我国突破110GHz薄膜铌酸锂调制器芯片量产,光电子产业迈入自主可控新纪元
我国在高端光电子器件领域迎来历史性突破。上海交大无锡光子芯片研究院(CHIPX)宣布首片6英寸薄膜铌酸锂光子芯片晶圆正式下线,同步实现110GHz带宽调制器芯片的规模化量产,关键技术指标达到国际先进水平。这项突破一举破解了国内光量子技术长期存在的"实验室成果难以量产"困境,标志着我国从技术追赶到产业领跑的跨越。

此次量产的核心成果基于自主研发的国内首条光子芯片中试线,工艺团队创新性整合了110余台国际顶级设备,构建覆盖光刻、刻蚀、封装的全闭环工艺链。通过深紫外光刻与薄膜刻蚀的组合工艺,成功在6英寸晶圆上实现110nm精度波导刻蚀,并将调制带宽提升至110GHz,突破了国际高速光互连带宽的长期瓶颈。同时,产品插入损耗低于3.5dB,波导损耗控制在0.2dB/cm以下,性能较传统方案有质的提升。

值得注意的是,光库科技等企业已率先实现产业化应用,其96/130GBaud调制器及AM70产品已批量交付全球头部客户。这些器件具备C+L波段全覆盖能力,可使客户系统部署成本降低30%以上。据业内消息,国产薄膜铌酸锂器件在中长距光通信市场的渗透率已从2019年的5%攀升至目前的22%,在400G/800G光模块中发挥关键作用。
技术突破的背后是产业协同效应的显现。天通股份作为铌酸锂材料主要供应商,正加速8英寸晶圆产线建设;武汉安湃光电则建成全球首条专用生产线,预计年内产能达500万颗芯片。行业数据显示,全球数据中心带宽需求年增速超30%,到2027年薄膜铌酸锂调制器市场规模有望突破10亿美元,其中国产化率预计从不足20%提升至45%。

但核心技术突破之路仍存挑战。大尺寸晶圆制备的脆性问题导致良品率徘徊在90%左右,深紫外光刻设备完全依赖进口的局面尚未改变。业内专家指出,国产替代的深层意义在于构建自主可控的量子科技体系——光量子芯片作为量子计算的核心载体,其量产能力直接关系着我国在全球量子通信标准制定中的话语权。

产业界正以"两条腿"加速突围:一方面通过PDK工艺设计包的开放共享,吸引上下游企业形成设计生态;另一方面推动异质集成技术突破,探索铌酸锂与氮化硅等材料的融合应用。据知情人士透露,某头部企业已完成3.2T超高速芯片研发,计划2025年投入商用,这项进度较国际同行提前了8-12个月。在这场看不见硝烟的技术竞赛中,中国企业正用实力改写全球光电子产业的竞争规则。
