AI 컴퓨팅 인프라가 전 세계적으로 지속적으로 가속화됨에 따라 광트랜시버 시장은 급속한 성장의 새로운 단계에 진입하고 있습니다. LightCounting의 최신 데이터에 따르면, AI 클러스터에 사용되는-고속 광트랜시버 시장 규모는 2025년에 165억 달러에 도달하고 2026년에 260억 달러로 성장하여 2년 연속 전년 대비 약 60%-성장-할 것으로 예상됩니다.
800G 광 트랜시버는 대규모 배포에 돌입했으며, 1.6T 광 트랜시버는 상업적으로 채택되기 시작했습니다.
시장 수요의 폭발적인 성장과 고속 광 트랜시버의 배포 가속화로 인해 제조 공정에 전례 없는 압박이 가해지고 있으며 - 결합은 가장 중요한 단계 중 하나가 되었습니다.
커플링: 광트랜시버 제조의 "심장 수술"
광학 커플링의 핵심은 정밀한 광학 정렬을 달성하는 것입니다.
송신기(TX) 측에서 커플링을 통해 레이저에 의해 생성된 광 신호가 렌즈 및 FA(Fiber Array)와 같은 광학 구성 요소를 통해 광섬유 또는 도파관으로 효율적으로 유도되어 정밀한 광 경로 정렬이 보장됩니다.
수신기(RX) 측에서 결합은 광섬유를 통해 전송된 광 신호를 FA(Fiber Array), AWG(Arrayed Waveguide Gating) 또는 수신기 어셈블리와 같은 광학 구성 요소를 통해 광검출기(PD)와 정렬하여 효율적인 광 신호 수신을 가능하게 합니다.
완전한 광트랜시버 생산 라인은 일반적으로 다이 부착, 본딩, 커플링, 조립 및 검사를 포함한 여러 절차를 다루는 15~20개의 주요 프로세스 스테이션으로 구성됩니다.
이러한 공정 중에서 광결합은 기술 장벽이 가장 높고, 처리 시간이 가장 길며, 제품 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나입니다.
업계 통계에 따르면 커플링 프로세스는 광학 부품의 총 생산 비용 및 제조 시간의 약 60%~70%를 차지하며 종종 생산 확대 중에 주요 병목 현상이 됩니다.-
1.6T 실리콘 포토닉스 광 트랜시버를 예로 들면 결합 정렬 정확도는 400G 시대의 ±5μm에서 ±0.5μm 또는 그보다 더 높은 정밀도 요구 사항으로 향상되었습니다.
1.6T 실리콘 포토닉스 FA(Fibre Array) 커플링의 정렬 정밀도 요구 사항은 수동 작업의 능력을 훨씬 뛰어넘는 나노미터 수준(±20nm)에 도달했습니다.
결합 효율이 1% 향상될 때마다 광 손실이 감소하고 트랜시버의 링크 버짓 마진이 증가합니다. 커플링 수율이 1% 포인트 향상될 때마다 연간 생산 능력이 100,000개({5}}인 생산 라인의 경우 상당한 제조 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. - 고속 광 트랜시버 제조에서 종종 백만-달러 수준에 도달합니다.-
한편, CPO(Co-Packaged Optics) 기술의 발전은 광트랜시버 아키텍처를 재편하고 있습니다.
FA(파이버 어레이)와 실리콘 포토닉 칩 도파관 간의 정렬 및 결합은 광트랜시버 제조에서 가장 어려운 프로세스 중 하나로 널리 인식되고 있습니다.
광학 엔진이 플러그형 아키텍처에서 공동 패키지 솔루션으로 전환함에 따라 커플링은 개별 구성요소 정렬에서 고도로 통합된 칩 수준 정렬로 발전하고 있으며, 더 많은 정렬 크기, 더 좁은 패키징 공간, 훨씬 더 높은 정밀도가 필요합니다.
기존의 수동 또는 반자동 프로세스는 더 이상 수율, 효율성 및 추적성 요구 사항을 동시에 충족할 수 없습니다.
따라서 지능형 제조 장비는 광트랜시버 산업 발전의 다음 단계에서 핵심 동인이 되었습니다.
HGLaser: 전체-프로세스 폐쇄형-루프 솔루션
광 트랜시버 커플링의 정밀도와 효율성 문제를 해결하기 위해 HGLaser는 광 커플링과 광 트랜시버 커플링이라는 두 가지 주요 범주를 포괄하는 지능형 장비 포트폴리오를 개발했습니다.
이 솔루션은 기존 플러그형 광 트랜시버부터 실리콘 포토닉스 광 트랜시버까지 다양한 애플리케이션을 지원하며 COB/COC 커플링부터 렌즈 커플링 및 FA(Fibre Array) 커플링까지의 프로세스를 포괄하여 여러 시나리오에 걸쳐 포괄적인 제조 솔루션을 가능하게 합니다.
광커플링
정밀 광학 정렬에 중점을 둔 광학 커플링 솔루션은 광학 부품 및 펌프 소스 레이저의 정밀 패키징 및 제조를 지원합니다.
빔 품질 분석 및 다{0}}축 정밀 정렬 기술을 통해 이러한 솔루션은 펌프 소스 레이저와 같은 구성 요소의 내부 광 경로 결합에서 발생하는 효율성 및 일관성 문제를 해결하여 다운스트림 광 트랜시버 제조에 안정적이고 신뢰할 수 있는 광학 구성 요소를 제공합니다.
반사경용 완전 자동화된 광파워 커플링 조립 장비
펌프 소스 레이저의 대형 반사 거울의 완전 자동화된 커플링 어셈블리용으로 설계되었습니다.
장비는 다음을 통합합니다:
- 완전 자동화된 로딩 및 언로딩
- 거울과 대형 반사경을 결합한 빔의 자동 그립핑
- 자동화된 광학 커플링
- 디스펜싱 및 경화
- 실시간-커플링 효율성 모니터링
주요 기능은 다음과 같습니다:
- 완전 자동화된 활성 커플링
- 높은 통합으로 높은 결합 효율
- 높은 제품 호환성과 탁월한 일관성
- 펌프 소스 내부 빔 결합 및 PBS(Polarizing Beam Splitter) 미러 결합 애플리케이션 지원
FAC 고속 축 시준 조립 지능형 장비
펌프 소스 레이저의 프런트엔드 프로세스에서{0}}자동 FAC 시준 어셈블리용으로 설계되었습니다.
이 장비는 펌프 소스 레이저와 광 트랜시버 모두에 대한 FAC 정렬 및 커플링 애플리케이션을 다룹니다.
그것은 다음을 통합합니다:
- 자동 FAC 렌즈 처리
- 자동 커플링
- 분배 및 고정
- 실시간-프로세스 데이터 모니터링
빔 품질 분석을 통해 시스템은 FAC 렌즈의 최적 결합 위치를 식별합니다.
주요 기능은 다음과 같습니다:
- 능동 및 수동 커플링 모드 모두 지원
- 높은 효율성과 통합성을 갖춘 완전 자동화된 능동 커플링
- 높은 제품 호환성 및 일관성
- 원-클릭 자동 보정
- 광트랜시버 커플링
모듈{0}} 수준 통합 프로세스에 중점을 둔 광트랜시버 커플링 솔루션은 광트랜시버 생산 라인의 최종 조립 단계를 지원합니다.
솔루션은 다음을 포함한 애플리케이션을 포괄합니다.
- COB-VCSEL/PD 칩과 렌즈 결합
- 실리콘 포토닉스 FA(파이버 어레이) 커플링
나노미터{0}}수준의 정밀 모션 플랫폼과 비전 정렬 시스템을 통해 솔루션은 다-축 위치 지정에서 6{3}}축 정렬까지 고정밀 정렬을 달성한 후 UV 경화 고정을 수행합니다.
이러한 기술은 광트랜시버의 광전송 성능과 대량생산 수율을 직접적으로 결정합니다.
400G/800G 다중 모드 렌즈 커플링 정렬 지능형 장비
다중 모드 광 트랜시버에서 COB-렌즈와 VCSEL + PD 칩의 고정밀 결합을 위해 설계되었습니다.
정밀 모션 플랫폼, 비전 정렬 시스템 및 실시간{0}}광 출력 모니터링을 통해 이 장비는 광트랜시버 핵심 구성 요소의 고정밀 정렬을 가능하게 하고 UV 접착제 경화를 통해 고정을 완료합니다.
주요 기능은 다음과 같습니다:
- 더 높은 정밀도
- 마이크로{0}}나노 조립 및 고정밀 광학 커플링이 가능합니다.-
- 더 넓은 호환성
- 다양한 광 방출 및 수신 아키텍처를 갖춘 광 트랜시버 제품을 지원합니다.
- 첨단 기술
지속적인 업그레이드를 위한 모듈식 기술 아키텍처, 위치 정확도가 0.1μm 미만인 6-축 모션 플랫폼, 다중-채널 균형 커플링 알고리즘을 갖추고 있습니다.
더 빠른 교정
제품 모델 변경에 대한 원클릭 자동 보정 및 신속한 보정을 지원합니다.-
400G~12.8T 단일-모드 실리콘 포토닉스 커플링 지능형 장비
통합 플랫폼 아키텍처를 기반으로 하는 이 솔루션은 400G에서 12.8T까지의 광트랜시버를 지원합니다.
다음과 호환됩니다:
- 다중 모드 솔루션(COB-렌즈 + VCSEL/PD)
- 단일{0}}모드 솔루션(DR4/FR4, DR8/FR8, LPO, CPO, NPO, XPO)
이 장비는 다음과 같은 응용 분야를 대상으로 렌즈 커플링과 FA(Fiber Array) 커플링 프로세스를 모두 지원합니다.
- 데이터 센터
- AI 컴퓨팅 클러스터
- 온보드-광 상호 연결
주요 기능은 다음과 같습니다:
- 더 높은 정밀도
- 정렬 분해능: 최대 ±10 nm
- 위치 반복성: ±50 nm
- 각도 정확도: ±0.005도
더 넓은 호환성
- 채널 간격이 1.25mm인 다중-채널 제품과 호환 가능
- 최대 8개 채널의 병렬 작동 지원
- 렌즈 커플링 및 FA(Fiber Array) 커플링 프로세스 경로를 모두 지원합니다.
- 400G에서 12.8T까지 전체{0}}속도 애플리케이션을 포괄합니다.
첨단 기술
- 지속적인 업그레이드를 지원하는 모듈형 기술 아키텍처
- UPH: 20 PCS/H
- Yield: >99.5%
- 더 빠른 교정
- 원-클릭 자동 보정
- 제품 모델 변경에 대한 원클릭 보정
400G에서 1.6T까지 광트랜시버 속도는 계속해서 발전하고 패키징 아키텍처도 계속 발전하고 있습니다.
매 세대 업그레이드를 통해 HGLaser는 업계 요구에 맞춰 계속해서 발전하고 있습니다.
포괄적인 커플링 장비와 전체{0}}공정 제조 솔루션을 통해 HGLaser는 모든 공정 과제를 고객을 위한 안정적인 생산 수율로 전환하여 광트랜시버 대량 생산의 한계를 지속적으로 뛰어넘고 있습니다.
