IFOC 2021時(shí)光人物 | 中科院半導(dǎo)體研究所研究員趙玲娟

訊石光通訊網(wǎng) 2021/8/19 16:56:20

  ICC訊 2021年9月14-15日,第20屆訊石光纖通訊市場(chǎng)暨技術(shù)專題研討會(huì)(簡(jiǎn)稱“訊石研討會(huì)”,“IFOC 2021”)將在深圳·寶安·國際會(huì)展中心希爾頓酒店隆重舉行。屆時(shí),來自運(yùn)營商、設(shè)備商、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商、光模塊器件企業(yè)、芯片等領(lǐng)域的全球知名講師團(tuán)隊(duì)將圍繞七大專題展開深入探討,熱點(diǎn)全覆蓋,解析新未來。

  值此訊石二十周年之際,IFOC 2021為光通信行業(yè)意見領(lǐng)袖及代表人物開辟新的記錄篇章,展現(xiàn)奪人風(fēng)采。本篇采訪中科院半導(dǎo)體研究所研究員,博士生導(dǎo)師趙玲娟女士,從研究所的專業(yè)視角解答行業(yè)關(guān)心的問題。

  趙玲娟女士長(zhǎng)期從事InP基半導(dǎo)體激光器及其光子集成技術(shù)研究,內(nèi)容涉及高速率半導(dǎo)體激光器、電吸收調(diào)制器、半導(dǎo)體光放大器、半導(dǎo)體可調(diào)諧激光器等相關(guān)集成光發(fā)射器件,以及半導(dǎo)體鎖模激光器,集成雙模激光器等集成光子信息處理和集成微波光子學(xué)器件。承擔(dān)了國家863課題、973項(xiàng)目課題、國家重點(diǎn)專項(xiàng)課題以及國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等。課題組擁有以MOCVD材料生長(zhǎng)為基礎(chǔ),以選區(qū)外延生長(zhǎng)技術(shù)、對(duì)接技術(shù)、量子阱混雜技術(shù)等單片集成技術(shù)為支撐的InP基光子集成技術(shù)平臺(tái),研制出高速半導(dǎo)體激光器,寬帶可調(diào)諧激光器、集成雙模激光器、DFB陣列、EML陣列、TEML陣列、多波長(zhǎng)鎖模激光器、Si基混合集成激光器及其陣列等一系列光子集成芯片,是我國InP基光子集成技術(shù)的輻射和人才培養(yǎng)基地。

  以下為采訪問答

  訊石:相干、可調(diào)是近年來行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)之一,如何看待相干模塊在超高速率方面的發(fā)展前景?

  趙玲娟:隨著光子集成芯片技術(shù)的發(fā)展,相干技術(shù)一方面在不斷提升單波傳輸速率,另一方面相關(guān)技術(shù)在不斷成熟,成本在不斷降低,極可能下沉到中短距離通信應(yīng)用。相干和波長(zhǎng)可調(diào)諧技術(shù)下沉到中短距離光通信可能是Tbit級(jí)光接入面臨的現(xiàn)實(shí)選擇。能否實(shí)現(xiàn)低成本窄線寬與可調(diào)諧激光器是這兩項(xiàng)技術(shù)能否得到廣泛應(yīng)用的前提。一方面,需要在保證單元器件性能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)低成本制造;另一方面,利用光子集成技術(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)窄線寬與可調(diào)諧的功能集成將是未來小型化、低成本、動(dòng)態(tài)可調(diào)全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。從材料體系來看,InP基光子集成和Si基混合集成都是可選技術(shù)路線,最終取決于哪種技術(shù)能更早實(shí)現(xiàn)低成本量產(chǎn)。高速直調(diào)或者外調(diào)制的可調(diào)諧激光器,是構(gòu)建動(dòng)態(tài)可調(diào)全光網(wǎng)絡(luò)的低成本核心芯片,最有可能成為最先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的InP基光子集成芯片。

  訊石:產(chǎn)學(xué)研一直是行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn),中科院在通信光芯片方面產(chǎn)學(xué)研有怎樣的想法和布局?

  趙玲娟:中國科學(xué)院的相關(guān)研究所,如半導(dǎo)體研究所、微電子研究所所、長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所,蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所等,在通信光芯片方面一直在加大研發(fā)的投入,取得了一些先進(jìn)的成果,與此同時(shí)也非常注重通信光子芯片的產(chǎn)業(yè)化,與很多地方合作成立光電子芯片的研究院,致力于光電子芯片的成果轉(zhuǎn)化。中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所作為仕佳光子的核心技術(shù)提供方,在通信無源及有源光子芯片方面,成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,助力仕佳光子登陸科創(chuàng)版。同時(shí),半導(dǎo)體所也與國內(nèi)其它領(lǐng)先的光電子器件與模塊廠商建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系,在III/V族與Si基光收發(fā)芯片領(lǐng)域做了廣泛布局。一方面,利用自己的科研優(yōu)勢(shì)和技術(shù)積累為企業(yè)解決“卡脖子“問題提供技術(shù)支撐,另一方面,也著眼于未來應(yīng)用,積極布局應(yīng)用前瞻性芯片研究,為行業(yè)持續(xù)發(fā)展提供新的技術(shù)思路或參考。與工業(yè)界密切配合,讓科研力量落在實(shí)處,是中科院在新形勢(shì)下工作重心之一。同時(shí),在教育領(lǐng)域,中國科學(xué)院大學(xué)依托中科院的各個(gè)研究所,將在光電子芯片領(lǐng)域?yàn)槲覀儑依^續(xù)培養(yǎng)、輸送大量的科研及產(chǎn)業(yè)化人才。

  訊石:您認(rèn)為國內(nèi)通信光芯片行業(yè)與海外領(lǐng)先企業(yè)/研究所相比差距主要體現(xiàn)在哪些地方,通過怎樣的方式才能在更短時(shí)間追上或者領(lǐng)先海外?

  趙玲娟:國內(nèi)通信光芯片企業(yè)與海外領(lǐng)先企業(yè)相比,持續(xù)性研發(fā)投入還需要進(jìn)一步加大,包括資金和人員。雖然通過國家重點(diǎn)專項(xiàng)等方面的支持,推動(dòng)了產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合,但結(jié)合的力度和深度還有待深入。希望國家通過制定更加詳細(xì)的光子芯片發(fā)展規(guī)劃及路線圖,并加以持續(xù)不斷支持,充分發(fā)揮地方政府以及企業(yè)的積極性,通過產(chǎn)學(xué)研更加緊密的結(jié)合,吸引海外光芯片高端人才,提升我國光芯片的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。另外光芯片行業(yè)和微電子芯片一樣,國產(chǎn)芯片最大的難題和差距還是在于芯片制造能力、芯片制造設(shè)備和相應(yīng)配套原材料的研發(fā)能力,其背后仍然是是基礎(chǔ)科學(xué)、工程科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)的沉積。光子芯片行業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展,需要全面從基礎(chǔ)科學(xué)的研究與創(chuàng)新上來做產(chǎn)業(yè)提升。光子集成芯片作為光芯片發(fā)展的必然方向,需要國家、地方政府以及企業(yè)的高度重視。短期內(nèi)III-V化合物半導(dǎo)體光子集成芯片的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展可能更適合于垂直整合方式(IDM),長(zhǎng)期來看,光子集成技術(shù)通用標(biāo)準(zhǔn)化加工平臺(tái)(Foundry)將會(huì)是一個(gè)必然發(fā)展趨勢(shì),這與集成電路的發(fā)展途徑是一致的。

  結(jié)語

  光子集成是光子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),高速直調(diào)或者外調(diào)制的可調(diào)諧激光器,是構(gòu)建動(dòng)態(tài)可調(diào)全光網(wǎng)絡(luò)的低成本核心芯片,最有可能成為最先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的InP基光子集成芯片;

  Foundry提供的制造服務(wù)可針對(duì)客戶對(duì)產(chǎn)品與產(chǎn)能的要求進(jìn)行調(diào)整。且由于生產(chǎn)線產(chǎn)品組合多元,在制造成本控管方面較IDM更具彈性空間。所以長(zhǎng)期來看,標(biāo)準(zhǔn)化光子集成技術(shù)平臺(tái)是光子集成的必然發(fā)展趨勢(shì);

  當(dāng)前國產(chǎn)芯片最大的差距是制造能力、芯片制造設(shè)備和相應(yīng)配套原材料的研發(fā)能力,涉及較多基礎(chǔ)性學(xué)科問題,只有把基礎(chǔ)打扎實(shí)了,芯片產(chǎn)業(yè)才能不斷創(chuàng)新發(fā)展。需國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等給予支持,創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè),加大人才培養(yǎng),增強(qiáng)上下游企業(yè)的研發(fā)能力和制造工藝水平,共同打造芯片產(chǎn)業(yè)鏈。

新聞來源:訊石光通訊網(wǎng)

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