邮科院肖希：超百G时代 硅光产业日趋成熟

  ICCSZ讯   (编辑：Nicole)5月18日，讯石携手国家信息光电子创新中心(以下简称：创新中心)于武汉荷田大酒店举办以“创新·技术·合作”为主题的《武汉·光电子创新论坛》获得圆满举办。会议邀请多位光通信行业专业人士带来主题演讲，聚集了专业的讲师、干货的演讲内容及光通信行业上下游相关企业参会人员，专业气氛浓郁!

肖博演讲图

  会议期间，来自武汉邮电科学研究院·烽火科技集团、现任光纤通信技术和网络国家重点实验室副主任的肖希先生带来主题为《超百G时代的硅光技术和产业化挑战》的精彩演讲。肖博士提到，传统光收发器的瓶颈在于光收发器分立组装、多层封装及成本尺寸缩减无以为继。据悉，在传统光收发器的成本中，封装成本约占总成本的50%~60%，芯片成本约30%+，其他成本约10%~20%。而预计2022年，光收发器的全球市场约达$120亿。现在硅基光子集成的优势日趋显著，不仅有技术优势，同时其还具有产业优势，即汲取微电子成熟的制造能力、产业化经验和开发流程，可持续享受摩尔定律升级的红利，消化CMOS的剩余产能。当然，肖博士也表示摆在眼前的物理限制也是要正视突破的。目前中国的硅光芯片制造能力远落后于国外，还不具备生产能力——需要正视自我，直面挑战。

  访谈对话：

  讯石：我国硅光产业化面临诸多挑战，您认为技术瓶颈在哪里?

  肖博：硅光在冲击更高速率上面，他不是所有场景，所有跨距都是合适的。首先可以定义，硅光是适合作为多路并行，多通道技术，其单路技术是受限的，这是材料本身性质所限制。但是因为基于CMOS工艺，我们可以以很高的一致性和集成度去在一个芯片上做很多通道的硅光收发链路。除了现有的数据中心和相干产品，也看好硅光在板载光互连(OBO)中的应用。未来也可能有新的技术出现，逐步克服在超长距离光传输、WDM、25G/50G PON光模块中的应用难题，成为更有竞争力的光芯片方案。

  讯石：为何说英特尔有真正的硅光技术?

  肖博：首先我们要看下全球具有英特尔这样的水平、想法以及动力的企业只有英特尔一家。为什么呢?首先英特尔有自己的晶圆厂，其CPU都是往最先进的CMOS工艺去做的。对于以前的落后产线该怎么去用，怎么把原来的投资给收回来，英特尔很自然会想到做硅光。硅光是桥接微电子和光电子的技术，做硅光不仅可以扩展现有产品线，也可能应用在其未来的CPU或其他微电子产品中，形成技术优势。从硅光的研发水平上看，英特尔掌握了晶圆级的硅基III-V键合激光器技术，并率先在全球实现商用化，已领先其他同行一个身位。

  讯石：除了通信，硅光也有其他应用领域，您认为其他领域是否比较容易实现硅光?

  肖博：我认为有可能在全固态LIDAR方面取得突破，该技术在无人驾驶、场景识别等方面有很高的应用价值，借助硅光技术有望把LIDAR做普及。目前MIT有一个组做得还不错，他们用电光调谐的硅光芯片来做光束扫描，发过Nature，也完成了样机研制，做得很好。第二个就是3D SENSING(3D感应)，相对LiDAR来说3D SENSING这个技术更容易做点，不需要光束扫描，成本也会更低。国内也有些单位面向硅光的其他应用领域，如一些高校院所在做传感、可见光、超材料、光信号处理芯片等，中科大利用硅光技术来做量子芯片等，已呈现出百花齐放的局面。

  讯石：光电芯片的国内外差距是制造和还是设计?

  肖博：演讲中说道硅光和微电子技术比差30年，硅光的制造能力也和国外差距比较大。事实上，国内和国外在光芯片的设计能力上差距并不大，很多研究组对硅光芯片的物理机理、新特性和新功能的研究都很深入，在理论上我们是跟得上国外脚步的。而在国内在光芯片封装方面有光迅、海信和旭创这些企业，产业化基础也比较好，且需求旺盛。与国外的主要差距在芯片加工制造能力，尤其是在光芯片一致性和可靠性控制方面经验不足。虽然国内也有一些CMOS晶圆厂有能力做硅光制造，但它们均处于发展阶段，有各自主攻的市场，分不出精力来顾及硅光这个相对小众的市场。此外，由于国内的硅光产业化起步较晚，放眼全球，硅光产品的核心专利、专有技术被国外掌握，其中在美国授权的硅光专利约占70%。

  最后肖博提出了一些建议和思考：

  1、正视差距，切勿浮躁：“弯道超车”的“道”和“车”何来?国内硅光领域一直在借道蹭车;

  2、明确硅光的定位：不是搅局者，也不是万金油，而是III-V技术的有益补充，是使信息光子技术普及化的有效工具;

  3、尊重硅光的客观发展规律：“生于斯，长于斯”, CMOS是土壤，应多从中汲取养分(人才、技术、产能、产业布局、共享思维);

  4、注重制造能力建设，发挥制度优势：集中力量和资源，共同构建开放共享的硅光产业链。