摘要:当前新技术的应用正重塑行业格局。刚结束的2025光博展会上,众多厂商集中展示了包括400G/800G/1.6T高速光模块以及硅光芯片、CPO互连方案、OCS、空芯光纤等前沿技术。
在全球AI浪潮爆发和算力紧缺背景下,光通信市场竞争格局加速变革,数通市场“高速光互联”的产业趋势显著。
当前新技术的应用正重塑行业格局。刚结束的2025光博展会上,众多厂商集中展示了包括400G/800G/1.6T高速光模块以及硅光芯片、CPO互连方案、OCS、空芯光纤等前沿技术。
从行业主流模式来看,可插拔光模块仍是当下主流。多家头部公司展示了800G/1.6T可插拔模块,3.2T可插拔也在稳步推进。在scaleout场景中,CPC+可插拔模式未来仍将是主流;CPO未来可能会率先在scaleup场景中逐步落地。
而硅光子技术将大幅推动800G和1.6T高速光模块的市场渗透,有望加速光通信市场新一轮技术变革和产业升级。
本文重点解析算力和光通信核心赛道:硅光技术。
硅光行业概览
硅光是用半导体技术参与光模块生产的技术,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。
资料来源:行行查
硅光模块VS传统光模块
传统可插拔光模块:通常将电芯片、光芯片、透镜、对准组件和光纤端面等多种光学器件封装集成在一起,广泛应用于数据中心、电信网络等场景,以满足不同距离和速率的光信号传输需求。
硅光模块:通过光子集成技术将光学元器件集成在一个单片之中。在高速率传输网中,硅光模块优势明显,具有低功耗、低成本以及小型化等优点。
当前800G光模块已大规模应用,1.6T光模块进入放量期,硅光方案成为1.6T的主流技术路径。同时CPU、硅光子集成芯片等技术的成熟度逐步提高,有望进一步推动硅光技术在光通信领域的广泛应用。
硅光模块外观与分立式模块较为类似,同为可插拔的形态:
数据来源:Mravell《Silicon Photonics Comes of Age》、熹联光芯
硅光应用场景:硅光最主要和最直接的应用场景是数据中心高速互联,在数通短距离应用场景下的竞争力突出。此外在电信领域、光学激光雷达、量子计算等领域也有广阔前景。
此外,硅光技术具备较强的通用性,与CPO、LPO、薄膜铌酸锂等前沿技术路径完美适配。
硅光子技术作为CPO的核心技术之一,也正在成为各大厂商的战略布局重心。
目前出货的硅光光模块产品主要为短距离数据中心光模块和中长距离电信相关模块。
资料来源:行行查
硅光模块产业链的上游包括硅基材料供应商,提供制造硅光模块所需的基础材料,如硅片、SOI衬底等;中游是硅光模块产业链的核心部分,包括硅光芯片的设计、制造、封测等环节;下游应用端覆盖光模块厂商、电信设备商/运营商、互联网/云计算厂商等。
硅光芯片
硅光芯片是硅光模块的核心,主要功能是将多个发送、接收、探测和调制芯片等功能集成在一起。
传统的EML光芯片供应商三菱/住友/Lumentum/II-VI/博通及CW主力供应商住友/博通/古河均扩产进度稍慢,瓶颈在扩产意愿和核心半导体设备。国内以源杰科技为代表的厂商扩产意愿和行动速度有望超预期,下游光模块客户及CSP客户支持力度较大,有望在全球份额超预期提升。
光迅科技200G、400G、800G硅光芯片已具备批量能力,早前在2024年OFC展上联合思科推出了1.6TOSFP-XD硅光光模块。
由于数据中心需求强劲,26-28年全球光模块需求大幅增长,导致光芯片供应偏紧。
硅光CW光源
硅光光源集成是硅光子技术的一大难题,主要由于硅材料本身发光效率低,难以直接实现高效光发射。当前外置CW(连续波)光源成为硅光光模块的主流方案,且可进一步应用于CPO等场景。
在本届深圳光博会上,长光华芯发布国内首家1.6T光模块硅光200mwDFB光源芯片。
源杰科技提供包括大功率硅光光源产品在内的多种产品,覆盖了不同功率和应用需求。早期50毫瓦大功率硅光激光器产品已经实现销售,70毫瓦硅光大功率激光器适用于需要高密度光互连的场景,如数据中心和5G/6G通信。
仕佳光子研发的CWDFB激光器已经形成了75mW、100mW、200mW、500mW、850mW、1000mW等产品序列,不同型号的CW光源在多家大厂验证导入中,已在部分硅光高速光模块中得到小批量应用,最新开发的CWDFB激光器产品在50℃下实现功率大于1000毫瓦的突破。
400G/800G/1.6T硅光模块
目前大部分主流客户需要的是70mW的CW光源产品,这类功率水平已能满足400G和800G硅光模块的需求。100mW的CW光源产品不仅可用于400G硅光模块,还可应用于800G及1.6T的硅光模块,为更高速率的光通信提供支持。800G开始,硅光方案渗透已初见端倪:
CPO共封装光学场景
外置CW光源方案可以进一步应用于CPO等新兴场景,通过将光引擎与电芯片共封装,实现更高密度的光互连。
资料来源:行行查
硅光工艺设备厂商
提供从芯片设计、制造到封测的全流程设备支持。从硅光工艺流程看,硅光与微电子技术逐步趋同,因此工艺设备和软件厂商也是核心配套环节。
硅光耦合及封装设备相关厂商罗博特科子公司ficonTEC是全球光电子及半导体自动化封装和测试领域领先的设备制造商之一,生产的设备主要用于硅光芯片、高速光模块和耦合封装等领域。在硅光、CPO及LPO耦合、封装测试方面,ficonTEC是全球领先的技术提供商。
杰普特自主研发的硅光晶圆测试系统设备可全自动测试硅光晶圆内设计的有源/无源硅基光电子微器件(如光波导、光调制器、光电探测器)的光电特性,并对测试结果进行整理分析。
汇绿生态控股公司钧恒创新硅光光学耦合工艺通过自研硅光耦合设备,创新硅光光学耦合工艺,实现多通道全自动化耦合、4通道和8通道耦合共平台,实现400G—800G—1.6T同平台演进,降低对设备和工艺要求的同时降低制造成本,实现量产。
由于硅光技术需要设计公司和Foundry长时间磨合(类似模拟芯片),门槛较传统光模块更高。
目前25-26年产业超预期的点可能包括光模块需求总量超预期、硅光模块渗透率超预期以及cw光源等配套生态发展超预期。业界普通认为,2027年是硅光子产业发光发亮的时机点。
全球硅光模块市场中,海外厂商英特尔在数据通信领域以约60%的市场份额领跑,思科、博通和其他小公司紧随其后;电信领域中,思科占据近50%的市场份额,Lumentum(Neophotonics)和Marvel(Inphi)紧随其后。此外,博通、英伟达、和IBM等企业也通过垂直整合模式在产业链中发挥重要作用。
中国台湾地区也已成立硅光子产业联盟,目前成员已超过168家。
国内硅光模块市场中,主要参与厂商包括中际旭创、新易盛、剑桥科技、光迅科技、天孚通信、光库科技、华工科技、博创科技、铭普光磁、亨通光电、汇绿生态、可川科技、熹联光芯等众多厂商。
在本届光博会上,部分代表公司展示了前沿的硅光技术产品,1.6T产品密集亮相。
中际旭创、新易盛、华工正源、光迅科技等展示1.6T硅光模块,支持多种技术路线(DSP/LPO/LRO)。
Sicoya(熹联光芯):展出了最新硅光技术及解决方案,包括400G/lane概念产品如1.6TDR4PIC(400G/laneTx)、3.2TDR8PIC(400G/laneTx),以及CPO方案。此外,还展示了200G/lane产品如800GDR4PIC(200G|Tx+Rx)、1.6TDR8PIC等。
华工正源:发布第二代1.6T/3.2TCPO光引擎,采用硅光微环集成芯片,支持2.5D/3D封装。
剑桥科技:小批量生产1.6T硅光模块,功耗低于20W。
光迅科技:自研CW激光器(连续波光源)实现1.6T模块全互联演示。
炬光科技:围绕CPO技术发布技术报告,并展示高精度V型槽阵列用于硅光芯片与光纤的精准对齐,降低插入损耗。
卓昱光子:作为江苏亨通光电与英国RockleyPhotonics合资成立的企业,卓昱光子展示了全系列硅光芯片及光模块,覆盖从10G到800G的多种速率,其中800GDR8采用硅光集成技术,支持下一代数据中心需求。
索尔思光电:展示了基于单波200G技术的1.6T及800G光模块系列产品,其中部分产品采用了硅光方案。
迅特通信:推出的1.6T硅光模块,是专为超大规模数据中心、AI集群及高性能计算场景设计的低功耗、高性能解决方案,成为展会现场最受关注的产品之一。
光博会印证了光通信行业的技术加速迭代,硅光技术在高速率场景(1.6T+)的统治力已确立,CPO、OCS等新技术逐步成熟。建议关注
整体来看,光博会印证了光通信行业的技术加速迭代,CPO、OCS等新技术逐步成熟,硅光技术在高速率场景地位确立,国内厂商在硅光子领域的积极布局也为产业链各环节带来了机遇。
来源:北国林海