关闭引导
啃下“硬骨头”,广工学生团队研制出国产光子芯片高端测试仪
2026-10-19 21:45:41
广州日报新花城

在广东工业大学的一间实验室里,一台全铝制仪器正静静运转。透过它,光子集成芯片的幅度、相位、偏振等参数被逐一定格成一组组高精度数据。这台型号为OVA-Ⅰ的超高精度多维光学矢量分析仪,出自广工光鉴未来学生团队四年磨砺之手。近日,第二代样机OVA-Ⅱ已完成生产并通过性能验证。

这台仪器,其实牵动着一道“卡脖子”难题。光子集成芯片是新一代信息技术的核心载体,传输带宽更大、能耗更低,并行处理能力突出,有望大幅降低数字产业的能耗。但光子芯片从设计、生产到落地使用,全程都离不开高精度光学测试。在芯片研发中,很多关键参数都需要依靠光学测量来获取;如果测不到、测不准,就没法做出合格的光子芯片。测试工作占了芯片整体成本不小的比重,直接决定芯片成品率,也影响研发快慢。长久以来,高端光学矢量分析仪器基本被国外厂商垄断,国内只能依赖进口。只有把这个测试装备做到自主可控,我们才能牢牢抓住光子产业发展的主动权。


光鉴未来团队成员在实验室集体照

把“主动权”握在自己手里,远比想象中艰难。2020年团队成立时,十几名跨专业成员学生,不少人此前并没有接触过完整的仪器研发。摆在面前的是三块“硬骨头”——测不精、测不准、测不到。光子芯片的损耗、色散、偏振特性相互交织,任何一项数据失真,都会让测试失去意义。没有现成的国产设备可以参考,团队只能从零搭建光路,一次次采集数据、编写算法,在深夜的实验室里反复推敲。“记不清有多少个深夜,数据一出错,我们就推翻重来。”团队成员回忆说。为了把样机做稳定,他们还要解决光路、电路与软件的联调问题,一台机箱里每一个元件的走线,都要经过反复验证和微调。

这条路上,没有人是“单打独斗”。团队由光学工程、信息与通信工程、电子信息工程、会计学等多专业学生组成。搞光路的负责搭建与调试,学信号的处理数据与算法,学会计的管经费与物料,各管一摊,又相互咬合。资金有限,许多元件就由成员自己动手装配;白天上课,晚上钻进实验室,成了不少人的常态。学校也提供了实验室和设备支持,让一群学生敢于去啃这块“硬骨头”。

四年坚持,终于换来了回报。团队历经攻坚,攻克了多项技术难点,持续优化仪器的测量性能与稳定性。经实验室反复验证,设备测试表现达到国际同类仪器先进水平。2024年,首台样机OVA-I问世;如今,OVA-II已完成性能验证。这台仪器打破了国外在高端光学测试领域的技术垄断,填补了国内空白,让国产光子芯片拥有了自主可控、“测得了、测得准、测得全”的检测手段。


图为团队成员在夜间反复核对测试数据

“我们最想做的,就是让国产光子芯片用上自主可控的检测设备。”团队成员表示,未来还将继续加大攻关力度,让这台仪器为国产光子芯片的快速发展提供坚实支撑。四年磨一剑,这台并不起眼的小仪器,正在为国产光子芯片产业的自主之路,写下属于学生团队的注脚。

文、图/广州日报新花城记者:武威 通讯员:王智涵、符晓云、黄奕蓓
广州日报新花城编辑:张宇

@新花城 版权所有 转载需经授权