前兩天，光電匯編輯介紹了2025西部光電展上呈現(xiàn)的幾項重要技術(shù)進展（2025美國西部光電展上，脫穎而出的光學(xué)技術(shù)），獲得了業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。那么作為實際參與者，又看到了西部展上哪些熱議的話題，聽到了哪些大咖的觀點？我們編譯整理了Photonics的特約編輯Andreas Thos觀后感，讓我們一起看看光子技術(shù)正在如何重塑行業(yè)格局。

技術(shù)變革與人際信任的雙重奏

本次展會上不僅有精彩紛呈的科學(xué)報告，還有近1400個公司參展，規(guī)模宏達。社交互動始終是展會的核心所在。與許久未見的老友重逢敘舊，結(jié)識志同道合的新朋友，無論是過去還是現(xiàn)在，這始終都是人們不惜投入大量資源前來參會的重要動力。

對于眾多企業(yè)而言，參展設(shè)展同樣也是為了借助這一平臺拓展人脈、增進交流?；仡櫼咔槠陂g的經(jīng)歷，我們深刻認識到，虛擬會議雖能在一定程度上滿足溝通需求，但永遠無法替代面對面握手交流所帶來的真實感與親近感。

Minna Gallery 為 Photonics West 與會者舉辦了一場晚間即興演奏會。圖源：Andreas Thoss

光子學(xué)"半導(dǎo)體化"：產(chǎn)業(yè)鏈的范式革命

談及高科技領(lǐng)域最具影響力的發(fā)展趨勢，人工智能與大數(shù)據(jù)無疑占據(jù)著領(lǐng)先地位。然而，在這兩大領(lǐng)域中，能耗問題卻成為亟待攻克的關(guān)鍵難題。集成光子解決方案作為應(yīng)對能耗挑戰(zhàn)的有力手段，已引發(fā)廣泛的關(guān)注與深入探討。但要讓這些方案在實際應(yīng)用中充分發(fā)揮效能，就必須將其深度融入半導(dǎo)體制造工藝體系之中。

歐洲光子學(xué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（EPIC）組織的“光子制造優(yōu)化與規(guī)?；鍟苯沂玖斯庾有袠I(yè)明確走向。Physik Instrumente（PI）的光子學(xué)負責(zé)人Scott Jordan更是精準地用 “光子學(xué)的半導(dǎo)體化” 這一極具前瞻性的術(shù)語，對這一發(fā)展潮流進行了高度概括與總結(jié)。他深入剖析并生動展示了光子學(xué)正沿著半導(dǎo)體曾經(jīng)走過的成功路徑穩(wěn)步前行，逐步邁向新的發(fā)展階段。

展望2025年，光子學(xué)的 “半導(dǎo)體化” 進程具體將體現(xiàn)在哪些方面呢？

首先，在光子學(xué)組件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，規(guī)?；瘮U張與工藝自動化升級將成為核心任務(wù)。其中，對準工藝不僅是主要的成本驅(qū)動因素，更是近期技術(shù)創(chuàng)新的重點攻堅方向。正如Scott Jordan所闡述的那樣，并行化技術(shù)（例如在陣列對準領(lǐng)域的應(yīng)用）將成為有效降低成本的關(guān)鍵路徑。緊隨其后的，是大力推進產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的完善與發(fā)展，積極推動自動化測試技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及 “一次成功” 制造流程的全面實施。令人意外的是，Scott Jordan卻認為行業(yè)標準的制定在一定程度上會抑制創(chuàng)新活力。而在Andreas Thos看來，行業(yè)標準恰恰是推動整個產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)規(guī)?；⒖沙掷m(xù)發(fā)展的重要支撐與保障。

關(guān)于先進測試技術(shù)，EXFO業(yè)務(wù)部門總監(jiān)Leo Y. Lin提到了一個近期頻繁被提及的行業(yè)估算數(shù)據(jù)：在電子領(lǐng)域，芯片價值占比高達90%，而測試、組裝和封裝（TAP）環(huán)節(jié)僅占10%；反觀光子學(xué)領(lǐng)域，情況則截然不同，TAP環(huán)節(jié)占比高達80%，芯片制造僅占20%。

關(guān)于光子集成電路（PIC）生產(chǎn)過程中的測試技術(shù)細節(jié)，他有以下幾個見解：

4.充分運用人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù)，可有效預(yù)測并提前規(guī)避不良電路問題。

Leo Y. Lin的觀點與當前行業(yè)內(nèi)的最新發(fā)展態(tài)勢高度契合。就在西部光電展展前一周，半導(dǎo)體行業(yè)巨頭格芯（GlobalFoundries）重磅宣布，將在紐約州北部投資7億美元建設(shè)一座硅光子學(xué)工廠。其中，5.75億美元將專項用于其先進封裝和光子學(xué)中心的建設(shè)，該中心除承擔封裝任務(wù)外，還將具備先進的組裝與測試功能，助力產(chǎn)業(yè)升級。

光計算時代即將來臨？

隨著集成光子學(xué)供應(yīng)鏈的持續(xù)演進與完善，行業(yè)內(nèi)對芯片層面新型光子解決方案的探索熱情愈發(fā)高漲。近年來，部分初創(chuàng)企業(yè)將研發(fā)重心聚焦于光子處理器領(lǐng)域。而近期，研究熱點逐漸轉(zhuǎn)移至光子互連技術(shù)，旨在突破處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸，提升數(shù)據(jù)傳輸效率。

在這一發(fā)展趨勢之下，德國初創(chuàng)公司Q.ANT卻另辟蹊徑，全力推廣一種完全基于光子技術(shù)的處理單元。Q.ANT背后由通快集團（TRUMPF group）提供資金支持，具備雄厚的發(fā)展實力。該公司在量子傳感器領(lǐng)域歷經(jīng)探索與積累，成功實現(xiàn)了從創(chuàng)意構(gòu)思到產(chǎn)品落地的轉(zhuǎn)化。此外，公司還曾涉足量子計算機領(lǐng)域的研究，但為了專注于更具市場需求的項目，暫時擱置了這一研究方向。

Q.ANT期望通過自主研發(fā)的光處理單元，在芯片層面將人工智能系統(tǒng)的能耗降低30倍，為解決人工智能領(lǐng)域的能耗難題提供創(chuàng)新方案。

公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Michael F?rtsch透露：“我們制定了詳細的發(fā)展路線圖，目標是在兩年半內(nèi),在人工智能特定任務(wù)處理能力上超越圖形處理單元（GPU）?！盦.ANT的原生處理單元作為一款模擬計算機，同時也是新型人工智能加速器，能夠?qū)⒛芎慕档投噙_30倍，展現(xiàn)出強大的技術(shù)優(yōu)勢。Q.ANT在技術(shù)研發(fā)過程中融合了多種先進技術(shù)，其中薄膜鈮酸鋰更是作為核心技術(shù)，有望成為大多數(shù)光子集成電路（PIC）研究人員夢寐以求的 “殺手級應(yīng)用” 技術(shù)，引領(lǐng)行業(yè)變革。

備受矚目的核聚變，商業(yè)化應(yīng)用還有多遠？

在過去的兩屆光子學(xué)西部展上，激光核聚變一直是備受矚目的熱門話題。在今年的激光應(yīng)用與系統(tǒng)工程會議（LASE Conference）上，Constantin Haefner就核聚變發(fā)展路線圖中應(yīng)涵蓋的關(guān)鍵基準問題發(fā)表了深刻見解。他指出，當前亟待明確核聚變發(fā)展過程中面臨的科學(xué)、技術(shù)以及經(jīng)濟等多方面瓶頸，構(gòu)建完善的供應(yīng)鏈體系，并妥善解決相關(guān)監(jiān)管政策問題。

他強調(diào)：“挑戰(zhàn)與機遇并存，核聚變領(lǐng)域的每一項挑戰(zhàn)，都孕育著巨大的創(chuàng)新機遇與成功可能。未來核聚變發(fā)電廠市場的需求規(guī)模，將遠遠超出目前全球光學(xué)和激光組件的生產(chǎn)供應(yīng)能力。”

此外，激光核聚變研究領(lǐng)域的傳奇人物、初創(chuàng)公司Longview Fusion Energy Systems的創(chuàng)始人Ed Moses還帶來了振奮消息：基于NIF實驗成果的聚變電站規(guī)劃藍圖已更新，他設(shè)想未來核聚變發(fā)電廠能夠?qū)崿F(xiàn)每秒15次發(fā)射的高效運行。在靶材選用方面，鉛將取代金，塑料外殼將替代珍貴的鉆石球，通過這些創(chuàng)新舉措，有望將每個靶材的成本大幅降至 0.25美元。他表示，“我們是目前唯一一家掌握相關(guān)物理實證的企業(yè)。基于這一堅實基礎(chǔ)，我們堅信在未來十年內(nèi)，激光核聚變技術(shù)有望實現(xiàn)重大突破并投入實際應(yīng)用?！?/p>

盡管Andreas Thos對國家點火裝置（NIF）所取得的成就深表欽佩，但在核聚變技術(shù)的發(fā)展前景上，其仍持有相對謹慎的態(tài)度。截至目前，尚未有研究成果能夠證明壁插效率大于1，同時，我們也尚未見到達到所需規(guī)模的二極管泵浦激光系統(tǒng)。在實現(xiàn)核聚變技術(shù)廣泛應(yīng)用這一宏偉目標之前，還有諸多關(guān)鍵問題亟待深入研究與解答。

值得欣慰的是，目前已有多個項目積極投身于構(gòu)建核聚變所需供應(yīng)鏈的工作當中。以德國為例，一系列相關(guān)項目，如致力于研發(fā)效率更高、成本更低的二極管激光器項目，已成功獲得政府資金支持。無論核聚變技術(shù)最終能否如期實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，這些更高效、更廉價的二極管在眾多領(lǐng)域都將擁有廣闊的應(yīng)用前景與巨大的實用價值。

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