光波導是光子芯片中傳輸光信號的主要通道，其性能直接影響信號的損耗。為了實現較低損耗，需要采用先進的光波導設計技術。例如，采用低損耗材料（如氮化硅）制作波導，通過優化波導的幾何結構和表面粗糙度，減少光在傳輸過程中的散射和吸收。此外，還可以采用多層異質集成技術，將不同材料的光波導有效集成在一起，實現光信號的高效傳輸。光信號復用是提高光子芯片傳輸容量的重要手段。在三維光子互連芯片中，可以利用空間模式復用（SDM）技術，通過不同的空間模式傳輸多路光信號，從而在不增加波導數量的前提下提高傳輸容量。為了實現較低損耗的SDM傳輸，需要設計高效的空間模式產生器、復用器和交換器等器件，并確保這些器件在微型化設計的同時保持低損耗性能。三維光子互連芯片的高效互聯能力，將為設備間的數據交換提供有力支持。遼寧光通信三維光子互連芯片

三維光子互連芯片是一種將光子器件與電子器件集成在同一芯片上，并通過三維集成技術實現芯片間高速互連的新型芯片。其工作原理主要基于光子傳輸的高速、低損耗特性，利用光子在微納米量級結構中的傳輸和處理能力，實現芯片間的高效互連。在三維光子互連芯片中，光子器件負責將電信號轉換為光信號，并通過光波導等結構在芯片內部或芯片間進行傳輸。光信號在傳輸過程中幾乎不受電阻、電容等電子元件的影響，因此能夠實現極高的傳輸速率和極低的傳輸損耗。同時，三維集成技術使得不同層次的芯片層可以通過垂直互連技術（如TSV）實現緊密堆疊，進一步縮短了信號傳輸距離，降低了傳輸延遲和功耗。遼寧光通信三維光子互連芯片在三維光子互連芯片中，可以集成光緩存器來暫存光信號，減少因信號等待而產生的損耗。

三維光子互連芯片通過將光子學器件與電子學器件集成在同一三維結構中，利用光信號作為信息傳輸的載體，實現了高速、低延遲的數據傳輸。相較于傳統的電子互連技術，光子互連具有幾個明顯優勢——高帶寬：光信號的頻率遠高于電子信號，因此光子互連能夠支持更高的數據傳輸帶寬，滿足日益增長的數據通信需求。低延遲：光信號在介質中的傳播速度接近光速，遠快于電子信號在導線中的傳播速度，從而明顯降低了數據傳輸的延遲。低功耗：光子器件在傳輸數據時幾乎不產生熱量，相較于電子器件，其功耗更低，有助于降低系統的整體能耗。

三維光子互連芯片的一個重要優點是其高帶寬密度。傳統的電子I/O接口難以有效地擴展到超過100 Gbps的帶寬密度，而三維光子互連芯片則可以實現Tbps級別的帶寬密度。這種高帶寬密度使得三維光子互連芯片能夠支持更高密度的數據交換和處理，滿足未來計算系統對高帶寬的需求。除了高速傳輸和低能耗外，三維光子互連芯片還具備長距離傳輸能力。傳統的電子I/O傳輸距離有限，即使使用中繼器也難以實現長距離傳輸。而三維光子互連芯片則可以通過光纖等介質實現數公里甚至更遠的傳輸距離。這一特性使得三維光子互連芯片在遠程通信、數據中心互聯等領域具有普遍應用前景。三維光子互連芯片通過垂直堆疊設計，實現了前所未有的集成度，極大提升了芯片的整體性能。

數據中心內部空間有限，如何在有限的空間內實現更高的集成度是工程師們需要面對的重要問題。三維光子互連芯片通過三維集成技術，可以在有限的芯片面積上進一步增加器件的集成密度，提高芯片的集成度和性能。三維光子集成結構不僅可以有效避免波導交叉和信道噪聲問題，還可以在物理上實現更緊密的器件布局。這種高集成度的設計使得三維光子互連芯片在數據中心應用中能夠靈活部署，適應不同的應用場景和需求。同時，三維光子集成技術也為未來更高密度的光子集成提供了可能性和技術支持。通過三維光子互連芯片，可以構建出高密度的光互連網絡，實現海量數據的快速傳輸與處理。太原3D PIC

三維光子互連芯片的設計還兼顧了電磁兼容性，確保了芯片在復雜電磁環境中的穩定運行。遼寧光通信三維光子互連芯片

在當今科技飛速發展的時代，計算能力的提升已經成為推動社會進步和產業升級的關鍵因素。然而，隨著云計算、高性能計算（HPC）、人工智能（AI）等領域的不斷發展，對計算系統的帶寬密度、功率效率、延遲和傳輸距離的要求日益嚴苛。傳統的電子互連技術逐漸暴露出其在這些方面的局限性，而三維光子互連芯片作為一種新興技術，正以其獨特的優勢成為未來計算領域的變革性力量。三維光子互連芯片旨在通過使用標準制造工藝在CMOS晶體管旁單片集成高性能硅基光電子器件，以取代傳統的電子I/O通信方式。這種技術通過光信號在芯片內部及芯片之間的傳輸，實現了高速、高效、低延遲的數據交換。與傳統的電子信號相比，光子信號具有傳輸速率高、能耗低、抗電磁干擾等明顯優勢。遼寧光通信三維光子互連芯片