近日，在深圳举行的第二十七届中国国际光电博览会现场，一款“湖北造”芯片吸引了不少关注。这颗芯片来自武汉北极芯微电子有限公司，由该公司团队历时两年研发而成，是全球第二款、国内首款320万像素微光成像大面阵芯片。

“凭借单光子雪崩二极管（SPAD）技术，在人眼无法分辨的黑暗环境下，这款芯片依然能够稳定输出细节可辨的图像，可广泛应用于安防监控、汽车辅助行驶、夜视成像装备等领域。”该公司创始人、总裁王麟说。

今年37岁的王麟在华中科技大学攻读硕士期间，所在实验室正围绕大型医疗影像设备研发进行研究。当时，设备最核心的光电探测器相关技术在国内还是一片空白，需要时只能从日本、美国的两家公司花高价进口。

一台高端医疗影像设备，光采购探测器就要花掉约数百万元，王麟暗下决心：“未来一定要把底层核心的光电探测器技术掌握在我们自己手中。”这个念头从此在他心里扎了根。

2013年，王麟所在实验室团队通过湖北省“百人计划”将俄罗斯籍的SPAD器件发明人全职引进华科，同时实验室成立新型光电探测器项目组，由王麟作为项目组组长，正式开启了国产高端单光子探测器的技术消化与研发。

△武汉北极芯微电子有限公司创始人、总裁王麟。（图片均由受访者提供）

研究生毕业后，王麟延续研究方向创办了自己的第一家公司。然而创业之路并不好走：国内几乎找不到相关成熟技术人才，团队只能从零开始培养；芯片研发需要一版版迭代，每版都需要耗费数百万元的投入。

经过不懈努力，2018年，王麟所在公司成功研发出国内第一款单光子硅光电倍增芯片，并成功实现量产。产品发布后，性能达到了国际先进水平，实现了国产化零的突破，原本垄断的欧美日等企业同类探测器产品，价格随即降到了原来的三分之一。

但商业化的路依然漫长，应用场景窄、产出有限、研发投入远高于收益等问题迫在眉睫。“即便如此，我们也没有给自己留退路。”王麟说。

2020年，苹果公司首次将相关技术应用到消费电子产品上后，原本“冷门”的SPAD技术瞬间被推到风口，国内短时间内涌现出十余家从事相关技术开发的创业公司。

王麟意识到，这是行业发展的关键窗口期，必须牢牢抓住。2021年，他与原合伙人商议后，决定另起炉灶，面向更广阔的应用领域以及更大的技术挑战，SPAD片上集成复杂模数混合电路、光电融合算法等开发3D激光雷达成像芯片与2D微光视觉成像芯片。同年，北极芯微在武汉成立，并拿到了千万元的天使轮融资。

“单光子，就是我们所能捕捉到的自然界光线最微弱的极限——一个光子。”王麟说，“我们把单光子作为底层技术，依托SPAD全栈研发能力，在上面建了两栋‘房子’，即两大产品线。”

一栋是dToF（直接飞行时间）深度传感，做3D空间感知激光雷达，覆盖手机、机器人、扫地机、智能投影和汽车等应用；另一栋则是PCI（光子计数成像）微光成像，让夜间拍摄影像从设备的“短板”变成“长板”。

“虽然我们研发的芯片个头不大，但它们的应用领域非常广阔。”王麟说，智能投影仪靠它实现自动对焦、梯形校正，不管怎么摆放都能投出端正的画面；机器人靠它拥有一双“眼睛”，汽车自动驾驶也离不开它；它还能一秒钟拍出超过2000幅图像，拍出的高速运动画面几乎不拖尾，也能在极微弱光的夜间实现清晰成像。

“未来所有的智能机器视觉终端设备都会用到这项技术。”王麟说，面向消费电子、汽车电子、夜视安防、智能工业、精密医疗、智能家居等领域，这项技术的市场之门才刚刚打开。

王麟告诉记者，虽然公司成立只有5年，作为国内首家实现SPAD图像传感器商业化量产的公司，今年他们的3D产品线业务增长已接近300%，3D传感产品也通过了车规功能安全最高等级ASIL D认证，拿到了驶入汽车前装市场的“通行证”。

如今，北极芯微的研发团队主要扎根于武汉光谷。在王麟看来，武汉光电子产业链的完整度和本地高校的人才资源，是硬科技企业生长的绝佳土壤。“在武汉，我们既能找到大量优质的研发工程师，也能找到稀缺的芯片制造上下游资源。”

但从技术突破到测试验证、标准落地，仅靠企业自身埋头攻关并不足够，还需要一个能组织产学研用各方协同发力的平台。

2024年，一次偶然的机会，王麟接触到武汉产业创新发展研究院。“我发现，它不是一个简单的‘媒人’，而是会深度参与项目的立项、研发、验收，甚至一起来定标准。”深度接触后，双方一拍即合。筹划半年后，2025年底，“武创院北极芯微单光子SPAD技术企业联合创新中心”正式成立。如今，双方正推动智能传感SPAD器件测试标准在武汉先行先试。

王麟说，“单光子SPAD是新一代的光子技术，未来希望能让这束‘光’照进更多看得见摸得着的场景，为社会行业创造更多价值。”