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前言：
2023年全球光芯片市场规模约为27.8亿美元，同比上升14.4%。欧美国家光芯片技术领先，国内光芯片企业追赶较快，目前全球市场由美中日三国占据主导地位。数据显示，国内光芯片市场规模从2019年的83.22亿元增长至2023年的137.62亿元，期间复合年增长率为13.4%。 中 国光芯片企业已具备领先水平，随着技术能力提升和市场认可度提高，竞争力将进一步增强。
作者| 方文三
图片来源 |网 络
广东省光芯片产业加速崛起，剑指全球创新高地
10月21日，广东省人民政府办公厅印发《广东省加快推动光芯片产业创新发展行动方案(2024—2030年)》（以下简称方案），力争到2030年取得10项以上光芯片领域关键核心技术突破，打造10个以上“拳头”产品，培育10家以上具有国际竞争力的一流领军企业，建设10个左右国家和省级创新平台，培育形成新的千亿级产业集群，建设成为具有全球影响力的光芯片产业创新高地。
广东省把光芯片作为产业链抓手主要有以下几个重要原因：
首先，光芯片作为新一代信息技术的核心元件，具有广阔的市场前景。随着5G、云计算、人工智能等技术的快速发展，对高速、高带宽通信的需求激增，光芯片作为光通信的核心部件，市场需求持续增长。数据中心扩容升级、硅光模块市场的增长等都将有力地拉动光芯片的需求。
其次，光芯片产业具有较高的技术含量和附加值。光芯片的生产工艺和技术要求较高，涉及到半导体、光学、材料等多个领域的前沿技术。发展光芯片产业可以提升广东省在高新技术领域的竞争力，推动产业升级和经济结构调整。
再者，光芯片市场由于需求增长迎来涨价潮。我国、我省光芯片现有基础与国外差距不大，且不受集成电路先进制程“卡脖子”等因素的影响，具备实现赶超和突破引领行业的可行性。光芯片不受集成电路发展限制，被视为实现‘超越摩尔’定律的有效途径，有望带动半导体产业变革式发展。广东省拥有良好的半导体及集成电路产业链基础优势，通过政策引导和支持，进一步加快培育光通信芯片、光传感芯片等产业集群。发展光芯片产业可以提高产业链的完整性和供应链的稳定性，有助于减少对进口光芯片的依赖，增强国内产业的自主可控能力。
此外，广东省拥有雄厚的经济基础和科技创新能力，为光芯片产业的发展提供了良好的条件。广东省在电子信息产业方面拥有丰富的资源与经验，相关企业如华为、中兴等在全球范围内享有盛誉。同时，广东省政府对光电子产业的巨大支持，使得该地区成为光芯片产业发展的沃土。
以光芯片为产业链抓手，推动经济高质量发展与科技创新
《广东省加快推动光芯片产业创新发展行动方案(2024—2030年)》的出台为大湾区光芯片产业的发展带来了积极的影响。
在技术研发方面，政策明确提出政府将通过资金和政策支持，加大对光芯片核心技术的研发力度。这将加速光芯片的创新，推动整体行业的技术进步。预计到2025年，大湾区在光芯片技术领域将取得一系列突破，如高速光通信芯片技术的提升、硅光集成技术的应用等。
在产业链协同发展方面，政策计划促进上下游企业的合作，吸引更多的芯片设计、制造和应用公司入驻，共同构建完善的产业生态。这将有助于提高产业链的效率和竞争力，实现资源的优化配置。例如，上游材料供应商和设备制造商与下游光模块制造商、通信设备制造商之间的合作将更加紧密，共同推动光芯片产业的发展。
在人才培养与引进方面，政策鼓励加强与高等院校、科研机构的合作，培养更多专业人才，同时吸引海外高层次人才回国创业。这将为光芯片产业的发展提供强大的人才支撑，提高行业的技术水平。预计到2025年，大湾区将培养出一批高素质的光芯片专业人才，为产业的持续发展奠定基础。
此外，政策的实施还将提升光芯片产业的国产化率，降低对进口光芯片的依赖。随着政策的推进，广东省将大力推动刻蚀机、键合机、外延生长设备及光矢量参数网络测试仪等光芯片关键装备研发和国产化替代，加快光芯片关键设备更新升级。
粤四大城市携手推进光芯片产业，推动高质量高端创新发展
广州：9月29日，广州发布《关于支持广州市智能传感器产业高质量发展的若干措施》及《广州（增城）智能传感器产业园发展规划（2024-2035）》，聚焦智能传感器、光芯片、物联网等重点产业发展。政策支持包括推动智能传感器研发中试线建设，力争在高端MEMS及硅光等特色工艺领域取得标志性成果等。广州市依托其在半导体及集成电路产业方面的优势，积极推动光芯片产业的发展。出台了一系列扶持政策，支持光芯片企业开展技术研发和产业化应用。同时，广州市还积极引进国内外光芯片领域高端创新资源，形成差异化布局。目前，广州市已经聚集了一批具有竞争力的光芯片企业，如长光华芯、源杰科技等。
深圳：深圳市作为中国的科技创新中心，一直以来高度重视科技创新和产业发展，在光芯片产业方面，将加强政策引导和资金支持，推动光芯片企业的技术创新和产业升级。同时，依托其完善的产业链配套和强大的创新能力，积极推动光芯片产业的集聚发展。深圳将积极打造光芯片产业创新平台，吸引国内外优秀企业和人才入驻。深圳市已经涌现出一批具有创新能力的光芯片企业，如光库科技、华工科技等。深圳有了一定的产业基础。华为、中兴等企业在光通信领域有着深厚的技术积累和市场份额，将为深圳光芯片产业的发展提供有力的支撑。
珠海：珠海积极推动光芯片产业的发展，在政策上给予支持，如支持光芯片企业的研发和产业化项目建设。同时，珠海加强与港澳地区的合作，吸引港澳地区的创新资源和企业落地珠海。光库科技在珠海启动铌酸锂高速调制器芯片研发及产业化项目建设，扩大光芯片和器件的生产规模并丰富产品线。未来，珠海将继续发挥自身的优势，吸引更多的光芯片企业入驻，打造光芯片产业集群。
东莞：东莞将光芯片产业作为重点发展的产业之一，加大对光芯片企业的扶持力度，在土地、资金、人才等方面给予支持。同时，东莞加强与广州、深圳等城市的产业协同，共同推动光芯片产业的发展。东莞市已经聚集了一批具有发展潜力的光芯片企业，如东莞光联，未来将进一步加强企业的培育和引进，提升产业的整体实力。
光芯片产业热潮涌动，各地竞相布局抢占发展高地
除了剑指“千亿级”光芯片产业集群的广东，多地也启动了在光芯片领域的布局。
武汉光电子信息产业在关键领域取得重大突破，光纤光缆、空间光通信窄线宽激光芯片等领域研发水平领跑全国。国内光芯片头部企业武汉光安伦光电技术有限公司与高科左岭产业园签订协议，项目入驻武汉光谷，为武汉都市圈光芯屏端网产业链带来新成员。武汉光谷已形成覆盖光通信、激光器、光显示等光电子产业核心领域的全产业链条，是全国基础最好、竞争力最强的光电子产业集群。
苏州在高新区设立太湖光子中心，做大做强光芯片、光器件等细分领域，推动光子产业融合发展。据了解，光子产业被列入苏州30条重点产业链之一，现已落户亿元以上重点项目69个、高质量科技项目134项，集聚光子领域企业超300家，形成了芯片材料-器件模组-集成装备的整链条、多梯次发展方阵，年产值达720亿元。
上海市将光量子芯片列入其五大未来产业中的“未来智能”，并在浦东新区等地区布局光子芯片与器件产业，推进硅光子芯片产业规模化发展。
国内光芯片企业竞争激烈，技术创新与市场拓展双轮驱动发展
一边是各地积极布局光芯片产业，一边是今年以来光芯片研发和应用新进展不断。
源杰科技专注于光芯片的研发、设计、生产与销售，并建立了包含芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试的IDM全流程业务体系。公司持续推出激光器芯片产品，包括2.5G、10G和25G及更高速率激光器芯片系列产品等，主要应用于光通信行业，特别是在光纤接入、4G/5G移动通信、数据中心三大下游领域。
光迅科技在光通信产业链进行全布局，构建从芯片到器件、模块、子系统的综合解决方案，具备光通信全产业链垂直整合能力。公司已实现10G DFB、EML光芯片的量产和自供，在硅光芯片研发进度行业领先，开发的硅基集成量子通信光芯片已经通过客户验证，是国内掌握了10G光芯片规模量产的企业。
武汉云岭光电股份有限公司专注于中高端光通信半导体光芯片产品，是拥有完全自主知识产权，具备全流程生产能力的IDM光芯片企业。公司主营2.5G/10G/25G全系列激光器和探测器芯片及封装类产品，并在2023年武汉光博会上发布了56G EML芯片。云岭光电光芯片已迭代至56G、112G，技术水平国内领先。
杭州芯傲光电有限公司与深圳国际量子研究院合作，实现了国际上首次实现超低损耗氮化硅集成光学技术从“实验室演示”到“工业级大规模量产”的转化。该公司自主研发了基于6英寸晶圆的CMOS减法芯片加工工艺，成功制备出厚度超过810 nm、光损耗低于0.026 dB每厘米的氮化硅光芯片，综合性能达到国际最好水平。
这些企业的发展和成果展示了中国光芯片行业在研发和应用方面的快速进步，以及在全球市场中的竞争力。随着技术的不断突破和市场需求的增长，预计国内光芯片企业将在未来占据更大的市场份额，并推动整个行业的发展。
全球光芯片赛道竞争激烈：英特尔、英伟达、台积电等巨头纷纷布局光学互连技术
放眼全球市场，在“光芯片”这条赛道上，英伟达、英特尔、博通、台积电等众多知名企业一直紧紧蹲守。
英特尔集成光子解决方案（IPS）部门于3月份在光纤通信大会（OFC）上展示了业界首款完全集成的光学计算互连（OCI）Chaplet芯粒（如图），该芯粒与英特尔CPU封装在一起，将过去通过铜线实现的电气I/O接口传输数据，变成采用光学I/O解决方案，实现了高带宽片上互连的突破。
英伟达近期投资了利用硅光子技术支持下一代AI数据中心的初创公司Xscape Photonics，另有消息称英伟达预计到2027年发布“Rubin Ultra”GPU计算引擎时有望为其GPU内存绑定NVLink协议并提供光学互连。
博通在2022年发布了第一代CPO（Co-Packaged Optics），并在2023年OFC上发布了第二代51.2T CPO，CPO容量倍增，依然是单波100Gbps，一个引擎64个通道，采用外置激光器，6.4T CPO，非接触式透镜扩束耦合，可以降低端面接触应力，降低摩擦力，降低空气反射，提高耦合效率。
此外，台积电推出了一种推出基于硅光子学的人工智能芯片封装平台，并在今年9月和日月光科技牵头成立了硅光子产业联盟。
国外光电芯片技术优势占据份额，国产化进程加速但高端领域挑战依旧
在国际市场上，Lumentum和II-VI是光芯片行业的主要参与者，凭借技术优势占据了全球市场的较大份额，在高速光芯片领域的技术积累和市场经验使得国内厂商面临较大的竞争压力。
从国内竞争格局来看，我国光电芯片行业在近年来取得了长足进步，但与国际先进水平相比仍存在一定差距。国内光芯片企业在2.5G和10G光芯片领域已实现核心技术的掌握，但在高端光芯片领域国产替代率仍较低。2.5G及以下速率光芯片国产化率约90%；10G光芯片国产化率约60%，部分性能要求较高、难度较大的10G光芯片仍需进口；25G光芯片国产化率约20%，但25G以上光芯片的国产化率仅5%。
光芯片产业链全面开花，助力上中下游企业共筑产业链
光芯片产业链可以分为上游、中游和下游三个部分：
上游主要涉及原材料和生产设备供应商。原材料包括三五族(III-V)元素化合物半导体如磷化铟、砷化镓等衬底材料，以及工业气体、封装材料、金属靶材等。生产设备则包括光刻机、刻蚀机、外延设备等。这些原材料和设备是光芯片制造的基础，对光芯片的性能和产量有着直接的影响。
中游是指光芯片的生产和制造。光芯片可以分为有源光芯片和无源光芯片两大类。有源光芯片主要包括激光器芯片和探测器芯片，而无源光芯片主要包括PLC（平面光波导）和AWG（阵列波导光栅）芯片。这些光芯片是光通信系统中的核心元件，负责光电信号的转换和传输。光芯片制造过程包含多个复杂的工艺步骤，刻蚀是其中关键的一环。在光芯片制造中，刻蚀可以有选择地去除硅片表面不需要的材料，以形成特定的结构。
下游则是光芯片的应用领域，包括光通信、消费电子、汽车电子、工业制造、医疗等领域。光模块厂商将光芯片嵌入到光器件中，与其他结构部件组合封装制成光模块，这些光模块进一步应用于通信设备市场、电信运营市场和数据中心市场。光模块是数据中心内部互连和数据中心相互连接的核心部件，在移动通信方面，光模块也应用于5G网络的前传、中传、回传等场景。
整个光芯片产业链从上游的原材料和设备供应，到中游的光芯片制造，再到下游的应用，形成了一个完整的生态系统，相互依赖，共同推动光通信技术的发展和创新。
光芯片行业新趋势：AI驱动模块升级，下游应用市场持续拓展
1、AI推动模块升级，单通道速率逐步提升
人工智能技术的快速发展，对算力的需求迅速增长，进一步推动了1.6T光模块的发展。预计1.6T乃至更高速率的光模块将成为数据中心内部连接的新技术趋势，以配合未来更大带宽、更高算力的GPU需求。目前1.6T光模块批量商用的进程正在加速。这一趋势，对光电芯片提出更高的要求。包括200G PAM4 EML、CW光源等在内的多种芯片将成为1.6T光模块中光芯片的解决方案。
2、光芯片下游应用市场不断拓展
光芯片的应用领域正在不断拓展。在传感领域，如环境监测、气体检测，光芯片被用作传感器，能够检测光信号并转换为电信号，用于数据采集和分析。在汽车领域，随着传统乘用车的电动化、智能化发展，高级别的辅助驾驶技术逐步普及，核心传感器件激光雷达的应用规模将会增大。基于砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）的光芯片作为激光雷达的核心部件，其未来的市场需求将会不断增加。
内容来源：广东省人民政府办公厅《广东省加快推动光芯片产业创新发展行动方案(2024—2030年)》；中国电子报《光芯片，时代“芯”宠》；财联社《广东争做“追光者”，剑指千亿级光芯片产业集群》；新华网《清华大学团队研制出AI光芯片“太极”》；未来智库《光芯片行业竞争格局和商业模式分析》;华经情报网《2025年中国光芯片行业市场深度调查及投资前景预测报告》；智研咨询《中国光电芯片行业发展前景分析及市场需求预测报告》
图片来源：广东省人民政府办公厅《广东省加快推动光芯片产业创新发展行动方案(2024—2030年)》；华经情报网《2025年中国光芯片行业市场深度调查及投资前景预测报告》；智研瞻产业研究院《中国光芯片行业市场发展态势及投资前景研判报告》；智研咨询《中国光电芯片行业发展前景分析及市场需求预测报告》；中投顾问《2024年中国光芯片市场规模及企业竞争格局分析》
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