华为光领域Fellow肖新华：光通信发展中面临的器件需求和挑战

4月20日，首届中国光谷九峰山论坛暨化合物半导体产业大会开幕。论坛在湖北省和武汉市政府支持下，由武汉东湖新技术开发区管理委员会、第三代半导体产业技术创新战略联盟（CASA）、九峰山实验室、光谷集成电路创新平台联盟共同主办。

开幕大会上，华为光领域Fellow肖新华做了“光通信发展中面临的器件需求和挑战”的主题报告。当前光通信发展中关键的光电器件需求涉及诸多方向，报告分享了长途光、短距光、算力光、ROF光，光交叉等多个方向的最新技术研究进展。

报告指出，长途相干预计将向单波800G/1.6T演进，推动200GB+高带宽器件发展，其中LH 800G中，当前InP和TFLN材料平台综合性能优异，均可满足200GB。LH 1.6T需挑战300GB+调制器，以及新型衬底TFLN和2.5D光电封装技术，薄膜铌酸锂持续摸高，也需要探索新型低介电衬底材料提升芯片高频响应，基于垂直电互连2.5D先进封装架构提升器件带宽。

数据中心是重要的场景，数据中心涉及800GE和1.6TE短距光互连，2~10km直检和相干方案并存。其中800GE面临单通道200G、Linear架构、10km色散和链路预算等挑战。1.6T极简相干中算法补偿器件要求，低功耗光电器件是关键。工艺的角度，规模化量产需要攻克大尺寸晶圆和高速/高密封装。报告中肖新华表示，8寸及以上铌酸锂晶体和晶圆，支撑8寸及以上晶圆开发，铌酸锂薄膜厚度均匀性±10nm，缺陷数量<100, 电光系数31pm/V，光电合封，也在探索兼顾射频传输、光引出、大尺寸的玻璃基潜在方案。

算力网络方向，AI算力单元需高密扇出、超低功耗/时延光I/O互联，消除通信墙。业界有潜在的pJ级Small光I/O互联技术的研究方向。

光RoF预计将是支撑未来无线和WiFi前端低功耗的重要技术，通过RoF模拟前传光网络实现高速信号传输，降低海量头端能耗与成本，前传网络对系统动态范围提出更高要求，亟需新材料、新工艺与新器件拉升前传系统性能，实现大带宽大动态范围前传网络。

未来光通信，光传感、光显示将涉及星际光、激光雷达、超长距光纤传感、AR HUD虚实结合等方向延伸。

报告指出，长途相干预计将向单波800G/1.6T演进，推动200GB+高带宽器件发展。光RoF预计将是支撑未来无线和WiFi前瞻低功耗的重要技术。未来光通信，光传感、光显示将涉及星际光、激光雷达、超长距光纤传感、AR HUD虚实结合等方向延伸。