从下游通信模块应用看硅光子产业化发展

由工业和信息化部人才交流中心、南京市江北新区管理委员会主办，江北新区IC智慧谷、江北新区产业技术研创园承办的南京创新周系列活动之芯动力人才计划硅基光电子集成技术与应用研讨会在南京江北新区圆满举办。会议聚焦硅基光电子应用创新、生态系统和集成产业化发展，汇聚了多名国内外光电子企业专家和高校及研究院所教授。其中，作为高端光模块器件全球领先者——上海剑桥科技股份有限公司（简称CIG剑桥科技）创始人暨CEO黄钢博士接受了采访，从下游通信模块应用角度看待硅光子技术产业化发展。

硅光子技术一直是光通信收发模块发展的重要技术选择之一，通信设备制造商CIG剑桥科技以外延方式，通过收购国外先进的光电子技术公司，吸收优秀的光器件研发团队，迅速成为引领高端光模块发展的全球供应商，具有部署硅光子技术的需求，也是推动硅光子技术产业化重要力量。黄博士表示，光模块公司不一定需要从硅光芯片开始做起，光通信器件产业链中有出色的专业硅光子Engine供应商，公司与他们合作共同推动基于硅光的高速模块的商业演进，以此成为很好的商业合作伙伴。

“从现今行业发展进度来看，高速光模块的硅光子Engine都不是off-the-shelf可以拿来即用，它需要技术能力强的高速光模块公司和硅光芯片公司紧密合作研发”，黄博士进一步阐述，模块公司和芯片公司的合作主要是共同探讨、设计、测试，让硅光子技术更加稳定，考虑多种可能的解决方案，应对不同的光纤耦合方式，光电器件集成水平，以及产生的插损、功耗水平等等。硅光子芯片技术促成更高程度的光电器件集成，简化生产过程，但需要综合考量光模块的总成本。

随着5G商用开启、数据中心向400G高速光模块推进，高速光通信模块面临多种技术竞争，EML、DML激光器和硅光的应用表现各有优劣。现时商用产品DML调制速率最高可以支持50G PAM4，硅光和EML则都可以支持100G PAM4。在近期的400G应用中，EML激光器和硅光是主要的竞争技术，硅光具有大规模Monolithic集成的优势，但因为插损较高，传输距离难以超过10km。EML的传输距离可以达到40km，但集成能力不足。同时，硅光还需要进一步批量化来降低成本，增加技术竞争力。

据了解，当前业界对是否在400G高速模块使用硅光技术依然存在诸多的探讨和争议。硅光子技术在100G高速光模块市场实现了一定程度的部署，但主流仍然是使用EML或DML激光器及分离器件。黄博士认为，在400G场景中，在500米传输距离的DR4场景下，硅光子技术很有希望成为主流。另外，现在业界也看好基于 PAM4的单波长的100G，但是在这方面硅光子将面临比较大的挑战。

光通讯行业向高速演进必然经历各种技术方案的比选，需要面向商用化比较出最优的方案，而硅光子高度集成的优势一直是其他方案难以望其项背的优势，是未来高速模块应用的重要选择之一，多种优秀方案将会并存。黄博士对国产光电芯片抱有很大信心，期待国产高端芯片支持光通讯的升级发展！