为我国光子集成注入强“芯”剂

深蓝色的畅想

宽带网络已成为当今人们生活不可或缺的一部分。近年来，政府多次敦促运营商“提速降费”，然而消费者对目前的“速”和“费”仍不够满意。

网络升级成本高、难度大是运营商难提“速”、难降“费”的一大原因。我们目前使用的GPON（新一代宽带无源光综合接入标准）网络无法保障实现百兆或千兆的家庭宽带接入，从GPON升级到10GPON，运营商将面临成本剧增、网络受影响和投资回报率低等诸多困境。

为减轻通讯设备商和运营商的成本压力、加速接入网的升级换代，中科院西安光学精密机械研究所（以下简称西安光机所）研究员程东带领团队从“芯”入手，成功研发“光纤到户网络中的光子集成”技术，为我国光子集成产业的快速发展注入一针强“芯”剂。

钻技术，打破壁垒

“我们的集成芯片集成度高、体积小，使得端口密度大幅增加，机房需要的空间只需有现在的四分之一，不仅节约了运营商的成本，也降低了功耗。”程东说。

“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’。”程东告诉《中国科学报》，过去几十年，国内外主要开展的是机电一体化，随着信息技术的发展，需要引入光子集成技术，用新材料、新理论、新工艺去突破工艺技术的局限性，真正做到光机电算一体化。

由于光子集成芯片行业属于高技术密集型行业，具有极高的技术壁垒和复杂的工艺流程，研发周期长、投入大，让国内诸多企业望而却步。程东透露，团队研发的高集成度Combo PON光收发器件，使用的是拥有自主知识产权的芯片，技术先进、性价比高，打破了国外厂家在光收发器件中光子集成技术的壁垒，填补了国内在接入网络中光子集成领域方面的空白。

然而，研发过程谈何容易。“对于芯片而言，其可生产性要求产品同时满足高良率、高日产出率和低成本等条件，样品的工艺远不能满足生产的要求。”为解决产品的工艺问题，程东带领团队开展了近3年的技术攻关，“整个工艺的过程要逐步分解，每分解一步，就要开展2000小时的可靠性验证，这是一个庞大的系统工程。”

“即使产品满足了供货要求，我们仍要不断优化使其更完美。”程东对产品的要求非常苛刻，“能用就行”在他这里根本行不通。他认为中国要从制造大国变成制造强国必须要有工匠精神，要拒绝“差不多主义”。