Projekt "EFFICIENTlight"

 
Projektpartner

aiXscale Photonics UG

GD Optical Competencies GmbH

Fraunhofer Institute for Production Technology (IPT)

AIXEMTEC GmbH

Nvidia Corporation

son-x GmbH

Projektdetails BMBF 13N14964
Oberbegriff Packaging

Das Backend-Packaging und die optische Unterbaugruppe machen 30 bis 90 Prozent der gesamten Herstellungskosten optischer Transceiver aus. Während die Integrationsdichte und die Komplexität photonischer integrierter Schaltkreise exponentiell zunehmen, bleibt das Packaging folglich ein wesentlicher limitierender Faktor für eine breitere Anwendbarkeit der Technologie und bleibt eines der kritischen Forschungsthemen in der angewandten Forschung. In diesem Zusammenhang ist das Co-Packaging von Optik und Elektronik einer der Megatrends der aktuellen Entwicklungsbemühungen. Besonders vielversprechend ist dies im Zusammenhang mit Switches für Rechenzentren, bei denen die elektrischen Verbindungen zwischen dem Switch-Chip und den optischen Transceivern auf der Vorderseite eine wichtige Quelle für den Stromverbrauch sind, da die Schaltkreise benötigt werden, um die Dämpfung und Verzerrung von Breitbandsignalen in gedruckten Schaltungen zu kompensieren. Da sich die Switches auf den 102,4-Tb/s-Knoten zubewegen, wird das Wärmemanagement untragbar schwierig und die Einführung neuer Technologien zur Leistungsreduzierung notwendig. Durch die Platzierung von elektrooptischen Modulatoren und Fotodioden in unmittelbarer Nähe der Elektronik in Co-Packaging-Lösungen werden die dazwischen liegenden Leiterplatten und die damit verbundenen Schaltungen überflüssig. Dies stellt jedoch eine große Herausforderung für das Gehäuse dar, da Hunderte von Fasern in einem einzigen Gehäuse untergebracht werden müssen und temperaturabhängige und störanfällige Halbleiterlaser entfernt werden müssen, so dass Co-Packaged-Transceiver mit Laserlicht umgehen müssen, dessen Polarisation durch die Verbindungsfasern verwürfelt wurde. Zu diesem Zweck entwickeln wir glasgeformte mikrooptische Interposer, die massiv parallel im Wafermaßstab hergestellt werden können, Hunderte von Fasern unterstützen und Polarisations- und Wellenlängenvielfalt außerhalb des Chips ermöglichen.