专访长瑞光电研发副总许聪基先生：25G VCSEL助力我国光通讯突破高端芯片瓶颈

  ICC讯 2021是我国十四五规划开局之年，5G、数据中心等新基建的快速发展为双千兆网络建设提供推进助力。双千兆网络需要依托更高速光网络，而光纤通讯技术产业则是实现高速光网络的唯一力量，尤其是高速光器件和光电芯片的迭代发展将对下一代的高速光通互联产生根本性影响。

  近日，讯石光通讯网拜访了高速光芯片制造商苏州长瑞光电有限公司(简称长瑞光电)，公司主要从事III-V族半导体激光器芯片的研发和制造，拥有自主的晶圆到流片的生产线，完整的光学性能以及可靠性测试能力。产品主要应用于高速光通信与消费类电子产品。长瑞光电研发副总许聪基先生接受讯石采访，他表示光通讯受到新基建带来的5G和数据中心需求的带动，将为VCSEL、DFB、EML等光芯片需求带来强大驱动力。

  瞄准高速光通讯需求提供高竞争力VCSEL产品

  当前，5G和数据中心等光网络应用正向25G/100G/200G/400G乃至更高速率发展，单通道的25G、50G和100G芯片需求正在快速起量。面对市场趋势发展，据许总介绍，长瑞光电于2018年进行业务重组，目前主要致力于VCSEL光芯片的研制，目前产品主要为针对高速光模块应用的850-nm多模25 Gb/s和50 Gb/s 系列VCSEL芯片。此外，公司还为各类HDMI光纤电缆及消费电子应用领域的客户提供定制化的VCSEL芯片设计与制造服务。

  许总在化合物半导体领域拥有数十年从业经验，他认为要实现高可靠的光芯片产品，需要依托优秀的研发人员、先进的工艺设备、完善的测试工序以及把控外延材料的一致性。据介绍，目前公司员工100余人，研发团队占整体40%，随着新厂房的迁入和投用，目前已有10000平方米的总厂房面积，包括车间面积5000平方米，以及投入重大资金建设先进一流的研发实验室。

  公司致力于打造垂直整合的光芯片研发和生产体系，在规划方面已经投入VCSEL外延片生长项目，并具备VCSEL外延设计、芯片设计和芯片测试能力，有效保障VCSEL产品竞争力。基于内部研发设施，公司可以自主完成绝大部分的性能测试，例如VCSEL直流特性、交流性能测量以及老化测试(Burn in)。

  长瑞光电以光通讯高速VCSEL光芯片作为切入市场的主力产品，VCSEL激光器芯片在5G、数据中心短距离场景存有海量市场需求。据Lightcounting预测，2021-2025年数据中心光模块市场需求增长将达68亿美元，复合增长率将超过10%。同时，为应对更多的传输距离要求，长瑞光电将计划开发SWDM短波长和新型DFB激光芯片产品，预计于今年底完成初阶段的芯片样品供客户验证，并建设一条DFB激光器芯片产线。

  激光器芯片国产化加速垂直整合保证核心竞争力

  在光电子领域，激光器芯片具有极高的技术壁垒和复杂的工艺流程，不仅是光模块核心元器件，在占据光模块BOM成本结构的最大部分，更是故障发生最大来源。

  长瑞光电总经理 萧越

  美国光通讯资深专家，现任长瑞光电总经理萧越先生曾表示，当前激光器芯片技术发展呈国产化加速替代趋势。越高速、高端的光模块，其芯片成本占比越高。目前国内高端芯片严重依赖于美日公司，同时由于中美关系的不确定性，光模块的供应链管理面临巨大挑战。

  从产业历史来看，我国光通讯产业链长期呈现上游薄弱和中下游产业强势的局面，以上游VCSEL光芯片为例，尽管我国在25G及以上更高速率VCSEL芯片的需求量巨大，但是国内企业目前普遍掌握10G速率及以下的VCSEL芯片的量产技术，25G VCSEL芯片高度依赖进口，国产化率仍然较低。

  讯石认为，IDM垂直整合模式对于化合物半导体产业具有积极意义，因为各类VCSEL芯片初创企业大多采用Fabless模式，外延生长和流片加工严重依赖美国、日本、中国台湾等国家和地区，缺乏完整、稳定的光芯片加工工艺线以及高素质的工艺人才队伍难以形成完备的标准化光通信器件研发体系,导致光通讯在缺芯这一产业共性问题上突出，高速光芯片已成为制约我国下一代光通讯发展的关键瓶颈之一。

  长瑞光电暨研发负责人许聪基先生(中)

  因此，IDM垂直整合正是长瑞光电的核心优势，如许总建言，长瑞光电专注在光通讯高速VCSEL研发与制造，依托自己的生产线并持续改造提升，用高竞争力25G VCSEL打开市场。与外协代工制造的差异在于研发过程循环迭代的时间，自主生产保证时间周期和制程细节以及可靠性测试，为保障产品最终质量奠定基础。

  长瑞光电光芯片研发项目的实施不仅有助于打破国外巨头在高端 VCSEL光芯片产品方面的垄断现状，加快突破光通讯产业共性瓶颈，更为迫切需要核心芯片多元化供应的国内光模块企业提供理想的解决方案，为加速即将到来的下一代光网络创造更高价值。