OCP EMEA 2025：SilOriX用于下一代光互连的硅-有机混合电光调制器

由德国KIT孵化的SilOriX公司专注于面向下一代光互连的高速硅基聚合物混合调制器，这次报告的内容和OFC2025的内容差不多，所以就快速过一遍。    Al人工智能的爆发式增长超越信息和通信技术中任何已知的缩放定律，光互连极大限制AI集群扩展，高功耗问题成为数据中心能效的主要瓶颈，作为光互连核心组件的电光调制器，由于功耗和带宽限制，是实现互连的主要瓶颈。当下光互连对调制器提出严苛的要求，包括：紧凑尺寸（1mm）、高效（1Vpi）、高速（400Gbps/lane IMDD）和大规模制造（比较适合硅光，当前TFLN不具备）。综合之下，SilOriX将有机电光材料和硅光平台相结合，同时兼顾满足上述要求，为光互连提供高效解决方案。
    SilOriX采用的有机电光材料具有超高线性电光系数(r33>1000 pm/V，与BTO接近),工艺流程高效简单（例如打印），可针对通信等不同应用进行定制化设计。其最主要特点是制作硅槽波导缝隙中填充有机光电包层材料，可制作高效（0.3Vmm）、节能（1Vpp，fJ/bit）的调制器结构。   
另一个优势是，SOH工艺流程兼容全球主流硅光代工工艺，仅需代工方提供氧化物开口工艺即可实现集成，可为客户定制光子集成电路（PlC），用于封装和系统集成，通过合作伙伴代工厂访问PDK构建模块。

    其主要流程是，首先在标准代工厂制作硅开槽狭缝波导，slot宽度通常为100-200nm，通过喷墨打印技术在晶圆表面涂覆有机材料，随后施加极化电压并加热至玻璃化转变温度，使材料分子在外加电场作用下发生极化，然后在电压不变情况下冷却，分子方向保持不变“冻结”，最终施加电场强度与光场模式高度重叠实现高效的折射率调制。

   
这里有个核心的问题，通过加热产生电场极化，那么材料的稳定性如何？类似于OLED的沉积保护层工艺，该有机材料通过可靠性测试，材料性能在数千小时测试中保持稳定，即使在芯片级10 dBm光功率注入下，器件可靠性没有问题。
   
经过测试，调制器的3dB带宽达74 GHz，6dB带宽可超过100 GHz，Vpi<1V，器件长度<1mm，自由载流子吸收<0.2dB。
   
该器件最大优势是可以实现CMOS 0.5Vpp Driver-less Operation，支持112Gbit/s PAM4数据传输，低于KP4阈值。
   
利用外置RF放大器，驱动电压1.6Vpp，在C波段实现192 Gbd PAM4、176 Gbd PAM6及176 Gbd PAM8传输。

  在没有放大器情况下，驱动电压1Vpp，在O波段实现192 Gbd PAM4传输，这说明可以实现DSP直驱。
    总而言之，Silorix的硅-有机混合电光调制器具有稳定性、无驱动操作、高带宽、高速率、高效率、超低能耗等优越性能，实现近单波长400 Gbps速率，不仅满足当前AI集群对调制器的高带宽低功耗需求，而且兼容硅光代工工艺，可以进行大规模生产，为光互连瓶颈提供突破性解决方案。