硅光芯片的案例
我國研制成功100G硅光收發芯片
來源：經濟參考報
記者從中國信息通信科技集團獲悉，我國自行研制的“100G硅光收發芯片”日前在武漢投產使用，并通過了用戶現網測試，性能穩定可靠。這標志著我國商用100G硅光芯片正式研制成功，將推動我國自主硅光芯片技術邁上新臺階。
這款硅光芯片由國家信息光電子創新中心、光纖通信技術和網絡國家重點實驗室、武漢光迅科技股份有限公司以及中國信息通信科技集團聯合研制，在一個不到30平方毫米的硅芯片上集成了包括光發送、調制、接收等近60個有源和無源光元件。芯片具備超小型、高性能、低成本、通用化等優點，可廣泛應用于傳輸網和數據中心光傳輸設備。
硅光技術的核心理念是“以光代電”，即采用激光束代替電子信號傳輸數據，將光學器件與電子元件整合至一個獨立的微芯片中。在硅片上用光取代傳統銅線作為信息傳導介質，大大提升芯片之間的連接速度。
近年來，硅光技術持續發展，以Luxtera、Intel及IBM為代表的公司不斷推出商用級硅光集成產品。2018年，全球硅光芯片及其封裝器件市場將接近2億美元，且整體市場有望保持高速增長。據Yole預測，到2025年硅光子市場規模將超13億美元，其中將超過90%來自于數據中心應用。
專家表示，100G硅光芯片的產業化商用，表明我國已經具備硅光產品商用化設計的條件和基礎。我們認為，隨著流量的持續爆發，芯片層面的“光進銅退”將成大勢所趨，硅光集成在未來有望大規模應用。
國家信息光電子創新中心專家委員會主任、中國工程院院士余少華表示，100G硅光芯片的產業化商用，表明我國已經具備硅光產品商用化設計的條件和基礎。
展開 【今日16:00直播】Synopsys-Ansys硅光芯片全新仿真方案解析
今日16:00，Ansys官方『Synopsys-Ansys硅光芯片全新仿真方案解析』研討會將介紹 Lumerical 與 Synopsys OptoCompiler? 的光子集成電路設計集成方案。感興趣的下滑預約學習??
時間：4月28日（星期二），16:00-17:00
內容簡介：
本次 webinar 將會介紹 Lumerical 與 Synopsys OptoCompiler? 的無縫集成，以應對光子集成電路設計中的復雜挑戰，通過我們集成的功能和工作流程，工程師可以無縫設計單個光子元件，模擬光子集成電路，創建和實現版圖，并使用專業的 Synopsys 工具進行電光協同仿真，最大限度地減少使用多工具的開銷。
講師：
蘇東榆 | 新思科技 資深光子技術解決方案工程師
蘇東榆，2010 年與 2012 年分別取得國立臺灣大學物理學系學士與碩士學位。在光學、光子學、集成電路與光通訊領域擁有超過十年的行業經驗，專注于光子集成電路（Photonic Integrated Circuits, PICs）的組件層級設計與優化、電路層級仿真、版圖實作以及實體驗證，并成功協助客戶于多種代工廠完成數百次 PIC tape-out。
周錚 | Ansys 光學應用技術主管
周錚，華中科技大學和巴黎十一大光電信息工程碩士，于2019年加入Ansys中國，現為Ansys光學應用工程師，主要負責Ansys Lumerical的技術支持和相關業務開發。
形式：線上
費用：免費
掃碼立即報名
(web: https://s.jishulink.com/I1Ev2g)
- -THE END- -
技術鄰簡介：
技術鄰，是一家深耕工科制造業領域逾二十年的專業技術平臺。
展開 寫在硅光技術爆發前夜
湖北省、重慶市、蘇州市等政府都把硅光芯片作為“十四五”期間的重點發展產業。
此后，武漢建立國家信息光電子創新中心、上海將硅光列入首批市級重大專項、重慶打造國家級國際化新型研發機構聯合微電子中心有限責任公司。
在政策的扶持下，國內也研制出硅光芯片。2021年12月，國家信息光電子創新中心、鵬城實驗室在國內率先完成了1.6Tb/s硅基光收發芯片的聯合研制和功能驗證，實現了我國硅光芯片技術向Tb/s級的首次跨越。
研究人員分別在單顆硅基光發射芯片和硅基光接收芯片上集成了8個通道高速電光調制器和高速光電探測器，每個通道可實現200Gb/s PAM4高速信號的光電和電光轉換，最終經過芯片封裝和系統傳輸測試，完成了單片容量高達8×200Gb/s光互連技術驗證。
我國十分重視硅光芯片產業的發展，但目前國內的高端硅光芯片以設計為主，流片主要還是在國外。芯片制備的周期長、成本高，種種因素制約了我國硅光子技術的發展。
哪類企業會提前布局硅光？
目前，硅光子商業化較為成熟的領域主要在于數據中心、高性能數據交換、長距離互聯、5G基礎設施等光連接領域，800G及以后硅光模塊性價比較為突出，產業鏈進展看，海外巨頭Intel、思科等通過自研或收購發展較為領先；國內上市公司光迅科技、新易盛、天孚通信、中際旭創、博創科技等從分立光模塊市場紛紛切入硅光領域。
一是設計企業
目前來看，硅光領域的主要玩家仍是半導體設計企業。
英特爾研究硅光技術20多年，2016年將硅光子產品100GPSM4投入商用100GPSM4和100GCWDM4硅光模塊已累計出貨超400萬只，200GFR4及400GDR4正在研發。
展開 GLOBAL FOUNDRIES攜手Ansys加速硅光芯片設計
GF擁有高性能的單片集成硅光工藝解決方案，可以將RF CMOS與光子器件集成在同一個芯片上，實現更高的光電集成度，為數據中心和電信基礎設施提供更高的帶寬。
利用GF先進的硅光和封裝技術，可以實現高性能的光互連，滿足城際、長距離和數據中心的通信應用需求，同時最大化傳輸距離和能源效率。
Ansys擁有強大的Lumerical光子仿真工具，可幫助設計者理解并預測光在復雜結構、光路和系統中的特性，助力客戶挖掘光子潛能，引領新技術和產品的開發。
Ansys和GF的最新合作提供了如下關鍵功能：1）基于工藝的自定義器件設計；2）基于Verilog-A的光電子系統仿真。這些功能支持精確的仿真結果，模型的兼容性，以及豐富的模型庫。
工藝兼容的自定義器件設計
Ansys基于工藝的自定義器件設計流程幫助設計者在仿真和優化光子器件的過程中，時刻考慮到制造工藝，將設計版圖和制造工藝通過 “工藝文件” 連接起來，產生工藝兼容的三維結構。
考慮到該功能對設計者的重要性，GF與Ansys聯合首次推出針對GF硅光方案的工藝文件，用戶現在可以更放心且更方便地進行設計，因為他們的Ansys Lumerical仿真符合GF關于層厚、材料等一系列規范。
利用GF的工藝文件，Ansys設計了一個與GF兼容的自定義Y-splitter，并進行了Lumerical FDTD仿真。如下圖所示，通過工藝文件所產生的三維結構確保仿真與GF制造工藝兼容，用戶無需手動地構建工藝的每一層并檢查其準確性。
與工藝兼容的 Y-splitter在Lumerical FDTD中的仿真。
展開 
GLOBAL FOUNDRIES攜手Ansys加速硅光芯片設計
GF擁有高性能的單片集成硅光工藝解決方案，可以將RF CMOS與光子器件集成在同一個芯片上，實現更高的光電集成度，為數據中心和電信基礎設施提供更高的帶寬。
利用GF先進的硅光和封裝技術，可以實現高性能的光互連，滿足城際、長距離和數據中心的通信應用需求，同時最大化傳輸距離和能源效率。
Ansys擁有強大的Lumerical光子仿真工具，可幫助設計者理解并預測光在復雜結構、光路和系統中的特性，助力客戶挖掘光子潛能，引領新技術和產品的開發。
Ansys和GF的最新合作提供了如下關鍵功能：1）基于工藝的自定義器件設計；2）基于Verilog-A的光電子系統仿真。這些功能支持精確的仿真結果，模型的兼容性，以及豐富的模型庫。
工藝兼容的自定義器件設計
Ansys基于工藝的自定義器件設計流程幫助設計者在仿真和優化光子器件的過程中，時刻考慮到制造工藝，將設計版圖和制造工藝通過 “工藝文件” 連接起來，產生工藝兼容的三維結構。
考慮到該功能對設計者的重要性，GF與Ansys聯合首次推出針對GF硅光方案的工藝文件，用戶現在可以更放心且更方便地進行設計，因為他們的Ansys Lumerical仿真符合GF關于層厚、材料等一系列規范。
利用GF的工藝文件，Ansys設計了一個與GF兼容的自定義Y-splitter，并進行了Lumerical FDTD仿真。如下圖所示，通過工藝文件所產生的三維結構確保仿真與GF制造工藝兼容，用戶無需手動地構建工藝的每一層并檢查其準確性。
展開 預告 | Ansys渠道合作伙伴活動3月活動計劃
時間：3月10日，9:00-17:00
合作伙伴：上海琨欽信息科技
地點：上海
費用：3,000元/人
立即預報名
3月16日 | 基于PDK的硅光芯片設計-從layout到仿真
簡介：本課程專為希望掌握硅光芯片設計全流程的工程師和研究人員打造，旨在幫助學員快速建立從版圖繪制到物理驗證的實戰能力。課程將以KLayout為核心工具，講解基于PDK（工藝設計套件）的標準單元調用與版圖設計。
在此基礎上，課程將無縫銜接Lumerical Interconnect仿真平臺。通過實操演示，學員將學習進行光學性能仿真。幫助學員驗證設計參數，形成“設計-仿真-優化”的完整閉環。通過本課程，您將打通從物理版圖實現到器件性能驗證的關鍵技能，為復雜的硅光芯片流片打下基礎。
時間：3月16日 ，14:00-16:00
合作伙伴：武漢慧和聚成科技有限公司
地點：線上
費用：免費
立即報名
3月18日 | PCBA電子可靠性綜合解決方案研討會
簡介：本次技術研討會將聚焦于PCBA電子可靠性的Ansys綜合解決方案，深入探討如何利用仿真技術在產品設計早期預測并預防失效，實現從“測試-故障-修復”的傳統模式向“設計即可靠”的先進理念轉變。
會議內容將全面覆蓋電子可靠性、熱可靠性、結構可靠性及多物理場可靠性分析，同時展示如何運用基于可靠性物理（PoF）的Ansys Sherlock軟件，進行快速的壽命預測與失效風險評估。現場將通過焊點疲勞等典型失效機制的案例演示，生動展現Sherlock如何結合Mechanical結構分析與Icepak熱分析工具，構建高保真的多物理場仿真模型，在虛擬環境中提前暴露設計弱點，從而優化方案、節省開發成本與時間。
展開 2022 十大科技趨勢！
硅光芯片
光電融合兼具光子和電子優勢，突破摩爾定律限制
電子芯片的發展逼近摩爾定律極限，難以滿足高性能計算不斷增長的數據吞吐需求。硅光芯片用光子代替電子進行信息傳輸，可承載更多信息和傳輸更遠距離，具備高計算密度與低能耗的優勢。
隨著云計算與人工智能的大爆發，硅光芯片迎來技術快速迭代與產業鏈高速發展。預計未來三年，硅光芯片將承載絕大部分大型數據中心內的高速信息傳輸。
綠色能源 AI
人工智能助力大規模綠色能源消納，實現多能互補的電力體系
風電、光伏等綠色能源近年來快速發展，也帶來了并網難、消納率低等問題，甚至出現了“棄風”、“棄光”等現象。核心原因在于綠色能源存在波動性、隨機性、反調峰等特征，大規模并網可能影響電網的安全穩定運行。
人工智能技術的應用，將有效提升電網等能源系統消納多樣化電源和協調多能源的能力，成為提升能源利用率和穩定性的技術支撐，推動碳中和進程。
展開 市場 | 一文看懂硅基光電集成技術
公司是最早開發硅光子芯片，并且硅光模塊出貨量達到百萬片的公司，2019年被思科以6.6億美金收購。
2009年，Luxtera公司最早推出了基于硅光技術的4x10G AOC模塊，2014、2015年推出200G PSM8和100G PSM4光模塊，并在100G PSM4領域占據了大部分的市場份額。公司的下一步將會是400G DR4以及ASIC與硅光芯片集成。
公司的100G PSM4光模塊方案如下，電芯片通過Flip-chip的方式貼裝在光芯片上，激光器也通過類似的方式貼裝在光芯片上。其電芯片包括了MZI驅動、TIA和均衡器、CDR、LDD、MCU、I2C等，集成度非常高。光芯片包括MZI調制器（Segmented）、Ge探測器、Ge探測器制作的MPD、光柵耦合器等。整個模塊只有一個激光器，波長1310nm，耦合到片上后通過分束器，分成4路光，分別進入4路MZI調制器。
Acacia：相干硅光模塊領導者
Acacia成立于2009年，最早將硅光技術用于電信網絡的互連中，是遠距離相干硅光光模塊的領導者。2011年其100G相干MSA開始批量生產和發貨，2014年首次交付可 插拔的相干100G CFP模塊AC-100的樣品和硅光電集成電路（PIC）封裝的100G相干模塊，2016年3月推出基于硅光子PIC的CFP2-ACO，2016年5月登陸納斯達克。
展開 Ansys 4月直播 | 應用系列開啟，9大主題網絡研討會一覽
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4/22 | AI驅動的OSA模型助力高速電光仿真全流程
主題簡介：本次直播將會介紹一種用于高速光學 SerDes 鏈路仿真的新 IBIS-AMI 模型。該模型采用機器學習方法模擬光學器件的非線性行為，使光學模塊能夠更好地在標準 SerDes 分析工具中建模并進行精確的信號完整性分析和高速仿真。
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4/23 | 逆變器正向設計——基于特征化仿真
主題簡介：本場直播將通過以下內容介紹逆變器正向設計：
1. 逆變器EMC正向設計落地，實現一版成功、降本增效；
2. 通過多維度解耦（流程解耦、功能解耦、狀態解耦、電磁解耦），從復雜EMC系統中提取簡單、高效且可落地的模型，從而快速定位逆變器設計缺陷，使仿真時間從1個月縮減為1天；
3. 研發過程中嵌入仿真流程，實現仿真驅動設計。落地改進方案，提升研發能力，優化研發流程。
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4/28 | Synopsys-Ansys硅光芯片全新仿真方案解析
主題簡介：本次直播將會介紹 Lumerical 與 Synopsys OptoCompiler? 的無縫集成，以應對光子集成電路設計中的復雜挑戰，通過我們集成的功能和工作流程，工程師可以無縫設計單個光子元件，模擬光子集成電路，創建和實現版圖，并使用專業的Synopsys 工具進行電光協同仿真，最大限度地減少使用多工具的開銷。
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4/29 | Ansys SPH產品功能更新及仿真應用
主題簡介：SPH（光滑粒子流體動力學）是一種拉格朗日無網格方法，Ansys SPH產品由于沒有網格約束的限制，在許多模擬場景中更加靈活，尤其擅長模擬復雜自由液面情景（如飛濺和噴淋）以及涉及運動物體的應用場景。
展開 4月直播 | 應用系列即將開啟，9大主題網絡研討會一覽
source=jishulink" rel="noopener noreferrer" target="_blank"><strong>點擊立即報名</strong></a></p><div contenteditable="false" width="100%">
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</div><p class="ql-align-center"><strong>4/28 | Synopsys-Ansys硅光芯片全新仿真方案解析</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/1b34834bf12446ff8187daf4313fb2f6"></p><p><strong>主題簡介：</strong>本次直播將會介紹 Lumerical 與 Synopsys OptoCompiler? 的無縫集成，以應對光子集成電路設計中的復雜挑戰，通過我們集成的功能和工作流程，工程師可以無縫設計單個光子元件，模擬光子集成電路，創建和實現版圖，并使用專業的Synopsys 工具進行電光協同仿真，最大限度地減少使用多工具的開銷。</p><p><a href="https://v.ansys.com.cn/live/425cXt6O?
展開 新興行業 | 9場應用類仿真專題直播，聚焦前沿技術融合
圍繞這一趨勢，Ansys在近期發布的“應用類系列網絡研討會”中，特別策劃推出9場新興行業專題內容，聚焦eVTOL、AI驅動的高速電光仿真、硅光芯片、optiSLang AI+優化、機器人、AI/ML驅動的天線與微波及互連器件設計，以及AI驅動的個體化心臟仿真等熱點方向，系統呈現仿真技術如何賦能前沿應用場景。
本次系列專題不僅覆蓋多物理場、多尺度的復雜系統仿真能力，還重點展示AI與仿真深度融合所帶來的效率與創新突破，這也呼應了近期啟動的“Ansys 2026全球仿真大會”仿真應用大賽。誠邀您報名參會，搶先洞察未來技術發展方向。
（* “Ansys 2026 全球仿真大會”仿真應用大賽新增「新興行業」賽道，聚焦人工智能、數據中心、光模塊、低空經濟等方向，鼓勵更多跨界融合與前瞻性探索。）
4/15 | Ansys eVTOL總體解決方案2026更新簡介
講師簡介：
姚翔 | Ansys 高級應用工程師
主題簡介：主要介紹Ansys CFD 2026最新版本在電動垂直起降飛行器(eVTOL)產品解決方案中的重要提升，包括：全新Fluids One一體化仿真流程、快速八叉樹網格功能、GPU加速求解及后處理功能的應用案例，基于全面提升后的Morph優化方法進行旋翼氣動及噪聲優化應用案例，FENSAP飛行器聯合旋翼結冰防冰解決方案等。助力飛行汽車、無人機等設計工程師提升產品性能。
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4/22 | AI驅動的OSA模型助力高速電光仿真全流程
講師簡介：
周錚 | Ansys光學應用技術主管
主題簡介：本次直播將會介紹一種用于高速光學 SerDes 鏈路仿真的新 IBIS-AMI 模型。
展開 
邀請函 | Ansys 光電子仿真行業研討會
在AI 算力爆發與數據中心高速演進的驅動下，硅光芯片與光電子技術正加速成為產業核心。隨著硅光、光模塊以及新型光電器件的設計復雜度持續提升，傳統依賴經驗與試錯的開發模式已難以滿足效率與性能的雙重要求。
以仿真為核心的設計流程，正成為縮短開發周期、降低試錯成本，并提升產品可靠性的關鍵。作為光電子仿真領域的行業標桿，Ansys 提供覆蓋器件、光子集成電路（PIC）到系統級的完整解決方案，其多物理場協同與器件-系統級無縫銜接，使設計流程更加高效靈活，助力實現從設計到制造的全流程優化。
為促進光電子領域的交流與合作，5 月19 日，「Ansys 光電子仿真行業研討會」將在武漢舉辦。本次研討會將匯聚來自產業界與學術界的專家與資深用戶，圍繞光電芯片與系統的設計仿真，分享最新趨勢洞察與仿真實踐經驗。我們誠邀各位行業同仁參與，共同探索光電子技術的未來發展。
會議日程
時間：2026年5月19日（周二），13:30-18:00
地點：武漢
費用：免費（報名需審核，請使用公司/學校郵箱）
* 以上日程為初步擬定內容，具體安排請以最終發布為準
點擊立即報名或掃碼提交報名信息
如有任何問題，請聯系：
電話：4008198999
郵箱：info-china@ansys.com
展開 2026 R1 | Ansys光學與光子學仿真專題網絡研討會上線（共9場）
</p><p>在Ansys應用類系列網絡研討會中，光學系列專題也已上線，圍繞 Lumerical、Zemax、Speos 三大核心產品，全年9場在線技術分享，涵蓋 AI 驅動的高速電光仿真、硅光芯片、光機系統、成像與顯示應用等主題，歡迎大家報名參會！</p><p><br></p><p><strong>4/22 | AI驅動的OSA模型助力高速電光仿真全流程</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/d5b0fb6cbc2e446c9d2a592648804810"></p><p><strong>講師簡介：</strong></p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/58b773d240e9409ea9a9918c6aa3bb6f" width="200"></p><p class="ql-align-center"><strong>周錚 | Ansys光學應用技術主管</strong></p><p><strong>主題簡介：</strong>本次直播將會介紹一種用于高速光學 SerDes 鏈路仿真的全新 IBIS-AMI 模型。該模型采用機器學習方法模擬光學器件的非線性行為，使光學模塊能夠更好地在標準 SerDes 分析工具中建模并進行精確的信號完整性分析和高速仿真。</p><p><a href="https://v.ansys.com.cn/live/d5pfftV8?
展開 基于Optsim Circuit和OptoDesigner設計QPSK收發器光子集成芯片
硅光芯片是當前情況下非常熱的一個主題。隨著中美關系的惡化，光子集成芯片的設計也成為目前的一個“卡脖子”技術。本文主要說明如何用OptSim Circuit和OptoDesigner兩款軟件，進行數據中心常用的QPSK收發器光子集成芯片設計。
圖1：QPSK發射端的設計示意圖
如圖1 所示，QPSK發射端主要由分束器，馬赫-曾德爾調制器，相位調制器等組成。
圖2：OptSim Circuit中發射端的原理圖設計
圖2是在OptSim Circuit軟件中，實現的QPSK發射端的原理圖設計。設計中各個單元器件均來自Tower Semiconductor的PDK套件。
圖3：QPSK接受端的設計示意圖
如圖3所示，QPSK接受端主要由方向耦合器，光探測器，相位調制器等組成。
圖4：OptSim Circuit中的接收端原理圖設計
圖4是在OptSim Circuit軟件中，實現的QPSK接收端的原理圖設計。設計中各個單元器件均來自Tower Semiconductor的PDK套件。
圖5：OptSim Circuit中的QPSK測試平臺
為了仿真QPSK的性能，在OptSim Circuit中搭建了如圖5所示的測試平臺。如圖6所示，眼圖非常清晰。
圖6：OptSim Circuit中的QPSK仿真的眼圖結果
仿真驗證無誤之后，OptoDesigner 將對應的版圖做出（如圖7所示）。得到的版圖布局直接可以通過foundry去流片獲取芯片。
圖7：OptoDesigner中的版圖布局
本文只是光子集成芯片的一個范例。如有其它關于光子集成芯片的需求，歡迎通過微信公眾號聯系我們。
展開 全球激光雷達產業鏈全景圖！
激光雷達下游
▲激光雷達下游產業鏈主要企業
車載激光雷達產業鏈如下：
▲車載激光雷達產業鏈
▲激光雷達產業鏈代表廠商
未來激光雷達技術主要基于ToF和FMCW原理，對于基于ToF原理的激光雷達，芯片化架構的激光雷達是未來的發展方向，發射端逐漸采用平面化的激光器器件，接收端逐漸采用CMOS工藝的單光子探測器，為VCSEL和單光子器件開發的模擬、數字芯片；硅光芯片化的FMCW激光雷達是未來發展的一大趨勢。
激光雷達的發展將促進汽車行業無人駕駛技術和ADAS發展，也將提高服務型機器人的應用范圍和普及度。
未來隨著自動駕駛技術的進一步普及，激光雷達市場規模將會進一步擴大，而單車價值量下降將會進一步有利于激光雷達的量產使用。隨著人工智能、5G技術的逐漸普及，無人駕駛、ADAS、服務型機器人和車聯網等多方面的需求推動，激光雷達整體市場預計將呈現高速發展態勢。
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