安湃光电炼出一颗光通信新“芯”——薄膜铌酸锂调制器芯片

  ICC讯 一片唱片大小的彩色圆片上，刻着一圈圈排列有序的金属线与微型结构。1月2日，在位于江夏经济开发区庙山光电子信息产业园的武汉安湃光电有限公司（以下简称安湃光电）展柜里，长江日报记者看到了光通信领域的新“芯”产品——薄膜铌酸锂电光调制器的元器件。

  “目前，利用薄膜铌酸锂材料生产光芯片的企业在全国屈指可数，我们的研发团队深耕光电芯片十余年，技术已走在全球前列。”安湃光电首席执行官孙昊骋自豪地介绍，公司生产线去年10月在江夏正式投产，短短两个月就已收到全国各地近百万元订单。

薄膜铌酸锂晶圆（上）与薄膜铌酸锂电光调制器芯片。

  · 先行先试“豆腐雕花”

  “随着5G网络、云服务、虚拟现实等技术的快速发展，对网络流量的速度和传输速率的要求也越来越高。这对光通信网络的核心器件——电光调制器提出了更高容量、更低功耗的需求。薄膜铌酸锂材料在业内有‘光学硅’之称，因其优异的电光、声光和光学非线性效应，已成为当前高速电光调制器市场的主流产品。”孙昊骋向记者介绍了这个对大多数人都十分陌生的专业的新材料。

  孙昊骋回忆，2012年，薄膜铌酸锂作为新的集成光电子材料平台被开发出来时，还没有人知道它具体可以用来做什么。2014年，国家发布有关该材料的项目研发指南，华中科技大学武汉光电国家研究中心夏金松教授课题组专攻该领域，而安湃光电的初创团队正是课题组的8位博士生。

  孙昊骋是武汉本地人，在华中科技大学攻读了“本硕博”后，挂职武汉光电国家研究中心博士后。他把薄膜铌酸锂比作“豆腐干”，而要将其加工成电光调制器的核心元器件，就如同“在豆腐上雕花”。“虽然薄膜铌酸锂的性能比传统材料更优，但刻蚀却更有难度，精细程度犹如‘雕花’。”孙昊骋回忆，新材料加工工艺多达千种，研发团队从千次失败结果中探索其中之一的可能性路径，终于在2016年成功做出样片。

  2018年，课题组在制备光调制器技术方面取得重大突破，在实验室进行小规模生产，供给合作客户。“很多合作客户希望我们扩大产能，课题组看到该技术有很广阔市场前景，开始筹划产业化发展。”2021年初创团队在上海成立公司。

  · 带着团队回汉研发生产

  安湃光电生产车间里，一间房间内布满黄光，实验人员在隔绝紫外线的环境下，将光刻胶图案成功转移到铌酸锂材料上。“目前，公司薄膜铌酸锂高速光调制芯片可实现月产400颗。”孙昊骋告诉记者，产线设备整体搭建完成后，可实现年产52000颗芯片。

  2021年，公司成立后，迟迟找不到可以建设产线的地方。在得知该企业的情况后，江夏区主动联系了孙昊骋，希望他能将芯片的研发与生产环节放回武汉，并推荐了由江夏经开集团开发运营的庙山光电子信息产业园。

  “这里靠近光谷，距离华科大只有半小时车程，便于团队开展研究。”孙昊骋说，除了综合考虑地理环境因素对产线建设的影响外，江夏区和产业园对企业落户做出的实际支持也深深打动了他。

  “考虑到企业门口需要运输重型设备，我们特意将砖路换成了沥青路，并且单独开辟了一片公共空间存放安湃光电生产所需的氮气罐。”江夏经开集团产业相关负责人说。

  此前产线建设需要大量资金支持，江夏区积极对接联系，安湃光电最终获得了江夏科投集团的产业发展投资基金，去年8月顺利完成了全链条半导体流片线建设，公司估值迅速上升。

  孙昊骋介绍，目前公司生产的薄膜铌酸锂电光调制器通信速率比上一代体材料的调制器快5—6倍，可应用于宽带电信和航空航天等多种场景。“不少科研院所购买公司产品，试用这门新兴技术。”

  “现在我一年大概有一半时间在武汉，一半时间在上海。武汉光电子信息产业集群‘独树一帜’，我们把芯片的研发和流片方面业务布局在武汉，上海则承担贸易相关的业务。”孙昊骋说，安湃光电在武汉有不少产业链下游的合作企业，今后也将紧抓在武汉的发展机遇，在武汉迅速成长。