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康冠光電戰(zhàn)略布局光模塊市場(chǎng)，潛心研發(fā)薄膜鈮酸鋰調(diào)制器獲重要成果進(jìn)展！
ChatGPT開啟通用AI序幕，帶動(dòng)通信/算力基礎(chǔ)設(shè)施快速增長(zhǎng)，其中光模塊作為算力基礎(chǔ)設(shè)施的核心產(chǎn)品需求量有望大幅提升，且直接驅(qū)動(dòng)光模塊向更高速率發(fā)展的技術(shù)升級(jí)。相關(guān)原理及市場(chǎng)價(jià)值推測(cè)請(qǐng)參見(jiàn)上一篇文章《ChatGPT 爆紅引發(fā)提升了光模塊行業(yè)“錢"景》。
在光模塊的發(fā)展中，光信號(hào)調(diào)制是光模塊的必要功能，在中長(zhǎng)距光通信場(chǎng)景中，特別是相干通信中，調(diào)制器是必要器件。
根據(jù)LightCounting的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2021-2027年100G及以上相干DSP市場(chǎng)規(guī)模從8.47億美元增長(zhǎng)至21.35億美元，6年CAGR為16.65%。薄膜鈮酸鋰調(diào)制器適配的600G及以上相干光模塊DSP市場(chǎng)，有望從2021年的1.31億美元，增長(zhǎng)至2027年的9.92億美元，6年CAGR為40.06%，薄膜鈮酸鋰調(diào)制器行業(yè)具備較高的成長(zhǎng)性。
民生證券預(yù)計(jì)，到2024年，受益于相干光傳輸技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景下沉與拓展，薄膜鈮酸鋰所獲得的市場(chǎng)空間有望達(dá)100億元人民幣。
鈮酸鋰電光調(diào)制器主要用在100Gbps以上的長(zhǎng)距骨干網(wǎng)相干通訊和單波100/200Gbps的超高速數(shù)據(jù)中心中。鈮酸鋰材料走向薄膜化后，在具備優(yōu)秀光學(xué)性能的同時(shí)，還能做到小型化，可滿足相干光模塊、數(shù)通光模塊日漸小型化的要求。
薄膜鈮酸鋰調(diào)制器具有高性能、低成本、小尺寸、可批量化生產(chǎn)、且與CMOS工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)高速光互連競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。目前該調(diào)制器在國(guó)內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈把控，從薄膜襯底、芯片設(shè)計(jì)、器件設(shè)計(jì)到封裝都可以在國(guó)內(nèi)完成。
北京康冠世紀(jì)光電科技有限公司（簡(jiǎn)稱：康冠光電）與北京工業(yè)大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)立“鈮酸鋰電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)室"并研發(fā)出新一代薄膜鈮酸鋰調(diào)制器，為薄膜鈮酸鋰調(diào)制器的行業(yè)發(fā)展提供重要的商業(yè)價(jià)值應(yīng)用。當(dāng)前，康冠光電已完成薄膜鈮酸鋰調(diào)制器芯片設(shè)計(jì)及仿真，設(shè)計(jì)帶寬為40GHz，理論帶寬可達(dá)100GHz。完成第二輪芯片加工，并設(shè)計(jì)了專用耦合平臺(tái)！
薄膜鈮酸鋰調(diào)制器設(shè)計(jì)
新一代薄膜鈮酸鋰調(diào)制器與傳統(tǒng)鈮酸鋰調(diào)制器有什么優(yōu)缺點(diǎn)？
硅基調(diào)制器：
優(yōu)勢(shì)：尺寸小、傳輸損耗小(2dB/cm)、CMOS兼容等優(yōu)勢(shì)；
缺點(diǎn)：調(diào)制效率低(16V)
III-V族調(diào)制器：
優(yōu)勢(shì)：調(diào)制效率高(1.5V)、工藝成熟
缺點(diǎn)：損耗高(7dB/cm)
傳統(tǒng)鈮酸鋰調(diào)制器：
優(yōu)勢(shì)：調(diào)制效率高(1.4V)、傳輸損耗小(1.5dB/cm)、帶寬高(50GHz)
缺點(diǎn)：難以集成
康冠光電薄膜鈮酸鋰調(diào)制器：
優(yōu)勢(shì)：實(shí)現(xiàn)超高速調(diào)制、Si基襯底可以實(shí)現(xiàn)光電混合集成
如上圖，從硅基調(diào)制器、III-V族調(diào)制器、傳統(tǒng)鈮酸鋰調(diào)制器來(lái)對(duì)比，新一代鈮酸鋰薄膜調(diào)制器更適合作為未來(lái)光子集成的基底材料。
新一代薄膜鈮酸鋰調(diào)制器還有以下特性：
● 鈮酸鋰刻蝕干法刻蝕工藝探究
RIE (反應(yīng)離子束刻蝕)
RIE反應(yīng)離子束刻蝕可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鈮酸鋰材料的刻蝕臺(tái)階形貌較明顯，需要摸索工藝參數(shù)。
FIB(聚焦離子束刻蝕)
FIB聚焦離子束刻蝕可以刻蝕鈮酸鋰，但是延波導(dǎo)方向刻蝕長(zhǎng)度受限，且需要摸索工藝參數(shù)，價(jià)格昂貴。
刻蝕
可刻蝕鈮酸鋰，但強(qiáng)光會(huì)對(duì)鈮酸鋰材料造成較大損傷，槽附近的鈮酸鋰會(huì)出現(xiàn)裂紋，且需要精密控制的光機(jī)掃描裝置控制光斑移動(dòng)。
● RIE刻蝕參數(shù)研究
● 濕法刻蝕參數(shù)研究
● 反向楔形耦合器：耦合效率達(dá)到58%@1550nm/1310nm/850nm損耗小于3dB
● 建立模型
從光柵耦合基本原理出發(fā)，結(jié)合實(shí)際制備工藝，將鈮酸鋰薄膜確定為h1=400nm,SiCO ?確定為h2-2μm,光纖直徑為9μm，光纖偏離角設(shè)定為8°。然后確定了光柵周期等參數(shù)范圍，采用二維時(shí)域有限差分法(FDTD)建立了均勻光柵耦合器模型，探究其耦合效率。
康冠光電薄膜鈮酸鋰電光集成器件核心研發(fā)方向
薄膜鈮酸鋰電光集成器件其它項(xiàng)目
● MZI調(diào)制器參數(shù)設(shè)計(jì)、仿真與最終芯片測(cè)試
● AM+PM調(diào)制器
康冠光電薄膜鈮酸鋰調(diào)制器研究進(jìn)展成果
穩(wěn)定合作單位
北京康冠世紀(jì)光電科技有限公司通過(guò)研發(fā)團(tuán)隊(duì)多年的自主創(chuàng)新，如今已在薄膜鈮酸鋰調(diào)制器、高速電光調(diào)制器、高速模擬光電探測(cè)器、高速數(shù)字光電探測(cè)器、高靈敏度光電探測(cè)器等領(lǐng)域已處于國(guó)內(nèi)同行水平。相應(yīng)系列產(chǎn)品自推向市場(chǎng)以來(lái)，以其穩(wěn)定、*的產(chǎn)品性能贏得國(guó)內(nèi)用戶的。
未來(lái)，康冠光電將貫徹“質(zhì)量為本，創(chuàng)新為源"的方針，不斷更新完善現(xiàn)有產(chǎn)品系列，全力打造專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，持續(xù)為用戶提供優(yōu)質(zhì)、可靠、*的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。康冠光電愿竭盡所能為您提供服務(wù)，與您共創(chuàng)輝煌！
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