二维FA光纤阵列组件：以精密光互连助力OCS技术突破
关键词：OCS技术， 二维FA光纤阵列
随着人工智能的蓬勃发展，数据密集型应用爆发式增长。传统电交换技术因存在低带宽、高时延、高功耗等固有缺陷，已难以满足超大规模数据传输的需求。在此背景下，光路交换（OCS）技术迅速崛起，通过光信号直接交换实现全光透明传输，凭借高带宽、低时延、低功耗的显著优势，成为支撑人工智能（AI）等前沿应用的先进数据中心解决方案。针对这一技术趋势，中航光电推出了二维FA光纤阵列组件，为OCS系统实现阵列光信号交换提供了核心支撑，同时可满足大规模系统部署需求，为推动OCS技术在先进数据中心的落地应用奠定了关键基础。
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产品简介：
二维FA光纤阵列组件作为OCS光交换设备的关键组件，用于实现阵列光信号的输入和输出功能；该组件集成了二维光纤阵列和二维透镜阵列，通过二者的精确耦合对准，实现准直光束的稳定输出与可靠接收。
产品亮点：
1.高端口密度：现已实现16×16通道的端口配置，可根据客户多样化场景需求提供定制方案；
2.光纤间距定制化：支持根据客户具体需求，精准定制阵列光纤间距，适配不同应用场景；
3.高精度光纤定位：采用精密光纤阵列加工工艺，实现光纤的高精度定位，纤芯偏移量控制在1um以内；
4.低传输损耗：依托高精度耦合对准技术，保障光信号高效传输，插入损耗≤0.8dB；
5.高运行稳定性：产品经过严格的机械环境测试验证，确保在使用过程中光信号传输稳定可靠。
核心应用领域及场景
二维FA光纤阵列组件主要应用于OCS光交换设备之中，为支持人工智能（AI）、机器学习（ML）和高性能计算（HPC）等应用的先进数据中心提供数据交换解决方案，具体如下：
- 光通信与数据中心：高密度信号传输核心
适配 5G、AI 及云计算带来的高带宽需求，是并行光互连的核心器件。
高速光模块：在 400G/800G/1.6T 等并行光模块中，通过 12×1、8×2 等规格的阵列布局，精准耦合多通道光芯片（VCSEL、PD 阵列）与外部光纤，实现多路信号同步收发，提升传输速率。
数据中心互连：契合 “叶 – 脊” 架构下服务器与交换机的短距高速互连需求，以高密度特性缩减器件体积，满足 “低功耗、小尺寸、高集成度” 要求。
骨干网扩展：在 OXC 设备中与 WDM 器件结合，实现多波长、多路信号的集中调度分配，支撑 FTTH 与骨干网升级。
- 光传感：多路并行检测与成像
通过同时接入多路传感光纤，配合阵列式光源 / 探测器实现多目标同步感知。
分布式传感：连接数十至数百路光纤，在油气管道泄漏、桥梁隧道监测中，分发光信号并接收回波，实现大范围多点同步监测。
生物医学领域：在共聚焦显微镜、OCT 设备中作为光信号接口，提升成像分辨率与速度；在免疫传感芯片中实现多指标生物标志物并行检测。
工业监测：配合多通道光谱仪，同步采集半导体晶圆、食品等被检物不同区域光谱信号，实现高通量质量筛查。
- 激光技术：光束整形与能量合成
用于高功率激光系统的光束排列与耦合，优化激光性能。
高功率合成：将数十路低功率激光按矩阵排列后合束，形成高功率激光，适配切割、焊接、3D 打印等工业场景，可通过排列方式优化光斑形状。
激光雷达（LiDAR）：连接阵列式发射单元形成面阵发射，扩大探测视野、提升测距效率，配合接收阵列增强环境感知能力。
科研系统：在量子光学、核聚变研究中，精准耦合传输多路超短脉冲激光或单光子信号，保障实验稳定性与精度。
- 半导体与微电子：晶圆检测与光刻
以≤±0.5μm 的超高对准精度适配半导体制造需求。
晶圆缺陷检测：连接阵列式光学探头，同步采集晶圆表面多区域图像信号，缺陷识别效率较单路提升 10-100 倍。
光刻辅助：在 EUV 等先进光刻技术中，用于光刻胶曝光后光学信号读取或激光干涉仪信号传输，保障光刻精度。
- 其他新兴领域
量子通信：在 QKD 系统中实现多通道单光子等量子信号并行传输耦合，提升密钥分发速率与安全性。
AR/VR 显示：在高端 AR 阵列波导方案中，作为光源与波导的接口，高效耦合微型 LED 阵列光信号，优化显示效果。
应用趋势：
随着 “光集成” 与 “并行处理” 成为行业核心需求，二维 FA 组件的应用正朝着更高通道密度（如 1000 通道以上）、更小微间距（≤100μm）、与光芯片共封装（COB）的方向发展，未来将在 6G 通信、量子计算、超高精度制造等前沿领域发挥更关键的作用。
