項目背景

　　國務院2013年發布了《“寬帶中國”戰略及實施方案》，2015年發布了《關于加快高速寬帶網絡建設推進網絡提速降費的指導意見》，當年又發布了《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》。2017年國家發改委印發《關于組織實施2018年新一代信息基礎設施建設工程的通知》。通知指出，為深入貫徹黨的十九大報告提出的加強信息基礎設施網絡建設的重大部署要求，落實“十三五”規劃《綱要》，加快推進“寬帶中國”戰略實施，有效支撐網絡強國、數字中國建設和數字經濟發展。由于國家的大力倡導和支持，我國的光通信網絡建設得到了大規模發展，而且以后在擴網、增容、提速上必將有更大更快的發展。

　　目前國內多家企業在芯片封裝方面已經做得很好，但是制作芯片需要使用的外延片、用來封裝成器件的中高端芯片大多依賴進口。國內的這個“缺芯”問題已經成為我國發展光通信產業的嚴重障礙。本項目從中科院半導體所引進的外延片技術，在國內是最先進的，并且已經達到國際水平。以這套技術制備的2.5G DFB和10G DFB芯片，各項性能參數超過了國家標準，符合國際上著名光電器件企業Awago（安華高公司）的產品標準；中試結果顯示，制備2.5G DFB芯片的合格率達到65%，制備10G DFB芯片的合格率達到50%。

 

　　項目來源

　　中科院半導體所光子集成技術研究組（包括王圩院士團隊成員潘教青等人），從1990年開始研究DFB激光器，在國家自然科學基金、國家863計劃、973計劃 、國家科技重大專項項目等的支持下，研制出10-40Gb/s的電吸收調制DFB激光器、寬帶可調諧半導體激光器、全光信息處理集成器件、氣體傳感激光器、激光器陣列與無源合束器的集成芯片等器件。

　　2015年，半導體所技術團隊對自己設計生產的外延片，委托國內某單位進行質量檢驗，為此用外延片制作了10G DFB激光器芯片，檢驗結果證明外延片的質量合格，與國際水平一致。這是目前國內生產線中唯一通過試驗驗證的外延片。所制備的外延片生長均勻，用MOCVD設備每爐一次生長6片外延片，片間比較，均勻性優良（發光波長差距1.1nm，見下圖），在外延片上相同位置其發光波長差距0.4nm。

 

 

　　需要解決的問題

　　光子芯片產業化引導。

　　美國早在2014年就推出了“國家光子計劃”，從政府層面引導產、學、研機構，支持發展光子集成技術，2015年美國還成立“集成光子制造創新學院”AIM Photonics，該機構獲得了總計超過6.1億美元的投資資金。中國目前還沒有類似機構誕生。

 

　　光器件廠商難以單獨承受高端光器件、光芯片高額的研發費用。

　　中國目前只有一家光器件公司光迅科技的銷售額位居全球前十。光芯片的研發需要大量的資金，在缺乏國家性研發平臺的情況下，中國光器件廠商很難憑借一己之力完成大量技術積累，實現對國際巨頭的趕超。

 

　　光芯片的投入與回報比。

　　中國擁有3000多家制筆廠，一年生產400多億支圓珠筆，但圓珠筆核心的球珠卻90%依賴進口，與光芯片有異曲同工之妙。光芯片的整體市場規模在逐年增大，數據中心正在中國乃至全球大規模建設，數據中心的互連也是依賴光通信，這又是一個規模龐大的市場。