Corning Glass Bridge para CPO: Como o acoplamento passivo de fibra para PIC poderia mudar a embalagem óptica

A óptica co-embaladada coloca os motores ópticos perto de comutadores ASICs, GPUs ou outros processadores de alta largura de banda, encurtando o caminho elétrico entre o silício de processamento e a interface óptica.Esta integração mais estreita desloca mais da carga de embalagem para a fixação de fibras, alinhamento óptico, tolerância mecânica, controlo térmico e repetibilidade de fabrico.

A Corning GlassBridge aborda uma parte deste desafio: conectar fibras ópticas externas a um circuito fotónico integrado.EletrônicoA sua importância reside na utilização de guias de onda de vidro fabricados em wafer, alinhamento passivo,e uma interface de contato físico desmontável para realizar a ligação Fibra-PIC de forma diferente de uma unidade de matriz de fibra convencional.

Corning GlassBridgeé uma plataforma de conector Fiber-to-PIC desmontável baseada em wafer que utiliza guias de ondas de vidro de troca de íons e alinhamento mecânico passivo para conectar fibras externas a um circuito integrado fotônico.É destinado a NPO de alta densidade, CPO e arquiteturas de módulos fotônicos em vez de funcionar como um motor óptico completo ou solução de data center.

Um circuito fotônico integrado pode gerar, modular, rotear, receber ou processar sinais ópticos, mas ainda precisa de uma interface física para as fibras que transportam esses sinais fora do pacote.Cada canal de fibra deve ser posicionado em relação à estrutura óptica correspondente no PIC, mantendo uma perda de acoplamento aceitável..

Esta função é tradicionalmente realizada por uma unidade de matriz de fibras, ou FAU. Uma FAU convencional organiza as fibras em posições controladas, geralmente através de estruturas de ranhuras em V de precisão.Dependendo da arquitetura de engate, pode também funcionar com lentes, faces de fibra polida ou outros elementos micro-ópticos.

A GlassBridge e uma FAU tradicional sobrepõem-se, portanto, a nível funcional.como a interface é fixada ou rematada, e como o projeto escala à medida que o número de canais aumenta.

Arquitetura de ligação fibra-PIC

A GlassBridge não deve ser tratada como outro nome da GlassWorks AI.

Lançamento da CorningGlassWorks AIO projeto foi lançado em março de 2025 como um portfólio mais amplo para infraestrutura de data center de IA densa.

O GlassBridge ocupa uma posição técnica mais estreita, proporcionando uma interface compacta entre a fibra externa e a borda do PIC, enquanto o sistema CPO mais amplo ainda requer chips fotônicos e eletrônicos,motores ópticos, substratos, gerenciamento térmico, fornecimento de energia, arneses de fibra e conectividade em nível de sistema.

Em uma arquitetura CPO, os motores ópticos operam perto do dispositivo de processamento principal, em vez de em uma interface conectável distante.Isto aumenta a densidade de integração, mas coloca a ligação de fibra dentro de um pacote compacto onde o ópticoAs tolerâncias mecânicas e térmicas devem ser geridas em conjunto.

O desafio não consiste simplesmente em aproximar uma fibra de um chip. O modo óptico que sai da fibra deve sobrepor-se suficientemente com o acoplador ou guia de ondas no PIC.Pequenas alterações de posição ou de ângulo podem alterar o desempenho do acoplamento.

Uma FAU convencional controla o passo da fibra, a posição do núcleo da fibra e a geometria da face final.

A FAU em si é passiva, mas a instalação pode utilizaralinhamento ativoA luz é lançada ou monitorada enquanto o conjunto de fibras é movido através de vários eixos. Quando uma posição óptica aceitável é encontrada, o conjunto é fixado, muitas vezes por ligação e cura de adesivos.

Este método é tecnicamente maduro, mas o resultado final depende de várias peças fabricadas separadamente: posição da fibra, dimensões do sulco em V, colocação do chip, espessura do adesivo, planura do pacote,e precisão do equipamento de alinhamento podem afetar a acoplagem.

O alinhamento ativo requer feedback óptico, controlo de movimento de precisão e um limiar de aceitação definido.a posição que otimiza um canal pode não produzir resultados idênticos em todos os canais.

O alinhamento tradicional é às vezes descrito como uma operação em escala de minutos, enquanto a conexão passiva é apresentada como um passo em escala de segundos.O tempo de ciclo real depende do número de canais, geometria de acoplamento, automação, curagem, inspecção e retrabalho.

A distinção mais confiável é:

• O alinhamento ativo ajusta a interface concluída através de feedback óptico ao vivo.

• O alinhamento passivo depende de caminhos ópticos fabricados e referências mecânicas.

Mudar a precisão para um elemento de vidro fabricado com bolachas pode reduzir o ajuste repetido na montagem final, mas não remove a necessidade de precisão do processo de fabricação mais amplo.

Fluxo de trabalho de alinhamento ativo versus de alinhamento passivo

Plataforma COUPE da TSMC, ou Compact Universal Photonic Engine, integra um IC eletrônico e um IC fotônico dentro de uma estrutura compacta de motor fotônico.Suporta configurações de grelha-acoplador e acoplador de borda e pode ser integrado com um ASIC host.

Um diagrama COUPE comumente mostrado identifica o EIC como um dispositivo de 6 nm e o PIC como um dispositivo SOI de 65 nm. Estes nós de processo ilustram o nível de integração heterogênea do pacote,mas não definem diretamente a tolerância de alinhamento Fibra-PIC.

A tolerância óptica é determinada pelo modo de fibra, pelo design do acoplador PIC, pela geometria do guia de ondas, pela pilha de pacotes, pelo comportamento térmico e pela variação de perda aceitável, não apenas pelo nó do processo do semicondutor.

As FAU tradicionais e a GlassBridge abordam a mesma interface Fiber-to-PIC através de diferentes abordagens de alinhamento, fixação e fabricação.

FAU tradicional contra GlassBridge

A GlassBridge usa guias de onda de troca de íons formados dentro de um elemento de vidro.As rotas ópticas relativas são estabelecidas durante o processamento de wafer, em vez de serem criadas apenas através do posicionamento final da fibra.

As referências mecânicas localizam então o conector em relação à interface PIC. Isso permite que a fixação final dependa mais da geometria repetível e menos da otimização óptica ao vivo.

O alinhamento passivo não significa que a precisão do alinhamento não seja mais importante.superfícies de referência do pacote, e montagem final.

Uma FAU tradicional é geralmente ligada após o alinhamento.

A GlassBridge utiliza uma estrutura de contato físico remateável baseada num formato de ferrule TMT padrão.O projeto atual da Corning especifica uma ferrule TMT com um buraco de 125 μm e apresenta a interface como desmontável.

O processo de montagem, testes, retrabalho e substituição pode ser mais flexível, não comprovando automaticamente uma vida útil específica ou redução de custos de manutenção.,A retenção, vibração e estabilidade térmica ainda necessitam de validação.

Uma FAU tradicional pode alcançar o posicionamento preciso da fibra, mas a interface completa ainda inclui vários contribuintes de tolerância, incluindo localização do núcleo da fibra, precisão do sulco em V, colocação do chip,espessura da cola, superfícies de montagem e alinhamento final.

A GlassBridge move parte deste problema para o processamento de vidro baseado em wafer.

O processamento da bolacha não elimina a tolerância, mas muda onde a tolerância é gerada e controlada: uniformidade do guia de ondas, dimensões do vidro, ajuste da ferrule, colocação do PIC, qualidade da superfície,e referências de pacotes continuam importantes.

No seuMarço de 2026 Brochura GlassBridgeOs relatórios da Corning demonstraram1.5 dB de acoplamento fibra-PIC de banda O.

O resultado é tecnicamente relevante, mas não deve ser tratado como uma garantia universal.Resultado do envelhecimento, ou limite máximo de aceitação.

O desempenho do FAU varia com o tipo de fibra, acoplador PIC, conversão de modo-campo, comprimento de onda, polir e qualidade de alinhamento.

Um guia de ondas óptico limita a luz dentro de uma região com um perfil de índice de refração controlado.alterando o índice de refração local e formando um caminho de orientação da luz.

Uma revisão de 2021 publicada na revista revisada por paresCiências AplicadasOs dados de que dispõe o estudo traçam guias de ondas de vidro com troca de íons até o início dos anos 70 e documentam a sua longa utilização em circuitos fotónicos planos, telecomunicações e sensores ópticos.

Esta distinção é importante:

• A física de guia de ondas de vidro de troca de íons é estabelecida.

• Um conector Fibra-PIC de alta densidade desmontável que utiliza essa tecnologia é uma aplicação de embalagem mais recente.

Guia de onda IOX e conversão de passo

O guia de ondas de vidro pode rotear a luz entre diferentes passos de canal. Isso é útil porque o passo do conector externo preferido pode diferir do passo da linha de costa óptica no PIC.

Corning lista exemplo PIC pitches de:

• 40 μm;

• 80 μm;

• 127 μm;

• 165 μm.

A atual plataforma também publica as seguintes características:

Trata-se de características de produto publicadas e não de especificações universais para cada implementação futura.

Uma via através de vidro é uma abertura de precisão através de um substrato de vidro que pode ser metalizado para encaminhar uma conexão elétrica de um lado para o outro.

Farinha de trigoPlataforma de vidro semicondutorapresenta os TGV como um método de encaminhamento de ligações eléctricas através de vidro.

Os guias de ondas IOX e os TGV desempenham funções diferentes:

Funções funcionais do IOX, GlassBridge e TGV

A Corning tem capacidades documentadas em guias de onda de troca de íons, wafers de vidro, matrizes de fibra, conectividade óptica e estruturas TGV.Estas capacidades são complementares porque os pacotes fotónicos avançados exigem uma interconexão óptica e elétrica.

No entanto, isto não prova que todas as configurações GlassBridge combinem já guias de onda IOX e TGV no mesmo substrato comercial.

A oportunidade mais ampla é que a Corning possa abordar a embalagem fotônica através de várias capacidades relacionadas, em vez de através de um só conector.Pacote, plataforma de fundição e arquitetura do cliente.

A GlassBridge poderia substituir uma interface baseada em FAU onde satisfaz a contagem de canais, o passo, a geometria de acoplamento, o orçamento de perdas, o processo de pacote, a confiabilidade e o custo exigidos.

Isso não significa que todas as aplicações FAU vão migrar para GlassBridge.

Em maio de 2025, a Corning anunciou que se tinha tornado um fornecedor qualificado para a infraestrutura óptica utilizada com o sistema Bailly CPO da Broadcom.Anúncio da Broadcom BaillyDescreve arneses de fibra contendo FAU que ligam fibras a motores ópticos de fotônica de silício.

Isto mostra que as UFA avançadas continuam a ser relevantes nos actuais sistemas CPO.A GlassBridge e as FAU são, portanto, mais propensas a coexistir em diferentes arquiteturas do que a seguir um ciclo de substituição imediato em toda a indústria.

A adoção depende também:

• Repetibilidade de alinhamento passivo;

• uniformidade do canal;

• rendimento do processo de wafer;

• Estabilidade de rematamento;

• controlo da contaminação;

• Compatibilidade PIC;

• inspecção e retrabalho;

• Escalabilidade da produção;

• custo total;

• qualificação do cliente.

Nenhum valor único de perda de acoplamento pode determinar a adoção comercial.

A GlassBridge ultrapassou um conceito de laboratório.

A Corning publicou especificações de produto, dimensões definidas de conectores e opções de passo, relatou um resultado de acoplamento de banda O e desenvolveu soluções para a plataforma de silício-fotônica da GF Fotonix.

OColaboração Corning-GlobalFoundriesConfirma o desenvolvimento de soluções desmontáveis de engate de borda e de engate vertical e demonstrações públicas em 2025.

Estes marcos estabelecem um produto definido e uma fase de demonstração, mas não estabelecem uma compatibilidade universal ou uma ampla implantação em grande volume.

Quadro de preparação e avaliação da tecnologia GlassBridge

A validação específica da aplicação ainda é necessária para:

• Distribuição das perdas de acoplamento;

• uniformidade do canal;

• Repetitividade;

• sensibilidade à contaminação;

• Confiabilidade térmica e mecânica;

• Estabilidade do refluxo;

• consistência da produção;

• Compatibilidade PIC;

• procedimentos de retrabalho;

• qualificação do cliente;

• custo total de fabrico.

A GlassBridge publicou especificações e marcos para a plataforma de fundição, mas a ampla qualificação dos clientes, o volume de produção sustentado,e a fiabilidade de campo a longo prazo ainda não foram confirmadas publicamente.

A Corning GlassBridge resolve um verdadeiro problema de embalagem óptica: ligar mais fibras a um PIC sem permitir um alinhamento ativo, tolerância acumulada, ligação permanente,e escala de número de canais tornar-se cada vez mais.

A sua proposta técnica combina:

• guias de ondas de vidro IOX à base de wafer;

• alinhamento passivo;

• Conversão de passo;

• Uma interface de contacto físico TMT;

• conjunto desmontável;

• Escala multi-elemento.

Essas características criam uma alternativa credível ao acoplamento convencional de FAU em arquiteturas selecionadas de alta densidade.

A oportunidade estratégica mais ampla reside no vidro como plataforma de integração.compatibilidade de pacote, qualificação do cliente, custo total e desenvolvimento de um ecossistema de produção mais amplo.

Ele conecta fibras ópticas externas a um circuito fotônico integrado em projetos de NPO, CPO e módulo fotônico de alta densidade.

Um FAU tradicional geralmente usa posicionamento de fibra de precisão e alinhamento ativo.

Pode reduzir ou eliminar o ajuste ativo na interface final do conector, mas a precisão ainda é necessária durante todo o fabrico e montagem do pacote.

Os relatórios da Corning demonstraram1.5 dB de acoplamento fibra-PIC de banda OEste é um resultado publicado, não um máximo universal para cada configuração.

Pode substituir as interfaces baseadas em FAU em alguns projetos, mas as FAU permanecem amplamente relevantes.

Publicou especificações e marcos de demonstração, mas ainda não foi confirmada publicamente a ampla qualificação dos clientes e a implantação sustentada de grandes volumes.