硅基光电子行业市场发展机遇及趋势预测

• 吴澳燕 2023年4月20日 来源：互联网 592 33
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硅基光电子技术拥有光的极高带宽、超快速率和高抗干扰特性以及微电子技术在大规模集成、低能耗、低成本等方面的优势，更适应未来高速、复杂的光通信系统。同时可以满足长距离数据传输以及微电子芯片间的短距离大容量数据传输，通过与微电子集成电路进行单片集成，实现高

在过去的半个世纪中，硅基微电子学和光纤通信引发了一场影响深远的信息技术革命，将人类社会带入了高速信息时代，对通信容量和速度的需求呈指数增长。另一方面，数据中心和高性能计算面临着电互联在速度、带宽和能耗上的瓶颈。硅基光电子技术已成为突破这些瓶颈的关键。由于具有折射率高、器件尺寸小和与CMOS兼容工艺的优势，硅可以以低成本和低能耗在微芯片上实现大规模光电集成。这已成为芯片行业的热门选择。此外，硅基光电子技术已经开辟了一系列新的研究领域，如中红外通信、微波光电子、片上实验室、量子通信、光电子计算和芯片级激光雷达。

硅基光电子技术当下最大的需求依然是光通信。光通信的市场仍会保持增长，用于数据中心、传输网络的光连接，以及面向CPO的数字互联都是硅基光电子的成长空间;第二则是传感，用于环境测试、健康识别，如当下的测血压，测血氧等等，气体勘测、可穿戴、激光雷达等等新的应用不断成熟;第三则是量子光学，包括光量子计算、量子通信、量子密钥分发等等，未来成长的需求都将是硅基光电子的赛道。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国硅基光电子行业发展现状及趋势预测报告》显示：

硅基光电子技术的发展始于上世纪80年代，Soref发现了晶体硅中的等离子色散效应，为硅基电光调制提供了理论基础。硅光子技术其核心理念是“以光代电”，即利用激光束代替电子信号进行数据传输。硅光子技术将硅光模块中的光学器件与电子元件整合到一个独立的微芯片中，使光信号处理与电信号的处理深度融合，最终实现真正意义上的“光互联”。

硅基光电子技术拥有光的极高带宽、超快速率和高抗干扰特性以及微电子技术在大规模集成、低能耗、低成本等方面的优势，更适应未来高速、复杂的光通信系统。同时可以满足长距离数据传输以及微电子芯片间的短距离大容量数据传输，通过与微电子集成电路进行单片集成，实现高速、低功耗的片上互连，突破微电子处理器在数据互连上的瓶颈。

目前硅光电子芯片正于螺旋上升的状态，是一个崭新的技术。预计到2026年，全球硅光市场规模将超过70亿美元。未来硅基光电子技术进入芯片间互连及物联网，其应用领域及规模将呈指数性增长。

硅基光电子行业市场发展机遇及趋势预测

在算力时代超大带宽、低时延、灵活连接、低成本能耗等应用驱动下，硅光迎来发展机遇，其在通信和计算领域中的应用成为近年来讨论的热点。

作为承载算力的重要基础设施，数据中心特点适合硅光大量应用，CPO技术崛起，光子集成趋势显著。硅光助力解决相干模块尺寸与成本问题。未来硅光通信向着高速率、集成化方向迈进。另外，从互联和计算来看，光互连可为计算提供高性能I/O接口，硅光计算产业整体处于初步探索阶段，预计将先在部分特定应用市场中形成产品竞争力。成为使后摩尔时代计算技术突破传统微电子计算极限的可选方案，可实现更低能耗、更小延迟以及更大带宽。

硅光已经成为电信和数据中心应用的主流方案，并且都有不同的硅光技术可以覆盖，无论是从接入还是在城域网，还是在数据中心互联甚至数据中心里面，硅光应用场景不仅丰富，而且在大量实践中得到规模商用。此外，硅光在3D传感和激光雷达方面的应用已经涵盖工业自动化、自动驾驶等诸多丰富场景。

硅基光电子优势明显，除了在光通信领域的作用外，在其他商业领域如：光传感、光计算、医疗健康和激光雷达等领域的价值也逐渐显现，一个接一个应用得以落地。所以，硅光产业将在21世纪迎来爆发式增长。

市场研究公司Yole Développement估计，硅光芯片市场在未来几年可能会出现爆炸性增长，从2020年的8700万美元增长至2026年的11亿美元，并预测，从2021年开始的五年内，复合年增长率为49%。Yole的预测硅光平台将会出现多种新应用，且认为增长最快的将是医疗健康和光计算领域的应用。

目前我国十四五政策上来看，上海市明确提出发展光子芯片与器件，重点突破硅光子、光通讯器件、光子芯片等新一代光子器件的研发与应用，对光子器件模块化技术、基于CMOS的硅光子工艺、芯片集成化技术、光电集成模块封装技术等方面的研究开展重点攻关。湖北省、重庆市、苏州市等政府都把硅光芯片作为“十四五”期间的重点发展产业。

与海外头部企业相比，国内企业布局硅光技术较晚，主要通过收购拥有该技术的海外公司或者与外企成立合资公司的模式来切入，目前在研发技术和成果方面与海外巨头还有较大差距。不过就当前而言，无论是国外企业的技术领跑还是国内企业的入场追赶，从目前的市场发展阶段和产品成熟度来看，在功耗、成本、带宽和产能方面硅光技术还有较大的提升空间，距离大规模应用尚需时日，但可以确定的是硅光技术未来会成为光通信领域的主流应用方向。

更多行业详情请点击中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国硅基光电子行业发展现状及趋势预测报告》。报告重点分析了硅基光电子前十大企业的研发、产销、战略、经营状况等。报告还对硅基光电子市场风险进行了预测，为硅基光电子生产厂家、流通企业以及零售商提供了新的投资机会和可借鉴的操作模式，对欲在硅基光电子行业从事资本运作的经济实体等单位准确了解目前中国硅基光电子行业发展动态，把握企业定位和发展方向有重要参考价值。

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