电互连逼近物理极限
AI 算力密度持续攀升，传统电互连在带宽、损耗与功耗上同时触顶。
GB GLASSBRIDGE
玻璃桥技术
以玻璃内部三维光波导，构建下一代高带宽、低损耗光互连
为什么需要玻璃桥
光互连需要新的载体
CPO 与数据中心高速互连要求光信号在封装体内完成传输，硅与有机基板难以兼顾。
玻璃的天然适配性
透明、低介电损耗、热稳定性好、可 TGV，是同时承载光路与电路的理想介质。
技术定义与原理
GlassBridge 即三维玻璃光互连。用飞秒激光在玻璃内部直写三维光波导，让光信号像电路走线一样在玻璃体内三维穿行，从而在封装体内完成高带宽、低损耗的光互连。
区别于传统平面光波导，三维直写可跨层、可绕行、可做 Pitch 转换与弯曲优化。
关键性能指标
目标区间
初期目标 0.1–0.2 dB/cm
支撑高密度三维走线
向高密度演进
以上为平台目标指标，实际窗口需通过实验验证。
光谷实验室的四项支撑能力
01FABRICATION
光琢机 · 制造平台
飞秒激光玻璃波导制造平台，从激光源、光束整形到在线闭环的全流程制造能力。
- 多波长激光 343 / 515 / 1030 nm
- 三维波导制造：CAD 路径导入 · Pitch 转换 · Taper · Euler bend
- 在线监测闭环：功率监测 · 能量反馈 · 同轴观察 · 自动聚焦
02SIMULATION
仿真与设计
基于 COMSOL 的玻璃波导仿真，已完成玻璃波导仿真链路跑通。
- Maxwell 方程多物理场耦合求解
- 输出电场分布、模场、有效折射率与传输损耗
- 已验证：出射端口有效折射率 n = 1.451
03MATERIAL
特种玻璃材料
联合戈碧迦、新华光共建联合研发实验室，开发支撑 TGV 与三维光波导的特种玻璃基板。
- 精准调控热膨胀与介电特性
- 优化内部均匀性与激光损伤阈值
- 匹配激光成孔、刻蚀、激光直写波导工艺
04PROCESS
工艺与验证支撑
以 TGV 成孔、湿法刻蚀、金属化与检测能力，为玻璃桥器件提供全链条工艺支撑。
- 板级 510 × 515 mm 加工能力
- 孔径 ≥5 μm，通孔圆度 >95%
- 九大维度检测与 AI 智能孔检测系统
光琢机平台能力
飞秒激光玻璃波导制造平台，覆盖设计、加工与在线闭环验证。
多波长激光三维波导制造CAD 路径导入在线监测闭环
| 激光源系统 | 中心波长515 nm（343 nm 可选 / 1030 nm 扩展） 脉宽<300 fs 重复频率100 kHz – 1 MHz 单脉冲能量nJ – μJ 能量稳定性<1% |
|---|---|
| 聚焦与光学系统 | NA 范围0.4 – 1.0 工作距离≥1 mm 玻璃内部加工>1 mm 球差补偿必须具备 |
| 运动与扫描系统 | XYZ 定位<100 nm 重复定位<50 nm 控制方式闭环控制 扫描方式振镜 + 精密平台 |
| 设备环境要求 | 微震VC-C / VC-E 温度23 ± 1 ℃（精密 23 ± 0.5 ℃） 湿度50% ± 10（精密 50% ± 5） 扩展功能Burst 模式 · SLM 光束整形 · 像差补偿 · 在线监测反馈 |
- 1需求定义目标器件与指标拆解
- 2光路设计激光源 / 物镜 / 扫描系统
- 3工艺窗口速度-功率联动控制
- 4在线闭环能量反馈 / 同轴视觉
- 5样件验证损耗 / Δn / 串扰测试
应用场景
研究前沿
以下为在研方向探索。Δn ≈ 0.1 仍需材料结构层面的突破，尚未实现。
路线 A
离子迁移型玻璃
设计可迁移离子与高极化率离子组合，使激光热场下高折射率组分向波导中心富集。
中等可行路线 B
激光诱导相分离
利用局部热场诱导高折射率相富集，形成折射率对比。
中等偏低路线 C
高折射率纳米晶析出
在玻璃内部析出高折射率晶相，等效折射率介于晶体与玻璃之间。
物理潜力最高 · 工艺难度最大面向科研合作与中样品验证开放，欢迎联合研发。
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