高速率光芯片技术壁垒高光芯片行业受益于国产替代

  。根据 C&C 的测算，2024 年全球光芯片市场迎来强劲复苏，增速有望超过 50%，2023-2027 年，全球光芯片市场的年复合增长率将达到 14.86%。高速率光芯片市场的上涨的速度将远高于中低速率光芯片。全及以上高速率光芯片市场增长迅速。根据 Omdia 对数据中心和电信场景激光器芯片的预测，高速率光芯片增速较快，2019-2025 年，25G 以上速率光模块所使用的光芯片占比逐渐扩大。

  1）AI 带动光通信产品结构变化，对高速光通信解决方案的需求持续增长，从以 25Gbps 为主流的芯片时代，迈向 100Gbps 时代，正推动 200Gbps 光芯片的规模商用。

  2）AI 带动数据中心、电信运营商城域网络扩张，以及接入网市场转向更高速率的 50G PON 迈进，逐步推动光芯片的市场成长空间。

  3）更多厂商在高速光芯片领域的技术突破和产能扩张，推动光通信技术向更多领域延展。在传感领域，如环境监视测定、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。

  我国政府在光电子技术产业进行重点政策布局。《“十四五”信息通信行业发展规划》指明信息基础设施建设的目标，要求全面部署新一代通信网络基础设施，全方面推进 5G 移动通信网络、千兆光纤网络、骨干网、IPv6、移动物联网、卫星通信网络等的建设或升级；统筹优化数据中心布局，构建绿色智能、互通共享的数据与算力设施；积极发展工业互联网和车联网等融合基础设施。

  工信部发布的《基础电子元器件产业高质量发展行动计划（2021-2023 年）》中提出，重点发展高速光通信芯片、高速高精度光探测器、高速直调和外调制激光器、高速调制器芯片、高功率激光器、光传输用数字信号处理器芯片、高速驱动器和跨阻抗放大器芯片。

  中国电子元件行业协会发布《中国光电子器件产业技术发展路线 年）》，明确争取到 2027年，我国本土企业的光电子器件销售总额达到 7300 亿元；骨干企业的研发投入占据营业收入总额的比重达到 8%以上；产业体系进一步调整，产业链配套能力有所提升，公司竞争实力显著地增强，标准化水平大幅度提高。在规划目标落地的过程中，光芯片需求量也将不断增长。

  随着信息技术的加快速度进行发展，全球数据量需求持续增长。根据爱立信的测算，2023-2029 年，不包括固定无线接入（FWA）产生的流量，预计全球移动数据流量将增长约 3 倍，到 2029 年每月达到 313EB；当包括 FWA 时，预计总移动网络流量将增长约 3.5 倍，到 2029 年每月上升到466EB。5G在移动数据流量中的份额在2023年末为25%，比2022年末的17%增加8pct。预计到 2029 年，5G 在移动数据流量中的份额将增长到大约 75%。2023-2029 年移动数据流量预计将以大约 20%的复合年增长率增长。

  光芯片应用场景升级，光芯片需求持续增长。在不断满足高带宽、高速率要求的同时，光芯片下游应用市场不断拓展。当前光芯片主要使用在场景包括数据中心、4G/5G 移动通信网络、光纤接入等，都处于速率升级、代际更迭的关键窗口期。光芯片的应用逐渐从光通信拓展至医疗、消费电子和车载激光雷达等更广阔的应用领域。

  3、电信市场：5G 网络建设及商用化促进电信侧高端光芯片需求，千兆光纤网络升级推动光芯片用量提升

  电信市场的发展将带动电信侧光芯片应用需求的增加。5G 移动通信网络提供更高的传输速率和更低的时延，各级光传输节点间的光端口速率显著提升，要求光模块能够承载更高的速率。5G 移动通信网络可大致分为前传、中传、回传，光模块可按应用场景分为前传、中回传光模块，前传光模块速率需达到 25G，中回传光模块速率则需达到 50G/100G/200G/400G，带动 25G 甚至更高速率光芯片的市场需求。根据 LightCounting 的数据，全球电信侧光模块市场前传、（中）回传和核心波分市场需求将持续上升，预计到 2025 年，将分别达到 5.88 亿美元、2.48 亿美元和 25.18 亿美元。

  千兆光纤网络升级推动光芯片用量提升。FTTx 光纤接入是全球光模块用量最多的场景之一，而我国是 FTTx 市场的主要推动者。受制于电通信电子器件的带宽限制、损耗较大、功耗较高等，运营商逐步替换铜线网络为光纤网络。全球运营商骨干网和城域网已实现光纤化，部分地区接入网已逐渐向全网光纤化演进。

  PON（无源光网络）技术是实现 FTTx 的最佳技术方案之一，PON 是指 OLT（光线路终端，用于数据下传）和 ONU（光网络单元，用于数据上传）之间的 ODN（光分配网络）全部采用无源设备的光接入网络，是点到多点结构的无源光网络。PON 技术传输容量大，相对成本低，维护简单，有很好的可靠性、稳定性、保密性，已被证明是当前光纤接入中经济有效的方式，成为光纤接入技术主流。

  当前主流的 EPON/GPON 技术采用 1.25G/2.5G 光芯片，并向 10G 光芯片过渡。10G PON 技术上的支持数据上下传速率对称10Gbps，能够更好地满足各类高速宽带业务应用的接入网络需求。随着新代际 PON 的应用逐渐推广，LightCounting 预计 2025 年全球 FTTx 光模块市场出货量将达到 9208 万只，年复合增长率为 7.92%，市场规模达到 6.31 亿美元，年复合增长率为 5.93%。

  “双千兆”网络发展推动光纤网络建设，为我国光芯片产业高质量发展带来良好机遇。截至 2024年年底，我国光纤接入（FTTH/O）端口达到 11.6 亿个，占互联网宽带接入端口的 96.5%；具备千兆网络服务能力的 10G PON 端口数达 2820 万个，比 2023 年末净增 518.3 万个。

  根据《“十四五”信息通信行业发展规划》，在持续推进光纤覆盖范围的同时，我国要求全面部署千兆光纤网络。以 10G PON 技术为基础的千兆光纤网络具备“全光联接，海量带宽，极致体验”的特点，将在云化虚拟现实（Cloud VR）、超高清视频、智慧家庭、在线教育、远程医疗等场景部署，引导用户向千兆速率宽带升级。

  PON 技术的进步和高速率电信模块推动高端光芯片用量增长。当前 PON 技术跨入以 10GPON 技术为代表的双千兆时代，10G PON 需求迅速增加及未来 25G/50G PON 的出现将驱动10G 以上高速光芯片用量需求大幅度的增加。同时，移动通信网络市场，随着 4G 向 5G 的过渡，无线G，电信模块将进入高速率时代。

  中回传将更加广泛采用长距离 10km-80km 的10G、25G、50G、100G、200G光模块，该类高速率模块中将需要采用对应的 10G、25G、50G 等高速率和更长适用距离的光芯片，推动高端光芯片用量增加。

  我国云计算产业持续景气，云计算厂商建设大型及超大型数据中心不断加速。据中国信通院统计，2023 年我国云计算市场规模达 6165 亿元，同比增长 35.5%，大幅高于全球增速。其中，公有云市场规模4562亿元，同比增长40.1%；私有云市场规模1563亿元，同比增长20.8%。随着 AI 原生带来的云计算技术革新以及大模型规模化应用落地，我国云计算产业高质量发展将迎来新一轮增长，预计到 2027 年我国云计算市场规模将超过 2.1 万亿元。

  政策层面，我国政府将云计算作为产业转型的重要方向，积极推动云计算、数据中心的发展。2023 年，算力中心机架规模稳步增长，我国在用算力中心机架总规模超 810 万标准机架，算力基础设施建设带动光芯片市场需求的持续增长。

  光芯片作为光模块核心元件有望持续受益。光电子、云计算技术等不断成熟，将促进更多终端应用需求出现，并对通信技术提出更高的要求。光通信技术在数据中心领域得到普遍的应用，极大程度提高其计算能力和数据交换能力。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，受益于信息应用流量需求的增长和光通信技术的升级，光模块作为光通信产业链最重要的器件保持持续增长。

  LightCounting预计全球光模块市场在2024-2028年将以15%的年复合增长率扩张。对 AI 集群应用中以太网光模块的强劲需求将是增长的重要的因素，云厂商运营的 DWDM 网络的升级也将促进总量增长。数据中心内部用光模块主要为以太网光模块，LightCounting 预计以太网光模块市场 2024 年增长 40%，2025 年增长超过 20%，2026-2027年实现两位数增长。高速率光模块需求的增长将带动 25G 及以上速率光芯片需求。

  1.6T 光模块批量商用的进程对光芯片提出更加高的要求。AI 推动模块升级，单通道速率逐步提升。随着 AI 技术的加快速度进行发展，对算力的需求迅速增长，逐步推动 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。

  5、下游光模块厂商布局硅光方案，硅光技术慢慢的变成为提升成本效率重要方案之一

  下游光模块厂商布局硅光方案。大功率、小发散角、宽工作时候的温度 DFB 激光器芯片将被大范围的应用。硅光方案中，激光器芯片仅作为外置光源，硅基芯片承担速率调制功能，因此需将激光器芯片发射的光源耦合至硅基材料中。凭借高度集成的制程优势，硅基材料能够整合调制器和无源光路，以此来实现调制功能与光路传导功能的集成。随着电信骨干网络和数据中心流量迅速增加，更高速率光模块的市场需求不断凸显。

  传统技术主要是通过多通道方案实现 100G 以上光模块速度的提升，然而随着数据中心、核心骨干网等场景进入到 800G/400G 及更高速率时代，单通道所需的激光器芯片速率要求将随之提高，利用 CMOS 工艺进行光器件开发和集成的新一代硅光技术成为一种趋势。

  硅光技术慢慢的变成为提升成本效率重要方案之一。硅光子技术是基于硅和硅基衬底材料，利用现有 CMOS 工艺进行光器件开发和集成的新一代技术。AI 的崛起导致对光模块速率和数量的需求量开始上涨，降本降功耗更为迫切，这导致客户对硅光的接受度有望提升。LightCounting 预计使用基于 SiP 的光模块市场占有率将从 2022 年的 24%增加到 2028 年的 44%，LPO 有望加速硅光渗透率逐步提升。硅光方案中，CW 激光器芯片作为外置光源，硅基芯片承担速率调制功能。CW 大功率激光器芯片，要求同时具备大功率、高耦合效率、宽工作时候的温度的性能指标，对激光器芯片要求更高。

  硅光最主要、最直接的应用场景是数据中心，英特尔在该领域占据主导地位。在电信领域、光学激光雷达、量子计算、光计算以及在医疗保健领域，硅光都有广阔的发展前途。Yole 指出，2022 年，硅光芯片市场价值为 6800 万美元，预计到 2028 年将超过 6 亿美元，2022-2028 年的年复合增长率为 44%。这一增长主要受高速数据中心互联和机器学习所需的 800G 可插拔光模块的需求推动。

  光芯片下游直接客户为光模块厂商，近年来，我国光模块厂商在技术、成本、市场、运营等方面的优势逐渐凸显，占全球光模块市场的份额逐步提升。根据 LightCounting 的统计，2023年我国厂商中已有中际旭创、华为（海思）、光迅科技、海信宽带、新易盛、华工正源、索尔思光电进入全球前十大光模块厂商。光通信产业链逐步向国内转移，同时中美贸易摩擦及芯片国产化趋势，将促进产业链上游国内光芯片的市场需求。

  中美贸易摩擦加快进口替代进程，国产光芯片蓄势待发。随着中美贸易摩擦一直在升级，双方在技术领域的竞争愈发激烈，美国加强政策约束，对诸多商品征收关税，并加大对部分中国企业的限制，先进芯片进口受限。由于高端光芯片技术门槛高，我国 25G 及以上高速率激光器芯片国产化率较低，国内企业主要依赖于美日领先企业进口。在中美贸易关系存在较大不确定的背景下，国内公司开始测试并验证国内的光芯片产品，寻求国产化替代，将促进光芯片行业的自主化进程。

  美日等发达国家光芯片技术领先，我国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。我国部分光芯片企业已具备领先水平，随技术提升和市场地位提高，竞争力将逐渐增强。我国光芯片市场规模增速领先，占全球市场占有率持续提升。

  欧美日国家光芯片行业起步较早、技术领先。光芯片主要使用光电子技术，海外在近代光电子技术起步较早、积累较多，欧美日等发达国家陆续将光子集成产业列入国家发展的策略规划，其中，美国建立“国家光子集成制造创新研究所”，打造光子集成器件研发制备平台；欧盟实施“地平线”计划，集中部署光电子集成研究项目；日本实施“先端研究开发计划”，部署光电子融合系统技术开发项目。

  海外光芯片企业具有先发优势，通过积累核心技术及生产的基本工艺，逐步实现产业闭环，建立起较高的行业壁垒。海外光芯片公司普遍具有从光芯片、光收发组件、光模块全产业链覆盖能力。除衬底需要对外采购，海外领先光芯片企业可自行完成芯片设计、晶圆外延等关键工序，可量产 25G 及以上速率光芯片。目前 25G 及以上速率的光芯片（尤其是激光器芯片）市场主要参与者为欧美、日本等厂商，例如：美国的 Lumentum、II-VI、博通，日本的三菱、住友等。此外，海外领先光芯片企业在高端通信激光器领域已经广泛布局，在可调谐激光器、超窄线宽激光器、大功率激光器等领域已有深厚积累。

  我国光芯片发展以国产替代为目标，政策支持促进产业高质量发展。国内的光芯片生产商普遍具有除晶圆外延环节之外的后端加工能力，而光芯片核心的外延技术并不成熟，高端的外延片需向国际外延厂进行采购，限制了高端光芯片的发展。以激光器芯片为例，我国能够规模量产 10G及以下中低速率激光器芯片，但 25G 激光器芯片仅少部分厂商实现批量发货，25G 以上速率激光器芯片大部分厂商仍在研发或小规模试产阶段。

  整体来看高速率光芯片严重依赖进口，与国外产业领先水平存在一定差距。具体来看，我国光芯片企业已基本掌握 2.5G 及以下速率光芯片的核心技术，2021 年该速率国产光芯片占全球比重超过 90%；10G 光芯片方面，2021 年国产光芯片占全球比重约 60%，但不同光芯片的国产化情况存在一定差别，部分 10G 光芯片产品性能要求比较高、难度较大，如 10G VCSEL/EML 激光器芯片等，国产化率不到 40%；25G及以上光芯片方面，随着 5G 建设推进，我国光芯片厂商在应用于 5G 基站前传光模块的 25GDFB 激光器芯片有所突破，数据中心市场光模块公司开始逐步使用国产厂商的 25G DFB 激光器芯片，2021 年 25G 光芯片的国产化率约 20%，但 25G 以上光芯片的国产化率约 5%，目前仍以海外光芯片厂商为主。

  随着全球信息互联规模逐步扩大，光电信息技术正在崛起。在这种趋势下，光芯片的下游应用场景继续扩展，需求量持续不断的增加，同时对光芯片的速率、功率、传输距离也提出更高的要求。更高速率、更高功率、更长传输距离的光芯片的研发技术、工艺设计具有更高开发难度与门槛。首先，随着需求提升，光芯片的结构设计的精度要求极高，研发技术及工艺开发需结合高速射频电路与电子学、微波导光学、半导体量子力学、半导体材料学等多学科，设计合适的芯片结构，满足芯片精度及尺寸的要求。其次，激光器芯片的生产需要几十至几百道工序，每道生产工序都将影响产品最终的性能和可靠性，因此对生产线工艺成熟和稳定有极高要求。

  此外，高速率激光器芯片相较于中低速率产品，在量子阱有源区、光栅层结构区、模斑转化器区域、光波导结构区、电流限制结构区、高频电极结构、谐振腔反射膜等关键结构的设计与开发上，需考虑光电特性、产品可靠性、制备工艺可行性等相互制约因素，因此存在极高壁垒。在数据中心市场中，尤其是以 AI 为代表的应用拉动了 400G/800G 或以上高速光模块的需求增加，进而带动了高速率、大功率的芯片需求，比如100G PAM4 EML 光芯片、70mW、100mW 大光功率激光器等。

  目前数据中心市场以海外厂商为主，国内厂商加速追赶。源杰科技基于多年在光芯片领域的研发和生产积累，已推出相应的高速 EML、大功率激光器产品，在单波或多波长的CWDM、LWDM需求方面，适配相关的高速光模块的需求，且性能及可靠性等指标可对标海外同类型产品。长光华芯近期发布的200G EML配套产品和70mW CWDM4CW Laser 光芯片新品，是国内厂家首次公开发布的产品，代表着国产化高端光芯片的重大技术突破，填补了国内高端芯片的供应链短缺和国产化空白。

  在电信市场中，目前所需的 2.5G、10G 激光器芯片市场国产化程度较高，但不同波段产品应用场景不同，工艺难度差异大；未来25G/50G PON接入网对光芯片的要求也将逐步提升，大功率、低色散、高速调制的场景需求提升了光芯片的技术门槛。

  随着我国光模块行业的加快速度进行发展，产业链和价值链逐渐由低端向高端过渡，具备长期的景气度，光芯片作为光器件的核心零部件，国产化率正不断提升。

  更多行业研究分析请参考思瀚产业研究院官网，同时思瀚产业研究院亦提供行研报告、可研报告（立项审批备案、银行贷款、投资决策、集团上会）、产业规划、园区规划、商业计划书（股权融资、招商合资、内部决策）、专项调研、建筑规划设计、境外投资报告等相关咨询服务方案。

  三湘都市报4月29日讯（全媒体记者 罗艾敏 整理）2025年5月1日起，《中华人民共和国农村集体经济组织法》正式生效，新规为原农村户籍人员开辟了“返乡落户”通道，并规定回迁人群、条件等。

  大象新闻记者 林林4月29日，记者看出，此前引发热议的北京中日友好医院肖飞出轨事件中提到的规培住院医师董袭莹，其相关论文已在知网无法检索。

  为躲避也门胡塞武装袭击，美“杜鲁门”号航母紧急转向导致舰载战斗机坠海“沉没”

  “五一”、端午将至，为扎实开展深入贯彻中央八项规定精神学习教育，大力纠“”树新风，营造风清气正的节日氛围，现将6起典型问题通报如下。

  在光明科学城一艘“大飞船”即将启航！4月28日记者从深圳科学技术馆获悉承载数字文明与创新未来的深圳科学技术馆将于2025年5月1日正式开馆作为深圳“新十大文化设施”之一深圳科学技术馆于 2019 年底正式开工建设建设用地面积6.6万平方米总建筑面积12.

  经查，刘某为寻求刺激，在成都地铁公共区域内，使用私自改装的设备对女性乘客裙底进行供个人观看。

  网红直播带货，无疑能带来不少的关注与商机，因此，也造成了网上。盗用明星、网红直播视频。进行引流的情况时有发生。

  停滞了近一个月的长和港易，又有了新动向，日前美媒曝料称，这一笔交易将被拆分成两部分后再进行，美国想玩偷梁换柱那一套，不过被中国一眼识破，国家市场监管总局给李嘉诚的公司下了条死令。

  思瀚研究院（国内产业研究领导者，主体业务：可研报告、行研报告、计划书、等规划业务，产业研究信息，帮企业精准获悉产业资讯。