共同封裝光學 (CPO) 光柵耦合 (Grating Coupling) 方案

2026-04-08

CPO 架構中的光柵耦合技術 

光柵耦合(Grating Coupling)是 CPO (共同封裝光學) 架構中至關重要的介面技術,負責將光訊號高效地從矽光子晶片內部波導引導至外部光纖。


在 CPO 系統中,由於矽光子晶片(SiPh IC)與 ASIC(交換晶片)被緊密地共同封裝在一起,實體空間極度受限。光柵耦合器扮演著「垂直互連」的角色,利用矽波導表面微觀的光柵結構,透過繞射原理,以大約 8° 至 10° 的傾斜角度,將光束垂直地耦合進出晶片。 


技術優勢與特性 

 •封裝彈性 (Packaging Flexibility): 不同於需要對晶片端面進行高精度拋光的端面耦合(Edge Coupling),光柵耦合允許在晶片表面的任意位置進行測試與對準。這顯著提升了封裝製程的便利性與效率。


•高密度整合 (High-Density Integration): 它支援將大型光纖陣列(Fiber Array)直接連接到晶片表面,滿足 CPO 對高頻寬與超緊湊外形尺寸(Form Factors)的嚴苛要求。