在AI算力需求爆发式增长的背景下,传统电互连的物理极限已成为制约算力提升的最大瓶颈,而光互连技术正成为突破“万卡集群”瓶颈的关键突破口。在此背景下,源自北京大学顶尖实验室的启明光子(北京)科技有限公司,正试图以“芯片化高性能光源”破局。

近日,启明光子CEO张磊接受《激光制造商情》专访时透露,作为芯片化高性能光源“引领者”,公司核心产品“芯片化光学频率梳”已实现34通道并行传输的全球领先突破,并以10Hz级别的超窄线宽激光器技术,为数据中心、量子通信及车载雷达等领域提供全新的“光I/O”解决方案。
这家成立仅两年的硬科技企业,正致力于将诺奖级的尖端技术,以“光进铜退”之势,重塑算力时代的底层互连架构,助力中国在后摩尔时代的全球光芯片竞争中实现底层突破。
《激光制造商情》:您好,感谢您接受《激光制造商情》的采访。我们了解到,启明光子的核心技术源自北京大学先进集成光子芯片实验室团队的前沿探索。首先请您介绍一下,是什么样的契机或行业洞察,促使您和团队决定在2024年成立启明光子,将“芯片化光学频率梳”这项技术从实验室推向市场?公司是在怎样的背景下成立的?从高校科研成果到成立公司进行产业化落地,您和团队在这个过程中经历了哪些关键的转折点?公司的核心发展理念是什么?
张总:启明光子的诞生,本质上是技术成熟度与市场爆发点相互结合的结果。从学术背景看,我们的核心技术源自北京大学先进集成光子芯片实验室。光学频率梳曾获2005年诺贝尔物理学奖,它是精密测量的“光尺”,但长期以来体积庞大、成本高昂。我们团队在2020年于《自然》(Nature)发表的研究中,攻克了微腔光梳“即插即用”的难题,实现了光梳的芯片化。
从行业洞察看,2023年以来AI大模型引发的算力海啸,让我们意识到传统电互连(铜线)已触及物理极限。NVlink虽然强大,但在“万卡集群”甚至“百万卡集群”面前,带宽、功耗和延迟的瓶颈日益凸显。业界急需一种能实现海量并行、极低能耗的“光I/O”方案。
关键转折点在于我们意识到,实验室追求的是从“0到1”的参数领先,而产业化需要“从1到100”的稳定性,于是,2024年7月,依托北京大学上海临港中心的孵化,我们正式成立启明光子。我们的核心理念只有一句话:“让高冷的尖端集成光芯片技术,成为算力时代的标准化技术底座。”
《激光制造商情》:作为一家硬科技创业公司,团队是核心竞争力。请介绍一下启明光子目前的团队构成情况,特别是在“产学研”结合方面,团队是如何将学术界的顶尖成果转化为解决产业痛点的实际能力的?
张总:科研院所硬科技创业的成败在于能否构建起一条从“科学原理”到“工程化产品”的确定性路径。启明光子的核心竞争力,正是这套独有的“双轮驱动”产学研模式。
目前,团队规模超50人,其中,博士学历人员超过10人,团队核心成员主要来自北京大学、中国科学院等国内顶尖研究机构以及全球知名的半导体与光通信领军企业。
我们的“产学研”转化并不是简单的技术授权,而是深度的逻辑分工。依托北京大学先进集成光子芯片实验室,我们保持着对集成光子学底层机理的极致追求。作为芯片化光学频率梳的奠基者,团队在《Nature》、《Science》等顶刊发表了多项里程碑式成果,负责在实验室里完成从“0到1”的科学突破,确保我们在技术源头上领先全球2-3年。公司团队的任务是将实验室环境下的高参数科研样机,转化为符合工业级标准、高良率、且具备长期可靠性的商业产品。这涉及硅光PDK(工艺设计工具包)的深度优化、光电芯片的高速封装工艺、以及严苛的可靠性验证。我们通过建立标准化生产流程,解决了实验室成果在环境适应性、量产一致性方面的挑战,完成了从“科学原型”到“工业级光芯片”的跨越。
《激光制造商情》:融资方面,我们注意到,2025年,启明光子宣布完成由中科创星投资的千万级天使轮融资。请问本轮融资到位后,公司在团队建设、研发投入及中试线建设方面取得了哪些实质性进展?目前的“北京总部研发、杭州中试量产”的双城布局是如何规划的?
张总:随着业务需求的增加,公司正持续加大研发投入。2026年,公司工程化团队预计将新增10人以上,重点强化在CPO(光电共封装)模块开发、自动化测试系统及集成光源量产管理等环节的专业实力。
硬件基础设施建设是实现规模化交付的前提。位于杭州的2000平米中试基地已进入关键节点;2026年4月,基地厂房及洁净间工程将全面竣工,并正式启动核心生产设备的入驻、定位与单机调试;2026年6月,预计完成设备联调,正式实现全线通线。
北京总部:定位为核心技术研发,借助北京科创中心的科研资源,进行芯片化光频梳及光IO的架构定义。
杭州基地:定位为工艺验证、可靠性测试与规模化量产中心。通过贴近产业集群,优化供应链协同效率,确保产品快速完成从Demo到商用批量的转化。
《激光制造商情》:光源是光通信的“心脏”。启明光子定位为“芯片化高性能光源引领者”,请问公司目前的主打产品有哪些?请重点介绍一下公司在“集成外腔窄线宽激光器”和“芯片化光学频率梳”这两大核心技术上的突破,相比传统方案,它们在性能和成本上具备哪些竞争优势?
张总:芯片化光学频率梳:传统方案实现32通道传输需要32个激光器,我们只需1枚芯片。它能产生一系列等间距的激光波长,不仅体积缩小了90%以上,且由于波长间隔天然精准,省去了复杂的反馈控制电路,极大地降低了系统功耗。Ayar Labs目前做到16通道,我们已经实现了34通道的突破。
集成外腔窄线宽激光器:我们利用超高Q值的氮化硅外腔结构,将线宽压缩至10 Hz级别,而传统的DFB激光器多在MHz级别。这对于长距离相干通信和高精度激光雷达至关重要。
《激光制造商情》:据了解,公司产品已覆盖数据中心光互连、量子信息、车载激光雷达等多个领域,还助力了全球首个大规模量子通信网络的构建,能否具体分享各核心产品的应用场景落地情况,以及在不同场景中解决了哪些行业痛点?
张总:数据中心:这是我们的主战场。通过光I/O解决GPU集群Scale-up的瓶颈,实现60 Tb/s的全球最高传输速度。
量子信息:2026年2月,我们助力北大团队在《自然》发表大规模量子通信网络研究。启明光子的集成光频梳解决了多用户网络中的光源相干性难题,支持了20个芯片用户并行通信,验证了其工程化潜力。
车载激光雷达:我们的窄线宽激光器为FMCW(调频连续波)激光雷达提供了高性能、低成本的光源,已通过国内头部激光雷达公司的验证。
《激光制造商情》:当前AI大模型引发算力海啸,“万卡互连”成为刚需。启明光子提出的光I/O解决方案如何解决传统铜互连和光互连面临的带宽与功耗瓶颈?目前公司在数据中心和高性能计算领域的客户验证情况如何?
张总:在AI智算中心从“万卡”向“百万卡”集群演进的过程中,核心挑战在于如何突破Scale-up(纵向扩展)高带宽域的物理极限。目前的电互连(如NVlink)受限于信号完整性(SI)、插入损耗及功耗墙,其物理触达距离极其有限,导致单一计算节点的GPU互连规模存在上限。
启明光子通过“芯片化光学频率梳+ 微环调制器”的底层架构,从根本上重构了光I/O的能效比与带宽密度。我们利用克尔非线性效应在氮化硅微腔中产生光学频率梳,单芯片即可提供34个以上等间距的相干子载波。配合尺寸仅为传统马赫-曾德尔调制器百分之一的微环调制器,实现了极高的波分复用集成度。
《激光制造商情》:除了数据中心,贵公司的产品在量子信息、光纤传感、车载激光雷达等领域也有布局。特别是近期公司技术助力北京大学团队在《自然》发表大规模量子通信网络研究成果,这体现了公司产品怎样的技术通用性?未来公司在非通信领域的市场拓展策略是怎样的?
张总:启明光子的底层逻辑是构建通用的高性能集成光子引擎。我们的核心元器件——集成化光学频率梳与窄线宽激光器,在所有涉及精密相干光源的领域均具有极高的适配性。
非通信领域拓展策略:坚持做芯片与光源供应商,不与下游模块或系统商竞争。通过输出高性能“光引擎”,助力合作伙伴实现系统集成。
《激光制造商情》:硅基光电子被认为是“后摩尔时代”的关键技术。作为行业内的技术引领者,您如何看待当前国内外硅光产业的发展现状?在AI算力需求的驱动下,您认为未来3-5年光互连技术将呈现怎样的发展趋势?
张总:当前硅光产业正从传统的 800G/1.6T 光模块向 CPO 和 OIO 演进,国际巨头正加速整合供应链。未来3-5年,光互连将呈现从 Scale-out 走向 Scale-up、高密度波分复用(DWDM)主流化以及能量效率提升演进三大趋势。中国企业需利用本土算力市场优势,在高性能集成光源等核心环节实现底层突破,以应对后摩尔时代的全球竞争。
《激光制造商情》:我们了解到,启明光子曾荣获“中国十大光学产业技术-未来奖”及张江杯硅光大赛二等奖,备受业界瞩目。您认为公司在激烈的市场竞争中,最大的护城河是什么?面对未来可能出现的行业洗牌,公司制定了怎样的发展规划和战略目标?
张总:启明光子最大的护城河在于对“芯片化光频梳+微环调制器”双核架构的深度掌握及快速迭代能力,确保我们在技术代差上领先行业2-3年。我们的战略目标是:2026年实现杭州中试线投产与关键元器件批量量产,并在数据中心、量子信息领域获取首批规模化订单;2027-2028年推出更高集成度的光学引擎,全面赋能AI智算中心的底层互连升级。
《激光制造商情》:随着人工智能的快速发展,算力需求日益激增,短距光互连技术成为关键。您如何看待当前激光行业尤其是光互连领域的发展趋势?启明光子将如何顺应这些趋势,实现自身的持续发展?对行业的未来发展有怎样的展望?
张总:随着人工智能对算力密度的极致追求,“光进铜退”已从行业共识转变为产业刚需。启明光子将顺应集成化、低功耗、高带宽的行业趋势,持续深化产学研协同机制,加速将诺奖级光频梳技术转化为标准化工业芯片。我们期待与产业链上下游强强联手,共同构建繁荣的集成光芯片生态,通过技术创新降低成本,引领光互连技术在数字经济浪潮中的大规模产业化进程。
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