摘要：人工智能是第四次工业革命的核心引擎，这一理念正日益深入人心。DeepSeek的惊艳亮相，标志着AI技术迈入迭代飞跃的新纪元，正引领全球经济与社会结构的深刻变革。伴随着数据的洪流以指数速度激增，传统电子通信领域面临着带宽局限、存储与处理能力瓶颈的严峻挑战，以及安

人工智能是第四次工业革命的核心引擎，这一理念正日益深入人心。DeepSeek的惊艳亮相，标志着AI技术迈入迭代飞跃的新纪元，正引领全球经济与社会结构的深刻变革。伴随着数据的洪流以指数速度激增，传统电子通信领域面临着带宽局限、存储与处理能力瓶颈的严峻挑战，以及安全防线的日益紧迫。

解决这个问题的终极方案，就是超高速、大带宽和低能耗的光子通信技术。目前来看，各大科技巨头已着手布局光子通信，华为、谷歌、微软、英伟达等大厂都在布局光路交换领域，光子通信的发展正在加速。

我们当前的主流通信是电通信以及光电混合通信，现有体系的核心矛盾在于"电子瓶颈"——电信号处理速度受限于晶体管的物理极限，从目前发展来看，下一个通信时代将是光子通信。通过全光交换、光子集成电路和量子密钥分发，光子通信已出现代际跨越的发展态势。

光子通信是一种利用光子（即光的粒子）作为信息载体的通信方式。光子是传输信息的基本单位。光子的传输速度可以达到光速，传输的信号衰减非常小，具有更高的传输速度和更远的传输距离。宇宙中什么速度最快？光速，所以理论上说光子通信将成为目前通信速度的极限也不为过。谁能占领光电子技术的制高点，就有机会成为第四次科技与工业革命的领航者。

光通信已开始向全光网时代迈进。而全光网络的关键则是光交换设备，光交换设备的核心就是光交换技术。

所谓的光交换，指的是不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端的技术。它是全光网络的关键技术之一，能够克服电子交换在容量上的瓶颈限制，大量节省建网成本，并大大提高网络的灵活性和可靠性。

光子通信系统通常由发射端、信道和接收端三部分组成。由发射端把原始信号转换为光子信号，再经过光子调制器对每个光子进行编码后载入信息，然后通过光纤之类的信道作为媒介向外传输，最后由接收端经过量子非破坏测量装置解调和光子计数器接收计数，从而还原出原始信息或数据。硅光子技术的兴起为光子通信带来了新的突破，有望在集成度、成本和功耗方面取得显著进展。

从接收端经过量子非破坏装置解调这段话上作一个合理推测，光子通信时代来临，大概率意味着量子时代也越来越近了。

光子通信的第一个优点是快，由于光子的传输速度极快，光子通信能够实现高速的数据传输；其次是抗干扰，光信号不容易受到电磁干扰或噪声的影响，使得光子通信系统的信号质量更加稳定；最后是大容量，通过增加波长或多路复用等技术来扩大，光子通信能够满足未来大数据传输的需求，可以完美解决AI的数据支持问题。

从全球科技演进史来看，人类的科技变革是以“机—电—光—算”（机械、电路、光学、算法）为代表的底层技术推动的：过去200多年，是机械、电气（电子）的时代。但是，它们的性能现在已经发展到了极致。虽然光子速度是电子通信的百倍，但过去三十年间人类始终被困在“光电转换”的囚笼里无法自拔，直至拓扑光子学与量子点技术突破才撕开裂缝照见光明。

光子通信的发展历程可追溯至20世纪80年代，从那时起光纤已经作为传输介质开始应用。电子在铜缆的传输速度被光子以接近宇宙极限的速度秒成了渣。

当然，这只是解决了光子通信的信道问题，发射端和接收端依然有赖于电磁信号的参与。目前的技术路径是先把信息转换成电信号，再通过调制后加载到激光器上，激光器发出激光束后通过光纤传输到接收器（交换机）上，接收器再把光信号转换成电磁信号分发到路由器，路由器再由网线或天线把电磁信号分发到终端设备，这一切过程的核心就是光电交换。

随着技术的不断演进，一些先进的交换机和路由器已经开始支持更高级别的信号处理技术，如全光交换和全光路由等，这些技术抛弃了光子和电磁的转换，直接以光子形式接收，处理后再以光子形式发送，利用光子的特性来实现更高速、更低延迟的数据传输，这就演进到了更高级的光交换技术了。只是基于技术和成本的问题目前在主流网络设备中并未广泛普及。

光子通信的未来需要跳出传统光电交换机的固有框架转换为光路交换，通过光信号的波分复用、交叉连接等进行转发等操作，光电转换在服务器端进行，增加集群的灵活性和延展性，相比与电交换，光交换打破了速率限制，同时可以大幅度降低功耗和成本。

光交换技术从交换方式上主要划分为光线路交换技术（OCS）、光分组交换技术（OPS）和光突发交换技术（OBS）三大类。从目前来看，OCS的技术成熟度相对较高，已经在一些领域得到了应用验证。随着技术的不断发展，其性能和稳定性将会得到进一步提升，是最有可能率先商业化落地的通信系统。

在政策支持、技术研发、市场应用等多个维度上看，光子通信的技术突破正在加速。中国工信部在2023年明确提出推动光通信与6G、量子通信并列为核心突破方向，并启动“宽带边疆”“千兆光网追光行动”等专项工程。全球范围内，NTT等企业正加速布局分布式光子网络架构，并于2023年实现了单纤容量突破1.6Tbps，较传统方案提升3倍。

光子技术以光子为信息载体，其传播速度接近光速，且无电荷相互作用带来的发热问题。在物理机制、性能提升曲线及产业应用三方面，光子技术正出现革命性突破。硅光子芯片集成密度以每18个月翻3倍的速度增长，远超摩尔定律的2年翻倍。突破速度已超越摩尔定律衰退曲线，正在开启后硅时代的新赛道。

光通信正从传统骨干网向芯片级互连延伸，即从信道向两端延伸。芯片上光互连技术成为解决AI芯片算力瓶颈的核心方案。通过硅基光电子异质集成，单通道速率已突破200Gb/s，系统容量向Pb/s级演进。例如英特尔的硅光子收发模块已实现800G商用部署，预计2025年后1.6T产品将规模化应用。

光子神经网络协处理器在特定场景下的能效比达到传统GPU的50倍，日本NEC实验室已实现10^18次/秒的光计算原型系统。这种架构特别适合大模型推理、量子模拟等场景，预计2030年将形成千亿级专用市场。

在卫星光子通信中，发射天线需要具有高精度和稳定性。光子辅助太赫兹技术通过UTC-PD器件实现120 GHz频段10 Gbps传输，相较毫米波通信带宽提升10倍。清华大学团队开发的混合集成模块，在300米自由空间传输中误码率低于10^-9，为6G通信奠定基础。由此可见，光子通信的突破实际上就是6G网络的突破。

光子通信作为后摩尔时代的关键技术方向，其发展前景和市场空间呈现出多维度的爆发潜力。随着光子在智能社会扮演的角色越来越重要——激光、量子光学、量子计算、可控核聚变等技术的进展背后也都离不开光学和光电子学的支撑。

根据中国信通院2024年发布的蓝皮书，光子技术正在构建“计算+连接”“通感一体”等新范式。中科创星创始合伙人米磊博士认为，光学技术的成本会占到未来所有科技产品成本的70%，即“米70定律”。

从市场维度看，预计2025年1.6T产品占比超30%。硅光子器件成本以年均18%的速度下降，推动光互连市场规模2029年达318亿美元，车规级VCSEL芯片出货量达2亿颗/年，2024年全球量子通信设备市场规模74亿美元，光子探测模块成本占比45%，预计2030年突破240亿美元。

全球光子市场规模在2023年已达到9205.6亿美元，预计2032年将突破1.6万亿美元，年均复合增长率6.7%，其中通信相关细分领域增速显著高于整体。通信细分领域的核心正是OCS光路交换机。预计到2029年，OCS出货量将突破5万台大关，光交换产业有望迎来爆发奇点。

光子通信的路由器可以采用光信号传输，但终端设备如手机、电脑目前确实需要转换成电信号处理，因为现有的处理器是电子器件。但未来可能有光处理器，不过目前技术还不成熟。哈工大（深圳）2023年研发的模分复用光子芯片，将光电转换单元尺寸压缩至3μm×3μm，转换效率提升至92%，但依然需要完成光电转换过程。这印证了在可预见的十年内，终端设备仍无法摆脱光电转换环节。

在光子通信时代，终端设备（如手机、电脑等）的接收和发送模块将发生变革。它们将采用光子接收器和发射器来接收和发送光信号，这将使得终端设备具有更高的通信速率和更低的能耗。终端设备仍需要光电转换，但转换位置前移至封装内部。

虽然终端仍需光电转换，但全信道的光交换将使信息量呈指数级提升，大幅提升终端传输效率和数据处理能力。通过将转换环节深度嵌入芯片封装层，并利用光信号在传输路径上的无损特性，使得终端系统整体能效比实现量级提升。就像5G网络虽仍需要手机基带芯片，但网络架构革新带来的体验跃迁已远超3G/4G时代。光子路由器的先进性在于重构通信范式，而非单纯消除光电转换环节。

作为引领下一个光子通信时代的关键设备，谷歌是最早将OCS光路交换机规模引用的互联网企业之一，其推进的光路交换机方案已取得了显著的进展。除了谷歌之外，还有多家公司都在积极研发和推广光交换技术。前几天就有小作文说英伟达可能会在GTC大会推出CPO交换机新品。

我国在光路交换机方面也同样取得了显著进展。主要突破包括高速光开关技术、大规模光交换矩阵、全光透明传输等技术，并展现了强大的产品创新能力。实际上，我国的天河二号超级计算机和神威·太湖之光都采用了OCS的技术路径。除此之外，部分上市公司也在积极参与光路交换的研发，并已取得优秀成果。

1、光迅科技。作为国内领先的光通信器件供应商，光迅科技在OCS技术方面取得了重要突破。公司基于独创光学设计和定制芯片开发，成功开发出低延迟、高可靠性的OCS产品，具有全光透明传输、快速无阻塞切换等特点。并在数据中心和高性能计算等领域获得了广泛应用。

2、中际旭创。作为全球光模块市场的龙头企业，中际旭创也积极布局OCS技术领域。公司正在研发高速率、大容量的OCS解决方案，以满足日益增长的数据中心互联需求。

3、仕佳光子。专注于光芯片及器件领域，仕佳光子在OCS技术的核心部件——光开关芯片方面取得了重要进展。公司成功开发出高性能、低功耗的液晶硅（LCOS）光开关芯片，为OCS系统的小型化和高性能化提供了关键支持。

4、新易盛。新易盛在2023年发布了800G线性驱动可插拔光模块技术，这种技术无需DSP或者CDR芯片，大大降低了功耗和延迟，非常有利于当前机器学习和高性能计算等领域交换机之间、交换机到服务器和GPU之间的传输应用。

光交换对于光通信行业具有很重要的意义，也是实现全光网的有效路径。在带宽大幅提升，算力成本下降的背景下，光交换有望AI数据互联的市场迎来良机。建议优先关注在光交换OCS有深度布局的核心厂商，如中际旭创、德科立、光迅科技、腾景科技、新易盛、天孚通信等。

不得不说，不知是出于对光子通信的布局，还是通信行业本身的高景气，这些公司实际上都已经有过较大涨幅，莫道君行早，更有早行人。如果基于前一个原因，苟一苟等通信行业这些炒作退潮后，再蹲一个光子通信也不是没机会。

光子通信的原理并不复杂，就是把现在的光电转换改为光路转换，虽然只是一个小小的变动，其影响却是极其重大，将会把目有通信手段的带宽、传输速度、能耗等直接改变一个量级。光子通信最关键的是OCS光交换机，目前光交换机已经实现突破，并有2029年突破5万台大关，相关产业正在构建一个崭新的科技蓝海。

来源：股迹拾金