，滿足了目前光模塊的非氣密要求。

濱松光半導體的研發史可以追溯到1958年，而從那時起，就一直秉承著全產線In house的理念。通過長足的發展，以及光電半導體越加廣泛的應用，逐漸拓展了類型豐富的產品，并磨練出了許多自有的獨特半導體技術。各類質量和環境資質也是一應俱全，從工藝、制程上進一步保障了產品的高可靠性。

▲ 濱松半導體加工車間一隅

▲ 濱松各種類型，各種封裝的探測器、LED產品

在成本方面，全新的正照式產品被推出，采用shrink package，有了更多低成本產品方案的選擇。

而為了滿足日益增長的化合物半導體的需求，近年，濱松相繼成立了數個化合物半導體相關的新工廠。一方面，希望通過更高的生產水平來促進探測器成本的進一步優化；另一方面，助力了產能的擴大。

▲ 2017年建成的濱松都田制作所第3棟，專門用于化合物半導體的研發和生產

作為一家擁有近70年歷史的光電企業，接下來，濱松也衷心希望通過不斷精進自身的技術，為高速光纖光通信的發展提供更好的可能。

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