我国首款商用100G硅光芯片在中国信科集团成功研制投产

日前，由国家信息光电子创新中心、光迅科技、光纤通信技术和网络国家重点实验室、中国信息通信科技集团联合研制成功的“100G硅光收发芯片”正式投产使用，实现100G/200G全集成硅基相干光收发集成芯片和器件的量产，并通过了用户现网测试，性能稳定可靠。该系列产品支持100~200Gb/s高速光信号传输，具备超小型、高性能、低成本、通用化等优点，可广泛应用于传输网和数据中心光传输设备。

该款商用化硅光芯片在一个不到30平方毫米的硅芯片上集成了包括光发送、调制、接收等近60个有源和无源光元件，是目前国际上已报道的集成度最高的商用硅光子集成芯片之一。该芯片完成封装后，其硅光器件产品的尺寸仅为312平方毫米，面积为传统器件的三分之一，可以全面满足CFP/CFP2（外形封装可插拔）相干光模块的需求。

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（c)

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图：商用100G/200G硅基相干光收发(a)芯片和(b)器件；实测硅光器件的(c) 128Gb/s PDM-QPSK和(d) 256Gb/s PDM-16QAM光星座图

国家信息光电子创新中心专家委员会主任余少华院士表示：“硅材料来源丰富，成本低，机械性能、耐高温能力非常好，便于芯片加工和封装。借助集成电路已大规模商用的CMOS工艺平台实现硅光芯片的生产制造，可以有效解决我国高端光电子芯片制造能力薄弱、工艺能力不足的问题。不过，硅材料属间接带隙半导体材料，需要解决硅基光源加工和众多光元件集成难题；硅材料不存在线性电光效应和光电探测功能，也需要解决调制器加工和锗硅外延生长难题。加上硅光芯片对高端光器件的带宽、集成度、性能、功耗、可靠性和成本等要求极高，使得多年来硅光芯片一直是我国光通信行业的一只拦路虎。此次工信部主导成立国家信息光电子创新中心，及时推动四家单位通力合作实现了100G硅光芯片的产业化商用，不仅展现出硅光技术优势，也表明我国已经具备了硅光产品商用化设计的条件和基础。我们十分期待未来几年硅光技术在光通信系统中的大规模部署和应用，推动我国自主硅光芯片技术向超高速超大容量超长距离、高集成度、高性能、低功耗、高可靠的方向发展。”