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武汉实现中高端光芯片自主研发

发布日期:2021/6/10 11:10:54      来源:综合播报      作者:
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云岭光电5G用光芯片通过测试



云岭光电生产车间内,自研光通信芯片正在下线

      近日,从云岭光电获悉,该企业5G用25G激光器芯片经过了国际通信巨头严格的可靠性测试,是国内唯一一家通过测试的全国产化拥有自主知识产权企业。这意味着在光通信产业最上游的光芯片技术领域,武汉成为拥有中高端光芯片研发能力的技术高地。
      在云岭光电光通信芯片生产车间,微不可见的芯片被放在底座上。据了解,芯片通电后,会发出肉眼看不见的高频激光,将信号传输到光纤里。
      云岭光电总经理龙浩介绍,在光通信传输过程中,发射端将电信号转成光信号,通过光纤传递到接收端,光信号再转为电信号,才能被所有的智能设备“读懂”。实现电、光之间转换的,就是光芯片。
      “大约4年前,不知是谁最先发起了‘集结号’,在全球各地的几位资深专家相约回汉,开创光芯片制造事业。”龙浩介绍,“如果不自己干,说不准哪天光芯片就要断供。”
      在中国,光芯片产业一直都在低端徘徊。有资料显示,2.5Gb/s及以下速率光芯片国产化率超过80%,10Gb/s国产化率不足30%,而25Gb/s及以上速率光芯片却处于产业被“卡脖子”状态。
      几位资深专家创立云岭光电,约定不买不靠,全流程自主研发,并瞄准25Gb/s及以上的中高端光芯片。
      “我们的晶圆全部为自主研发。”龙浩说,光芯片第一步就是外延片制造,其质量往往影响光芯片性能,只有少数国家的少数企业可以商业化生产。
      在云岭光电“外延材料生长区”,技术人员通过上千次研发试验,让纳米级材料生长出来,成为光芯片的“肌底”。在此技术上,再进行光栅制备、光刻、刻蚀、清洗、测试等。最后还要经过从-40℃到90℃的温度测试,最后形成巴掌大小的晶圆,上面密密麻麻排布有一万多颗25G光通信芯片。
      4年间,云岭光电逐步实现从激光器芯片设计、外延设计及材料生长、晶圆制造、芯片测试和验证的全流程研发和生产能力。现有世界先进半导体制造与检测设备300多台套,百级/千级/万级净化厂房6000平方米,可年产光通信芯片7200万颗。
      “不用买‘种子’,还能自己种‘庄稼’,优势正在凸显。”云岭光电董事长熊文介绍,实现核心材料自己研制后,可将“生长”时间控制在一周内,相较在国外购买外延片或晶圆要快3个月,这样大大缩短产品迭代周期。云岭光电在很短时间送样成功,多款光芯片产品全面达到下游通信巨头的测试要求。
华工科技二十载延长光通信自主产业链
      随着全球5G网络的部署,从云端数据中心一直到个人电脑、智能手机和物联网终端,传统的铜线传输已经不能满足当下的信息传输体量,“光通信”是解决这一问题的终极方案,而光模块是光通信设备中最重要的一环。日前,华工科技旗下核心子公司华工正源宣布:应用于下一代数据中心的400G光模块产品实现全系列批量出货。
      据了解,在整个光通信产业链里,光模块是光通信设备最重要的组成部分。光模块的作用是在发射端将设备的电信号转换成光信号,在接收端将光信号还原成电信号。华工正源光模块年产能超过3000万只,已成长为全球最大的光模块生产厂商之一。
      在20年前成立时,谁也没想到华工科技这项业务能走得这么远。“彼时历经金融危机和光通信泡沫双重打击下,企业发展崎岖难走,但凭借自主创新的狠劲,2008年企业获得重要客户2.5G光模块的批量订单,销售额大幅增长,慢慢突围。”华工正源总经理胡长飞介绍,当华工正源成为国内首家获得华为5G光模块订单的企业时,很多人还在打听这家横空出世的企业。
      “只有掌握了关键核心技术,才能摆脱同质化竞争,并在面临危机时在产业链上下游竞争中占据优势。”华工科技董事长马新强回望20年前,华工科技作为一家年营业额不足8000万元的校办企业、却超前布局光模块时说,华工科技成立之初就提出了一个目标:代表国家竞争力,具备国际竞争力,须将真本事一样一样长在自己身上,不断向更具高附加值的产业链上游溯源。

      从一束光出发,华工科技以信息通信技术为重要支撑的光联接、无线联接业务的完全自主产业链条,逐渐清晰。华工科技通过企业内部创业及引入国际专家等,除光模块外,光模块核心器件光芯片也实现自研。华工科技与国际技术专家团队发起成立的云岭光电,在2019年实现10G光芯片量产,目前已完成25G光芯片量产,除供应给下游的华工正源外,已独立闯市场,收获巨头订单。


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