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  光學(xué)芯片作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游的核心部件，已廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)、消費等領(lǐng)域。光學(xué)芯片可分為激光學(xué)芯片和探測器芯片，其中激光學(xué)芯片主要用于發(fā)射信號，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，探測器芯片主要用于接收信號，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。激光學(xué)芯片，根據(jù)光結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步分為表面發(fā)射芯片和邊緣發(fā)射芯片，表面發(fā)射芯片包括VCSEL芯片，邊緣發(fā)射芯片包括FP、DFB和EML芯片;探測器芯片，主要有PIN和APD。

  工信部2017年底發(fā)布的《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖(2018—2022年)》指出，目前高速率光學(xué)芯片國產(chǎn)化率僅3%左右，要求2022年中低端光電子芯片的國產(chǎn)化率超過60%，高端光電子芯片國產(chǎn)化率突破20%。

  資料來源：中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖(2018-2022年)

  從上圖可以看到，國產(chǎn)高端光學(xué)芯片的缺失給行業(yè)帶來了巨大發(fā)展機會。在政策支持下，我國光學(xué)芯片行業(yè)發(fā)展迅速。尤其近年來，國際局勢不穩(wěn)，國外斷供國內(nèi)芯片的事件頻頻發(fā)生，國產(chǎn)替代也便成為了近年國內(nèi)半導(dǎo)體業(yè)界的熱門話題，依靠國內(nèi)部分光學(xué)芯片龍頭企業(yè)的不斷發(fā)力，在50G/400G等PAM4光模塊產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)了較大突破，已先后推出了50G QSFP28 PAM4 LR、400G QSFP-DDSR8等產(chǎn)品，后續(xù)50G QSFP28 BIDI/ER以及400G QSFP-DD DR4/FR4也將陸續(xù)發(fā)布。

  據(jù)不完全統(tǒng)計，目前本土光學(xué)芯片/光模塊廠商主要有：芯思杰、瑞識科技、新亮智能、度亙激光、長瑞光電、立芯光電、源杰半導(dǎo)體、銳晶激光、索爾思光電、長光華芯、華工科技、光迅科技、新易盛、云嶺光電、敏芯半導(dǎo)體、博創(chuàng)科技、中際旭創(chuàng)、縱慧芯光、曦智科技、劍橋科技、凌越光電、盛為芯等企業(yè)。

  此外，國內(nèi)通信龍頭企業(yè)華為也在積極布局光學(xué)芯片賽道。據(jù)投資界信息，2012年，華為收購英國集成光子研究中心CIP Technologies，開啟了光學(xué)芯片領(lǐng)域的探索;次年，華為又出手收購一家比利時硅光技術(shù)開發(fā)商Caliopa，完善自身在光學(xué)芯片領(lǐng)域的技術(shù)實力。

  而后自2019年下半年開始，華為再次集中投資光電芯片企業(yè)，一度掀起國內(nèi)光學(xué)芯片投資熱潮。今年3月，華為又投了另一家光電芯片企業(yè)——縱慧芯光。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至目前，華為投資布局版圖涉及十余家光學(xué)芯片產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)。

  2020年2月，華為還在倫敦發(fā)布了800G可調(diào)超高速光模塊。據(jù)介紹，該產(chǎn)品支持200G-800G速率靈活調(diào)節(jié);單纖容量達(dá)到48T，對比業(yè)界方案高出40%;基于華為信道匹配算法，傳輸距離相比業(yè)界提升20%。這款產(chǎn)品被應(yīng)用在全系列的華為OptiXtrans光傳送產(chǎn)品中，是華為光網(wǎng)絡(luò)頂級競爭力的重要組成部分。

  去年4月，華為還公布了一項關(guān)于光學(xué)芯片的專利，名為“耦合光的光學(xué)芯片及制造方法”，專利中不僅提供了一種用于在光學(xué)芯片與另一光學(xué)器件之間耦合光的光學(xué)芯片，同時還提供了制造這種光學(xué)芯片的方法，甚至還包含了對晶圓的切割、蝕刻。

  一系列動作也能看到華為在光學(xué)芯片賽道的專注與堅持。換句話說，華為確信光學(xué)芯片是未來數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)之光。

  雖然國產(chǎn)廠商進(jìn)入該領(lǐng)域較晚，市場份額相對較小。但是通過近年來在技術(shù)上的快速追趕，國內(nèi)已經(jīng)掌握光學(xué)芯片核心技術(shù)的廠商隊伍不斷壯大，與國外廠商在技術(shù)上的差距已經(jīng)是越來越小。

  據(jù)維科網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究中心的統(tǒng)計，過去八年間，國內(nèi)光學(xué)芯片市場規(guī)模已經(jīng)從8億美元攀升至20.8億美元，年均復(fù)合增長率約17.3%。同時，根據(jù)我國在5G、數(shù)據(jù)中心、“西數(shù)東算”、“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，預(yù)計2022年國內(nèi)光學(xué)芯片市場規(guī)模有望進(jìn)一步擴大至24億美元。

  對我國而言，既要在傳統(tǒng)賽道電子芯片領(lǐng)域盡快補短板，也要盡早在光子芯片等新賽道布局發(fā)力。雙管齊下，努力抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的機遇。