为我国光子集成注入强“芯”剂

工程师持有独立开发的组合无源光网络光收发器设备。城东供应地图

■田瑞英，本报见习记者

宽带网络已经成为今天人们生活中不可或缺的一部分。近年来，*一再敦促运营商“加快和降低收费”，但消费者仍然不满意目前的“速度”和“收费”。

网络升级的高成本和高难度是运营商难以提高“速度”和降低“费用”的主要原因之一。我们目前使用的GPON(新一代宽带无源光集成接入标准)网络不能保证100万亿或千兆家庭宽带接入。如果我们从GPON升级到10Gb PON，运营商将面临许多困难，如成本急剧增加、网络影响和投资回报率低。

为了减轻通信设备制造商和运营商的成本压力，加快接入网升级，中科院Xi安光学精密机械研究所(以下简称Xi安光学精密机械研究所)研究员程东带领团队从“核心”入手，成功开发了“FTTH网络光子集成”技术，为中国光子集成产业的快速发展注入了强大的“核心”剂。

突破障碍的钻井技术

“我们的集成芯片高度集成且体积小，这大大增加了端口密度，只需要计算机房所需空间的四分之一，因此不仅节省了运营商的成本，还降低了功耗。”程东说。

“如果把半导体集成电路比作‘皇冠’，光子集成芯片就像皇冠上的‘珍珠’。”程东告诉《中国科学报》，在过去的几十年里，机电一体化一直是国内外的主要发展方向。随着信息技术的发展，需要引入光子集成技术，用新材料、新理论、新工艺来突破技术的局限，真正实现机电一体化。

由于光子集成芯片产业是一个高技术密集型产业，技术壁垒极高，工艺流程复杂，研发周期长，投资大，这使得很多国内企业望而却步。程东透露，该团队研发的高度集成的Combo PON光收发器采用具有自主知识产权的芯片，技术先进、性价比高，打破了国外光收发器组件光子集成技术的壁垒，填补了我国接入网光子集成领域的空白。

然而，研发过程并不容易。“对于芯片来说，其可制造性要求产品同时满足高产量、高日产量和低成本的条件。样品技术远远不能满足生产要求。”为了解决产品的技术问题，程东带领团队进行了近3年的技术研究。“整个工艺过程应该一步一步分解。对于分解的每个步骤，应进行2000小时的可靠性验证。这是一项巨大的系统工程。”

“即使产品符合供应要求，我们也会继续优化，使其更加完美。”程东对产品的要求非常严格，“只使用它”在这里行不通。他认为，中国要从一个制造大国变成一个制造大国，必须有工匠精神，摒弃“千篇一律”。

把你的注意力转向生产和研究

光电集成产业被称为“工业食品”和“电子血液”，但中国工业发展面临高端人才短缺的严峻困境。2013年，应时任Xi安光学研究所所长赵伟的邀请，在国外工作和生活了20年的程东选择回国，加入Xi安光学研究所，从事信息光子器件和光子集成的研究。

"我们的想法高度一致。"Xi安光学机械服务学院“拆除围墙”，程东非常赞赏该学院的开放模式。程东团队的研究方向也填补了Xi安光学与机械服务学院光子集成技术学科方向的空白。

在Xi安光学机械研究所的支持下，2014年2月，程东团队成立了光子集成项目产业化公司Xi安启信光电科技有限公司(以下简称启信光电)，并进驻Xi安光学机械研究所孵化器。

"我们的初始资本只有200万元，这对芯片行业来说非常困难."程东面临着初创企业不可避免的问题——资金短缺。“在公司成立的第一年，我没有拿到一分钱工资，甚至几次借钱给员工发工资。”

在程东最困难的时候，Xi安光电研究所给他带来了一个“钱袋”。"思科控股、思科天使和陕西光电集成电路试点技术研究所给予了我们很大的支持."程东说，他们不仅了解我们的行业，还在法律、财务、人力资源、管理咨询和培训方面为我们提供全方位的支持和帮助。

当记者问他是否想放弃时，程东的回答很坚定:“这是一种责任，一种感觉。我已经工作了30多年，希望能赶上光子集成行业的爆炸式增长。”

对于从事成果转化工作的科研人员，程东认为必须转变科研人员的思维方式。科研人员的思维应该“转化”为面向产品的思维，面向国民经济的主战场。程东团队开发的项目来源于实际的市场需求。“科学研究项目和市场需求的结合确保了产品有市场，科学研究基金可以在吸引社会资本方面发挥作用。同时，它们可以在很大程度上弥补科研经费的不足。”

程东指出，中科院STS双创新引导项目是一个产业驱动的科研项目。“STS项目提供的财政支持在项目的初始阶段发挥了关键作用，同时也刺激了社会资本的介入。”

目前，程东团队开发的光纤到户的Combo PON光模块产品正在逐步完成行业内许多主流企业的认证测试。该产品有望成为通信设备制造商和运营商的“宠儿”，推动上下游及周边产业升级，提升光子集成产业的总产值。

珍惜人才，以心换心

程东不仅是一位忙碌的科学家和企业家，还是一位“人事专家”。

程东回到家时，他不是一个人，而是带了一队人回来。是什么让这个团队放弃稳定的海外工作，选择白手起家回国？程东给出了答案:“我们走到一起是因为一个共同的理念，希望在中国建立一个完整的光子集成产业生态链。”

启新光电一半的人才也是程东自己“挖”出来的。程东说，应该以一种让人们进入并留下来的方式来对待人们，这样每个人都可以做得很好。为了吸引优秀人才加入，程东经常“照顾穷人”，“以诚待人”是最重要的。

席间，程东得知原公司一名专家辞职后，立即订了第二天最早的机票。最后，在程东的启发下，这位专家加入了他的团队。尽管这位专家后来因为个人原因离开了，但程东告诉他:“不管你什么时候回来，公司的大门永远向你敞开。”最后，该专家还担任了启新光电的高级顾问，并继续为公司的发展做出贡献。

从新材料到芯片设计、流式传输、密封和测试，最后到高端光学模块，光电集成芯片有一个漫长的产业链。为此，程东积极推出光子集成产业布局。他带领团队在珠海、宁波、深圳、成都、山东等地设立了分公司、研发中心和产业基地。

"我们力求技术上的完美，拒绝产品上的价格战."程东向记者透露，公司部分产品虽然价格高于国外，但受到国际市场的青睐，主要是因为其良好的性能可以降低客户产品的综合成本和运营维护成本。“保持顾客的粘性不取决于价格，而是取决于产品的性能及其带来的价值。”

程东建议优化国内设备供应商和运营商的采购标准，除核心价格指数外，更注重供应商的长期培养和技术发展潜力。如果过分强调价格，恶性价格竞争将很容易发生，最终供应商将不得不降低材料和技术成本，导致产品质量和性能不佳。这可能会产生更严重的后果:延缓和限制尖端技术的发展和成熟，以及缺乏后续行动。

程东透露，“未来，在中科院和各种力量的支持下，我们希望建立光子集成产业生态，创建光子集成产业联盟，建立核心大学，为光子集成领域储备优秀人才。”

《中国科学新闻》(2019-06-13，第6版，转移与转化)