【IOE杭州】集成光电子技术工业论坛圆满举行
发布时间：2018-10-31 17:29:41 热度：3220
2018年10月26日,“集成光电子技术工业论坛”在杭州开元名都大酒店成功举办。此次论坛会吸引了业内众多同仁与会交流，光纤在线作为特邀媒体提供与会支持。
集成光电子技术在电信、高性能计算、DNA测序、量子信息等多个领域都取得了长足进步。本次论坛汇集了全球顶尖的集成光电子技术产品方案企业、测试生产测试设备企业及学术届领秀共同探讨和分享最新的集成光电子技术方案与应用。
活动现场
上海微技术工业研究院 汪巍 博士
我国硅光芯片流片加工严重依赖美国、新加坡、比利时等国家和地区，使得我国在国家各级研发计划支持下发展的关键技术大量流失。由于缺乏完整、稳定的器件加工工艺平台以及工艺人才队伍，国内还难以形成完备的标准化器件研发体系和标准设计开发工具，导致芯片研发周期长、效率低，造成我国光通信器件技术与国外差距扩大。SITRI打造一条先进的90 nm/200 mm硅光中试线，开发了世界领先的硅光电器件库，为高校科研院所及企业提供FullMask和MPW流片服务。除去在传统通信波段的应用，硅光电芯片在整个短波红外波段都有着广泛的应用前景。通过引入GeSn材料，硅基探测器的探测范围可以覆盖整个短波红外波段。本报告分别介绍了GeSn pin型探测器，雪崩光电探测器和光电晶体管探测器的研究现状，并讨论了GeSn探测器的研究方向。基于大尺寸硅片上高质量GeSn材料外延生长的实现，GeSn探测器离市场越来越近。
上海交通大学 周林杰 博士
随着网络传输数据流量的爆炸性增长，传统电交换由于其有限的带宽和高功耗将很难满足网络带宽发展需求。光交换能直接在光域上完成光信道间信息的交换，具有高速、宽带、透明、低功耗以及潜在的低成本等诸多优点，能满足下一代全光交换网络、数据中心和高性能计算机光互连网络建设的迫切需求。本报告针对光开关芯片面向全光网络中高速、大端口、低功耗的需求，对光开关技术进行了总结，介绍了集成光开关技术发展现状及核心技术。相比于其他技术实现光开关阵列集成芯片，硅基集成光开关具有结构紧凑、功耗小、成本低以及与CMOS工艺兼容的优势，适合大规模光开关制作和量产，具有潜在的巨大市场商用价值。报告重点介绍了实现硅基光开关的核心单元器件以及几种代表性光开关阵列。采用传统的硅基光开关方案（如MZI结构或微环结构）和调节方式（热调或注入载流子电调）在损耗、串扰、功耗、偏振相关性等方面已不能满足实际光通信系统对多端口光开关阵列的需求。特别需要指出的是不管是热调和电调都需要消耗很大的功耗来保持某一种开关状态，且开关状态具有易失性（断电后开关状态无法保持），这限制了光开关规模的拓展，降低了它在光通信系统中的实用性。未来可以探索采用相变材料和硅波导相结合，来突破目前平面集成光开关在端口数、功耗、易失性、偏振相关性等方面问题，设计并实现CMOS工艺兼容的具有自保持能力的光开关芯片。
Silicon Photonics Platform 曹国威 博士
报告介绍了硅基光电子研究生态系统的构造及现状，并分别从研究方向、设计能力、工艺平台、封装技术等方向介绍了国内硅基光电子研究的情况。报告认为硅基光电子的获得成功的基础在于晶圆级工艺，研发导向需要开拓更多消费级大容量市场。从设计上，需要面向系统、自动化和大规模制造形成新的设计思路、规则和方法，建立完善可靠的、功能参数驱动的参数化器件库，让设计者把更多地精力投入系统功能的实现。从工艺平台上，需要提供更接近于晶圆厂的工艺能力、更稳定的器件性能保障以及更短的流片周期。从封装技术上需要开发无源对准和自动化光学封装技术，实现2.0dB以内的插损和大批量工艺能力，并形成封装标准；在国内建立面向硅基光电子芯片的高速封装能力。
深圳市伽蓝特科技有限公司 张松伟 博士
此次会议与大家分享了《硅基光电子封装与测试自动化》，报告简述了高速硅基光电子光通信模块的封装路径，从光源自动封装、硅光芯片自动测试、光纤连接器自动处理、两步耦合等方面介绍了研发和量产装备的开发进展。
南京航空航天大学 薛敏 博士
报告以“面向光子集成芯片的频率响应测试、分析和校准”为主题，介绍并分析了现有光-电、电-光和光-光器件测试技术及其关键挑战。针对光-电、电-光和光-光器件面临的测试系统无法自校准、相位调制器矢量响应难以获取和光-光器件测试分辨率低三方面关键挑战，提出了基于非对称双边带调制的电光器件自校准测试技术、基于相位调制-幅度调制的相位调制器矢量响应测试技术和基于非对称双边带调制的超高分辨率光矢量分析技术。融合上述关键技术成功研制了通用光元器件分析仪，可实现光-电、电-光和光-光器件超高分辨率（可达kHz量级）幅度响应和相位响应的测试，可实现测试系统自校准。配合片上校准件，可实现集成光子芯片的片上测试。报告最后给出了设备在多家高校、科研院所和公司进行光子集成芯片测试的测试实例。
Nanoscribe GmbH, Germany 崔万银 博士
报告简述了三维激光直写系统的工作原理、加工特点，以及该设备在光通信、微纳光学、生物等领域的应用情况。
Photonic Professional GT是全球最高精度的激光直写系统。 基于双光子聚合原理，这台设备能够实现增材制造和无掩模光刻等两种高端加工手段。 其打印的最小特征尺寸为200纳米，并且能够进行满足光学质量要求的表面平整化处理。该系统具有两种强大的写入模式，任意三维轨迹的压电模式和逐层超快扫描的振镜模式，可以满足客户各种定制化的加工需求。 具有了这些独特的功能，该系统完美的实现了从纳米、 微米到介观尺度样品的各种复杂的三维打印。
Denselight Semiconductor, Singapore Lam Yee Loy
报告介绍PIC的研究发展：基于Denselight公司的HiPP平台提供集成传感光学设计和读写系统。Denselight的母公司POET Technologies是一家先进的半导体开发和制造的上市公司，致力于通过器件设计和封装的单片和混合方法实现光子和电子的集成。公司积极发展新的解决方案，结合InP为基底的光子芯片和介质波导，封装到一个单芯片上。这种方法保证高成本器件的替换的可能性，如：用嵌入式的介质替换反射镜和透镜。降低数据通信市场（如500m~10km数据通信）潜在解决方案的应用成本。另外， POET全资子公司Denselight在传感跟数据通信市场，销售基于InP器件的测量和数据通信的超辐射发光二极管，提供各种形式，有芯片，模块以及高价值的可编程子系统。通过独有的芯片设计平台，可以降低现有的产品成本至70%。在巨大的，潜在上升的100G，400G收发模块市场，可提供集成的收发模块，以及有源及无源器件。
圣德科（上海）光通信有限公司 陈珏璋 博士
Santec成立于1979年，2001年于大阪证券所JASDAQ Japan成功上市。拥有近40年光通信产业经验，在MEMES技术、LCos 、 OCT和光学薄膜技术上有着丰富应用经验。santec自主研发、生产的产品被广泛应用于光通信、光模块企业以及各大高校、研究所。
Santec对于扫频测试系统有着严格的测试标准，利用以高分辨率和高精度为标准的高速分析测试解决方案。结合Santec的TSL系列可调谐激光器与光功率计（MPM-210或MPM-200）、数据模块（PCU-100）和自定义软件相组合，完整的扫描测试系统优化WDL和PDL测量用于研发和生产环境。
滨松光子学商贸（中国）有限公司 王梓 博士
本次报告介绍了可以使通信量实现爆炸级增长的涡旋光技术以及滨松空间光调制器在涡旋光技术的应用。 复用技术是提高光通信带宽的主要方式。由于不同拓扑量子荷的涡旋光互相正交，并且拓扑量子荷值最高可以达到360，因而基于涡旋光的复用技术(OAM-DM)可以显著的提高通信的带宽。 滨松光子学的空间光调制器由于其相位的高线性、高准确性、高稳定性，简单易用的软件，令其特别适合用来产生高质量的高拓扑量子荷数的涡旋光。
IOE系列活动是针对光子集成领域的技术交流会，已经成功在南京，武汉，广州，北京，中山，杭州巡回举办。未来，我们还将继续举办，敬请关注光纤在线相关报道。
集成光电子技术在电信、高性能计算、DNA测序、量子信息等多个领域都取得了长足进步。本次论坛汇集了全球顶尖的集成光电子技术产品方案企业、测试生产测试设备企业及学术届领秀共同探讨和分享最新的集成光电子技术方案与应用。
我国硅光芯片流片加工严重依赖美国、新加坡、比利时等国家和地区，使得我国在国家各级研发计划支持下发展的关键技术大量流失。由于缺乏完整、稳定的器件加工工艺平台以及工艺人才队伍，国内还难以形成完备的标准化器件研发体系和标准设计开发工具，导致芯片研发周期长、效率低，造成我国光通信器件技术与国外差距扩大。SITRI打造一条先进的90 nm/200 mm硅光中试线，开发了世界领先的硅光电器件库，为高校科研院所及企业提供FullMask和MPW流片服务。除去在传统通信波段的应用，硅光电芯片在整个短波红外波段都有着广泛的应用前景。通过引入GeSn材料，硅基探测器的探测范围可以覆盖整个短波红外波段。本报告分别介绍了GeSn pin型探测器，雪崩光电探测器和光电晶体管探测器的研究现状，并讨论了GeSn探测器的研究方向。基于大尺寸硅片上高质量GeSn材料外延生长的实现，GeSn探测器离市场越来越近。
随着网络传输数据流量的爆炸性增长，传统电交换由于其有限的带宽和高功耗将很难满足网络带宽发展需求。光交换能直接在光域上完成光信道间信息的交换，具有高速、宽带、透明、低功耗以及潜在的低成本等诸多优点，能满足下一代全光交换网络、数据中心和高性能计算机光互连网络建设的迫切需求。本报告针对光开关芯片面向全光网络中高速、大端口、低功耗的需求，对光开关技术进行了总结，介绍了集成光开关技术发展现状及核心技术。相比于其他技术实现光开关阵列集成芯片，硅基集成光开关具有结构紧凑、功耗小、成本低以及与CMOS工艺兼容的优势，适合大规模光开关制作和量产，具有潜在的巨大市场商用价值。报告重点介绍了实现硅基光开关的核心单元器件以及几种代表性光开关阵列。采用传统的硅基光开关方案（如MZI结构或微环结构）和调节方式（热调或注入载流子电调）在损耗、串扰、功耗、偏振相关性等方面已不能满足实际光通信系统对多端口光开关阵列的需求。特别需要指出的是不管是热调和电调都需要消耗很大的功耗来保持某一种开关状态，且开关状态具有易失性（断电后开关状态无法保持），这限制了光开关规模的拓展，降低了它在光通信系统中的实用性。未来可以探索采用相变材料和硅波导相结合，来突破目前平面集成光开关在端口数、功耗、易失性、偏振相关性等方面问题，设计并实现CMOS工艺兼容的具有自保持能力的光开关芯片。
报告介绍了硅基光电子研究生态系统的构造及现状，并分别从研究方向、设计能力、工艺平台、封装技术等方向介绍了国内硅基光电子研究的情况。报告认为硅基光电子的获得成功的基础在于晶圆级工艺，研发导向需要开拓更多消费级大容量市场。从设计上，需要面向系统、自动化和大规模制造形成新的设计思路、规则和方法，建立完善可靠的、功能参数驱动的参数化器件库，让设计者把更多地精力投入系统功能的实现。从工艺平台上，需要提供更接近于晶圆厂的工艺能力、更稳定的器件性能保障以及更短的流片周期。从封装技术上需要开发无源对准和自动化光学封装技术，实现2.0dB以内的插损和大批量工艺能力，并形成封装标准；在国内建立面向硅基光电子芯片的高速封装能力。
此次会议与大家分享了《硅基光电子封装与测试自动化》，报告简述了高速硅基光电子光通信模块的封装路径，从光源自动封装、硅光芯片自动测试、光纤连接器自动处理、两步耦合等方面介绍了研发和量产装备的开发进展。
报告以“面向光子集成芯片的频率响应测试、分析和校准”为主题，介绍并分析了现有光-电、电-光和光-光器件测试技术及其关键挑战。针对光-电、电-光和光-光器件面临的测试系统无法自校准、相位调制器矢量响应难以获取和光-光器件测试分辨率低三方面关键挑战，提出了基于非对称双边带调制的电光器件自校准测试技术、基于相位调制-幅度调制的相位调制器矢量响应测试技术和基于非对称双边带调制的超高分辨率光矢量分析技术。融合上述关键技术成功研制了通用光元器件分析仪，可实现光-电、电-光和光-光器件超高分辨率（可达kHz量级）幅度响应和相位响应的测试，可实现测试系统自校准。配合片上校准件，可实现集成光子芯片的片上测试。报告最后给出了设备在多家高校、科研院所和公司进行光子集成芯片测试的测试实例。
报告简述了三维激光直写系统的工作原理、加工特点，以及该设备在光通信、微纳光学、生物等领域的应用情况。
Photonic Professional GT是全球最高精度的激光直写系统。 基于双光子聚合原理，这台设备能够实现增材制造和无掩模光刻等两种高端加工手段。 其打印的最小特征尺寸为200纳米，并且能够进行满足光学质量要求的表面平整化处理。该系统具有两种强大的写入模式，任意三维轨迹的压电模式和逐层超快扫描的振镜模式，可以满足客户各种定制化的加工需求。 具有了这些独特的功能，该系统完美的实现了从纳米、 微米到介观尺度样品的各种复杂的三维打印。
报告介绍PIC的研究发展：基于Denselight公司的HiPP平台提供集成传感光学设计和读写系统。Denselight的母公司POET Technologies是一家先进的半导体开发和制造的上市公司，致力于通过器件设计和封装的单片和混合方法实现光子和电子的集成。公司积极发展新的解决方案，结合InP为基底的光子芯片和介质波导，封装到一个单芯片上。这种方法保证高成本器件的替换的可能性，如：用嵌入式的介质替换反射镜和透镜。降低数据通信市场（如500m~10km数据通信）潜在解决方案的应用成本。另外， POET全资子公司Denselight在传感跟数据通信市场，销售基于InP器件的测量和数据通信的超辐射发光二极管，提供各种形式，有芯片，模块以及高价值的可编程子系统。通过独有的芯片设计平台，可以降低现有的产品成本至70%。在巨大的，潜在上升的100G，400G收发模块市场，可提供集成的收发模块，以及有源及无源器件。
Santec成立于1979年，2001年于大阪证券所JASDAQ Japan成功上市。拥有近40年光通信产业经验，在MEMES技术、LCos 、 OCT和光学薄膜技术上有着丰富应用经验。santec自主研发、生产的产品被广泛应用于光通信、光模块企业以及各大高校、研究所。
Santec对于扫频测试系统有着严格的测试标准，利用以高分辨率和高精度为标准的高速分析测试解决方案。结合Santec的TSL系列可调谐激光器与光功率计（MPM-210或MPM-200）、数据模块（PCU-100）和自定义软件相组合，完整的扫描测试系统优化WDL和PDL测量用于研发和生产环境。
本次报告介绍了可以使通信量实现爆炸级增长的涡旋光技术以及滨松空间光调制器在涡旋光技术的应用。 复用技术是提高光通信带宽的主要方式。由于不同拓扑量子荷的涡旋光互相正交，并且拓扑量子荷值最高可以达到360，因而基于涡旋光的复用技术(OAM-DM)可以显著的提高通信的带宽。 滨松光子学的空间光调制器由于其相位的高线性、高准确性、高稳定性，简单易用的软件，令其特别适合用来产生高质量的高拓扑量子荷数的涡旋光。
IOE系列活动是针对光子集成领域的技术交流会，已经成功在南京，武汉，广州，北京，中山，杭州巡回举办。未来，我们还将继续举办，敬请关注光纤在线相关报道。
