Das Wachstum von Infrastrukturen für künstliche Intelligenz treibt die Entwicklung von Architekturen voran, in denen optische Verbindungen mit GPUs, Prozessoren und Netzwerk-ASICs integriert werden. In CPO-Systemen werden photonische Komponenten neben integrierten Schaltkreisen platziert, um die Länge elektrischer Verbindungen zu reduzieren und den steigenden Anforderungen an Bandbreite, Dichte und Energieeffizienz gerecht zu werden.
Dieser Ansatz bringt jedoch neue Anforderungen an die Faser selbst mit sich. Der begrenzte Platz erfordert die Verwendung sehr kleiner Biegeradien und kurzer interner Verbindungen, Bedingungen, unter denen biegefeste Fasern durch Phänomene wie Mehrwegeinterferenz (MPI) beeinträchtigt werden können.
Reduzierte Mehrwegeinterferenzen auf Verbindungen mit einer Länge von weniger als zwei Metern
CPO FlexConnect wurde speziell für diesen Anwendungsfall entwickelt. Laut Corning weist die neue Faser eine höhere Biegefestigkeit als die SMF-28 Ultra-Faser auf und ist darauf ausgelegt, MPI-Verluste bei Verbindungen unter zwei Metern zu reduzieren.
Die Faser weist einen Modenfelddurchmesser (MFD) von 9,2 ± 0,4 µm bei 1310 nm auf. Dieser Wert zielt darauf ab, die Kompatibilität bei der optischen Kopplung zu fördern und die Einfügungsdämpfung zu minimieren – zwei Parameter, die insbesondere bei Verbindungen zwischen Fasern und photonischen integrierten Schaltungen (PICs) relevant sind.
Die Lösung ist für den Wellenlängenbereich zwischen 1260 und 1360 nm, entsprechend dem O-Band, ausgelegt und weist eine spezifizierte maximale Dämpfung von 0,5 dB/km bei 1310 nm auf.
Konzipiert für Biegeradien unter 10 mm
Die Unempfindlichkeit gegenüber optischen Verlusten durch Biegung ist ein weiteres wichtiges Merkmal von CPO FlexConnect. Diese Faser ist für Anwendungen mit Radien unter 10 mm konzipiert – ein häufiges Szenario, wenn zahlreiche optische Verbindungen auf engstem Raum integriert werden müssen.
Laut der von Corning bereitgestellten Charakterisierung beträgt der Makrobiegungsverlust bei 1310 nm 0,025 dB pro Umdrehung bei einem Dornradius von 10 mm und 0,1 dB pro Umdrehung, wenn der Radius auf 7,5 mm abnimmt.
Darüber hinaus wird die Fasergeometrie kontrolliert. CPO FlexConnect zeichnet sich durch einen Mantelaußendurchmesser von 125 ± 0,7 µm, einen Beschichtungsaußendurchmesser von 242 ± 5 µm und eine Kern-Mantel-Konzentrizität von 0,5 µm oder weniger aus.
Corning verwendet außerdem sein OVD-Herstellungsverfahren (Outside Vapor Deposition), das auf Konsistenz und Einheitlichkeit der Fasereigenschaften abzielt.
Optische Fasern für das Innere von CPO-Systemen
Zu den erwarteten Anwendungen gehören Kurzstrecken-Singlemode-Verbindungen innerhalb von Co-Packaged Optics-Systemen, Installationen, die Biegeradien von weniger als 10 mm erfordern, und Singlemode-Faser-Pigtails, die in optischen Komponenten verwendet werden.
Das Unternehmen präsentierte CPO FlexConnect als Teil seiner Lösungen für neue optische Infrastrukturen in Rechenzentren. Bei dieser Architektur beschränkt sich die Optik nicht mehr auf die steckbaren Module an der Vorderseite der Geräte, sondern ist nun in ASICs und andere Verarbeitungsschaltungen integriert.
Dieser Übergang ist angesichts des zunehmenden Datenverkehrs durch Anwendungen künstlicher Intelligenz besonders wichtig. CPO-Architekturen zielen darauf ab, die Übertragungswege von Hochgeschwindigkeitssignalen über Kupfer zu verkürzen und die elektrooptische Wandlung näher an den Chip zu bringen.
CPO FlexConnect befasst sich mit einem spezifischen Teil dieser Herausforderung: der Aufrechterhaltung der optischen Leistungsfähigkeit, wenn Fasern über sehr kurze Strecken transportiert werden und innerhalb von Geräten mit hoher Komponentendichte scharfe Biegungen aufweisen müssen.
Mit ihrer Kombination aus Biegefestigkeit, reduzierter Mehrwegeausbreitung und einem Modenfelddurchmesser von 9,2 µm ist die neue Faser von Corning als Verbindungselement für die nächste Generation von Schaltern, Beschleunigern und integrierten optischen Verarbeitungssystemen konzipiert.
