光芯片是光通信行業(yè)的核心元件，隨著傳統(tǒng)通信技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、運(yùn)營(yíng)商推動(dòng)5G信號(hào)的覆蓋，光芯片的需求量持續(xù)增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)光芯片市場(chǎng)規(guī)模不斷增加。同時(shí)，消費(fèi)者對(duì)更穩(wěn)定、更快速的信號(hào)傳輸需求擴(kuò)大，光芯片應(yīng)用領(lǐng)域?qū)�從通信市�?chǎng)拓展至醫(yī)療、消費(fèi)電子和車載激光雷達(dá)等更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，光芯片行業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。

一、光芯片的定義

光芯片，又稱光子芯片或光電芯片，是一種重要的集成光電子器件。光芯片是實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)元件，其性能直接決定了光通信系統(tǒng)的傳輸效率。光纖接入、4G/5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)里，光芯片都是決定信息傳輸速度和網(wǎng)絡(luò)可靠性的關(guān)鍵。光芯片可以進(jìn)一步組裝加工成光電子器件，再集成到光通信設(shè)備的收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

光芯片按功能可以分為激光器芯片和探測(cè)器芯片，其中激光器芯片主要用于發(fā)射信號(hào)，將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，探測(cè)器芯片主要用于接收信號(hào)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。激光器芯片，按出光結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步分為面發(fā)射芯片和邊發(fā)射芯片，面發(fā)射芯片包括VCSEL芯片，邊發(fā)射芯片包括FP、DFB和EML芯片；探測(cè)器芯片，主要有PIN和APD兩類。

二、光芯片行業(yè)發(fā)展政策

光芯片作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，在通信、數(shù)據(jù)中心、人工智能等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。近年來(lái)，為了推動(dòng)光芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)政府出臺(tái)了一系列政策予以支持，如《電子信息制造業(yè)2023—2024年穩(wěn)增長(zhǎng)行動(dòng)方案》《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實(shí)施方案（2023—2035年）》《制造業(yè)可靠性提升實(shí)施意見》《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等。主要內(nèi)容如下：

三、光芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.全球光芯片市場(chǎng)規(guī)模

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)高速、高效、低能耗的數(shù)據(jù)傳輸需求日益增長(zhǎng)，光芯片的市場(chǎng)需求也隨之增加，推動(dòng)全球光芯片市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。2023年全球光芯片市場(chǎng)規(guī)模約27.8億美元，較上年增長(zhǎng)14.4%。2024年全球光芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到31.7億美元。

2.中國(guó)光芯片市場(chǎng)規(guī)模

隨著國(guó)產(chǎn)替代的加速推進(jìn)，中國(guó)光芯片市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，并展現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。2023年中國(guó)光芯片市場(chǎng)規(guī)模約為137.62億元，較上年增長(zhǎng)10.24%。2024年中國(guó)光芯片市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至151.56億元。

3.光芯片國(guó)產(chǎn)化情況

從國(guó)產(chǎn)化率來(lái)看，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)僅在2.5G和10G光芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)核心技術(shù)的掌握，2.5G及以下速率光芯片國(guó)產(chǎn)化率超過90%；10G光芯片國(guó)產(chǎn)化率約60%；25Gbs及以上的光芯片國(guó)產(chǎn)化率低，僅有4%。

4.光芯片下游應(yīng)用占比

光芯片的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，主要集中在電信、數(shù)據(jù)中心、消費(fèi)電子等領(lǐng)域，其應(yīng)用市場(chǎng)占比分別為60%、30%、10%。在通信領(lǐng)域，光芯片是光纖通信系統(tǒng)的核心組件，用于實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的產(chǎn)生、調(diào)制、傳輸、放大、檢測(cè)和接收等功能。在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，光芯片以其高帶寬、低延遲的特性，在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和外部的數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮著重要作用，特別是在短距離和長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI）中，光芯片的應(yīng)用尤為關(guān)鍵。在消費(fèi)電子領(lǐng)域，隨著消費(fèi)者對(duì)電子產(chǎn)品性能要求的不斷提高，光芯片在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。例如，智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備中的攝像頭模塊就采用了光芯片技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的圖像和視頻拍攝。

5.光芯片重點(diǎn)企業(yè)布局

光芯片是光通信產(chǎn)業(yè)鏈的核心元件，需封裝成光收發(fā)組件，并進(jìn)一步加工成光模塊才能實(shí)現(xiàn)最終功能。全球范圍內(nèi)，從事光芯片研發(fā)、生產(chǎn)的廠商中，歐美日領(lǐng)先企業(yè)能夠覆蓋光芯片至光模塊全產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)光芯片產(chǎn)業(yè)鏈的垂直一體化。我國(guó)光芯片行業(yè)參與廠商主要包括晶圓片企業(yè)、專業(yè)光芯片企業(yè)及大型模塊廠商。

國(guó)內(nèi)專業(yè)光芯片廠商包括源杰科技、武漢敏芯、中科光芯、雷光科技、光安倫、云嶺光電等。國(guó)內(nèi)綜合光芯片模塊廠商或擁有獨(dú)立光芯片業(yè)務(wù)板塊廠商包括光迅科技、海信寬帶、索爾思、三安光電、仕佳光子等。目前國(guó)內(nèi)光芯片企業(yè)正在積極開發(fā)25G光芯片產(chǎn)品，源杰科技、光迅科技、仕佳光子、海信寬帶等企業(yè)都有相關(guān)業(yè)務(wù)布局。

四、光芯片行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)

1.源杰科技

源杰科技聚焦于光芯片行業(yè)，主營(yíng)業(yè)務(wù)為光芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與銷售，主要產(chǎn)品包括2.5G、10G、25G、50G、100G及更高速率激光器芯片系列產(chǎn)品等，主要應(yīng)用于電信市場(chǎng)、數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)、車載激光雷達(dá)等領(lǐng)域。經(jīng)過多年研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化積累，源杰科技已建立了包含芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、芯片加工和測(cè)試的IDM全流程業(yè)務(wù)體系，擁有多條覆蓋MOCVD外延生長(zhǎng)、光柵工藝、光波導(dǎo)制作、金屬化工藝、端面鍍膜、自動(dòng)化芯片測(cè)試、芯片高頻測(cè)試、可靠性測(cè)試驗(yàn)證等全流程自主可控的生產(chǎn)線，已實(shí)現(xiàn)向國(guó)內(nèi)外主流光模塊廠商批量供貨，已成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的光芯片供應(yīng)商。

2024年一季度，源杰科技實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入6006.32萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)72.33%；歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)1053.50萬(wàn)元，同比下降11.06%。

2.長(zhǎng)光華芯

蘇州長(zhǎng)光華芯光電技術(shù)股份有限公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為半導(dǎo)體激光芯片的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，核心產(chǎn)品為半導(dǎo)體激光芯片，并且依托高功率半導(dǎo)體激光芯片的設(shè)計(jì)及量產(chǎn)能力，縱向往下游器件、模塊及直接半導(dǎo)體激光器延伸，橫向往VCSEL芯片及光通信芯片等半導(dǎo)體激光芯片擴(kuò)展。2024年一季度，長(zhǎng)光華芯主營(yíng)收入5248.72萬(wàn)元，同比下降41.91%；歸母凈利潤(rùn)虧損1945.01萬(wàn)元，同比下降1420.47%。

長(zhǎng)光華芯主要產(chǎn)品包括高功率單管系列產(chǎn)品、高功率巴條系列產(chǎn)品、VCSEL系列芯片等，2023年分別營(yíng)收2.52億元、2808萬(wàn)元、247.2萬(wàn)元，分別占比86.73%、9.68%、0.85%。

3.光迅科技

武漢光迅科技股份有限公司是專業(yè)從事光電子器件及子系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)的公司，是全球領(lǐng)先的光電子器件、子系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商。主要產(chǎn)品有光電子器件、模塊和子系統(tǒng)產(chǎn)品。光迅科技光芯片實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用，10G及以下光芯片自給率在90%左右，25G系列光芯片自給率在70%左右，400G和800G光模塊用到的光芯片公司正在研發(fā)中。同時(shí)光迅科技800G光模塊已陸續(xù)開始出貨，且具備大規(guī)模量產(chǎn)能力。

2024年第一季度，光迅科技實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入12.91億元，同比增長(zhǎng)1.79%；歸母凈利潤(rùn)7743.16萬(wàn)元，同比下降24.21%。

4.武漢敏芯

武漢敏芯半導(dǎo)體股份有限公司是一家專注于光通信用激光器和探測(cè)器芯片產(chǎn)品的高科技企業(yè)，‌集研發(fā)、‌制造和銷售于一體。‌公司成立于2017年，‌位于中國(guó)光谷武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)。‌武漢敏芯半導(dǎo)體股份有限公司是光通信領(lǐng)域國(guó)內(nèi)首家獨(dú)立的全系列光芯片供應(yīng)商，‌主營(yíng)業(yè)務(wù)包括2.5G/10G/25G/50G全系列激光器和探測(cè)器光芯片及封裝類產(chǎn)品。‌

5.中科光芯

福建中科光芯光電科技有限公司于2011年設(shè)立，專注于光芯片及器件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。中科光芯是唯一一家擁有全產(chǎn)業(yè)鏈的光芯片企業(yè)，掌握了從芯片設(shè)計(jì)到外延生長(zhǎng)、芯片加工、器件封測(cè)、模塊制造等全套工藝技術(shù)，擁有137項(xiàng)專利。經(jīng)過多年的技術(shù)沉淀，公司已成功向市場(chǎng)推出2.5G、10G、25G等速率的光芯片，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于光通訊及光電傳感領(lǐng)域，得到中興、華為、烽火等國(guó)內(nèi)一線通訊廠商的認(rèn)可，累計(jì)向市場(chǎng)投放光芯片已超2.5億顆。

五、光芯片行業(yè)發(fā)展前景

1.AI推動(dòng)模塊升級(jí)，單通道速率逐步提升

隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)算力的需求迅速增長(zhǎng)，進(jìn)一步推動(dòng)了1.6T光模塊的發(fā)展。預(yù)計(jì)1.6T乃至更高速率的光模塊將成為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部連接的新技術(shù)趨勢(shì)，以配合未來(lái)更大帶寬、更高算力的GPU需求。目前1.6T光模塊批量商用的進(jìn)程正在加速。這一趨勢(shì)，對(duì)光芯片提出更高的要求。包括200G PAM4 EML、CW光源等在內(nèi)的多種芯片將成為1.6T光模塊中光芯片的解決方案。

2.光芯片下游應(yīng)用市場(chǎng)不斷拓展

光芯片的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓展。在傳感領(lǐng)域，如環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣體檢測(cè)，光芯片被用作傳感器，能夠檢測(cè)光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，用于數(shù)據(jù)采集和分析。在汽車領(lǐng)域，隨著傳統(tǒng)乘用車的電動(dòng)化、智能化發(fā)展，高級(jí)別的輔助駕駛技術(shù)逐步普及，核心傳感器件激光雷達(dá)的應(yīng)用規(guī)模將會(huì)增大。基于砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）的光芯片作為激光雷達(dá)的核心部件，其未來(lái)的市場(chǎng)需求將會(huì)不斷增加。