铌酸锂赛道突然变热？AI时代的革命性材料
来源:天天IC发布时间:2023-09-251220浏览
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集微网消息，AI浪潮下，算力需求呈爆发增长之势，光模块大有可为显著受益。
同时，AI算力需求的提升也驱动着光模块向高速率演进，光模块需要800G以上甚至到1.6T的传输速率上，薄膜铌酸锂方案作为重要技术路径之一被高度关注，将成为高速光模块的重要发展方向，有望借势破局。
引发光子学革命的材料
铌酸锂被视为引发光子学革命的材料，哈佛大学下辖学院在2017年发表的“Now entering, Lithium Niobate Valley“中对铌酸锂进行了盛赞，称铌酸锂对于光学的意义相当于硅对于电子学的意义。
自1928年以来，科学家们对铌酸锂的探索与研究已经近百年，国内最早于1970年开始对铌酸锂晶体生长、缺陷、性能及其应用的研究，至今已取得一系列成果，南京大学、南开大学等是代表性院校，较早取得创新性突破。
随着技术的发展与实际需求，铌酸锂走向薄膜化。哈佛大学Marko Lončar教授在一次采访中曾表示“10年内，薄膜铌酸锂将在所有高性能光电子应用中取代硅基光子，特别是在数据通信中”，薄膜铌酸锂的市场与应用前景被广泛看好，是不少国家或地区关注的一大焦点。
国外方面，以欧洲为例，欧洲2022年启动铌酸锂光子学计划，获得欧盟资助的ELENA项目计划打造首个绝缘体上薄膜铌酸锂（LNOI）的全欧洲供应链光子集成电路（PIC）平台。
国内方面，2021年，国家重点研发计划启动实施“信息光子技术”重点专项，提出薄膜铌酸锂光子集成关键工艺及集成技术开发。针对当前欠缺薄膜铌酸锂光电子芯片加工工艺平台的问题，建设开放共享的薄膜铌酸锂光电子加工工艺平台。
薄膜铌酸锂方案显身手
电光调制器是光模块中最关键的部件之一，可以将电信号转换为光信号。
在主要的三种电光调制器制备方案（硅光、磷化铟、铌酸锂）中，铌酸锂方案有其独特的优势，铌酸锂调制器具有带宽高、稳定性好、信噪比高、传输损耗小、工艺成熟等优点。
但是，传统铌酸锂调制器的局限性也较为明显，“成本高”“尺寸大”等不足限制了其发展步伐，薄膜铌酸锂调制器的出现则为调制器市场注入了新的活力，竞争力愈发凸显，具有高性能、低成本、小尺寸、可批量化生产、且与CMOS工艺兼容等优点。
截至目前，国内已有不少家公司已经将薄膜铌酸锂调制器技术应用到800G光模块中：
新易盛在OFC2023上展出了基于薄膜铌酸锂调制器TFLN技术的800G OSFP DR8，配合5nm DSP以及集成的TIA，功耗仅为11.2W；联特科技有基于薄膜铌酸锂调制技术的800G光模块；德科立在CIOE2023上展示了基于5nm DSP芯片和薄膜铌酸锂调制器方案的800G OSFP DR8 光模块，功耗低至11W....
铌酸锂赛道融资升温
今年以来，国内铌酸锂赛道备受关注，截至目前已有超5家铌酸锂企业披露完成新一轮融资，包括元芯光电子、安湃芯研、铌奥光电、恒元光电等，融资轮次集中于早中期，融资总规模超5亿元。相比前几年，铌酸锂赛道明显热了起来。
元芯光电子
9月，元芯光电子完成过亿元B轮融资，将持续进行薄膜铌酸锂调制器、大范围可调谐激光器、DFB激光器芯片的规模化量产。
元芯光电子是一家以IDM模式自主研发、生产、测试、销售半导体激光器芯片的企业，拥有iTLA（大范围可调谐激光器芯片，主要用于长距相干光通信）、薄膜铌酸锂调制器（400G以上高速光模块中调制器）、25G DFB芯片（高良率、高可靠性），已经实现从芯片到器件产品生产的全栈技术可控。
安湃芯研
8月，安湃芯研完成近亿元A轮融资，本轮融资将用于完善和扩大公司的生产能力，提升技术研发能力，以及拓展市场份额。
安湃芯研是一家专注于薄膜铌酸锂光子芯片及光学引擎研发生产的创新型公司，该公司团队在薄膜铌酸锂这一新型高性能光子集成平台的设计、流片制造、产业应用等方面具有丰富的专业知识、成果积累和研发经验；已建成具有完全知识产权的全流程芯片生产线。
铌奥光电
4月，铌奥光电完成数亿元A轮融资，融资资金将助力铌奥光电加速薄膜铌酸锂光电子芯片产线的建设和量产进程，于2023年建成国内首条规模量产的薄膜铌酸锂光电子芯片产线。
铌奥光电专注于薄膜铌酸锂调制器芯片及器件领域，该公司核心团队前期在薄膜铌酸锂调制器研究领域逐一攻克了众多技术难点，实现了多项重大技术突破，并取得了一系列全球突破性成果，如最高带宽的硅与铌酸锂异质集成调制器芯片、世界首例铌酸锂薄膜IQ调制器芯片、世界首例铌酸锂薄膜偏振复用相干光调制器芯片等。
恒元光电
4月，恒元光电完成数千万元Pre-A轮股权融资，资资金主要用于恒元光电大尺寸集成光学基质材料铌酸锂晶体生产线的扩充和完善。
恒元光电已经掌握了从相关设备的设计、均匀多晶料制备、晶体生长及缺陷控制、晶体后处理的全链条关键核心技术，并且开发了8英寸铌酸锂晶体的批量化制备技术，形成了一条大尺寸铌酸锂晶体产业化生产线。
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