解決方案
發佈日期：2023/4/10
矽光子積體電路測試(PIC)
矽光子積體電路(Photonic Integrated Circuit)
光子積體電路（PIC）在電信領域是一項廣為人知的技術，正在推動高速網絡和5G的發展。 這主要歸功於光模塊和被動元件的迅速發展，它們比體積較大的光元件（bulk optics）更小、更快、更便宜且更環保。 從商業和研究的角度來看，PIC也在其他領域（如芯片實驗室、雷射雷達技術或量子計算）開始發揮作用。
靈活、精準、快速地測試PIC
積體光子學迅速興起，帶來了一些新挑戰，因此要跟上不斷發展的光測試要求，併為光子實驗室配備相應的設備以測試光主動（即自身發光）或被動（即本身不發光，只傳導光）元件可能會非常困難。 您可能要問：現在或不久的將來應該獲取哪些光譜測試功能？ 如何才能獲得PIC流量分析功能？ 請繼續閱讀，瞭解可供使用的解決方案。
光主動元件
通常可以使用光譜分析儀（OSA）來測試PIC上的雷射器和放大器等主動元件。 這種通用的測試儀錶能夠測量光源的光譜信號（如下圖所示）。
相關內容：
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用於組建完整測試解決方案的完美組合
與大多數新技術一樣，打造一款全面的PIC測試解決方案需要多個領域的專業知識。 EXFO與PIC生態系統內的行業領導者實施重大合作專案，以驗證硬體和軟體的互通性。 為了確保測試解決方案的整體性能最佳，EXFO與MPI Corporation、Aerotech和FormFactor等高精度晶圓定位系統的主要供應商合作。
典型的完整解決方案，用於對光子積體電路（PIC）進行自動化晶圓級測試
最近的一個例子是Aerotech、EHVA和EXFO攜手，共同展示一款自動、集成的光子測試解決方案，用於加快從實驗室到產線的光子測試。 光子測試軟體與EXFO的可連續調諧雷射器掃描技術和Aerotech的超高精度光子定位系統無縫集成。 這種組合可提供非常高的可靠性與效率。
Aerotech、EHVA和EXFO攜手，加快從研發到應用的全程的光子測試
EXFO的所有儀錶都可以完全自動化，並與第三方軟體集成商（如EHVA、OptiInstrument和Maple Leaf Photonics）的產品結合起來，成為整體的解決方案。
光子積體電路（PIC）在電信領域是一項廣為人知的技術，正在推動高速網絡和5G的發展。 這主要歸功於光模塊和被動元件的迅速發展，它們比體積較大的光元件（bulk optics）更小、更快、更便宜且更環保。 從商業和研究的角度來看，PIC也在其他領域（如芯片實驗室、雷射雷達技術或量子計算）開始發揮作用。
靈活、精準、快速地測試PIC
積體光子學迅速興起，帶來了一些新挑戰，因此要跟上不斷發展的光測試要求，併為光子實驗室配備相應的設備以測試光主動（即自身發光）或被動（即本身不發光，只傳導光）元件可能會非常困難。 您可能要問：現在或不久的將來應該獲取哪些光譜測試功能？ 如何才能獲得PIC流量分析功能？ 請繼續閱讀，瞭解可供使用的解決方案。
光主動元件
通常可以使用光譜分析儀（OSA）來測試PIC上的雷射器和放大器等主動元件。 這種通用的測試儀錶能夠測量光源的光譜信號（如下圖所示）。
使用OSA測試主動元件
先進的OSA，如OSA20具有測試速度快的優點，能夠以2000 nm/s的速度，每秒完成五次掃描，這足以進行實時的元件校準，且解析度非常高，可以測量關鍵的參數，如OSNR和SMSR。
相關內容：
• 光譜分析儀：OSA20
測試被動元件
測試基於PIC的被動元件通常具有挑戰性，因為某些元件（如陣列波導光柵，AWG）的埠數很高，或者單個晶元上要測試的元件很多。 元件測試平臺是一個多埠的檢測系統，它能夠結合可連續調諧的雷射器，在雷射器的頻譜範圍內測量光插損、回損和偏振相關損耗。 這種方法能夠以很高的波長解析度（通常達到皮米級）迅速獲得光譜測試結果。
CTP10是一個模組化的元件測試平臺，可在掃描時以皮米級解析度和70 dB的動態範圍鑒定高端口數設備的光譜特性，速度可達100 nm/s。 CTP10的工作波長範圍從1240到1680 nm，涵蓋包括電信、感測和雷射雷達在內的一系列應用。 它採用電子設備和內部處理器，使數據傳輸變得輕而易舉。 可以使用SCPI命令遠端控制CTP10，在進行自動化PIC測試設置的過程中，讓集成變得更加簡單方便，從而提高PIC測試的效率並縮短測試時間。
測試被動元件
測試基於PIC的被動元件通常具有挑戰性，因為某些元件（如陣列波導光柵，AWG）的埠數很高，或者單個晶元上要測試的元件很多。 元件測試平臺是一個多埠的檢測系統，它能夠結合可連續調諧的雷射器，在雷射器的頻譜範圍內測量光插損、回損和偏振相關損耗。 這種方法能夠以很高的波長解析度（通常達到皮米級）迅速獲得光譜測試結果。
CTP10是一個模組化的元件測試平臺，可在掃描時以皮米級解析度和70 dB的動態範圍鑒定高端口數設備的光譜特性，速度可達100 nm/s。 CTP10的工作波長範圍從1240到1680 nm，涵蓋包括電信、感測和雷射雷達在內的一系列應用。 它採用電子設備和內部處理器，使數據傳輸變得輕而易舉。 可以使用SCPI命令遠端控制CTP10，在進行自動化PIC測試設置的過程中，讓集成變得更加簡單方便，從而提高PIC測試的效率並縮短測試時間。
使用CTP10測試平臺對環形諧振腔進行IL掃頻測量
要鑒定輸出埠數量比較有限的PIC元件，可以使用更加緊湊的CT440。 CT440具有與CTP10相同的波長精準度和光譜覆蓋範圍，可以進行IL/PDL測量。
相關內容：
• 模組化被動元件測試解決方案：CTP10
• 多合一的被動元件測試解決方案：CT440
• 可連續調諧雷射器：T500S、T200S
相關產品：
基於PIC的光模組：流量分析
為了解決光模組行業內的頻寬壓力，目前採用的是光子積體電路技術。 之所以會出現這種頻寬壓力，是因為數據中心和5G應用面臨不斷增加的性能需求和成本壓力。
相關內容：
PIC光元件：從設計到測試與驗證
PIC晶片的設計和製造工藝正在迅速成熟，晶片代工廠可通過工藝設計工具包（pdk）提供包括數千個元件的光子晶圓。 為創建和更新這些PDK，晶圓製造商需要可靠的測試解決方案，以優化給定光元件的不同參數。 近年來，環形諧振腔引起了廣泛關注，例如，在PIC設計中常用它來產生非常窄的波峰/波谷，可以將其用作調製器。
測試是設計和製造之後的關鍵步驟，向設計工具提供反饋並幫助優化這些設計工具。 為了實現工藝控制也需要進行測試，以確保PIC晶元在裝配和封裝過程中的運行符合預期要求。 通常在切割前對PIC晶元進行晶圓級測試，以儘早發現缺陷，避免封裝有缺陷的晶元。
PIC晶圓測試探針台通過特別設計的光纖硬體和軟體，以及高精度的定位軟體，對進出每個晶元的光進行耦合。 還可以使用光纖陣列同時耦合多個元件。 快速的精密耦合可在瞬間內完成對光的耦合優化。
被測晶圓檢視——由MPI Corporation提供
一旦光被耦合到晶圓中，就可以測量DUT的光學特徵。 光子設備測試是EXFO專業技術的核心，而CTP10專門用於解決關鍵的PIC測量挑戰。 EXFO的PIC測試解決方案可迅速、可靠、精準地測量光元件。
可重構測試
在測試單個晶圓上的數百甚至數千個元件時，自動化會變得非常關鍵。 這尤其是因為光學功能可能因設備或晶元而異。 因此，PIC測試解決方案需要使用自動的光開關來解決快速重構測試的問題。 此外，更加簡單的單點測試也可能有助於提高測試與測量（T&M）流程的整體速度。
EXFO的解決方案從兩個角度來解決這個挑戰。 首先，FTBx系列模組為簡單的雷射器 + 功率計測試配置提供光測試設備，可添加衰減器、開關或不同類型的光源。 其次，MXS矩陣開關可滿足快速、可重複地重構測試的需求，能夠在幾分之一秒內切換到新的測試配置。
相關產品：
• 光測試設備
• 矩陣光開關：MXS-9100
基於PIC的光模組：流量分析
為了解決光模組行業內的頻寬壓力，目前採用的是光子積體電路技術。 之所以會出現這種頻寬壓力，是因為數據中心和5G應用面臨不斷增加的性能需求和成本壓力。
眼圖——EA-4000採樣示波器
端到端的光模組驗證需要一整套高端的光、電測試儀。 為了説明光模組廠商確保其產品在整個生命週期內都符合相關要求，EXFO提供了一系列涵蓋從晶圓級測試到封裝測試各個階段的光、電測試解決方案，包括EA-4000採樣示波器和BA-4000誤碼率分析儀。
相關內容：
• 800G電誤碼率分析儀：BA-4000
• 光、電采樣示波器：EA-4000
• 時鐘數據恢復儀（CDR）：CD-4000
PIC光元件：從設計到測試與驗證
PIC晶片的設計和製造工藝正在迅速成熟，晶片代工廠可通過工藝設計工具包（pdk）提供包括數千個元件的光子晶圓。 為創建和更新這些PDK，晶圓製造商需要可靠的測試解決方案，以優化給定光元件的不同參數。 近年來，環形諧振腔引起了廣泛關注，例如，在PIC設計中常用它來產生非常窄的波峰/波谷，可以將其用作調製器。
測試是設計和製造之後的關鍵步驟，向設計工具提供反饋並幫助優化這些設計工具。 為了實現工藝控制也需要進行測試，以確保PIC晶元在裝配和封裝過程中的運行符合預期要求。 通常在切割前對PIC晶元進行晶圓級測試，以儘早發現缺陷，避免封裝有缺陷的晶元。
PIC晶圓測試探針台通過特別設計的光纖硬體和軟體，以及高精度的定位軟體，對進出每個晶元的光進行耦合。 還可以使用光纖陣列同時耦合多個元件。 快速的精密耦合可在瞬間內完成對光的耦合優化。
被測晶圓檢視——由MPI Corporation提供
一旦光被耦合到晶圓中，就可以測量DUT的光學特徵。 光子設備測試是EXFO專業技術的核心，而CTP10專門用於解決關鍵的PIC測量挑戰。 EXFO的PIC測試解決方案可迅速、可靠、精準地測量光元件。
用於組建完整測試解決方案的完美組合
與大多數新技術一樣，打造一款全面的PIC測試解決方案需要多個領域的專業知識。 EXFO與PIC生態系統內的行業領導者實施重大合作專案，以驗證硬體和軟體的互通性。 為了確保測試解決方案的整體性能最佳，EXFO與MPI Corporation、Aerotech和FormFactor等高精度晶圓定位系統的主要供應商合作。
典型的完整解決方案，用於對光子積體電路（PIC）進行自動化晶圓級測試
最近的一個例子是Aerotech、EHVA和EXFO攜手，共同展示一款自動、集成的光子測試解決方案，用於加快從實驗室到產線的光子測試。 光子測試軟體與EXFO的可連續調諧雷射器掃描技術和Aerotech的超高精度光子定位系統無縫集成。 這種組合可提供非常高的可靠性與效率。
Aerotech、EHVA和EXFO攜手，加快從研發到應用的全程的光子測試
EXFO的所有儀錶都可以完全自動化，並與第三方軟體集成商（如EHVA、OptiInstrument和Maple Leaf Photonics）的產品結合起來，成為整體的解決方案。
