在光子集成领域核心技术处于世界领先水平 西安这家硬科技企业追“光”而生

3月11日，在西安奇芯光电科技有限公司（以下简称“奇芯光电”）实验室里，工作人员正在对一批晶圆材料进行详细“体检”，另一边，工作人员则在进行芯片的封装和测试。

作为国家级专精特新“小巨人”企业和陕西省光子产业链主企业，奇芯光电已成功研制出8通道Mux/Demux芯片和组件，该产品已批量交付客户用于800G光模块，也可支撑下一代1.6T光模块的应用。奇芯光电8通道Mux/Demux芯片和组件实现了尺寸更小、能耗更低、使用更简单、有效降低光器件的工艺复杂度等难题，具有极大的国产替代空间，支撑智能算力产业未来的迭代更新。

公司创始团队受邀回到西安发展

奇芯光电作为中国科学院西安光机所（以下简称“西安光机所”）孵化出来的第一批硬科技企业，经过十年的发展，目前已经成为了全球大规模光子集成行业中稀缺的IDM产业生态企业之一，从材料开发一直延伸到高性能光子集成芯片设计、晶圆制备、芯片封测、光器件和模块开发、自动化封测设备和数字化工厂成套软件等光子集成全系列产品，具有硅光产业的垂直整合能力。

2024年是奇芯光电扎根西安的第十年。回忆起奇芯光电的发展，公司创始团队感叹：“十年磨一剑，也是奇芯坚守的十年、追光而生的十年。”

如果将半导体集成电路比作“皇冠”，光子集成芯片就好比是皇冠上的“明珠”。十年前，国内光子集成产业萌发出巨大的发展机会，中科院西安光机所提出了“拆除围墙、开放办所”的理念，公司创始团队受邀回国发展。2014年2月，西安奇芯光电科技有限公司正式成立，主要从事光子集成项目的产业化工作。那时西安光机所联合地方政府、高校、院所、企业，共同发起成立陕西省光电子集成电路先导技术研究院，打造光电子集成产业创新型服务平台，奇芯光电就落户在这里。

对于初创企业，尤其是硬科技企业又是芯片行业的企业来说，资金短缺是一个不可逾越的难题。2013年，西安光机所产业化团队联合西科控股，发起成立了国内第一家专注于硬科技投资孵化机构——中科创星，为科技创业者提供专业、深度、全面的投资，以及孵化和融资解决方案。

“西科控股、中科创星、陕西光电子集成电路先导技术研究院给予我们很大支持。”奇芯光电副总经理沈镇说，从投融资，到法律、财务、人力资源等，企业得到了全方位的支持和帮助。

扎根西安，经过十年的发展，如今奇芯光电已自主研发出高折射率、低损耗、低成本及三维大规模光电子集成技术，目前技术和产品均处于国内或国际领先地位。

沈镇欣喜地告诉记者，今年开年两个月来，订单量暴涨，已经达到了去年全年的量，是一个非常好的开端。他表示，随着ChatGPT、AI和超算等应用的迅速崛起，数据交互的流量快速增加，市场对高速光模块、光交叉连接和光开关的需求将大幅增长。

性能更优异 性价比更高

“AI芯片是人工智能产业的核心硬件，自ChatGPT的诞生以来，AI大模型正成为行业渗透的主流AI技术，而且随着AI模型参数量的不断攀升，大数据和先进算力在AI大模型技术迭代和应用中的重要性愈发突出。”沈镇介绍，随着AI应用的快速发展，算力集群为高速率低时延的高速光网络提出了新的需求，促使相应的光模块向高速率方向发展的速度加快。

市场对速率更高、功耗更低、成本更低、性能更好的光器件的追求是永无止境的。而奇芯光电创新的硅基改性材料平台完成的高速率光芯片和组件产品，能够帮助客户实现高速率、低功耗、高带宽的数据链路信号传输。

据了解，硅基改性材料是奇芯光电核心竞争力的主要来源之一，奇芯光电拥有自主知识产权并达到量产能力的硅基改性材料平台，具有超低损耗、超低偏振敏感性、超高温度稳定性、超高耦合效率、超高均匀一致性和超低制备成本的优势，综合性能世界领先。同时，基于硅基改性材料平台发展出多材料三维异质集成混合材料体系，大幅拓展纯硅材料光子集成的应用外延。

奇芯光电的核心优势除了新材料体系之外，另一个重要的方面是具备自主晶圆制备能力。自主晶圆制备能力一方面加快了奇芯光电的研发进度，另一方面可以通过工艺优化，生产出比竞争对手性能更优异、性价比更高的硅光集成芯片。

“目前公司的产品涵盖‘光传感、光传输、光计算’三大领域，光传输产品普遍应用到城域网、接入网、5G网络和数据中心等。随着光模块中通道数量和功能的增加，光模块的集成度迅速上升。硅光集成芯片具有‘多通道、高密度、小尺寸、低功耗、低成本’等优点，因此将会在800G及更高速率的光模块中实现批量商用。”沈镇介绍。

据了解，在光传感领域，公司的激光雷达芯片将用于车载激光雷达系统中，目前与激光雷达的龙头厂家已经形成或正在洽谈合作。在光计算领域，公司的全光神经网络计算技术主要应用于以快速图像识别为代表的加速计算和并行计算，目前正在与新能源汽车、语音识别、基因工程、超算中心等洽谈合作。

正筹建光子科技陕西实验室

作为我省光子产业链链主企业，奇芯光电现拥有专利64项，其中发明专利39项。说到企业发展的愿景，沈镇表示，奇芯光电致力于做光子领域的领导者，引领光子集成核“芯”技术，重塑光通信行业版图。

近年来，我省光子产业链快速发展，初步形成了从材料到设计，再到系统的光子全产业链生态体系。2021年，陕西省提出“追光计划”，目标是形成陕西光子产业发展全生态体系，打造全球光子技术原始创新高地、国家光子产业发展主阵地和具有全球影响力的光子产业生态高地。

经过两年发展，从“追光计划”升级为“跃迁行动”，光子产业的发展取得了丰硕成果。目前，我省产业链上的光子企业已增加至320余家，年产值达到300亿元，未来将打造千亿级光子产业集群，

下一步，陕西将打造高能级新型研发机构，筹划申建光子科技陕西实验室，由陕西省光子产业创新中心牵头，以中国科学院西安分院、陕西省光子产业创新联合体为核心，联合西安光机所、西安电子科技大学、西北大学等打造光子领域国家高能级新型研发机构，筹建光子科技陕西实验室，已纳入全省陕西实验室组建计划，积极探索陕西省光子产业“大科学装置+共性技术平台+科技金融+创新联合体”为一体的综合性实验室，建设“一流的核心技术、一流的研究团队、一流的产业服务、一流的共性平台”，围绕基础研究、前沿科技、关键技术攻关、成果转移转化，促进创新链、产业链、人才链、资金链深度融合，占领未来光子技术发展的战略制高点。 

文／图 西安报业全媒体记者 关颖