魏明：2013年畢業(ye) 後，我加入了全球半導體(ti) 激光器芯片和器件公司的領軍(jun) 企業(ye) -Lumentum（前身叫JDSU）。Lumentum是全球最知名的光通信、三維傳(chuan) 感、高功率激光等領域光芯片、光器件及光子係統製造商，其總部和光芯片FAB工廠在美國矽穀，它還在加拿大、中國、英國、日本、泰國等地設有產(chan) 品研發及製造中心。Lumentum是我國華為(wei) 、中興(xing) 、烽火等著名電信設備製造商及眾(zhong) 多知名高功率激光產(chan) 品製造商的核心光芯片和光模組供應商，其產(chan) 品特點以高可靠性聞名全球。我就職於(yu) 這家巨頭在矽穀的Fab廠，Lumentum在全球的產(chan) 品中的激光芯片和探測芯片都是由矽穀這個(ge) Fab生產(chan) 。其中僅(jin) 是激光產(chan) 品就有200多類，而每一個(ge) 光芯片對應的光組件/模塊產(chan) 品更是不計其數。

我有幸從(cong) 一位主任工程師一步步成長為(wei) 高級工藝經理、工藝技術總監，產(chan) 品線也由負責單一產(chan) 品線到負責FAB全產(chan) 線產(chan) 品，包括高功率激光、光通信激光、3D傳(chuan) 感激光等光芯片以及各種光探測器、PLC 、調製铌酸鋰等產(chan) 品。此外，我還主導完成了砷化镓晶圓和磷化銦晶圓尺寸的升級和重大技術改造，並主導完成國際首條也是唯一的一條4寸+砷化镓與(yu) 磷化銦混合生產(chan) 線的建設。可以說我經曆了整個(ge) 商用雷達激光器的發展，從(cong) 最早全球最早商用量產(chan) 的激光雷達Xbox Kinect中的核心部件激光器芯片的製造，到參與(yu) 開發了人們(men) 熟知的蘋果手機人臉識別中的激光器芯片。

2019年，我離開Lumentum，在矽穀成立了自己的光芯片技術谘詢顧問公司，為(wei) 全球客戶提供泛半導體(ti) FAB建設、工藝開發和管理的技術服務谘詢工作。期間在與(yu) 國內(nei) 客戶接觸過程中，我發現國內(nei) 很多從(cong) 事光芯片產(chan) 品開發的初創企業(ye) ，大都采用海外代工的模式（fabless），產(chan) 品同質化競爭(zheng) 嚴(yan) 重。此外，我還看到國內(nei) 一些自建Fab的企業(ye) ，因缺乏FAB建廠及工藝開發等實際經驗的技術專(zhuan) 家，無法在高端光芯片的工藝製程、產(chan) 能、和成本等方麵取得實質性突破，嚴(yan) 重製約著我國高端製造業(ye) 的進一步提升。

為(wei) 了更大的發揮自己的價(jia) 值，更為(wei) 了使國內(nei) 高端光芯片不再受海外壟斷，我萌生了回國創建一家麵向電信產(chan) 品市場、高速數據通信、激光雷達等高端光芯片領域，並且有自己特色核心工藝的光芯片公司。

2021年年末，我果斷地選擇了回國創業(ye) ，與(yu) 幾位誌同道合的前同事創立了華辰芯光，為(wei) 國內(nei) 高端客戶開發和製造激光芯片和產(chan) 品解決(jue) 方案。

魏明：半導體(ti) 激光器，又稱激光二極管，是用半導體(ti) 材料（主要是砷化镓與(yu) 磷化銦體(ti) 係材料）作為(wei) 工作物質的激光器，還具有體(ti) 積小、重量輕、壽命長、能耗低等優(you) 點，主要應用在電信與(yu) 數據中心基礎設施、消費電子、汽車電子、工業(ye) 製造、衛星通訊、光子計算、AR/VR等多個(ge) 領域。

在消費電子方麵，激光器最大規模的應用主要是在三維傳(chuan) 感。三維傳(chuan) 感通過投射特殊波段的主動式光源、計算光線發射和反射時間差等方式，從(cong) 而獲取物體(ti) 的深度信息，實現了物體(ti) 實時三維信息的采集。例如2017年，蘋果手機人臉識別中的激光器芯片讓三維傳(chuan) 感用激光器正式開啟了規模化應用，隨後消費電子與(yu) 個(ge) 人身份驗證出現在各種應用場合。

光通信是半導體(ti) 激光器的應用最為(wei) 廣泛的一大領域。光通信下遊主要市場分為(wei) 電信市場和數通市場。電信市場是光通信最先發力的市場，主要包括 5G 通信、光纖接入、骨幹網等，通信網絡建設推動光通信市場需求; 數通市場是光通信增速最快的市場，主要包括雲(yun) 計算、大數據、大模型等，數據流量與(yu) 數據交匯量的增長推動市場需求。

魏明：光芯片對製造技術的要求要遠遠大於(yu) 對設計的要求，並且定製化要求較多。國際知名的頭部企業(ye) ，都建設有自己完善且強大的產(chan) 品開發和芯片製造能力，要想徹底解決(jue) 我國光芯片領域“卡脖子”問題，我們(men) 必須建設一個(ge) 能力強大的FAB工廠。

我和團隊創業(ye) 一開始就定下采用IDM（集成了芯片設計、芯片製造和模組封裝三大功能）的模式研製光芯片。

做光芯片用IDM模式優(you) 勢明顯：

1. 成本低 。主要表現在我們(men) 團隊有多個(ge) 工藝專(zhuan) 家，工藝良率高，尺寸大，而且產(chan) 能同時應用在GaAs和InP，廠房空間和能源消耗等最優(you) 化；

2. 迭代速度快。相比較代工我們(men) 一輪流片平均是代工的1/3，如果是優(you) 先級高的流片速度會(hui) 再快一倍以上；這有助於(yu) 快速推出新產(chan) 品，以及推出成本更低的同類產(chan) 品；

3. 產(chan) 品性能優(you) 。供貨持續穩定，自主可控；

4. 建立技術壁壘。工藝壁壘是一個(ge) 持續建立的過程，有了Fab，每一個(ge) 新工藝的開發都會(hui) 為(wei) 成為(wei) 公司壁壘的一塊磚。

當然，建立一個(ge) 全流程Fab並不是一件容易的事。工藝製造是一個(ge) 極其複雜的過程，需要涉及到設備，工藝，廠務，安全，工業(ye) 工程，生產(chan) ，計劃，供應鏈，培訓等一係列功能，各個(ge) 部分需要有經驗的專(zhuan) 家，還要需要多個(ge) 部門的高效的協調和配合，其中僅(jin) 是芯片製造工藝，就包括上百道工藝段的工藝製造支持，工藝開發，工藝整合，產(chan) 品工程等能力。我們(men) 憑借自己獨特的技術、踏實的做事風格、和誠信的口碑，吸引了全球範圍內(nei) 最優(you) 秀的芯片專(zhuan) 家作為(wei) 合夥(huo) 人，其中就包括高速光芯片設計專(zhuan) 家、高功率產(chan) 品設計專(zhuan) 家、外延生長專(zhuan) 家、窄線寬芯片工藝專(zhuan) 家、工藝整合專(zhuan) 家，以及供應鏈開發專(zhuan) 家，封測專(zhuan) 家等，每一位都曾畢業(ye) 於(yu) 國際名校且在行業(ye) 中有十年或者二十年以上的經驗。我們(men) 技術團隊憑借多年的經驗，從(cong) 廠房設計，施工，設備導入，工藝驗證等環節，用不到一年的時間就在江蘇無錫市建設了一座4英寸和6英寸兼容的全流程的涵蓋芯片設計、外延生長、晶圓製造、芯片測試、和可靠性分析及驗證的的全鏈條激光芯片能力芯片工廠。

製造工藝是芯片產(chan) 業(ye) 的核心和基礎。目前我們(men) 團隊已經有多項專(zhuan) 有核心技術。

其中在電信級應用方麵，我們(men) 已經開發並量產(chan) 了解決(jue) 高亮度壽命的激光芯片腔麵鈍化核心工藝-WXP技術。這項技術運用量子阱摻雜原理，將激光腔麵的能帶帶寬發光區域變大，折射率變小，在形成波導區的同時還能將發光區的能帶變寬從(cong) 而降低腔麵吸收，大大提升激光芯片的損傷(shang) 閾值極限。采用WXP工藝處理的高功率激光芯片，可是將芯片使用壽命從(cong) 現在的1萬(wan) 小時左右提升到10萬(wan) 小時以上，是電信產(chan) 品泵浦激光芯片的核心製造工藝。

魏明：成立兩(liang) 年以來，我和團隊結合國內(nei) 市場和資深優(you) 勢，在工業(ye) 加工、數據通信、電信、激光雷達等市場，研發了數款有明顯競爭(zheng) 優(you) 勢的明星產(chan) 品。

在數據通信領域：我們(men) 開發出了麵向人工智能大模型應用場景的單波100G VCSEL PAM4芯片。隨著人工智能的火爆，英偉(wei) 達 AI 係統的新設計需要更多光學器件，未來兩(liang) 年英偉(wei) 達網絡的部署可能需要近千萬(wan) 個(ge) 400G SR4和800G SR8 光模塊，所配套的芯片主要是100G PAM4 VCSEL產(chan) 品，目前國內(nei) 廠家主要以100G、200G中低速率的光模塊居多，所用的光芯片大多為(wei) 速率較低的10G或25G光芯片。800G光模塊所用芯片被海外企業(ye) 壟斷。我們(men) 經過數輪產(chan) 品迭代，推出了性能可與(yu) 海外頭部友商相媲美的單波100G PAM4 VCSEL產(chan) 品，並且開始向國內(nei) 光模塊廠商進行現場測試。同時我們(men) 也開始布局研發麵向未來人工智能應用場景的新一代單波200G VCSEL芯片。

在電信領域：隨著近年來數據存儲(chu) (Datacom)和光通信（Telecom）市場的飛速發展，對980nm單模半導體(ti) 泵浦激光器產(chan) 生了巨大的需求。尤其是對於(yu) 長距離、大容量傳(chuan) 輸的陸地及海洋骨幹光網絡係統應用，對980nm單模半導體(ti) 泵浦激光器提出了更高的可靠性要求。其中，海底光纖傳(chuan) 輸在我們(men) 的互聯世界中發揮著至關(guan) 重要的作用，超過 99% 的互聯網流量至少經過一次海底傳(chuan) 輸。任何維修的主要成本和挑戰都要求有足夠的冗餘(yu) 來實現極高的可靠性，僅(jin) 是每次出船維護動輒就是數百萬(wan) 美元，所以使用在海底的光放大器一般要求使用壽命25年以上。而目前中國電信領域所用的高端光芯片，國產(chan) 替代產(chan) 品仍處於(yu) 起步階段。

我們(men) 依靠自己獨有的高可靠性的WXP技術，目前正在開發應用於(yu) 電信領域中繼放大產(chan) 品的單模980nm/1480nm激光芯片和模塊產(chan) 品，預計2024年第三季度該係列產(chan) 品將推向市場。該產(chan) 品一旦實現自出量產(chan) ，將使我國在光纖通訊的傳(chuan) 輸領域實現上下遊產(chan) 業(ye) 鏈的完整性，打破國外壟斷，同時還能提升我國高端芯片研發與(yu) 產(chan) 業(ye) 化能力，確保我國在5G/6G通信、數據存儲(chu) 等核心領域立於(yu) 不敗地位。

在工業(ye) 加工領域：我們(men) 依靠自己的核心設計和關(guan) 鍵工藝，開發出了多款高功率激光器芯片。受益WXP工藝技術，高功率係列產(chan) 品都具有高可靠性高亮度的特性，還因為(wei) 獨特的工藝將芯片成本大大降低。此外，通過各種結構設計技術，實現了高量子效率、低電阻和低熱阻、低腔內(nei) 損耗和高可靠性，小發散角高亮度，極高的光功率密度導致的腔麵光學災變損傷(shang) （COMD）以及極高的電流密度導致的材料光學災變損傷(shang) （COBD）。這種高功率激光芯片是高端光纖激光器最核心的零部件，需求量巨大，主要用於(yu) 激光光纖通訊、工業(ye) 造船、汽車製造、激光雕刻、激光打標、激光切割、金屬非金屬鑽孔/切割/焊接、醫療器械儀(yi) 器設備等。

在激光雷達領域：目前激光雷達廠商主要使用波長為(wei) 9xxnm、1550nm的激光發射器，1550nm的方案光線因為(wei) 不易損傷(shang) 人眼，擁有更遠的探測距離和更高的檢測靈敏度而被認為(wei) 是激光雷達200米以上的遠距離方案。經過了消費類三維傳(chuan) 感的火爆，國內(nei) 在9xx波長的雷達布局已經比較成熟，而作為(wei) 激光遠距離雷達的波長為(wei) 1550nm受製於(yu) 缺少1550nm半導體(ti) 激光器芯片的原因，國產(chan) 激光雷達企業(ye) 鮮有涉足，國外頭部激光雷達公司Aurora、Aeva、Luminar等已經開發使用1550nm激光產(chan) 品，並且他們(men) 的產(chan) 品都已經實現了中遠距離激光雷達的小型化以及成本的大幅改善，並有望在車載大範圍應用。

我們(men) 目前已經推出了麵向衛星通信、汽車無人駕駛等ToF1550nm激光雷達產(chan) 品用的高可靠的泵浦激光芯片，突破了海外壟斷。此外，我們(men) 也在布局未來終極車載固態雷達方案-FMCW激光雷達光源芯片，研發一款高集成的可調窄線寬可調諧激光器，為(wei) 車載雷達大規模使用做準備。可調窄線寬可調諧激光器的波長是通過將激勵電流導向諧振腔的不同部位來改變的。目前我們(men) 的1550nm窄線寬可調激光片是由兩(liang) 個(ge) 布拉格光柵、一個(ge) 增益模塊和一個(ge) 對波長作細調的位相模塊集成於(yu) 一體(ti) 的整合發射器芯片，所有這些部件均集成在一個(ge) InP芯片上。一旦該產(chan) 品進入量產(chan) 階段，可以大幅降低我國FMCW激光雷達的製造成本，為(wei) 我國激光雷產(chan) 品領先世界做好供應鏈的一環。

魏明：我們(men) 團隊也在不斷為(wei) 未來布局開發新產(chan) 品，包括矽光產(chan) 品等一係列高端光芯片產(chan) 品，更高速遠距離的通信芯片等，來滿足日益增長的光器件需求，力爭(zheng) 在不遠的將來超越海外龍頭，先成為(wei) 亞(ya) 洲領先。

造芯路上任重道遠，我始終堅信隻有一批對芯片熱愛、踏實肯幹、長久堅持的隊伍才能做一個(ge) 長青的企業(ye) ，而人才是根本，我希望能集中我國最優(you) 秀的、誌同道合的人才加入我們(men) ，同時和國內(nei) 優(you) 秀企業(ye) 形成合力，做好光電行業(ye) 生態，為(wei) 中國的光電芯片事業(ye) 做出重大貢獻。