【導讀】訪談背景：國科光芯（海寧）科技股份有限公司（簡稱：國科光芯）創立於2019年4月
，總部位於浙江海寧，是一家集材料工藝
、芯片設計、集成封裝、光電子器件
、應用算法、係統集成等綜合能力為一體的國家高新技術企業。國科光芯以“為同行者掌燈”為使命

，致力於成為全球領先矽光芯片技術及整體解決方案公司。

作為國內為數不多具備完整工藝能力的基於氮化矽（SiN）的矽光芯片企業
，國科光芯以超低損耗氮化矽材料為基礎
，目前已成功開發出窄線寬和可調諧相幹光源、FMCW激光雷達光引擎等芯片及應用產品，可廣泛應用於激光雷達（LiDAR）、相幹光通信、光纖傳感

、光學相幹斷層成像（OCT）等重大前沿領域。2023年9月光博會期間
，國科光芯董事長劉敬偉博士將受邀參加由麥姆斯谘詢主辦的『第34屆“微言大義”研討會：3D視覺技術及應用』
，並分享《基於氮化矽的矽光芯片在激光雷達中的應用》的主題演講。在此之前，請大家先跟隨麥姆斯谘詢一起了解國科光芯近況。

國科光芯董事長、CEO劉敬偉博士

麥姆斯谘詢：劉總
，您好，2020年我們曾進行過一期微訪談（相關鏈接：《大眾對OPA激光雷達誤解太多，專訪國科光芯進行釋疑！》），非常感謝您再次接受麥姆斯谘詢的采訪！時隔三年


，國科光芯有哪些新進展與大家分享？實現了哪些重要的裏程碑事件？

劉敬偉：shigesannian，gankaipoduo。zhesannianliwomenguojiaherenminjianxindizhanshenglexinguanyiqing
，mianduiyiqingfangkongheqiyeshengcunfazhan
，guokeguangxinshizhongbuwangchuangyechuxin，dilifenjin。womenjiandingdiweirao“基於氮化矽（SiN）的矽光芯片”進行技術及相關應用的布局
，並且取得了顯著的發展成果。主要有以下三個重點發展裏程碑想跟大家分享：

首(shou)先(xian)，製(zhi)約(yue)國(guo)內(nei)矽(gui)光(guang)芯(xin)片(pian)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)的(de)不(bu)是(shi)芯(xin)片(pian)設(she)計(ji)

，而(er)是(shi)芯(xin)片(pian)工(gong)藝(yi)平(ping)台(tai)的(de)自(zi)主(zhu)性(xing)。而(er)我(wo)們(men)選(xuan)擇(ze)的(de)新(xin)一(yi)代(dai)基(ji)於(yu)氮(dan)化(hua)矽(gui)的(de)矽(gui)光(guang)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)更(geng)是(shi)挑(tiao)戰(zhan)巨(ju)大(da)

，比(bi)如(ru)因(yin)過(guo)於(yu)依(yi)賴(lai)國(guo)外(wai)先(xian)進(jin)芯(xin)片(pian)工(gong)藝(yi)平(ping)台(tai)，我(wo)們(men)流(liu)片(pian)周(zhou)期(qi)長(chang)達(da)14個月甚至更久，以致於我們在矽光芯片迭代、新技術/新應用拓展層麵很難自由發揮。對於仍處初創期的國科光芯而言，我們深知發展布局必須立於當下、著眼長遠
，通過縝密的謀劃和實施，終於在2021年完成了國際先進基於氮化矽的矽光工藝的轉移，並且於2022年在國內將成熟的CMOS量產線完整打通落地
，將過去14個月的流片周期壓縮至2個月。應該說這就是過去三年裏國科光芯發展最重要的裏程碑。

第二個方麵就是我們將國外先進的相幹光源技術和業務進行了整合。通過這幾年對激光雷達尤其下一代FMCW激光雷達的研究，其中的相幹性

、線性調製、功率的增加以及大幅壓縮成本都依賴於光源的解決。因此，掌握成熟的相幹集成光源技術是加快下一代FMCW激光雷達技術落地的重中之重。基於對成本優勢

、與氮化矽芯片集成兼容性、矽光應用拓展等角度考量，我們成功在2023年完成了對荷蘭相幹激光器公司CHILAS的相關業務整合工作。整合後，光源不僅可以作為我們單獨一個產品進行銷售，更是成為了國科光芯打造基於氮化矽的矽光生態、拓展相關應用業務的核心能力之一。

disangelichengbei，womenjinyibukuozhanlezaixiaofeileijiguangleidayewufangmiandeguimohuayingyong。leijisinianwomenshixianlemeinianfanyifandexiaoshoumubiao
，chanpinbujinneixiaodouzeng，gengshiwaixiaozhidongnanyajiouzhou

，bingqiechengweiguoneiweishubuduonengtupobaiwantaijiyishangchuhuodechuanganqigongsi。zhefangmianyewuwendinghekuozhandejichu，jiangjiakuaiwomenshixianguiguangjishuxinpianjiangweizaifeizidongjiashilingyudeyingyongluodi。

麥姆斯谘詢：國科光芯深耕基於氮化矽的矽光子技術，該技術具有哪些優勢？

劉敬偉：sannianqianwomentaolundedanhuaguideyixieyoushi
，muqianlaikanshiyuelaiyuemingxian
，erqietayoushidefahuiyeyizhujiandedaowomendeyanzheng。tongshizaizhesannianqijian，yixiejiyudanhuaguidexinyingyongyeshicengchubuqiong，birudanhuaguijishuzaiguangpinshushangdeyingyong
、相幹光源片上隔離器的集成

，甚至於量子級別靈敏度的探測等，這些新應用的實現都佐證了氮化矽的優勢。

基於氮化矽的矽光技術不僅具備低損耗、寬光譜、大(da)光(guang)功(gong)率(lv)等(deng)眾(zhong)多(duo)單(dan)項(xiang)優(you)勢(shi)，作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)強(qiang)兼(jian)容(rong)性(xing)的(de)平(ping)台(tai)型(xing)技(ji)術(shu)
，更(geng)是(shi)易(yi)於(yu)異(yi)質(zhi)混(hun)合(he)集(ji)成(cheng)。國(guo)際(ji)權(quan)威(wei)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)的(de)多(duo)項(xiang)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)表(biao)示(shi)，可(ke)以(yi)在(zai)氮(dan)化(hua)矽(gui)平(ping)台(tai)基(ji)礎(chu)上(shang)高(gao)效(xiao)地(di)把(ba)铌(ni)酸(suan)鋰(li)（LiNbO₃）、磷化銦（InP）、銦镓砷（InGaAs）等deng材cai料liao進jin行xing混hun合he集ji成cheng或huo異yi質zhi異yi構gou集ji成cheng。比bi如ru說shuo氮dan化hua矽gui跟gen铌ni酸suan鋰li材cai料liao的de集ji成cheng可ke以yi實shi現xian超chao快kuai調tiao製zhi
，針zhen對dui這zhe項xiang研yan究jiu，國guo科ke光guang芯xin也ye做zuo了le大da量liang的de技ji術shu儲chu備bei，將jiang氮dan化hua矽gui跟gen铌ni酸suan鋰li材cai料liao結jie合he，與yu合he作zuo夥huo伴ban一yi起qi實shi現xian了le超chao過guo100G以上的通信帶寬。

麥姆斯谘詢：國科光芯申請了哪些核心專利以保護關鍵矽光技術？

劉敬偉：國科光芯目前申請和獲得授權的專利已經超過250項，這些專利涉及範圍非常廣，從材料技術
、設計、工藝
、封裝
、係統產品等核心層麵都有分布，當然也包括了像OPA、FMCW等趨勢性技術。

麥姆斯谘詢：請您介紹一下前麵提到的國科光芯基於氮化矽打造矽光生態的具體情況
，與三年前國科光芯的發展定位又有何變化
？

劉敬偉：zhegewentifeichanghao，woyexiangjiecicifangtanjihuicongsangefangmianxiangxingyeneixinlaopengyoujieshaoxiaguokeguangxinjinjiniandefazhanbianhuayijijiyudanhuaguideguiguangshengtaixitong。

首先，我們基於氮化矽的矽光技術在激光雷達領域的發展投入並未止步，準確說經過這幾年的開發，我們更是加大了投入範圍。我們的OPA激光雷達固態掃描芯片曆經三年多輪流片迭代，目前已處在研究深水區。

其次，我想先分享下國際前沿矽光子生態的建設進展。以荷蘭“PhotonDelta”生態計劃為例，它是荷蘭政府於2018年啟動並以政府出資為主，目前投資規模達11億歐元的矽光子芯片（PIC）生sheng態tai

，其qi願yuan景jing是shi為wei集ji成cheng光guang子zi學xue建jian立li一yi個ge生sheng態tai係xi統tong
，構gou建jian整zheng個ge產chan業ye鏈lian條tiao一yi起qi工gong作zuo

，旨zhi在zai將jiang荷he蘭lan轉zhuan變bian為wei下xia一yi代dai半ban導dao體ti的de領ling導dao者zhe，就jiu如ru在zai光guang刻ke機ji領ling域yu一yi樣yang。這zhe項xiang計ji劃hua將jiang支zhi持chi超chao200家跨境矽光子初創公司建設和擴大規模生產。該計劃已擴展至生物檢測、衛星通信、量子計算等前沿應用領域。PIC技(ji)術(shu)的(de)落(luo)地(di)可(ke)以(yi)克(ke)服(fu)摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)的(de)預(yu)期(qi)限(xian)製(zhi)
，並(bing)將(jiang)有(you)助(zhu)於(yu)解(jie)決(jue)能(neng)源(yuan)可(ke)持(chi)續(xu)性(xing)問(wen)題(ti)，通(tong)俗(su)講(jiang)這(zhe)項(xiang)計(ji)劃(hua)的(de)誕(dan)生(sheng)意(yi)味(wei)著(zhe)半(ban)導(dao)體(ti)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)的(de)遊(you)戲(xi)規(gui)則(ze)將(jiang)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)。

第三，我們確實在今年上半年全麵升級了發展戰略
、shimingjiyuanjing。zhengruganggangzaijieshaoguokeguangxindefazhanlichengbeihuatilitidaode
，jiyujiguangleidazhejiniandeshenduyanjiu
，yijicankaoguojishangguiguangshengtaigoujiandechenggongjingyan，guokeguangxinzaiguiguangxinpiansheji/流片工藝、封裝

、光源、係統集成等核心能力上有了穩步布局，我們圍繞著基於氮化矽的矽光技術
、“傳感
、數通
、計算”三大應用方向
，正逐步構建出“技術+應用”生態發展體係。當然，生態的構建與發展離不開產業鏈夥伴的攜手奮進以及政府和投資者的不懈支持，所以“為同行者掌燈”成為我們可持續發展的使命。

麥姆斯谘詢：我們注意到國科光芯官網及您在訪談中都提到的光引擎概念，能否請您做一個詳細解釋？

劉敬偉：簡單來說光引擎是一個包含著光源、發(fa)射(she)結(jie)構(gou)和(he)接(jie)收(shou)結(jie)構(gou)的(de)集(ji)成(cheng)化(hua)芯(xin)片(pian)及(ji)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)
，類(lei)似(si)汽(qi)車(che)引(yin)擎(qing)在(zai)汽(qi)車(che)中(zhong)的(de)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)，該(gai)概(gai)念(nian)不(bu)僅(jin)適(shi)用(yong)於(yu)激(ji)光(guang)雷(lei)達(da)，也(ye)適(shi)用(yong)於(yu)其(qi)他(ta)集(ji)成(cheng)光(guang)子(zi)應(ying)用(yong)。

以車載FMCWjiguangleidaweili

，zhexiebufendangqiandouyoufenlijiegoufangankeyishixian
，guokeguangxinxuanzeguangyinqingzhengshijiyudanhuaguixinpianjishudejianrongxingyijigaodujichengyoushi，kejiangfenlijiegoufangandegaochengbendafuyasuo。womenjihuatuichudeFMCW激光雷達光引擎將為激光雷達提供光學芯片級的核心光學部件，當客戶拿到我們的光引擎產品
，可以非常快速

、低成本組裝出最終的各類激光雷達模組。

光guang引yin擎qing產chan品pin理li念nian同tong樣yang適shi用yong光guang通tong信xin和he其qi他ta光guang傳chuan感gan領ling域yu，正zheng是shi基ji於yu其qi技ji術shu源yuan頭tou和he生sheng產chan能neng力li基ji礎chu可ke以yi複fu用yong
，所suo以yi我wo們men會hui繼ji續xu夯hang實shi我wo們men在zai核he心xin能neng力li上shang的de建jian設she，未wei來lai應ying用yong業ye務wu擴kuo展zhan中zhong將jiang更geng多duo地di以yi光guang引yin擎qing的de形xing式shi為wei行xing業ye和he客ke戶hu提ti供gong服fu務wu。

麥姆斯谘詢：調頻連續波（FMCW）被業界認為是下一代汽車激光雷達技術路線，英特爾（Intel）也投身其中
，您如何看待全球FMCW激光雷達產業化成熟度
？在國內方麵
，與全球領先企業的差距有多大
？主要有哪些薄弱環節？

劉敬偉：首先來說這是非常肯定的，FMCW會成為自動駕駛汽車激光雷達的一個主要技術路線。在光通信尤其是相幹光通信領域
，可以為FMCW激ji光guang雷lei達da提ti供gong大da量liang成cheng熟shu技ji術shu和he產chan業ye化hua落luo地di經jing驗yan。由you此ci不bu難nan理li解jie像xiang英ying特te爾er這zhe樣yang本ben身shen矽gui光guang技ji術shu及ji應ying用yong積ji累lei深shen厚hou的de公gong司si參can與yu
，這zhe對dui激ji光guang雷lei達da行xing業ye發fa展zhan來lai說shuo是shi很hen好hao的de訊xun息xi。當dang然ran，距juFMCW激ji光guang雷lei達da大da規gui模mo產chan業ye化hua還hai有you一yi段duan路lu要yao走zou
，製zhi約yue成cheng熟shu度du的de主zhu要yao因yin素su是shi仍reng未wei構gou建jian出chu適shi用yong於yu激ji光guang雷lei達da的de矽gui光guang技ji術shu成cheng熟shu體ti係xi。我wo們men也ye希xi望wang更geng多duo國guo內nei外wai知zhi名ming產chan業ye鏈lian企qi業ye的de加jia入ru，這zhe將jiang更geng快kuai推tui進jinFMCW技術在激光雷達領域的廣泛應用。

同tong樣yang，我wo們men也ye看kan到dao國guo內nei有you很hen多duo從cong事shi矽gui光guang芯xin片pian技ji術shu研yan究jiu的de公gong司si
，也ye逐zhu步bu涉she足zu激ji光guang雷lei達da領ling域yu的de研yan究jiu開kai發fa工gong作zuo。我wo不bu認ren為wei國guo內nei企qi業ye跟gen國guo外wai領ling先xian企qi業ye有you很hen大da的de差cha距ju，在zai激ji光guang雷lei達da的de應ying用yong裏li大da家jia研yan究jiu的de都dou是shi比bi較jiao新xin的de技ji術shu。另ling外wai，其qi複fu雜za度du和he技ji術shu的de選xuan擇ze，跟gen光guang通tong信xin還hai是shi有you些xie不bu一yi樣yang
，雖sui然ran技ji術shu源yuan頭tou很hen相xiang似si，但dan是shi應ying用yong差cha異yi性xing很hen大da，國guo內nei和he國guo外wai的de公gong司si都dou在zai摸mo索suo之zhi中zhong。共gong性xing的de薄bo弱ruo環huan節jie也ye就jiu是shi主zhu要yao攻gong堅jian的de技ji術shu環huan節jie，我wo認ren為wei有you兩liang個ge
，第di一yi個ge就jiu是shi光guang源yuan技ji術shu，低di損sun耗hao、高功率

、kuaisutiaozhidedichengbenxiangganguangyuanxianzaishiyigehendadepingjing，diergehexinhuanjieshimuqianchuantongguiguangxinpianzaichuanshusunhaoshangdejiangdirengranyouchaju。zhelianggeboruohuanjiecongjishucanshulaishuozhuyaotixianzailianggefangmian：測量距離不夠、點頻數不夠。這兩個“不夠”douyilaiyuguangyuanhexinpianquanjiagousunhaodedafujiangdijiayijiejue。shangshupingjingqiahaodoukeyitongguojiyudanhuaguideguiguangjishulaijiejue，zheyezhengshiweishenmeguokeguangxinjiandingfazhanzijijishuluxiandeyuanyin。

麥姆斯谘詢：FMCW與光學相控陣（OPA）的結合，有望實現片上激光雷達（LiDAR-on-a-Chip），並可借助CMOS製造工藝極大降低成本和體積，提升可靠性。您認為這一目標還麵臨著哪些挑戰？預計何時能夠量產落地
？

劉敬偉：正如前麵所說，近幾年國科光芯在OPA技術路線上取得了不少的進展，同時也對OPA技(ji)術(shu)進(jin)行(xing)了(le)一(yi)些(xie)深(shen)度(du)的(de)思(si)考(kao)。實(shi)現(xian)全(quan)固(gu)態(tai)的(de)激(ji)光(guang)雷(lei)達(da)是(shi)全(quan)行(xing)業(ye)共(gong)同(tong)的(de)發(fa)展(zhan)目(mu)標(biao)，經(jing)過(guo)這(zhe)幾(ji)年(nian)的(de)發(fa)展(zhan)也(ye)有(you)了(le)很(hen)多(duo)的(de)一(yi)些(xie)選(xuan)擇(ze)，比(bi)如(ru)說(shuo)焦(jiao)平(ping)麵(mian)技(ji)術(shu)、bochangtiaoxiesaomiaojishudeng，zhexiejishuwomendouyouzaishenruyanfa，womenrenweikenenggenghaodefangshishiliangzhonghuozheduozhonggutaisaomiaofangshidejicheng。zaishixianyigequangutaijiguangleidamudejichushang，tilianchuyigezhenzhengshiheyuchanyehuayingyongde
、完整的解決方案，這是我們目前的看法。當然不管是哪種掃描技術，都要基於CMOS工藝來極大降低它的成本和體積，這是毋庸置疑的。

我們更多還是考慮全固態方案

，OPA是其中一種選擇或一種組合選擇。當前MEMS混合固態以及機械掃描的方式也在逐步地發展
，它的成本
、kekaoxingdoudedaolehendadegaishan，quangutaidefanganmuqianmianlindewentihaishiluodichengbenxiangjiaodangqianzhuliujishutaigao。womenxuyaogengzaixidiqukaolvyizhongzuhesaomiaofangshishixianquangutai
，guokeguangxinjiangchixujiadazaizhefangmiandeyanjiutouru。zhenduidangqiandeyingyongxuqiu，womenjiangxianbajiyuguiguangxinpiandeFMCW技術產品推出應用，為進一步實現全固態的FMCW方案打好基礎，我預計兩者可能會相差3~5年左右。

麥姆斯谘詢：去年
，國科光芯激光雷達事業部正式推出了dToF係列激光雷達產品
，並實現了量產。請介紹一下該產品主要性能參數及市場前景如何
？

劉敬偉：去年我們針對消費級市場開發並量產了兩款dToF產品（Mini-T4
、Coin-D4）
，這是我們繼三角測距法幾款產品之後的又一重要突破，市場反饋非常好
，已銷往國內及海外眾多市場。dToF係列產品在原理特性上有天然的優勢
，並且我們為客戶提供了相較同業競品更高的4kHz精準點雲，給予場景應用策略更多可能。幾乎可以肯定的是，我們今年dToF產品銷量會全麵超越三角法。當然
，技術是不斷演進的，我們也在不斷關注和嚐試更多的可能性。

麥姆斯谘詢：在消費電子和汽車電子兩大激光雷達應用領域，國科光芯的市場戰略如何？

劉敬偉：正如三年前我們的交流，國科光芯創業之初製定的“技術+應用”發展戰略中已經對矽光下沉作了深遠的思考和布局。消費級市場擁有快速應用和大規模需求的先天優勢
，這對我們潛心開發包括消費級、車載激光雷達等矽光應用芯片及芯片低成本、規模量產化提供了很好的戰略互補和支撐作用。這也是為什麼我們把消費級市場規模化成果作為近三年發展重要裏程碑之一的原因。

結合上述提及核心能力的夯實、芯片及光引擎產品的開發成果
、消費級產品的產業化基礎，我們也在更多地嚐試將基於氮化矽的矽光技術下沉應用至消費電子、工業、車載等領域。

麥姆斯谘詢：請您暢談國科光芯的下一個目標裏程碑或未來五年規劃設想
？

劉敬偉：國科光芯未來五年的目標分幾個方麵闡述：首先，會加大力度持續夯實我們核心能力層麵的構建
，其中包括了核心材料生長
、先進封裝技術
、集成光源以及圍繞更多應用的係統集成能力；其次
，短期內會集中精力推進相幹光源、光纖傳感激光器、FMCWjiguangleidaguangyinqingdengchanpindejiakuailuodi，jixutuidongdaguimochanyehua。buguanzenmeshuo
，jiangjishukuaisuluodishiqiyefazhanshouxianxuyaokaolvdewenti，zaicijichushangjiyuguiguangxinpianguimohuayingyongxiaoyijijingyan，weilaiwomenhuiweiraosandayingyongfangxiang（傳感、數通、計算）繼續開發、擴展其他技術和產品。

麥姆斯谘詢：2023年9月，您將參加『第34屆“微言大義”研討會：3D視覺技術及應用』並發表主題演講，是否可以先給大家劇透一些內容？

劉敬偉：首先感謝主辦方的再次邀約參與本次“微言大義”研討會，今年還是會像三年前一樣跟大家分享一些我們對激光雷達尤其是基於氮化矽的矽光芯片技術在FMCW激光雷達應用層麵的認識和感受。另外，也會跟大家分享一下國科光芯在這一應用方麵的最新成果。

來源：王懿，MEMS

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