国泰君安:对话昂纳，揭秘硅光

今年运营商加大对光通信的投资，整个行业的利润爆发式地增长，利润表现非常靓丽。我们相信，明年光通信景气依旧。
随着流量爆发式增长的驱动，光通信的成长性会远超市场上大部分投资者的预期。通过与行业巨头的交流，我们率先关注的是硅光这是新兴领域。硅光的出现会带来光通信器件的性能飞跃，芯片也会发生革命性的变化。
硅光子是一种基于硅光子学的低成本、高速的光通信技术。未来如果使用硅来做原材料，光器件的数据交换存储的效率将会大幅提升，面积会更小，功耗会更小，速度会更快。

昂纳 龚总

昂纳2012年开始布局有源器件，在加拿大和德国投资了两家光芯片研发公司，芯片可以用在我们的有源产品上。我们推出了不少有源产品，昂纳不久前推出了EML（电吸收型外调制激光器）芯片。2014年，投资了法国的3SP公司，可以供应我们在放大器中使用的泵源。我们除了研发，制造方面也是有优势的，这为以后昂纳在有源产品产品上的发展打下基础。

昂纳 华总

在传统半导体的演化过程中，真空管慢慢变成晶体管，接着就是三极管、二极管，然后就是小规模集成电路、大规模集成电路。真空管是一种技术，材料体系也不一样；半导体二极管三极管除了硅以外，还有GaAs、InP等，GaAs现在就变成手机高频芯片的一个主要分支。

硅具有良好的微加工能力，从外延片演化成圆晶，圆晶再形成Wafer。Intel把Wafer从2寸、3寸、4寸做到12寸、16寸。从分立器件变成重复某个功能块的高集成度，慢慢演化成在硅芯片上不同功能块的生产过程。光通信的发展和这个类似，目前绝大部分的光通信系统目前都是建立在分立功能元器件的基础上。

近来，光集成想走半导体高集成的路子，集成光学已经进入工业化。最早是在硅衬底上生长氧化硅掺杂的材料，可以做一些无源器件的功能元器件，比如说AWG（阵列波导光栅）、光开关，做在波分系统上，也可以做成光开关阵列、光衰减器阵列、分波器，ROADM等。光学集成是可做的，除了在氧化硅波导上做无源器件及功能块，还可以做传输系统中的发射和接收模块，而且可以做100G的高速率的。

光学集成是通信界梦寐以求的，可以降低成本、批量生产。硅光子的工艺和传统半导体的工艺有区别，所以光电集成一体在短期内是无法实现的。光电集成的芯片工艺和传统的集成电路工艺不可能完全一样，不可能在同一个Wafer长出两种性能不同的芯片。基于这点，硅光子的热度要打折扣。

用InP做集成光路价格太高，所以很多人想用硅光子。最近十多年业界的研发的情况来看，其他技术功能块器件中，硅光子能与之抗衡的是高速相干光调制器，有很多实验室已经证明，硅光子在高频信号的调制，有其独特的优势。因为硅光子波导的折射率高，所以波导的尺寸可以集成到很小，有独特的高频特性，比LiNbo3、InP等更好。

硅光子无源器件已经可以在衰减器、AWG等中实现，接收器也可以做些文章。对于发射器，硅掺杂的发光效率很低，近期，海外一些硅光領先企, 通过把磷化铟二次生长在硅上或者将磷化铟嵌在二氧化硅凹槽里，在此基础上继续做半导体的蚀刻工艺，变成混合集成的光子芯片。

在布局上，昂纳做了包括技术平台、财力、物力等的策略构想。集成光路方面，考虑到相干通讯和数据中心这两个应用，我们先选择了磷化铟，因为氧化硅国内国外普遍存在，而且氧化硅有其局限。磷化铟集成相干接收器是我们推出的产品之一，它相关的25G高频芯片都是基于磷化铟的。

硅光子是一个可以做大规模集成的好平台，但是成本高，需求量太少，目前工业界的需求远远不能支持它的生产成本，国内做硅光子的公司凤毛麟角；通讯系统对光器件性能的要求一直在变，更新换代的速度太快，硅光子的集成工艺具有挑战性。对于硅光子的布局，昂纳想在发展的中期切入。从技术储备上，我们有加拿大、德国和法国的集成光学（包括硅光子）研究团队。短期内，昂纳正在寻找快速切入终端产品的技术突破点，利用硅光子的特色功能加上磷化铟的功能做成混合的高集成度的光器件。

Q&A
Q1：昂纳现在是从调制器、激光器向外延伸、从大容量短距离到长距离传输发展？量产后价格会下降多少？现在全球领先的硅光产品的良率是多少？

A1：与磷化铟等相比，硅光子激光器件在长距离或超长距离传输方面无优势，而且需求量不够撑起研发生产的成本。硅光子高速激光器件的应用优势是短距离的传输，特别是集成高速调制器的激光发射集成组件，在电脑主机板内部互联或者其他超级计算机产品上已经得到应用。激光光源的应用要考虑到发光效率，因为硅光子激光发射器发光效率很低，需要外接光放大器来放大信号。目前整个解决方案的价格是其他同类产品的10-20倍以上。如果量产，而且性能、良率提高后，其价格会降到同类产品的1/10左右。目前，其良率估计在1%以下。

Q2：调制器方面，在用硅光的方式开发？工艺上难度排序，最简单的是衰减器、开关，然后是探测器，调制器，最难的是激光器？新闻上讲SiFotonics的25G探测器出过100万张，不知道您是否了解？

A2:硅光子的开发费用很高，现在昂纳处于早期准备阶段。从业界研发结果来看，硅光子调制器的高频性能能符合通信系统的要求。难度排序是这样的。在硅材料上做探测器，是符合物理原理的，是可以做成的。至于出产量多少，无法确认。由于通讯系统制造商需要花半年以上的时间，对新产品做可靠性验证。因此，估计还未进入大批量实用阶段。
Q3：美国Acacia公司主页上介绍，可以做长距离的相干接收器。

A3：Acacia是用硅光子的工艺做了相干接收器，这些相干接收器，前面是相干光路，光信号处理以后可被硅光子光电接收机转换成电信号，并且可以做到25G高频。对相干通信应用到短距离的传输网络来说，挑战的是成本问题。将来，硅光子的工艺成本下降了，硅光子传输方案能够做短距离，甚至数据中心内部的通信网络里去。我们也在努力，我们用硅光子、或者InP、或者倆者混合集成的集成光学的方式努力。

Q4：100G光模块，有没有供应? 有没有供应计划？良率现在怎么样，未来提升计划怎么样？

A4:长距离相干通讯这一块，我们现在只供接收机，不供应发射机。从数据中心角度来说，我们有几个平台，包括4*25G AOC、10*10G EML，4*25G CWDM4。我们有好几款都是在客户认证过程中。有一些小批量出货。良率可控，我们今天良率能够支撑我们期望的高于30%。考虑到成本压力，我们会不断提高良率，来支持我们以后大量生产，满足客户所期望的比较低的单价。通讯行业单价是下滑比较厉害的，远远高于普通IC芯片的单价向下幅度。我们现在遇到的良率的问题，主要是我们供应商也在爬坡，提升产能。为了迎合出货，产品规格把控方面，我们放宽条件，由此带来一些后序封装良率的挑战。如果按照设计要求，严格把控供应链，我们的良率是非常高的。$昂纳科技集团(00877)$$光迅科技(SZ002281)$$Acacia通讯(ACIA)$