择要：随着移动互联网和云打算的发展，光芯片作为实现数据中央内部互联及连接的核心器件，需求不断攀升。随着网络架构的发展所需光芯片数量成倍增加，且向高速率芯片转移。目前中国光芯片行业高端光芯片国产替代率仍较低海内干系企业仅在2.5G和10G光芯片领域实现核心技能的节制。2015年，我国光芯片市场规模仅为5.56亿美元，此后受益于互联网快速发展带来的大量新型根本举动步伐需求，光通信市场带动光芯片市场加速发展，至2023年我国光芯片市场规模已上升至19.74亿美元，过去九年CAGR为13.16%。未来几年5G设备升级和干系运用落地将会持续进行，同时大量数据中央设备更新和新数据中央落地也会持续助力光芯片市场规模的增长。
一、定义及分类
光芯片是实现光转电、电转光、分路、衰减、合分波等根本光通信功能的芯片，是光器件和光模块的核心。光芯片的事理是基于光子学事理，即利用光的颠簸性和粒子性来传输和处理信息。光芯片的事情过程可大略分为三个步骤：光发射、光传输和光检测。首先，激光器将电旗子暗记转换为光旗子暗记，其次，光波导将光旗子暗记在芯片内传输；末了，光探测器将光旗子暗记转换为电旗子暗记。光芯片通过加工封装为光发射组件（TOSA）及光吸收组件（ROSA），再将光收发组件、电芯片、构造件等进一步加工成光模块。光芯片的性能直接决定光模块的传输速率。
光芯片细分品类多，广泛运用于各个领域。光芯片紧张分为有源光器件芯片和无源光器件芯片。有源光芯片包括激光器芯片和探测器芯片，而无源光芯片则包括PLC和AWG芯片。激光器芯片和探测器芯片分别用于将电旗子暗记转换为光旗子暗记和将光旗子暗记转换为电旗子暗记。激光器芯片可以进一步分为边发射激光器芯片(EEL)和面发射激光器芯片(VCSEL)。探测器芯片利用最广泛的是PIN光电二极管(PIN-PD)和APD(雪崩光电二极管)。
二、发展进程
中国光芯片行业始于20世纪80年代末至90年代初的起步阶段，经历了初步发展、快速增长、技能打破和国际互助等阶段，近年来逐步走向国际化舞台。随着政策支持和市场需求的不断增长，中国光芯片行业正迈向更广阔的未来，将连续在环球光通信和高科技领域发挥主要浸染。
三、行业政策
光芯片目前已广泛运用于通信、工业、消费、照明等领域，下贱市场不断拓展。受益于信息运用流量需求的增长和光通信技能的升级，光模块作为光通信家当链最为主要的器件保持持续增长，光芯片作为光模块核心元件有望持续受益。国家及遍地所政府相继出台政策扶持中国光芯片行业的发展，例如2024年3月发布的《关于印发河南省加快制造业“六新”打破履行方案的关照》中指出：开展千公里级激光雷达、星间骨干网激光通信等关键部组件研发。带动光通信行业的同时也扶持光芯片行业的发展。
四、行业壁垒
1、生产工艺和流程较为繁芜，投入极高同时回报偏慢
一枚光芯片的出产须要经由设计、流片、技能验证、定型、量产等数个环节，在工艺和流程均成熟的情形下，整体须要1-2年的韶光，而进入量产阶段后还须要工艺履历的积累来办理散热、封装和稳定性等多重技能难题，从而有效提升良品率。整体的回报时长被进一步拉长。
2、光刻机严重依赖入口，国产化水平明显不敷
在芯片生产中，光刻机是生产芯片最为核心的设备，其功能紧张为将掩膜版上的芯片电路转移到硅片上。：由于光刻机设备对光学技能和供应链哀求严苛，形成了极高技能壁垒，致使其成为高度垄断行业。荷兰ASML是环球唯一一家生产高精度光刻机的公司，旗下产品覆盖全部级别光刻机设备，个中高端领域形成绝对垄断。除此之外，中低端领域由尼康和佳能两大龙头主导，与ASML共同霸占全体市场份额的90%以上。当前美国禁止所有半导体企业在未经审核的情形下向中国供应半导体设备和技能，这进一步促进了光刻机领域高生态壁垒的形成，不利于中国光芯片的研发及生产。
3、技能不成熟，较国外具有较大差距
紧张指InP/GaAs等材料经提纯、拉晶、切割、抛光、研磨制成单晶体衬底即基板，这是光芯片规模制造的第一个主要环节。基板制造的技能关键是提纯，当前能实现高纯度单晶体衬底批量生产的环球仅有几家企业，均为外洋企业。根据设计需求，生产企业用基板和有机金属气体在MOCVD/MBE设备里长晶，制成外延片。外延片是决定光芯片性能的关键一环，天生条件较为严苛，因此是光芯片行业技能壁垒最高环节。成熟技能工艺紧张集中于中国台湾以及美日企业，海内企业量产能力相对有限。
五、家当链
中国光芯片家当链上游包括磷化铟衬底材料、砷化镓衬底材料、工业气体、封装材料、光刻机、刻蚀机等；中游为光芯片，可分为有源光器件芯片及无源光器件芯片；下贱运用光通信、消费电子、汽车电子、工业制造、医疗等领域。
注：本文转自智研家当百科平台，如需获取更多行业信息和定制服务，可进入智研咨询搜索查看。
智研家当百科是智研咨询推出的产研工具平台，致力于为您供应全方位的百科式家当信息查询做事。智研咨询践行用信息驱动家当发展的企业义务，完善和丰富企业方法论，依托家当百科平台提升信息代价，持续为行业发展及企业投资决策赋能。光芯片家当百科作为光芯片家当一站式系统化研究工具，全面归纳了光芯片家当知识信息，内容涵盖光芯片家当的定义、分类、政策、家当链、竞争格局、发展趋势等，并依赖信息技能建立智能互链的行业知识图谱，为行研从业者及干系投资者供应深入的洞察力和全面的信息。
智研咨询以“用信息驱动家当发展，为企业投资决策赋能”为品牌理念。为企业供应专业的家当咨询做事，紧张做事包含精品行研报告、专项定制、月度专题、可研报告、商业操持书、家当方案等。并供应周报/月报/季报/年报等定期报告和定制数据，内容涵盖政策监测、企业动态、行业数据、产品价格变革、投融资概览、市场机遇及风险剖析等。
