AI 数据中心对带宽的渴求正将共封装光学（CPO）推向舞台中央，然而 CPO 规模化进程受阻于一个关键物理瓶颈：光子芯片上的光波导宽度仅数百纳米，而标准单模光纤纤芯直径达 9 微米，两者尺寸相差数十倍。
共封装光学（CPO）示意图
直接耦合会导致极高损耗。传统解决方案依赖光纤阵列单元（FAU）进行空间光路转换，但这要求对准精度控制在 0.1 微米以内、保偏轴误差小于 0.5 度，面临制造难度大、成本高及良率低等多重挑战。
近日，美国康宁（Corning）在首尔举办的"AI 数据中心光通信与互连技术大会”上，推出名为“玻璃桥”（Glass Bridge）的玻璃基光互连组件。该方案旨在彻底解决耦合瓶颈，并铺平“玻璃基板+CPO"新一代封装架构的道路。
CPO 的隐秘痛点：“尺寸失配”难题
高带宽与低功耗是 CPO 的核心优势，但“尺寸失配”（Size Mismatch）却是制约其量产良率、散热管理及综合成本的关键障碍。
硅光路线的光子集成电路（PIC）片上光波导宽度通常仅数百纳米，而标准单模光纤纤芯宽度约 9 微米。光信号从光纤进入芯片需经历模场转换，若无法有效将大光斑压缩为小光斑，模场失配引发的耦合损耗将使系统无法正常运行。
传统 FAU 方案存在三大弊端：
- 成本高：FAU 加工难度大，主动对准耗时且影响良率；
- 密度受限：传统 FAU 通道间距为 127μm，难以满足 CPO 下一代 64×及以上的高密度需求；
- 返修困难：CPO 采用光引擎与交换芯片共封装，一旦 FAU 故障，整块载板可能报废，运维成本高昂。
此外，尺寸失配导致的耦合损耗通常在 1.5dB 至 3dB 甚至更高。为补偿损耗，系统不得不加大外置激光器发射功率，这不仅抵消了 CPO 的省电优势，还增加了散热负担。
康宁方案：晶圆级离子交换波导技术
针对尺寸失配问题，产业链呈现不同技术路径。台积电与英伟达坚持纯半导体路线，试图通过 3D 硅光子集成消除失配；而康宁则利用其玻璃基离子交换波导技术，凭借独特的物理优势直击行业痛点。
康宁采用成熟的晶圆级离子交换（IOX）工艺：在特种玻璃表面覆盖掩膜，经高温熔盐处理，使大半径离子替换玻璃中的小半径离子，从而局部提升折射率形成埋入式光通道。
该技术引入玻璃作为缓冲层，利用微米级大波导连接纳米级硅光波导与 9 微米光纤，巧妙化解了尺寸矛盾。这是康宁将显示玻璃与光纤通信领域的成熟工艺跨界应用于光子集成的典范。
据康宁公开资料，“玻璃桥”支持 30 微米及以上的光子芯片通道间距，密度较传统 FAU 提升约 4 倍，且目标将光纤-PIC 耦合损耗控制在 2dB 以下。
在 ECTC 2026 上，格芯（GlobalFoundries）与康宁宣布完成硅光平台全无源集成验证：单端面无源耦合损耗低于 1.5dB，偏振相关损耗小于 0.5dB，光功率耐受达 280mW。实测数据优于康宁预设目标，表明工艺窗口已然打开。
得益于晶圆级玻璃波导阵列的高位置精度，该方案无需主动光路调校，仅需拾取贴装即可，大幅降低了生产成本。目前，康宁正联合格芯等伙伴推进开发，首款产品将面向主流硅光平台密度区间。
超越连接器：构建“玻璃基板+TGV"新架构
康宁的技术作为高弹性“光学中介层”，完美嵌入由英伟达、台积电和格芯主导的现有生态，成为突破百太比特（Tbps）光互连功耗与成本瓶颈的关键路径。
“玻璃桥”仅是康宁布局的一部分，其更宏大的目标是构建融合“玻璃互连”与“玻璃载板”的新一代 CPO 架构。康宁计划在带玻璃通孔（TGV）的玻璃基板上，同步制备光波导与表面高速电布线，实现光电同板传输，替代传统的分立模式。
为此，康宁推出 GlassWorks AI 平台，旨在将单点工艺转化为全栈式基础设施方案。该平台覆盖从芯片内部到园区网络的全链路光互连，提供包括光纤、光缆、连接器及对准入组件在内的集成化服务，重新定义数据中心光通信基础设施。
凭借高平整度、优异的尺寸稳定性、可调热膨胀系数及低介电损耗等优势，玻璃基板已成为先进封装的热门选择。英特尔、三星电机、台积电及英伟达等巨头纷纷布局玻璃基板技术或扩大产能合作。这些战略动向表明，玻璃基板将成为先进封装与光电子行业材料升级的关键转折点。