【互联网+获奖团队】高端光芯片突围者:风雨后才有彩虹

来源:记者团 浏览次数: 发布时间:2018-12-24 编辑:记者团 张阳

■记者团 张阳 金钱熠


在厦门大学举办的第四届“互联网+”大学生创新创业中,我校“原创光芯——中国高端光芯片的突围者”项目组以绝对优势入围主赛道金奖。国伟华作为团队指导老师,带领项目组同学,三年磨一“剑”,研发出世界先进水平的高端光芯片产品,打破欧美日在此领域的长期垄断。


打破国外垄断,勇夺大赛金奖


光芯片是现代通信网络的“心脏”,在长距离通信中,如海底通信、城际通信、卫星通信中应用广泛。在短距离通信中,无论是现在的光纤到户,还是面向未来的5G技术、物联网愿景,尤其少不了高端光芯片的应用。


我国作为全球最大的光芯片市场,高端光芯片严重依赖进口。数据显示,2017年全球光芯片模块市场份额中,国内市场自给率不足6%,且集中在低端光芯片领域。高端光芯片供应链的“命门”掌握美日欧手中,我国信息安全问题突出。


我校“原创光芯——中国高端光芯片的突围者”项目组项目组依托武汉光电国家研究中心,采用原创技术,从2015年开始研发高端光芯片。在长距离通信方面,制作出世界首款非光栅商用可调谐激光器芯片,成本降低50%,性能超越国外同类产品。在短距离通信方面,制作出世界首款有源两段式结构DFB激光器芯片,良品率从国外同类产品的30%提高到90%。原创光芯申请美国发明专利2项,国内发明专利6项,产品在中兴、光迅等多家企业试用。


项目组目前已与与国内大型企业签订6800万投资意向书。预计到2020年,属于中国自己的高端光芯片将投入批量生产和销售,逐步打破美日欧企业在光芯片领域的长期垄断。


在厦门大学举办的第四届“互联网+”大学生创新创业中,项目组以绝对优势获得获得主赛道金奖。项目组成员刘功海说:“得了金奖至少对我们是一个鼓舞,我们做的方向得到了别人的认可。”



记者团 胡家轩 摄


信念支撑,三年磨一“剑”


15年完成方案设计,16年到17年探索芯片工艺,优化芯片性能,达到产品级的要求。从一个方案和概念到成品,国伟光带领的团队只用了三年,但这三年里,失败却接踵而至。


“我们对自己的设计非常有信心。做芯片一定要有这个信念,不然是基本不会成功的。”刘功海说道。芯片的制造的过程非常复杂,对加工条件的要求也非常高。芯片的质量很容易受到外界各种因素的影响,做实验时手套上有个细颗粒,也会影响到芯片,加工的器件就可能因此被毁。


每做一次芯片,团队成员都要加班。刘功海和项目组成员们经常从早上8点钟工作到晚上10点钟。因为穿着厚厚的防护服进出加工平台非常不方便,每天只有中午3点钟的时候,团队成员们才会出来吃午饭。


失败更是常有的事。对于团队来说,连续工作半个月,做出来的东西不能用,让大家多少觉得有点气馁。“每次失败,我感觉对每个付出的人都是特别大的打击。”刘功海说,“从16年开始到17年3月份,失败了十几次。”


不过,在失败的过程中,刘功海和项目组成员们也在技术上不断探索,逐渐提高了产品的性能和工艺水准。“一般芯片研发至少两到三年才会出结果。我们还算顺利,起码方案设计没出什么大问题,如果不顺利,有的五年十年也有可能。”刘功海相信,只要芯片设计的方向是对的,付出总会有回报。


功夫不负有心人。在失败了十几次之后,研发的芯片终于达到了设定的工艺要求。对于团队成员来说,成功后反而会比较平静。“做芯片就是要有信念,要坚持下去。因为每失败一次,我们都会觉得下一次一定会成功。”刘功海说。


研发路上不孤单


团队由刘功海、陈泉安、王红蕾、蒋春、赵龚媛五位博士生、指导老师国伟华、创业合伙人和国外专家组成。比起传统的“跟着导师做课题”,这个团队的组建更像是一个“双向选择”的过程。指导老师国伟华有着十几年的海外经历,回国伊始便确立了产业化的目标;而团队的五位成员在硕士期间就选择了光芯片的产业化方向,并且在此方向上已经有了一定的研究进展。出于相近的理念,他们走到了一起,五位核心成员作为课题组的第一代研发人员,成为了国伟华老师的学生。


团队的五位核心成员研究方向各异,但他们时常进行自发的讨论,一同解决问题。这种互帮互助更多体现在精神上的鼓舞上。如何在失败中探索出最佳的加工条件,这考验着团队每一位成员的耐心和毅力。“做芯片的过程太困难了,失败了多少次我都已经记不清了。”刘功海这样说道。在连续的失败后,他们有时也会有些丧气,但队友的鼓励坚定了他们把产品做下去的信念。


最为艰苦的是加工制造的过程,团队成员们早上8点就要进入实验室,开始一天的工作,午饭是下午3点,直到21点一天的任务完成,他们才能吃上晚饭。“我们的暑假只有十天左右,平时周末至多也就放半天假,其余时间都在实验室。”在高强度的工作之余,他们有时也会一起环绕东湖骑行,放松心情,也增进互相的感情。


在这次“互联网+”大赛中,国伟华老师获评“优秀创新创业导师”称号。谈及指导老师,刘功海言语中不无感激:“我们课题组参加了‘863’计划,项目需要在一年半内结题,时间非常紧迫。每一次失败,国老师都要承担上级项目组的压力,但他把科研以外的压力都自己一个人扛着,为我们创造了一个良好的科研环境。”团队成员也经常找国伟华老师讨论问题,国老师在海外光芯片产业化运营方面的经验给他们提供了不少方向上的指导,使他们少走了弯路。国老师还给团队提供了强有力的经费支持,这也更加坚定了他们把研究进行下去的决心。引导、鼓励、支持,国伟华老师一直在背后默默充当着团队坚强的后盾,


谈到学校提供的帮助,刘功海也是感慨万千:“我们的加工平台和设备都依托于国家光电实验室。芯片的加工成本很高,经常会出现加工费用欠费的情况,学校都不是很在意,给我们提供了非常好的加工环境。”