科创中国

硅基光子学在上世纪80年代被提出，在近十几年里得到了突飞猛进的发展。硅基光电子集成器件在光纤通信、光互联、光传感、量子信息、量子计算等诸多领域被广泛的研究。卢博士在这个报告里将介绍硅基光子学的发展历程及最新研究成果，尤其是最近硅基光电子器件的市场应用，以及新加坡微电子研究所在硅基光子学方面的工艺技术与开发成果。

光学相控阵芯片能够控制光束空间扫描，在激光雷达、三维扫描、三维成像、激光测距等领域具有重要应用。本成果是一种硅和氮化硅混合光波导的，大角度扫描，窄发散角的光学相控阵芯片，集成了光耦合器、分束器、PN结型和热光型相位调制器、单波导双光栅单向辐射器等。目前光束发散角0.021度x0.027度，横向市场扫描角度可以达到140度，纵向通过调节波长，可以达到19度，点点切换时间30秒，平均功耗小于1微瓦。目前应用于激光雷达、三维扫描、三维成像、激光测距。

近年来， 我国新型信息技术服务行业呈现持续、平稳向好发展态势。公司所处细分行业为新型 信息技术服务行业之国防科技工业的电子信息行业，该行业是国防信息化建设的基 石，产业链涉及模拟仿真、激光、雷达、通信、导航、信息安全等多个领域。现阶段 公司主要客户为国防科工集团的下属单位，产品主要应用于国防科技工业中的相控 阵相关领域。近年来，随着相控阵技术在 5G 等领域深入发展，公司的主要产品和技 术也可应用于 5G 通信、汽车毫米波雷达和低轨卫星通信等领域。

随着相控阵技术的应用发展，相控阵技术在卫星通信、机载雷达、舰载雷达和陆基雷 达等多个领域的广泛应用。相控阵雷达可实现多波束快速扫描探测，并可根据实际环 境灵活地控制波束形状，在反应速度、目标更新速率、多目标追踪能力、电子对抗能 力等方面优于传统机械雷达，成为目前雷达行业发展的主要方向，具有广阔的市场需 求空间。

电子科学与工程学院，宋俊峰教授科研团队，集成光电子学国家重点联合实验室物质科学吉林省高校高端科技创新平台。

宋俊峰，男，1971年10月生。1993年和2000年分别在吉林大学电子科学系获学士和博士学位。1996年留校任教，并从事半导体激光器、超辐射发光管、光子晶体及相关器件等方面的研究工作，2004年被聘为教授、2005年被聘为博士生导师。2006~2016年在新加坡，从事硅基光电子集成器件的研究，包括光调制器、光探测器、光开关和生物传感器、激光雷达和量子集成芯片等。主要的研究领域还有：光子晶体光纤、微腔面发射激光器和量子波器件的传输特性研究等。作为课题负责人主持过国家自然科学基金4项和国家重点研发计划重点专项1项；作为子课题负责人参加重大科学仪器1项，作为学术骨干参加过973项目1项。发表SCI核心期刊收录学术论文150余篇，其他重要国际学术会议发表论文40余篇，授权发明专利8项，是国内硅基光电子集成领域知名专家。2010.08~2016.02新加坡微电子研究所 高级研究员

光电子集成全固态激光雷达：研究基于硅基光电子集成技术的光学相控阵芯片及其控制电路、雪崩光电二极管阵列芯片及其控制电路；激光三维成像及计算机视觉。 2，硅基光电子集成量子通信芯片：基于纳米波导的光子非线性、光子纠缠源、Ge/Si单光子探测器、超低损耗光波导、超高消光比光开关和光滤波器等。 3，光通信器件：研究和开发纳米级光通信领域的关键器件，包括光开关、光调制器、光电探测器、WDM光无源器件等。 4，新型硅基光电子集成器件：研究光子生物传感器、可擦写的光子记忆回路、微纳人工晶体、光子拓扑学等。

光学芯片与半导体CMOS工艺兼容，可实现光源探测器片上集成，结构紧凑，成本低。因此，基于硅基集成光学芯片的相控阵激光雷达具有很大的市场前景。探测距离是激光雷达的关键技术指标之一，由于光学信号强度在空间中传播时随距离增加而呈平方反比式衰减，当探测距离增加，意味着激光雷达接收端信号与背景噪声比例随之降低。提高信噪比的一种方案是提高信号发射功率，这意味着光源功率的提高，以及芯片波导能够承受高功率而不出现损伤或非线性效应

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