11/24/2022，光纖在線訊，在11月21日晚間的“光纖在線直播間”，邀請到了專注于光探測芯片的光特科技董事長兼創(chuàng)始人，葉瑾琳博士，與我們分享了當(dāng)下熱門的激光雷達(dá)市場對光探測器的選擇與市場演進(jìn)方向。葉博士精彩的分享更是將我們的直播間人氣帶向了新高，觀眾人數(shù)達(dá)到1539人，喝彩（點贊）次數(shù)達(dá)到6.2萬次。

    光特科技成立于2016年，地處魯迅故里--浙江紹興。光特科技的主打產(chǎn)品包括兩方面：一是基于InP材料的光探測器芯片，主要用于光通信、激光雷達(dá)；二是基于硅光子技術(shù)的高速率、小型化、低成本、低功耗的高速光集成芯片，用于高速光互聯(lián)，云計算，人工智能等領(lǐng)域。當(dāng)前光特科技擁有1500平米的百級和千級凈化車間，擁有超過3000平米的工藝生產(chǎn)線，配備高速硅光子產(chǎn)品測試線，在美國設(shè)有研發(fā)中心，當(dāng)前的光芯片月產(chǎn)能可達(dá)到400萬顆。



    2017年光特科技完成設(shè)備安裝調(diào)試并在2018年開始向客戶送樣；經(jīng)過長達(dá)一年多的周期，于2019年正式批量出貨，并在2020年實現(xiàn)了350萬的銷售額，同時涉足激光雷達(dá)領(lǐng)域；2021年實現(xiàn)1100萬的銷售額中，有20%來自激光雷達(dá)市場；2022年銷售額同比增長400%，其中光通信市場占比7成，激光雷達(dá)及傳感領(lǐng)域占比3成；但已經(jīng)可見的訂單來看，激光雷達(dá)市場增長快速，預(yù)計明年有望貢獻(xiàn)40%的銷售額。

    光特科技可以說是業(yè)界較早期獲得激光雷達(dá)市場訂單的企業(yè)之一，激光雷達(dá)市場對于光探測器芯片的需求，葉博士從兩種角度為我們清晰地分析出激光雷達(dá)對于光探測器產(chǎn)品的性能要求和演進(jìn)路線。
葉博士首先從激光雷達(dá)的探測距離、應(yīng)用場景的角度來看，可以分為三部分：
 對于0-50m速度不快的短程車距探測需求，主要采用905nm的激光雷達(dá)，探測器芯片為硅APD或PIN，如掃地機器人，高爾夫球場用機器人，餐廳用車，垃圾車、路端低速少量智能駕駛車等。
 對于70m~300m的中等距離探測，905nm的方案也可以達(dá)到，但成本會很高，所以采用1550nm波段的方案則會更具優(yōu)勢，特別是現(xiàn)在基于InP材料的1550nm半導(dǎo)體激光器已可應(yīng)用于激光雷達(dá)領(lǐng)域，發(fā)射端從原來的昂貴光纖激光器變成低成本的半導(dǎo)體激光器，整體1550nm激光雷達(dá)成本大幅度降低，價格可以和905nm相比；探測器芯片為 基于InP的襯底的APD，因為其中關(guān)鍵的光信號吸收層為InGaAs，所以也叫做InGaAs APD。
 對于更遠(yuǎn)距離500m或者1km以上的探測，蓋革模式的單光子SPAD則是更好的選擇，在擊穿電壓之上工作，放大倍數(shù)成幾何指數(shù)增加，適合探測很遠(yuǎn)的距離。
    當(dāng)前，光特科技重點瞄準(zhǔn)中間距離100m到300m —1550nm的解決方案。

    而按照激光雷達(dá)方案的演進(jìn)來看，也可以劃分為三個代際：
    第一代是905nm的激光雷達(dá)方案，也是當(dāng)前出貨量最大的解決方案；
    第二代則真正意義上的智能駕駛，當(dāng)下L3級以上的車型都會采用激光雷達(dá)裝置，所以要考慮干擾、串?dāng)_、人眼安全等問題，同時探測距離要達(dá)到200m左右，1550nm則是是更好的選擇，也是光特科技的重點布局；
    第三代則是采用硅光子集成芯片，盡管硅光集成芯片當(dāng)前主要用于光通信，在1550nm波段也會采用基于SiGe的光探測器芯片，但激光雷達(dá)屬于無光纖傳輸，信號干擾會更多來自太陽光、電磁輻射等，對于噪聲控制的要求遠(yuǎn)高于光通信，要保證從多個方向反射回來的光進(jìn)入光敏面，則必須要采用陣列的方式，使用更多顆芯片。多顆芯片如何保障一致性，降低互相串?dāng)_，干擾等等的要求更復(fù)雜，用硅光子集成芯片可以體積更小，功耗更小，大批量生產(chǎn)的話，基于CMOS工藝的硅光子集成芯片則會是個更好的選擇。

    2022年度，光特科技有限公司聯(lián)合重慶電子工程職業(yè)學(xué)院共同研發(fā)“InGaAs （銦鎵砷）四象限APD芯片（InGaAs QAPD）榮獲了由光纖在線頒發(fā)的“2022年度創(chuàng)新產(chǎn)品獎”，這款產(chǎn)品具有低串?dāng)_、象限間距小等優(yōu)點，其優(yōu)良性能受到客戶一致好評，應(yīng)用范圍包含距離測量、空間光傳輸、光時域反射計、低光級探測等。
    葉博士表示：設(shè)計這款產(chǎn)品時從客戶的需求出發(fā)，在噪聲控制、電磁干擾、暗電流，大光敏面，象限陣列的一致性和串?dāng)_等方面做了多重設(shè)計與研究。控制象限間串?dāng)_，象限之間的一致性，象限之間的間距等等，減少盲區(qū)，提高探測距離。InGaAs QAPD 雖然成本高，但其探測波長在1550 nm，遠(yuǎn)離人眼吸收的可見光光譜，安全性是Si 的40 倍�？梢詫�檢測距離提高到700m以上，且大氣穿透能力強，適合各種環(huán)境天氣的應(yīng)用。
 
    最后葉博士表示，激光雷達(dá)市場對于產(chǎn)品的性能要求更高，驗證周期更長。環(huán)境測試要求遠(yuǎn)比光通信要高，具體可參照AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)。但可以肯定的是激光雷達(dá)市場更為廣闊，不僅用于車載、機器人、飛機等，未來還將用于智慧道路，智慧城市、港口，碼頭，地鐵，高鐵等等，前景廣闊。