三月下旬，在重慶高新區的聯合微電子中心，新一批自主研發的硅光集成光纖陀螺收發芯片下線。這意味著，我們能在不到0.2平方厘米的尺寸上集成數十個傳統光纖陀螺器件，其中最小結構的寬度僅為0.15微米，差不多是頭發絲的六百六十分之一。

同時，這也標志著，重慶擁有批量生產小型化、低成本、高精度硅光陀螺儀的能力，為航天、航空、海事等高精度慣導領域等提供“芯”動能。

▲聯合微電子。雷鍵 攝

3月21日，重慶市深入推動制造業高質量發展大會舉行。會議強調，要在做實“兩大定位”、發揮“三個作用”中找準制造業發展方位，乘勢而上、實干爭先、攻堅突破，扎實推動制造強市建設邁上新臺階。

當前，不斷加碼制造業的重慶，正瞄準集成電路這一未來產業，以新動能為牽引加速新舊動能轉換。作為全市集成電路排頭兵的重慶高新區，正聚焦硅基光芯片等前沿科技領域的自主研發，而硅光集成光纖陀螺收發芯片作為狀態感應器的“硬核大腦”，成為“中國芯”賦能制造業的重要布局。

陀螺儀是什么

提起陀螺儀，許多人也許沒什么印象。聯合微電子中心硅光集成光纖陀螺收發芯片團隊相關負責人盧舟介紹道，陀螺儀是一種狀態感應器，用于測量物體的角度和角速度。

據了解，陀螺儀應用領域相當廣，幾乎各個領域都有涉及。在航空航天領域，它能精確地測量并控制系統姿態，從而保障飛行器的穩定與安全。在深海領域，陀螺儀構建的慣性導航系統，就像是“智慧大腦”，精準地給出航向、速度以及所在位置等關鍵導航信息。

業界學者分析，如今低成本、高精度、小體積是慣性導航系統未來的發展趨勢，陀螺儀等慣性器件已成為無可替代的重要傳感器，其技術水平也是衡量一個國家工業技術發展水平的重要標志之一。

盧舟介紹道，我們的目標是利用光刻和刻蝕等成熟的半導體工藝，將傳統的光纖陀螺器件刻在毫米級芯片上，讓光信號通過芯片進行連接。簡單來說，芯片好比是陀螺儀的“大腦”，是陀螺儀性能與可靠性最為復雜的一部分，也是降成本和提高易用性的主要突破點之一。

而此前，光纖陀螺儀組件主要是采用分立的光纖器件進行連接，體積大，生產過程主要依賴于手工熔接，造成統一標準缺失、集成度低、成本高等問題。

▲硅光集成光纖陀螺收發芯片。雷鍵 攝

為彌補光纖陀螺儀的上述缺陷，推動國產化器件普及，聯合微電子中心創新提出硅光的連接方式，用了兩年多時間，成功研制出新一代硅光集成光纖陀螺收發芯片。

陀螺儀芯片不斷刷新“重慶造”金名片

“流片、檢測、再檢測……”在聯合微電子中心的廠房里，無數芯片組成的晶圓片正在極端環境中，反復測試。

隨著最新一批測試結果出爐，新一代硅光集成光纖陀螺收發芯片測試取得關鍵進展，已經逐步達到量產條件。

這意味著，聯合微電子成為西部唯一一家可以批量生產硅光陀螺儀光學組件的企業，再次提升“重慶造”產品含金量。

該芯片在尺寸上實現質的突破，可以在不到0.2平方厘米的尺寸上集成了數十個光學器件，最小的結構寬度僅為0.15微米。“我們用一枚一元硬幣做對比，在這枚小小的硬幣里，我們就集成了8顆硅光集成光纖陀螺收發芯片。”盧舟介紹道。

▲8顆硅光集成光纖陀螺收發芯片（大小與一元硬幣對比）。受訪單位 供圖

與相同功能的傳統光纖器件相比，在保證與傳統光纖陀螺一致精度的前提下，芯片級的解決方案可大幅降低尺寸和成本，支撐光纖陀螺儀在航天航空、火箭發射、深海潛艇等高精度產品中的批量化部署和應用。

▲硅光集成光纖陀螺收發芯片研發人員。雷鍵 攝

如今，該芯片產品已成功在用戶方得到驗證，其有望在導航定位、定向、姿態控制和伺服控制中發揮更大的作用。

“我們在整個開發的過程中經過了多次的設計和仿真、試驗和改版，在反復設計迭代中不斷優化才有了今天的結果。”盧舟說，“目前，硅光集成光纖陀螺收發芯片已逐步進入量產階段，我們后續將會在保證產品性能的基礎上，推出集成度更高的收發芯片。”

從深海到蒼穹：“中國芯”不斷探索

乘勢而上、實干爭先、攻堅突破，當前，新一代硅光集成光纖陀螺收發芯片的前進探索，只是“中國芯”護航“中國造”從深海到蒼穹的一個縮影。

北理工重研院科研人員將MEMS芯片技術運用于激光雷達、生物探測、精準定位等領域，實現不同環境下，對物體接近光速的超高速掃描。

航天天目依托重慶高新區芯片及衛星載荷產業優勢，選擇“掩星探測”“低軌星座”等賽道，向中國氣象局提供約3萬條掩星廓線產品，有效補充了風云氣象衛星在掩星探測方面的時空分辨率，為我國精準氣象預報預測提供有力支持。

電科芯片深度參與了北斗二號、北斗三號系統多款射頻芯片產品的研發，總體技術水平達到國際先進水平，助力北斗系統實現“天上好用，地上用好”。

當前，一項項成果，一個個突破，正在重新續寫“中國芯”的發展藍圖。然而，與歐美二十多年的發展差距，實驗室成果到實際應用，關鍵核心技術的攻破，都是橫亙在集成電路產業發展的眾多難題。

路雖遠，行則必至。“作為全球電子制造業大國，擁有我們自己的芯片，不僅是每個中國人的心愿，更是每一個科技工作者的使命和擔當。”聯合微電子相關負責人說，“芯片研發這條路雖難走，但再難走都要硬著頭皮向前沖。”

（為保護科研工作者，文中所有涉及名字，均為化名）