赴欧访华前夕启幕：弗劳恩霍夫IMS研究所于杜伊斯堡落成全新光子学实验室

感知论坛 20260903

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赴欧访华前夕启幕：弗劳恩霍夫IMS研究所于杜伊斯堡落成全新光子学实验室

光束传播速度极快，而在弗劳恩霍夫微电子与系统研究所（Fraunhofer IMS）最新建成的光子学实验室中，光正直接承载芯片层面的运算与传输任务。该实验室已实现光子微芯片（Photonic Chiplets）从概念设计、晶圆制造到性能表征的全流程本地化运作，为欧洲APECS先导线项目提供了完整的技术支撑。实验室核心设备的采购资金主要来自APECS先导线专项拨款。近期，欧盟芯片联合执行机构（Chips JU）高级项目官员埃里克·弗里布尔-布兰克博士（Dr. Eric Fribourg-Blanc）专程到访，实地调研了实验室建设进度与运行现状。

光子微芯片：重塑未来集成系统的核心驱动力

光子微芯片这一术语虽显专业，但其底层逻辑早已渗透至日常通信网络。传统光纤通信依靠光信号替代电信号进行数据传输，在速率、能效及带宽维度均展现出显著优势。面向下一代高集成度应用场景，包括数据中心互联、精密医疗传感设备以及人工智能算力基础设施，此类光子学元件将成为不可或缺的关键模块。

弗劳恩霍夫IMS研究所依托自有百级洁净室，在200毫米晶圆上依照半导体工业标准开展光子微芯片的研发与流片。光子集成电路（Photonic Integrated Circuits, PICs）与CMOS读出电路实现深度融合，此举将研究所微电子领域积淀与前沿光子技术紧密衔接，进一步巩固了其在欧洲芯片微缩化生态中的核心合作伙伴地位。

五十平方米空间构建完整表征体系

新实验室的投用，标志着欧洲APECS先导线正式补齐关键的光学性能测试基础设施。在不足五十平方米的空间内，研究所部署了两套独立的光学测量平台，可同步覆盖晶圆级与单芯片级的表征需求。

第一套系统专为光栅耦合器型光子电路的半自动测试而设计。搭载六自由度纳米定位平台与集成旋转台的精密机械结构，可将单模光纤或光纤阵列以微米级精度对准晶圆上的光输入接口，支持直径达十二英寸的晶圆高效对接。第二套系统同样配备六自由度纳米定位装置，专门针对边缘耦合器型芯片开展性能评估。

光源配置涵盖超连续谱激光器与窄线宽精密激光器。前者波长可调范围覆盖350至2400纳米，后者则聚焦1550纳米电信通信波段。结合可调谐滤波器，超连续谱光源可完成从紫外至近红外全波段的晶圆与芯片光学特性扫描。配套光谱仪进一步提升了光信号采集与数据分析的精度。

技术主管安娜·莱娜·沙尔-吉塞克教授（Prof. Dr. Anna Lena Schall-Giesecke）指出，实验室的落成使团队能够独立完成光子微芯片从概念验证到成品检测的全部环节。全栈式研发能力有效匹配了APECS欧洲先导线项目对高效执行节奏的迫切需求。

技术主权战略下的先导线布局

该实验室并非孤立的技术展示窗口，而是欧洲微电子研发网络的重要节点。作为德国微电子研究工厂（FMD）的十五家成员单位之一，弗劳恩霍夫IMS深度参与APECS项目，该项目聚焦先进封装与电子组件异构集成技术。APECS计划系欧盟《芯片法案》的核心配套工程，旨在通过扩充半导体研发与制造产能，构建覆盖欧洲本土的完整先导线，从而强化产业链韧性，保障关键物料供应链安全，并推动核心产业的技术迭代。

欧盟专家实地调研聚焦三大技术支柱

弗里布尔-布兰克博士的考察行程直观反映了该研究所在欧洲芯片战略中的分量。研究所总监安东·格拉布迈尔教授（Prof. Dr. Anton Grabmaier）主持欢迎仪式后，技术主管沙尔-吉塞克教授、项目主管亚历山大·利特克博士（Dr. Alexander Litke）及霍尔格·卡佩特（Holger Kappert）依次汇报了跨机构协作进展、先导线专项贡献及后续设备采购规划。随后考察组深入实验区，直观审视光学测试设备的实际运行状态。

调研团队重点考察了研究所为APECS项目提供的三大技术支撑：高集成度光子微芯片的设计与流片能力、面向外部企业开放的定制化设计流程与工艺设计套件（PDK）、以及持续扩展的光学表征平台。上述技术模块旨在降低准入门槛，协助跨国企业与初创科技公司快速对接光子微芯片技术。

现场展出的多材料传感器验证机进一步展示了技术落地方向。该验证平台将弗劳恩霍夫IMS提供的光子微芯片与其他APECS合作方的异构技术整合至同一中介层（Interposer），成功构建出具备实际功能的多模态传感系统。

项目主管亚历山大·利特克博士强调，APECS计划已超越单一科研合作范畴，成为推动欧洲实现关键技术自主可控的实质性举措。光子微芯片作为下一代电子系统的核心组件，其研发进程高度依赖跨国协同。研究所期待与欧洲同行共同完善技术生态，加速成果向产业端转化。

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