硅光助力新基建 第三屆中國硅光產業(yè)論壇圓滿舉辦!

  ICC訊 11月12日，第三屆中國硅光產業(yè)論壇在武漢成功舉辦，本次會由國家信息光電子創(chuàng)新中心、中國通信學會，中國信科主辦，深圳市訊石信息咨詢有限公司承辦，“中國光谷”國際光電子博覽會協(xié)辦，以及獲得了是德科技(中國)有限公司和光電匯的大力支持。論壇匯聚了產業(yè)上下游內容商、設備商及高?？蒲写?，以及來自知名硅光企業(yè)代表，制造平臺共同探討硅光工藝技術、制造與封測等硅光領域的發(fā)展進展。次會議吸引了來自170余家產業(yè)鏈企業(yè)，350余名專業(yè)嘉賓參與。

中國通信學會副秘書長 文劍

  中國通信學會副秘書長文劍發(fā)表開幕致辭，他表示光通信技術因其超高速率，超大容量，超長傳輸距離，超低串擾的顯著優(yōu)勢被廣泛應用在信息傳輸，海底通信，數(shù)據(jù)中心，無線通信等網(wǎng)絡和設備中。信息光電子作為信息通信的心臟，是信息通信的核心和基石。信息通信的發(fā)展對光芯片提出了越來越高的要求。其中硅基光電子集成技術是光電子和微電子的新型融合技術，代表了通信技術發(fā)展的新方向，硅基光電子芯片既可用于芯片級的光互聯(lián)，又可應用于長距離的通信，可實現(xiàn)全功能的光電子集成，具有極高的通用性和兼容性。將在5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)、超計算，人工智能和量子信息等領域發(fā)揮重要作用。

國家信息光電子創(chuàng)新中心總經理 肖希博士

  國家信息光電子創(chuàng)新中心總經理肖希發(fā)表《國家信息光電子中心建設進展》的主題報告。他表示，創(chuàng)新中心是作為企業(yè)和創(chuàng)新技術之間的橋梁，擁有國際先進的硅光芯片產品中試工藝平臺，先進的光電子封測工藝平臺以及國際先進的“超高速、超大容量、超長跨距”光傳輸技術驗證平臺。已獲得的8個成果，包括國內首款400G硅光相干收發(fā)芯片和器件，110 Gbaud LNOI相干調制器，應用于數(shù)據(jù)中心的100G DR1/400G DR4硅光芯片，5G方面國產5G中傳光收發(fā)模塊，8/12寸硅光晶圓自動化測試系統(tǒng)等。

中國信通院技術與標準寬帶網(wǎng)絡研究部主任 趙文玉博士

  中國信通院技術與標準寬帶網(wǎng)絡研究部主任趙文玉發(fā)表《高速光模塊發(fā)展態(tài)勢及硅光應用探討》主題報告，他提到，新基建進一步加速推動光通信技術發(fā)展，光模塊市場規(guī)模持續(xù)增長，接口速率穩(wěn)步提升。25G量級波特器件已成模塊主流，50G及以上加速發(fā)展。超400G速率成為熱點，800G關注度提升。高速模塊基于光子集成趨勢加快。光子集成趨勢明顯，目前中小規(guī)模PIC已經成熟并取得廣泛商用。 硅光與III-V族的發(fā)展相互影響，二者有各自適用場景但也存在一定交集。硅光產品的年銷售增長率在2019年放緩，但隨著400GbE模塊的開售，2020-2024年將恢復增長勢頭。到2025年，硅光產品銷售額預計將接近60億美元。除了短距400GE DR4等應用，硅光與InP在更長距離的400GbE等高速產品中將持續(xù)競爭。

中國電信光傳輸技術首席專家 李俊杰博士

  中國電信光傳輸技術首席專家李俊杰發(fā)表《全光網(wǎng)發(fā)展對光電子集成技術需求探討》主題報告，李博士首先介紹了光纖的可用波段，同時闡述了中國電信全光網(wǎng)2.0戰(zhàn)略、不同層級的技術路線。骨干網(wǎng)要求提升單波速率擴展單纖容量，擴展頻譜帶寬提升單纖容量。從100G發(fā)展到200G/400G/800G，可以從調制碼型、波特率和載波數(shù)等多個維度實現(xiàn)。中國電信提出一二干融合ROADM網(wǎng)絡模式，李博士提到骨干光網(wǎng)絡設備面臨的挑戰(zhàn)如設備數(shù)量、體積、 重量、能耗、散熱等需求快速增加。光電子集成技術骨干網(wǎng)應用要求高速光模塊小型化，使得100G/400G光模塊體積持續(xù)減少、功耗持續(xù)降低。

中國移動研究院網(wǎng)絡與IT技術研究所 張德朝

  中國移動研究院網(wǎng)絡與IT技術研究所張德朝講述《5G承載對光模塊和器件的需求情況》，他表示，硅光光模塊正逐步從理想照進現(xiàn)實，硅光助力光模塊實現(xiàn)更高集成度，更小尺寸，更低成功和功耗。同時他還介紹了中國移動骨干網(wǎng)現(xiàn)狀，包括超高速平面、政企專網(wǎng)及高速平面。中國移動已建成全球最大的100G OTN網(wǎng)絡，節(jié)點需求已遠超OTN單臺設備能力，機架堆疊及群集方式對機房空間及承載能力帶來很大挑戰(zhàn)。單波載400G是下一代OTN的基礎傳輸速率。從100G提升到400G關鍵技術挑戰(zhàn)，一如調制格式，其直接決定系統(tǒng)的技術方向，收斂調制格式是400G面臨的首要問題。400G高波特率調制格式需研究頻譜擴展技術，業(yè)界存在C++、L+等多種方案。二如調制器，400G對調制器要求更為苛刻，硅光、薄膜鈮酸鋰調制器是重點研究方向。三如新型光纖，G.654.E光纖是業(yè)界研究的新方向，降低光纖衰耗和非線性，提升無電中繼傳輸距離。四如電芯片和光算法。引入WDM適應5G前傳發(fā)展需要。MWDM技術重用CWDM低成本25G DML光芯片產業(yè)鏈，支持12波長WDM系統(tǒng)，波道提升一倍。

中國聯(lián)通研究院高級工程師 沈世奎博士

  中國聯(lián)通研究院高級工程師沈世奎發(fā)表《硅光集成技術發(fā)展及運營商應用探討》主題報告，光子集成電路(PIC)相對于傳統(tǒng)分立的光電器件，可降低復雜度，提高可靠性，受到了越來越多的關注。硅光集成技術發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn)主要在于硅光集成工藝，基于標準 CMOS工藝，但是進行了擴展，且工藝制程與微電子不同;硅光器件兩類加工方式并存(自有Fab、開放Fab的MPW)，MPW可有效地降低成本和產品開發(fā)風險;封裝過程中存在激光器光源集成、光纖耦合以及熱管理等。100G PSM4光模塊是當前硅光集成技術最好的應用，但主要在北美OTT市場。超100G短距互聯(lián)，硅光集成具備優(yōu)勢，是行業(yè)熱點。相干方面，硅光集成用于骨干網(wǎng)絡和城域網(wǎng)，國內外已有多家公司量產硅光相干模塊產品，包括CFP2-DC0，QSFP-DD等封裝。發(fā)展針對成本敏感、需求量大的城域接入層網(wǎng)絡專門優(yōu)化的低成本100G光模塊和ROADM技術，硅光集成技術有優(yōu)勢。沈博士總結到，硅光集成器件的大量應用，也取決于產業(yè)鏈，尤其是最終用戶，對技術的開放與接受程度。

海思光電子產品管理總監(jiān) 梁亦鉑

  海思光電子產品管理總監(jiān)梁亦鉑發(fā)表《數(shù)據(jù)中心光互連演進及硅光機會與挑戰(zhàn)》主題報告，數(shù)通光電技術呈現(xiàn)多元化，若56GB VCSEL無法滿足100m場景，會被單模方案取代；若56GB DML無法滿足2km場景，會被EML替代；相干技術已經覆蓋200GE/400GE 80km，800G節(jié)點會進一步下沉到10km。硅光技術在短距并行場景具備架構優(yōu)勢。硅光做發(fā)端，調制器和光源分離，可以實現(xiàn)并行多路的共享光源架構;若插損控制得當，使用1~2個光源實現(xiàn)4路并行是有成本架構優(yōu)勢;業(yè)界400G DR4+一般需要增加光源以滿足2km要求，DR4+相比FR4不具成本優(yōu)勢，再加上8芯并行光纖的代價，成本高于400G FR4+DLC光纖。

聯(lián)合微電子產品管理總監(jiān) 馮俊波博士

  聯(lián)合微電子產品管理總監(jiān)馮俊波發(fā)表《硅基光電子開放平臺》主題報告，馮總首先介紹了8 inch的工藝供應線。他表示氮化硅和硅光集成工藝計劃明年推出，氮化硅是硅光的補充，具有多種優(yōu)勢。聯(lián)合微電子器件庫集成計劃，以器件集成計劃為核心，以自動化設計為方向，以全流程服務為目標。

是德科技光通信資深應用工程師 朱振華

  是德科技光通信資深應用工程師朱振華發(fā)表《硅光測試挑戰(zhàn)及解決方案》主題報告，他介紹了硅光面臨的測試過程及問題以及整體光子集成測試方案。他首先闡述了高度集成的硅光器件給測試帶來了巨大挑戰(zhàn)。硅光晶圓/芯片測試的挑戰(zhàn)之一是光學耦合的損耗，第二是偏振對準，偏振相關的測試等。第三是頻域測試中如何去掉探針影響?他表示可以通過過deembedding消除RF探針影響。第四是如何進行快速的自動化測試。朱總還介紹了是德科技的N7700A測試平臺可用于硅光晶圓/芯片的波長域測試方案。

中科院半導體所研究員 李明

  中科院半導體所研究員李明發(fā)表《微波光電子芯片及集成》主題報告，他表示微波光子系統(tǒng)的超寬帶優(yōu)越性已經得到體現(xiàn)，總體發(fā)展趨勢與硅光類似，但更具優(yōu)點。我國高性能微波光子系統(tǒng)應用與國際同步，但缺乏高性能芯片，高端微波光子集成器件幾乎依賴進口，缺乏微波光子集成EDA軟件與加工平臺。李明呼吁建立自立自強、全鏈條研發(fā)體系，進一步推動光與微波的高效融合，促進更廣泛的學科交叉融合，重視技術領域的交流合作。

上海交通大學教授 金賢敏

  上海交通大學教授金賢敏發(fā)表《三維和高速光子芯片》主題報告，他表示，后摩爾時代的新機遇與新挑戰(zhàn)包括光量子計算、光子計算及光學人工智能處理器等。上海交大集成量子信息技術研究中心發(fā)展自主的三維和高速光子芯片，研發(fā)算力和功耗遠優(yōu)于電子計算機的量子計算機、光子計算機和人工智能處理器，創(chuàng)辦了國內首家光量子計算機公司。光量子計算采用高維玻色采樣量子計算。

上海大學教授 胡挺

  上海大學教授胡挺發(fā)表《Driving Flat Optics from Lab to Fab》主題報告，胡教授首先介紹了Flat Optics的背景知識，以及其工作原理和優(yōu)缺點。他表示，F(xiàn)lat Optics具有超薄，小型化，亞波長相位控制，消色可能性，Pixel-level 可控性/可調性，CMOS兼容工藝，晶圓級包裝的可能性的特點。同時胡教授也介紹了通過CMOS兼容平臺在12英寸晶圓上演示Flat Optics。最后胡教授講述了在12英寸平臺上IEM的 Flat Optics的發(fā)展現(xiàn)狀。

橙科微電子市場總監(jiān) 潘朝

  橙科微電子市場總監(jiān)潘朝發(fā)表《全集成高速DSP芯片》主題報告，他預測2020～2024全球光網(wǎng)絡收發(fā)芯片的年復合增長率為20%。高階調節(jié)方式(PAM4)已經成為以太網(wǎng)傳輸基礎，目前國內光芯片/電芯片國產化能力較弱。橙科微電子的50G PAM4 全集成DSP產品和解決方案，該解決方案具有高擺幅激光器驅動能力特點，同時具有降低BOM成本優(yōu)勢。其25G NRZ CDR產品和解決方案，具有CMOS工藝、工業(yè)級溫度、NRZ CDR集成Laser Driver等特點。硅光產品將在未來五年迎來迅猛發(fā)展，作為電芯片企業(yè)，橙科微電子希望與硅光產品企業(yè)合作。

亨通洛克利CTO 陳奔博士

  亨通洛克利CTO陳奔發(fā)表《硅光板上光互聯(lián)技術及路徑》主題報告，光模塊功效、成本已經開始成為通信網(wǎng)絡發(fā)展的主導。光子集成趕不上電子集成的步伐。電通道實際上成為瓶頸，集成硅光子技術簡化電通道。光互聯(lián)市場交換機的進化，其換代周期大概是18到24個月，51T交換機將使用400G和800G光模塊。亨通洛克利采用全方位優(yōu)化策略，優(yōu)化成本、密度、功耗及惰性等問題。光電協(xié)同組裝極大地簡化了電通道。在保證光模塊高速率前提下減少通道間隔，注意通道間串擾及噪音問題。

國科光芯董事長 劉敬偉

  國科光芯董事長劉敬偉發(fā)表《硅光芯片在激光雷達中的應用和思考》主題報告，他首先介紹了硅光芯片在激光雷達中的應用。硅光芯片在激光雷達中的應用的本質是什么?將包含發(fā)射、準直、掃描、濾波、接收、對準、耦合、探測等一系列復雜元件的激光雷達系統(tǒng)，集 成于一顆硅光芯片，用成熟經濟的CMOS工藝進行加工，在實現(xiàn)很低成本的同時獲得卓越性能。硅光自動駕駛激光雷達具有成本優(yōu)勢，批量化成本小于500人民幣。硅光自動駕駛激光雷達具有全固態(tài)，無任何機械移動部件;可以快速掃描，對任意感興趣的區(qū)域進行探測，幾乎無盲區(qū)，在遠距離的情況下也能達到高精度，具備4D探測，高靈敏度，抗干擾能力強等優(yōu)勢。硅光激光雷達除了應用于自動駕駛還可以應用于工業(yè)/安防，AR/VR,商用機器人，服務型機器人，消費級3D傳感器等。硅光激光雷達適用400nm-2000nm的激光。

旭創(chuàng)科技 鄭學哲博士

  旭創(chuàng)科技技術專家鄭學哲發(fā)表《CPO,a Wheel to Reinvent》主題報告，旭創(chuàng)科技主要核心競爭力包括非氣密&氣密封裝、單多模并行光學設計、高速數(shù)模電路設計及自主開發(fā)的測試平臺及智能化生產線等。為了跟上ASIC的規(guī)模，需要改造CPO，小型可插拔模塊不可能支持1.6T以上。合適的技術平臺至關重要，硅光學前景廣闊。仍然有許多挑戰(zhàn)，F(xiàn)RU離包激光光源，大端口計數(shù)光纖I/O，回流兼容2.5/3D OE集成，超高速OE器件，更有效的調制格式，熱管理等。新的商業(yè)模式可能正在出現(xiàn)，整合/垂直整合發(fā)生在系統(tǒng)和商用ASIC供應商之間。

  華進半導體研發(fā)技術總監(jiān)劉豐滿發(fā)表《高密度封裝-硅基光電子混合集成的核心技術》主題報告，高密度封裝是功能集成的重要路徑之一，用于芯片尺寸微縮的制造工藝受到物理極限的限制，業(yè)界通過晶體管結構不斷演變以及引進新的溝道材料，延續(xù)摩爾定律;另一方面，系統(tǒng)級封裝(SiP)是一種非尺寸依賴技術，通過不同工藝節(jié)點、不同材料、不 同功能的芯片整合在一起，實現(xiàn)功能集成，被業(yè)界視為后摩爾時代的核心技術與集成方案;芯片與系統(tǒng)封裝兩種系統(tǒng)集成路徑協(xié)同發(fā)展，共同解決系統(tǒng)集成的功能、功耗以及成本的問題。

魔技納米技術總監(jiān) 朱林偉

  魔技納米技術總監(jiān)朱林偉發(fā)表《跨尺度微納三維光刻技術及其在硅光集成中的應用》主題報告，微納制作主要用于宏觀尺寸加工。魔技納米將做芯片的技術用在三維制造上。具備納米級高精度及三維制造能力，適用于對加工精度要求極高的領域，主要應用于新材料(超材料、隱形材料、可復原材料等)，微納器件，新能源，航空航天，微流控，硅光芯片集成等。

  論壇最后，多位專家共同組成了硅光產業(yè)鏈話題討論，由國家信息光電子創(chuàng)新中心傅焰峰博士主持，中國聯(lián)通研究院高級工程師沈世奎，微電子所李志華，聯(lián)合微電子產品管理總監(jiān)馮俊波，雷神科技胡天琦，光梓科技史方，伽藍特林小龍六位專家擔任話題討論嘉賓。圍繞硅光PIC生態(tài)系統(tǒng)建設與發(fā)展話題展開討論，詳細內容請關注訊石會后相關報道。

  會議至此，圓滿結束!