硅光助力新基建 第三届中国硅光产业论坛圆满举办!

11月12日，第三届中国硅光产业论坛在武汉成功举办，本次会议由国家信息光电子创新中心、中国通信学会、中国信科主办，深圳市讯石信息咨询有限公司承办，“中国光谷”国际光电子博览会协办，并获得了是德科技（中国）有限公司和光电汇的大力支持。论坛汇聚了产业上下游内容商、设备商及高校科研代表、以及来自知名硅光企业的代表、制造平台共同探讨硅光工艺技术和制造与封测等硅光领域的发展进展。

中国通信学会副秘书长文剑

中国通信学会副秘书长文剑发表开幕致辞，他表示光通信技术因其超高速率、超大容量、超长传输距离、超低串扰的显著优势被广泛应用在信息传输、海底通信、数据中心、无线通信等网络和设备中。信息光电子作为信息通信的心脏，是信息通信的核心和基石。信息通信的发展对光芯片提出了越来越高的要求。其中硅基光电子集成技术是光电子和微电子的新型融合技术，代表了通信技术发展的新方向，硅基光电子芯片既可用于芯片级的光互联，又可应用于长距离的通信，可实现全功能的光电子集成，具有极高的通用性和兼容性。将在5G、工业互联网，大数据、超计算，人工智能和量子信息等领域发挥重要作用。

国家信息光电子创新中心总经理肖希博士

国家信息光电子创新中心总经理肖希发表《国家信息光电子中心建设进展》的主题报告。他表示，创新中心是作为企业和创新技术之间的桥梁，拥有国际先进的硅光芯片产品中试工艺平台，先进的光电子封测工艺平台以及国际先进的“超高速、超大容量、超长跨距”光传输技术验证平台。已获得的8个成果，包括国内首款400G硅光相干收发芯片和器件，110 Gbaud LNOI相干调制器，应用于数据中心的100G DR1/400G DR4硅光芯片，5G方面国产5G中传光收发模块，8/12寸硅光晶圆自动化测试系统等。

中国信通院技术与标准宽带网络研究部主任赵文玉博士

中国信通院技术与标准宽带网络研究部主任赵文玉发表《高速光模块发展态势及硅光应用探讨》主题报告，他提到，新基建进一步加速推动光通信技术发展，光模块市场规模持续增长，接口速率稳步提升。25G量级波特器件已成模块主流，50G及以上加速发展。超400G速率成为热点，800G关注度提升。高速模块基于光子集成趋势加快。光子集成趋势明显，目前中小规模PIC已经成熟并取得广泛商用。硅光与III-V族的发展相互影响，二者有各自适用场景但也存在一定交集。硅光产品的年销售增长率在2019年放缓，但随着400GbE模块的开售，2020-2024年将恢复增长势头。到2025年，硅光产品销售额预计将接近60亿美元。除了短距400GE DR4等应用，硅光与InP在更长距离的400GbE等高速产品中将持续竞争。

中国电信光传输技术首席专家李俊杰博士

中国电信光传输技术首席专家李俊杰发表《全光网发展对光电子集成技术需求探讨》主题报告，李博士首先介绍了光纤的可用波段，同时阐述了中国电信全光网2.0战略、不同层级的技术路线。骨干网要求提升单波速率扩展单纤容量，扩展频谱带宽提升单纤容量。从100G发展到200G/400G/800G，可以从调制码型、波特率和载波数等多个维度实现。中国电信提出一二干融合ROADM网络模式，李博士提到骨干光网络设备面临的挑战如设备数量、体积、 重量、能耗、散热等需求快速增加。光电子集成技术骨干网应用要求高速光模块小型化，使得100G/400G光模块体积持续减少、功耗持续降低。

中国移动研究院网络与IT技术研究所 张德朝

中国移动研究院网络与IT技术研究所张德朝讲述《5G承载对光模块和器件的需求情况》，他表示，硅光光模块正逐步从理想照进现实，硅光助力光模块实现更高集成度，更小尺寸，更低成功和功耗。同时他还介绍了中国移动骨干网现状，包括超高速平面、政企专网及高速平面。中国移动已建成全球最大的100G OTN网络，节点需求已远超OTN单台设备能力，机架堆叠及群集方式对机房空间及承载能力带来很大挑战。单波载400G是下一代OTN的基础传输速率。从100G提升到400G关键技术挑战，一如调制格式，其直接决定系统的技术方向，收敛调制格式是400G面临的首要问题。400G高波特率调制格式需研究频谱扩展技术，业界存在C++、L+等多种方案。二如调制器，400G对调制器要求更为苛刻，硅光、薄膜铌酸锂调制器是重点研究方向。三如新型光纤，G.654.E光纤是业界研究的新方向，降低光纤衰耗和非线性，提升无电中继传输距离。四如电芯片和光算法。引入WDM适应5G前传发展需要。MWDM技术重用CWDM低成本25G DML光芯片产业链，支持12波长WDM系统，波道提升一倍。

中国联通研究院高级工程师沈世奎博士

中国联通研究院高级工程师沈世奎发表《硅光集成技术发展及运营商应用探讨》主题报告，光子集成电路(PIC)相对于传统分立的光电器件，可降低复杂度，提高可靠性，受到了越来越多的关注。硅光集成技术发展趋势和挑战主要在于硅光集成工艺，基于标准CMOS工艺，但是进行了扩展，且工艺制程与微电子不同；硅光器件两类加工方式并存(自有Fab、开放Fab的MPW)，MPW可有效地降低成本和产品开发风险；封装过程中存在激光器光源集成、光纤耦合以及热管理等。100G PSM4光模块是当前硅光集成技术最好的应用，但主要在北美OTT市场。超100G短距互联，硅光集成具备优势，是行业热点。相干方面，硅光集成用于骨干网络和城域网，国内外已有多家公司量产硅光相干模块产品，包括CFP2-DC0，QSFP-DD等封装。发展针对成本敏感、需求量大的城域接入层网络专门优化的低成本100G光模块和ROADM技术，硅光集成技术有优势。沈博士总结到，硅光集成器件的大量应用，也取决于产业链，尤其是最终用户，对技术的开放与接受程度。

海思光电子产品管理总监梁亦铂

海思光电子产品管理总监梁亦铂发表《数据中心光互连演进及硅光机会与挑战》主题报告，数通光电技术呈现多元化，若56GB VCSEL无法满足100m场景，会被单模方案取代；若56GB DML无法满足2km场景，会被EML替代；相干技术已经覆盖200GE/400GE 80km，800G节点会进一步下沉到10km。硅光技术在短距并行场景具备架构优势。硅光做发端，调制器和光源分离，可以实现并行多路的共享光源架构;若插损控制得当，使用1~2个光源实现4路并行是有成本架构优势;业界400G DR4+一般需要增加光源以满足2km要求，DR4+相比FR4不具成本优势，再加上8芯并行光纤的代价，成本高于400G FR4+DLC光纤。

联合微电子产品管理总监冯俊波博士

联合微电子产品管理总监冯俊波发表《硅基光电子开放平台》主题报告，冯总首先介绍了8 inch的工艺供应线。他表示氮化硅和硅光集成工艺计划明年推出，氮化硅是硅光的补充，具有多种优势。联合微电子器件库集成计划，以器件集成计划为核心，以自动化设计为方向，以全流程服务为目标。

是德科技光通信资深应用工程师朱振华

是德科技光通信资深应用工程师朱振华发表《硅光测试挑战及解决方案》主题报告，他介绍了硅光面临的测试过程及问题以及整体光子集成测试方案。他首先阐述了高度集成的硅光器件给测试带来了巨大挑战。硅光晶圆/芯片测试的挑战之一是光学耦合的损耗，第二是偏振对准，偏振相关的测试等。第三是频域测试中如何去掉探针影响?他表示可以通过过deembedding消除RF探针影响。第四是如何进行快速的自动化测试。朱总还介绍是德科技的N7700A测试平台可用于硅光晶圆/芯片的波长域测试方案。

中科院半导体所研究员李明

中科院半导体所研究员李明发表《微波光电子芯片及集成》主题报告，他表示微波光子系统的超宽带优越性已经得到体现，总体发展趋势与硅光类似，但更具优点。我国高性能微波光子系统应用与国际同步，但缺乏高性能芯片，高端微波光子集成器件几乎依赖进口，缺乏微波光子集成EDA软件与加工平台。李明呼吁建立自立自强、全链条研发体系，进一步推动光与微波的高效融合，促进更广泛的学科交叉融合，重视技术领域的交流合作。

上海交通大学教授金贤敏

上海交通大学教授金贤敏发表《三维和高速光子芯片》主题报告，他表示，后摩尔时代的新机遇与新挑战包括光量子计算、光子计算及光学人工智能处理器等。上海交大集成量子信息技术研究中心发展自主的三维和高速光子芯片，研发算力和功耗远优于电子计算机的量子计算机、光子计算机和人工智能处理器，创办了国内首家光量子计算机公司。光量子计算采用高维玻色采样量子计算。

上海大学教授胡挺

上海大学教授胡挺发表《Driving Flat Optics from Lab to Fab》主题报告，胡教授首先介绍了Flat Optics的背景知识，以及其工作原理和优缺点。他表示，Flat Optics具有超薄，小型化，亚波长相位控制，消色可能性，Pixel-level可控性/可调性，CMOS兼容工艺，晶圆级包装的可能性的特点。同时胡教授也介绍了通过CMOS兼容平台在12英寸晶圆上演示Flat Optics。最后胡教授讲述了在12英寸平台上IEM的Flat Optics的发展现状。

橙科微电子市场总监潘朝

橙科微电子市场总监潘朝发表《全集成高速DSP芯片》主题报告，他预测2020～2024全球光网络收发芯片的年复合增长率为20%。高阶调节方式(PAM4)已经成为以太网传输基础，目前国内光芯片/电芯片国产化能力较弱。橙科微电子的50G PAM4全集成DSP产品和解决方案，该解决方案具有高摆幅激光器驱动能力特点，同时具有降低BOM成本优势。其25G NRZ CDR产品和解决方案，具有CMOS工艺、工业级温度、NRZ CDR集成Laser Driver等特点。硅光产品将在未来五年迎来迅猛发展，作为电芯片企业，橙科微电子希望与硅光产品企业合作。

亨通洛克利CTO陈奔博士

亨通洛克利CTO陈奔发表《硅光板上光互联技术及路径》主题报告，光模块功效、成本已经开始成为通信网络发展的主导。光子集成赶不上电子集成的步伐。电通道实际上成为瓶颈，集成硅光子技术简化电通道。光互联市场交换机的进化，其换代周期大概是18到24个月，51T交换机将使用400G和800G光模块。亨通洛克利采用全方位优化策略，优化成本、密度、功耗及惰性等问题。光电协同组装极大地简化了电通道。在保证光模块高速率前提下减少通道间隔，注意通道间串扰及噪音问题。

国科光芯董事长刘敬伟

国科光芯董事长刘敬伟发表《硅光芯片在激光雷达中的应用和思考》主题报告，他首先介绍了硅光芯片在激光雷达中的应用。硅光芯片在激光雷达中的应用的本质是什么?将包含发射、准直、扫描、滤波、接收、对准、耦合、探测等一系列复杂元件的激光雷达系统，集成于一颗硅光芯片，用成熟经济的CMOS工艺进行加工，在实现很低成本的同时获得卓越性能。硅光自动驾驶激光雷达具有成本优势，批量化成本小于500人民币。硅光自动驾驶激光雷达具有全固态，无任何机械移动部件；可以快速扫描，对任意感兴趣的区域进行探测，几乎无盲区，在远距离的情况下也能达到高精度，具备4D探测，高灵敏度，抗干扰能力强等优势。硅光激光雷达除了应用于自动驾驶还可以应用于工业/安防，AR/VR,商用机器人，服务型机器人，消费级3D传感器等。硅光激光雷达适用400nm-2000nm的激光。

旭创科技研究院院长郑学哲博士

旭创科技研究院院长郑学哲发表《CPO,a Wheel to Reinvent》主题报告，旭创科技主要核心竞争力包括非气密&气密封装、单多模并行光学设计、高速数模电路设计及自主开发的测试平台及智能化生产线等。为了跟上ASIC的规模，需要改造CPO，小型可插拔模块不可能支持1.6T以上。合适的技术平台至关重要，硅光学前景广阔。仍然有许多挑战，FRU离包激光光源，大端口计数光纤I/O，回流兼容2.5/3D OE集成，超高速OE器件，更有效的调制格式，热管理等。新的商业模式可能正在出现，整合/垂直整合发生在系统和商用ASIC供应商之间。

华进半导体研发技术总监刘丰满

华进半导体研发技术总监刘丰满发表《高密度封装-硅基光电子混合集成的核心技术》主题报告，高密度封装是功能集成的重要路径之一，用于芯片尺寸微缩的制造工艺受到物理极限的限制，业界通过晶体管结构不断演变以及引进新的沟道材料，延续摩尔定律；另一方面，系统级封装(SiP)是一种非尺寸依赖技术，通过不同工艺节点、不同材料、不同功能的芯片整合在一起，实现功能集成，被业界视为后摩尔时代的核心技术与集成方案;芯片与系统封装两种系统集成路径协同发展，共同解决系统集成的功能、功耗以及成本的问题。

魔技纳米技术总监朱林伟

魔技纳米技术总监朱林伟发表《跨尺度微纳三维光刻技术及其在硅光集成中的应用》主题报告，微纳制作主要用于宏观尺寸加工。魔技纳米将做芯片的技术用在三维制造上。具备纳米级高精度及三维制造能力，适用于对加工精度要求极高的领域，主要应用于新材料（超材料、隐形材料、可复原材料等），微纳器件，新能源，航空航天，微流控，硅光芯片集成等。

论坛最后，多位专家共同开展了硅光产业链话题讨论，由国家信息光电子创新中心傅焰峰博士主持，中国联通研究院高级工程师沈世奎、微电子所李志华、联合微电子产品管理总监冯俊波、雷神科技胡天琦、光梓科技史方、伽蓝特林小龙六位专家担任话题讨论嘉宾，围绕硅光PIC生态系统建设与发展话题展开讨论。

 来源：讯石光通讯微信公众号