硅光直流光源產(chǎn)業(yè)市場前瞻

硅光直流光源產(chǎn)業(yè)市場前瞻

數(shù)據(jù)中心：光芯片技術(shù)高地，國產(chǎn)化空間大海外云廠商持續(xù)升級，100G/400G模塊升級至800G/1．6T。海外互聯(lián)網(wǎng)廠商如Meta、Google、Amazon等擁有規(guī)模較大、技術(shù)先進的數(shù)據(jù)中心集群，是每一輪光模塊速率升級需求最先出現(xiàn)的地方。當(dāng)前，根據(jù)800GMSA白皮書，2022-2023年海外北美市場對光模塊速率需求從200G/400G升級到800G?？紤]到高速率模塊通常采用多通道方案，意味著50G、100G光芯片用量將快速提升。該領(lǐng)域海外企業(yè)歷史悠久，先發(fā)優(yōu)勢明顯。25G以上高速率芯片目前幾乎全部由海外廠商供應(yīng)，主要有博通、Lumentum、三菱、AOI、住友、Macom等，其中歐美的廠商主要通過收并購核心資產(chǎn)的方式發(fā)展激光器業(yè)務(wù)，而日本廠商主要通過自身研發(fā)傳承，因此兩類企業(yè)主要的激光器業(yè)務(wù)部門歷史都較長，先發(fā)優(yōu)勢較為明顯。海外廠商在激光器前沿持續(xù)創(chuàng)新能力強。在OFC2020，多家歐美日廠商均公布其前沿的激光器研究成果，主要方向為高速率和PAM4調(diào)制來提升單通道速率，主要廠家有II-VI，博通、NTT等廠商。國內(nèi)廠商當(dāng)前速率仍主要在10G-25G領(lǐng)域，仍有很大的追趕空間。國內(nèi)廠商數(shù)通領(lǐng)域份額高，上游光芯片國產(chǎn)化空間較大。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，我國模塊廠商中際旭創(chuàng)、光迅科技、華工科技、新易盛等均在全球數(shù)通市場占據(jù)較好份額。此外，海外模塊廠商均在國內(nèi)有辦事處或產(chǎn)能，本土光芯片企業(yè)可以實現(xiàn)本土化服務(wù)，國產(chǎn)化空間較大。光芯片行業(yè)市場需求分析隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，全球數(shù)據(jù)量需求持續(xù)增長，根據(jù)Omdia的統(tǒng)計，2017年至2020年，全球固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量從92萬PB增長至217萬PB，年均復(fù)合增長率為33．1%，預(yù)計2024年將增長至575萬PB，年均復(fù)合增長率為27．6%。同時，光電子、云計算技術(shù)等不斷成熟，將促進更多終端應(yīng)用需求出現(xiàn)，并對通信技術(shù)提出更高的要求。受益于信息應(yīng)用流量需求的增長和光通信技術(shù)的升級，光模塊作為光通信產(chǎn)業(yè)鏈最為重要的器件保持持續(xù)增長。根據(jù)LightCounting的數(shù)據(jù)，2016年至2020年，全球光模塊市場規(guī)模從58．6億美元增長到66．7億美元，預(yù)測2025年全球光模塊市場將達到113億美元，為2020年的1．7倍。光芯片作為光模塊核心元件有望持續(xù)受益。光芯片的基本類型光芯片按功能可以分為激光器芯片和探測器芯片，其中激光器芯片主要用于發(fā)射信號，將電信號轉(zhuǎn)化為光信號，探測器芯片主要用于接收信號，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號。激光器芯片，按出光結(jié)構(gòu)可進一步分為面發(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；探測器芯片，主要有PIN和APD兩類。光芯片企業(yè)通常采用三五族化合物磷化銦（InP）和砷化鎵（GaAs）作為芯片的襯底材料，相關(guān)材料具有高頻、高低溫性能好、噪聲小、抗輻射能力強等優(yōu)點，符合高頻通信的特點，因而在光通信芯片領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。其中，磷化銦（InP）襯底用于制作FP、DFB、EML邊發(fā)射激光器芯片和PIN、APD探測器芯片，主要應(yīng)用于電信、數(shù)據(jù)中心等中長距離傳輸；砷化鎵（GaAs）襯底用于制作VCSEL面發(fā)射激光器芯片，主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心短距離傳輸、3D感測等領(lǐng)域。集成光學(xué)：大功率DFB應(yīng)用伊始，當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)仍在制定硅光應(yīng)用現(xiàn)有成熟的CMOS工藝進行光器件開發(fā)和集成，在光模塊領(lǐng)域應(yīng)用逐漸廣泛。硅光的特點是可以實現(xiàn)高密度的光電集成，然后通過類似芯片一樣的大規(guī)模生產(chǎn)，持續(xù)降低模塊生產(chǎn)成本，與傳統(tǒng)模塊相比具備更高的成本優(yōu)勢。據(jù)Lightcounting預(yù)測，硅光模塊有望在2024年全球銷售額超過40億美金。大功率DFB激光器是隨硅光模塊興起的新應(yīng)用需求。在實際BOM成本中，硅光方案的光模塊主要應(yīng)用高速率的光模塊，如400G/800G等，其優(yōu)勢在于可以將多通道的器件元件進行集成，大幅降低多通道模塊的尺寸和體積，適應(yīng)交換機端口更加密集的要求。由于硅自身能級結(jié)構(gòu)的原因，天然無法高效率發(fā)光，因此目前主要有兩種方案。一種為在硅光芯片上異質(zhì)集成激光器，這種方案依賴于自有晶圓工廠，絕大部分模塊器件廠商不具備這樣的能力；另一種是將連續(xù)發(fā)光的DFB激光器通過外部耦合的方法導(dǎo)入硅光芯片，其中的關(guān)鍵點在于提高耦合效率和彌補硅光的損耗，往往需要大功率、小發(fā)散角、寬工作溫度的DFB激光器。共封裝光學(xué)系統(tǒng)有望是硅光技術(shù)的進一步延續(xù)，同樣提出高功率、低噪聲、低功耗的要求。OIF組織以及在CPO標(biāo)準(zhǔn)化下做了不少工作，定義了1個3．2T的光模塊，可用于最終51．2T容量的CPO。2021年光通信行業(yè)組織發(fā)布了《CW-WDMMSATechnicalSpecificationsRev1．0》，其對硅基高密度共封裝光學(xué)等外置光源應(yīng)用進行了初步的規(guī)范，同樣要求外置激光器光源滿足單模、高功率、低噪聲、低功耗、連續(xù)穩(wěn)定工作。光芯片行業(yè)的現(xiàn)狀（一）光芯片行業(yè)國外起步較早技術(shù)領(lǐng)先，國內(nèi)政策扶持推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展1、歐美日國家光芯片行業(yè)起步較早、技術(shù)領(lǐng)先光芯片主要使用光電子技術(shù)，海外在近代光電子技術(shù)起步較早、積累較多，歐美日等發(fā)達國家陸續(xù)將光子集成產(chǎn)業(yè)列入國家發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，其中，美國建立國家光子集成制造創(chuàng)新研究所，打造光子集成器件研發(fā)制備平臺；歐盟實施地平線2020計劃，集中部署光電子集成研究項目；日本實施先端研究開發(fā)計劃，部署光電子融合系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)項目。除了襯底需要對外采購，海外領(lǐng)先光芯片企業(yè)可自行完成芯片設(shè)計、晶圓外延等關(guān)鍵工序，可量產(chǎn)25G及以上速率光芯片。此外，海外領(lǐng)先光芯片企業(yè)在高端通信激光器領(lǐng)域已經(jīng)廣泛布局，在可調(diào)諧激光器、超窄線寬激光器、大功率激光器等領(lǐng)域也已有深厚積累。2、國內(nèi)光芯片以為目標(biāo)，政策支持促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展國內(nèi)的光芯片生產(chǎn)商普遍具有除晶圓外延環(huán)節(jié)之外的后端加工能力，而光芯片核心的外延技術(shù)并不成熟，高端的外延片需向國際外延廠進行采購，限制了高端光芯片的發(fā)展。以激光器芯片為例，我國能夠規(guī)模量產(chǎn)10G及以下中低速率激光器芯片，但25G激光器芯片僅少部分廠商實現(xiàn)批量發(fā)貨，25G以上速率激光器芯片大部分廠商仍在研發(fā)或小規(guī)模試產(chǎn)階段。整體來看高速率光芯片嚴(yán)重依賴進口，與國外產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先水平存在一定差距。我國政府在光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)進行重點政策布局，2017年中國電子元件行業(yè)協(xié)會發(fā)布《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖（2018-2022年）》，明確2022年25G及以上速率DFB激光器芯片國產(chǎn)化率超過60%，實現(xiàn)高端光芯片逐步的目標(biāo)。（二）光芯片應(yīng)用場景不斷升級，光芯片需求持續(xù)增長隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，全球數(shù)據(jù)量需求持續(xù)增長，根據(jù)Omdia的統(tǒng)計，2017年至2020年，全球固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量從92萬PB增長至217萬PB，年均復(fù)合增長率為33．1%，預(yù)計2024年將增長至575萬PB，年均復(fù)合增長率為27．6%。同時，光電子、云計算技術(shù)等不斷成熟，將促進更多終端應(yīng)用需求出現(xiàn)，并對通信技術(shù)提出更高的要求。受益于信息應(yīng)用流量需求的增長和光通信技術(shù)的升級，光模塊作為光通信產(chǎn)業(yè)鏈最為重要的器件保持持續(xù)增長。根據(jù)LightCounting的數(shù)據(jù)，2016年至2020年，全球光模塊市場規(guī)模從58．6億美元增長到66．7億美元，預(yù)測2025年全球光模塊市場將達到113億美元，為2020年的1．7倍。光芯片作為光模塊核心元件有望持續(xù)受益。2021年11月，工信部發(fā)布《十四五信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》要求全面部署新一代通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，全面推進5G移動通信網(wǎng)絡(luò)、千兆光纖網(wǎng)絡(luò)、骨干網(wǎng)、IPv6、移動物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等的建設(shè)或升級；統(tǒng)籌優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布局，構(gòu)建綠色智能、互通共享的數(shù)據(jù)與算力設(shè)施；積極發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)等融合基礎(chǔ)設(shè)施。FTTx光纖接入是全球光模塊用量最多的場景之一，而我國是FTTx市場的主要推動者。受制于電通信電子器件的帶寬限制、損耗較大、功耗較高等，運營商逐步替換銅線網(wǎng)絡(luò)為光纖網(wǎng)絡(luò)。目前，全球運營商骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)已實現(xiàn)光纖化，部分地區(qū)接入網(wǎng)已逐漸向全網(wǎng)光纖化演進。PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)是實現(xiàn)FTTx的最佳技術(shù)方案之一，PON是指OLT（光線路終端，用于數(shù)據(jù)下傳）和ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元，用于數(shù)據(jù)上傳）之間的ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)）全部采用無源設(shè)備的光接入網(wǎng)絡(luò)，是點到多點結(jié)構(gòu)的無源光網(wǎng)絡(luò)。PON技術(shù)傳輸容量大，相對成本低，維護簡單，有很好的可靠性、穩(wěn)定性、保密性，已被證明是當(dāng)前光纖接入中非常經(jīng)濟有效的方式，成為光纖接入技術(shù)主流。目前PON技術(shù)主要包括APON/BPON、EPON、GPON和10G-PON幾類，當(dāng)前主流的EPON/GPON技術(shù)采用1．25G/2．5G光芯片，并向10G光芯片過渡。10G-PON技術(shù)支持?jǐn)?shù)據(jù)上下傳速率對稱10Gbps，能夠更好地滿足各類高速寬帶業(yè)務(wù)應(yīng)用的接入網(wǎng)絡(luò)需求。根據(jù)LightCounting的數(shù)據(jù)，2020年FTTx全球光模塊市場出貨量約6，289萬只，市場規(guī)模為4．73億美元，隨著新代際PON的應(yīng)用逐漸推廣，預(yù)計至2025年全球FTTx光模塊市場出貨量將達到9，208萬只，年均復(fù)合增長率為7．92%，市場規(guī)模達到6．31億美元，年均復(fù)合增長率為5．93%。我國是光纖接入全面覆蓋的大國，為國內(nèi)光芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來良好機遇。根據(jù)工信部《寬帶發(fā)展白皮書》，2020年，我國光纖接入用戶占比全球第二，僅次于新加坡。此外，根據(jù)《十四五信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，在持續(xù)推進光纖覆蓋范圍的同時，我國要求全面部署千兆光纖網(wǎng)絡(luò)。以10G-PON技術(shù)為基礎(chǔ)的千兆光纖網(wǎng)絡(luò)具備全光聯(lián)接，海量帶寬，極致體驗的特點，將在云化虛擬現(xiàn)實（CloudVR）、超高清視頻、智慧家庭、在線教育、遠程醫(yī)療等場景部署，引導(dǎo)用戶向千兆速率寬帶升級。2020年，我國10G-PON及以上端口數(shù)達到320萬個，到2025年將達到1，200萬個。全球正在加快5G建設(shè)進程，5G建設(shè)和商用化的開啟，將拉動市場對光芯片的需求。相比于4G，5G的傳輸速度更快、質(zhì)量更穩(wěn)定、傳輸更高頻，滿足數(shù)據(jù)流量大幅增長的需求，實現(xiàn)更多終端設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)并與人交互，豐富產(chǎn)品的應(yīng)用場景。根據(jù)全球移動供應(yīng)商協(xié)會（GSA）的數(shù)據(jù)，截至2021年10月末，全球469家運營商正在投資5G建設(shè)，其中48個國家或地區(qū)的94家運營商已開始投資公共5G獨立組網(wǎng)（5GSA）。5G移動通信網(wǎng)絡(luò)提供更高的傳輸速率和更低的時延，各級光傳輸節(jié)點間的光端口速率明顯提升，要求光模塊能夠承載更高的速率。5G移動通信網(wǎng)絡(luò)可大致分為前傳、中傳、回傳，光模塊也可按應(yīng)用場景分為前傳、中回傳光模塊，前傳光模塊速率需達到25G，中回傳光模塊速率則需達到50G/100G/200G/400G，帶動25G甚至更高速率光芯片的市場需求。根據(jù)LightCounting的數(shù)據(jù)，全球電信側(cè)光模塊市場前傳、（中）回傳和核心波分市場需求將持續(xù)上升，2020年分別達到8．21億美元、2．61億美元和10．84億美元，預(yù)計到2025年，將分別達到5．88億美元、2．48億美元和25．18億美元。電信市場的持續(xù)發(fā)展，將帶動電信側(cè)光芯片應(yīng)用需求的增加。我國5G建設(shè)走在全球前列。根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)，截至2021年9月末，我國5G基站總數(shù)115．9萬個，占國內(nèi)移動基站總數(shù)的12%，占全球比例約70%，是目前全球規(guī)模最大的5G獨立組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。2021年上半年國內(nèi)5G基站建設(shè)進度有所推遲，但下半年招標(biāo)及建設(shè)節(jié)奏明顯提速。根據(jù)《雙千兆網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》，到2021年底，5G網(wǎng)絡(luò)基本實現(xiàn)縣級以上區(qū)域、部分重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋，新增5G基站超過60萬個；到2023年底，5G網(wǎng)絡(luò)基本實現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級以上區(qū)域和重點行政村覆蓋，推進5G的規(guī)?；瘧?yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)及云計算的普及推動了數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展，全球互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)及應(yīng)用數(shù)據(jù)處理集中在數(shù)據(jù)中心進行，使得數(shù)據(jù)流量迅速增長，而數(shù)據(jù)中心需內(nèi)部處理的數(shù)據(jù)流量遠大于需向外傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量，使得數(shù)據(jù)處理復(fù)雜度不斷提高。根據(jù)SynergyResearch的數(shù)據(jù)，截至2020年底，全球20家主要云和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)運營的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心總數(shù)已經(jīng)達到597個，是2015年的兩倍，其中我國占比約10%，排名第二。光通信技術(shù)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，極大程度提高了其計算能力和數(shù)據(jù)交換能力。光模塊是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連和數(shù)據(jù)中心相互連接的核心部件，根據(jù)LightCounting的數(shù)據(jù)，2019年全球數(shù)據(jù)中心光模塊市場規(guī)模為35．04億美元，預(yù)測至2025年，將增長至73．33億美元，年均復(fù)合增長率為13．09%。我國云計算產(chǎn)業(yè)持續(xù)景氣，云計算廠商建設(shè)大型及超大型數(shù)據(jù)中心不斷加速。根據(jù)中國信通院《2021云計算白皮書》，2020年我國公有云市場規(guī)模達到1，277億元，同比增長85．2%，私有云市場規(guī)模達到814億元，同比增長26．1%。政策層面，我國政府將云計算作為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要方向，積極推動云計算、數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。根據(jù)工信部《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）》，到2021年底，全國數(shù)據(jù)中心平均利用率提升到55%以上，到2023年底，全國數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模年均增速保持在20%，平均利用率提升到60%以上，帶動光芯片市場需求的持續(xù)增長。（三）高速率光芯片市場的增長速度將遠高于中低速率光芯片全球流量快速增長、各場景對帶寬的需求不斷提升，帶動高速率模塊器件市場的快速發(fā)展。當(dāng)前光芯片主要應(yīng)用場景包括光纖接入、4G/5G移動通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等，都處于速率升級、代際更迭的關(guān)鍵窗口期。電信市場方面，光纖接入市場，F(xiàn)TTx普遍采用PON技術(shù)接入，當(dāng)前PON技術(shù)跨入以10G-PON技術(shù)為代表的雙千兆時代。10G-PON需求快速增長及未來25G/50G-PON的出現(xiàn)將驅(qū)動10G以上高速光芯片用量需求大幅增加。同時，移動通信網(wǎng)絡(luò)市場，隨著4G向5G的過渡，無線前傳光模塊將從10G逐漸升級到25G，電信模塊將進入高速率時代。中回傳將更加廣泛采用長距離10km-80km的10G、25G、50G、100G、200G光模塊，該類高速率模塊中將需要采用對應(yīng)的10G、25G、50G等高速率和更長適用距離的光芯片，推動高端光芯片用量不斷增加。數(shù)據(jù)中心方面，隨著數(shù)據(jù)流量的不斷增多，交換機互聯(lián)速率逐步由100G向400G升級，且未來將逐漸出現(xiàn)800G需求。根據(jù)LightCounting的統(tǒng)計，預(yù)計至2025年，400G光模塊市場規(guī)模將快速增長并達到18．67億美元，帶動25G及以上速率光芯片需求。在對高速傳輸需求不斷提升背景下，25G及以上高速率光芯片市場增長迅速。根據(jù)Omdia對數(shù)據(jù)中心和電信場景激光器芯片的預(yù)測，高速率光芯片增速較快，2019年至2025年，25G以上速率光模塊所使用的光芯片占比逐漸擴大，整體市場空間將從13．56億美元增長至43．40億美元，年均復(fù)合增長率將達到21．40%。（四）國內(nèi)光模塊廠商實力提升，光芯片行業(yè)將受益于機遇光芯片下游直接客戶為光模塊廠商，近年來，我國光模塊廠商在技術(shù)、成本、市場、運營等方面的優(yōu)勢逐漸凸顯，占全球光模塊市場的份額逐步提升。根據(jù)LightCounting的統(tǒng)計，2020年我國廠商中已有中際旭創(chuàng)、華為、海信寬帶、光迅科技、新易盛、華工正源進入全球前十大光模塊廠商，光通信產(chǎn)業(yè)鏈逐步向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，同時中美貿(mào)易摩擦及芯片國產(chǎn)化趨勢，將促進產(chǎn)業(yè)鏈上游國內(nèi)光芯片的市場需求。（五）我國光芯片廠商的全球份額將進一步提升我國光芯片企業(yè)已基本掌握2．5G及以下速率光芯片的核心技術(shù)，根據(jù)ICC預(yù)測，2021年該速率國產(chǎn)光芯片占全球比重超過90%；10G光芯片方面，2021年國產(chǎn)光芯片占全球比重約60%，但不同光芯片的國產(chǎn)化情況存在一定差異，部分10G光芯片產(chǎn)品性能要求較高、難度較大，如10GVCSEL/EML激光器芯片等，國產(chǎn)化率不到40%；25G及以上光芯片方面，隨著5G建設(shè)推進，我國光芯片廠商在應(yīng)用于5G基站前傳光模塊的25GDFB激光器芯片有所突破，數(shù)據(jù)中心市場光模塊企業(yè)開始逐步使用國產(chǎn)廠商的25GDFB激光器芯片，2021年25G光芯片的國產(chǎn)化率約20%，但25G以上光芯片的國產(chǎn)化率仍較低約5%，目前仍以海外光芯片廠商為主。國產(chǎn)高端突破主旋律，新應(yīng)用領(lǐng)域正快速擴展光芯片應(yīng)用場景主要分三大類。三大場景包括4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)，固定寬帶網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中心場景。光芯片的市場增長中，一是跟隨下游光模塊的用量走，二是跟隨高價值量芯片最集中的場景。從發(fā)展歷史看，光纖接入市場由于貼近家庭、企業(yè)用戶，光模塊需求量上億，是全球用量最大的場景；數(shù)據(jù)中心則是高端、高價值量芯片最集中的場景，當(dāng)前廣泛應(yīng)用的100G/200G/400G/800G模塊需要大量的25G/50G/100G光芯片，合計達到數(shù)千萬量級，也是值得重視的市場。移動通信市場前傳達到千萬量級，中回傳達到百萬量級，技術(shù)難度較高，屬于需要繼續(xù)突破的市場。光纖接入和數(shù)據(jù)中心兩個場景將在2023-2025年迎來較為明顯的確定性機遇。邊際上，光纖接入場景迎來國內(nèi)外10GPON升級，家庭端和運營商機房局端將迎來明顯機會。數(shù)通場景是傳統(tǒng)的高端光芯片主力市場，長期被日本、美國芯片廠商壟斷，也是國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈往高端突破繞不開的路。移動通信市場周期性較強，以較為成熟的10G、25G為主，市場有望平穩(wěn)發(fā)展。光芯片行業(yè)未來發(fā)展趨勢（一）光傳感應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，為光芯片帶來更多的市場需求光芯片在消費電子市場的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。目前，智能終端方面，已使用基于3DVCSEL激光器芯片的方案，實現(xiàn)3D信息傳感，如人臉識別。根據(jù)Yole的研究報告，醫(yī)療市場方面，智能穿戴設(shè)備正在開發(fā)基于激光器芯片及硅光技術(shù)方案，實現(xiàn)健康醫(yī)療的實時監(jiān)測。同時，隨著傳統(tǒng)乘用車的電動化、智能化發(fā)展，高級別的輔助駕駛技術(shù)逐步普及，核心傳感器件激光雷達的應(yīng)用規(guī)模將會增大?；谏榛墸℅aAs）和磷化銦（InP）的光芯片作為激光雷達的核心部件，其未來的市場需求將會不斷增加。（二）下游模塊廠商布局硅光方案，大功率、小發(fā)散角、寬工作溫度DFB激光器芯片將被廣泛應(yīng)用隨著電信骨干網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心流量快速增長，更高速率光模塊的市場需求不斷凸顯。傳統(tǒng)技術(shù)主要通過多通道方案實現(xiàn)100G以上光模塊速度的提升，然而隨著數(shù)據(jù)中心、核心骨干網(wǎng)等場景進入到400G及更高速率時代，單通道所需的激光器芯片速率要求將隨之提高。以400GQSFP-DDDR4硅光模塊為例，需要單通道激光器芯片速率達到100G。在此背景下，利用CMOS工藝進行光器件開發(fā)和集成的新一代硅光技術(shù)成為一種趨勢。硅光方案中，激光器芯片僅作為外置光源，硅基芯片承擔(dān)速率調(diào)制功能，因此需將激光器芯片發(fā)射的光源耦合至硅基材料中。憑借高度集成的制程優(yōu)勢，硅基材料能夠整合調(diào)制器和無源光路，從而實現(xiàn)調(diào)制功能與光路傳導(dǎo)功能的集成。例如400G光模塊中，硅光技術(shù)利用70mW大功率激光器芯片，將其發(fā)射的大功率光源分出4路光路，每一光路以硅基調(diào)制器與無源光路波導(dǎo)實現(xiàn)100G的調(diào)制速率，即可實現(xiàn)400G傳輸速率。硅光方案使用的大功率激光器芯片，要求同時具備大功率、高耦合效率、寬工作溫度的性能指標(biāo)，對激光器芯片要求更高。（三）磷化銦（InP）集成光芯片方案是滿足下一代高性能網(wǎng)絡(luò)需求的重要發(fā)展方向為滿足電信中長距離傳輸市場對光器件高速率、高性能的需求，現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用基于磷化銦（InP）集成技術(shù)的EML激光器芯片。隨著光纖接入PON市場逐步升級為25G/50G-PON方案，基于激光器芯片、半導(dǎo)體光放大器（SOA）的磷化銦集成方案，如DFB+SOA和EML+SOA，將取代現(xiàn)有的分立DFB激光器芯片方案，提供更高的傳輸速率和更大的輸出功率。此外，下一代數(shù)據(jù)中心應(yīng)用400G/800G傳輸速率方案，傳統(tǒng)DFB激光器芯片短期內(nèi)無法同時滿足高帶寬性能、高良率的要求，需考慮采用EML激光器芯片以實現(xiàn)單波長100G的高速傳輸特性。同時，隨著應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心間互聯(lián)的波分相干技術(shù)普及，基于磷化銦（InP）集成技術(shù)的光芯片由于具備緊湊小型化、高密集成等特點，可應(yīng)用于雙密度四通道小型可插拔封裝（QSFP-DD）等更小型端口光模塊，其應(yīng)用規(guī)模將進一步的提升。（四）中美貿(mào)易摩擦加快進口替代進程，給我國光芯片企業(yè)帶來增長機遇近年來中美間頻繁產(chǎn)生貿(mào)易摩擦，美國對諸多商品征收關(guān)稅，并加大對部分中國企業(yè)的限制。由于高端光芯片技術(shù)門檻高，我國核心光芯片的國產(chǎn)化率較低，主要依靠進口。根據(jù)《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖（2018-2022年）》，10G速率以下激光器芯片國產(chǎn)化率接近80%，10G速率激光器芯片國產(chǎn)化率接近50%，但25G及以上高速率激光器芯片國產(chǎn)化率不高，國內(nèi)企業(yè)主要依賴于美日領(lǐng)先企業(yè)進口。在中美貿(mào)易關(guān)系存在較大不確定的背景下，國內(nèi)企業(yè)開始測試并驗證