硅光直流光源全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究

硅光直流光源全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究

材料與結(jié)構(gòu)各異，市場(chǎng)規(guī)模約14億美金光芯片類別較多，可從材料和結(jié)構(gòu)兩維度進(jìn)行區(qū)分。光芯片屬于半導(dǎo)體激光器/探測(cè)器，從結(jié)構(gòu)看，激光器常用的結(jié)構(gòu)有面發(fā)射結(jié)構(gòu)的VCSEL，和邊發(fā)射（EEL）的FP、DFB和EML，發(fā)光材料襯底主要有l(wèi)nP和GaAs。而目前商用的探測(cè)器主要結(jié)構(gòu)有PIN、APD兩種，材料體系較為多樣，Si/Ge/LnP均是可選用的材料。光發(fā)射芯片種類較多，應(yīng)用場(chǎng)景各異。其中，VCSEL主要應(yīng)用于短距離傳輸，成本、功耗較低，在數(shù)據(jù)中心內(nèi)數(shù)百米內(nèi)占統(tǒng)治地位，已經(jīng)得到廣泛使用；FP是多縱模激射的激光器，主要應(yīng)用于GPON、EPON等低速率接入場(chǎng)景，工藝已比較成熟；DFB主要在FP上進(jìn)行改進(jìn)，使得實(shí)現(xiàn)單波長(zhǎng)的出射，主要應(yīng)用于中短距離較高速率的固定接入網(wǎng)和無(wú)線接入網(wǎng)，25GDFB是目前廣泛應(yīng)用在基站前傳、中傳的主力光芯片；EML由于在LnP上集成了DFB激光器和外調(diào)制器，需要兩次或多次外延，工藝難，良率低，但其調(diào)制和發(fā)射性能較好，可以廣泛應(yīng)用在10km以上的城域網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等。光接收芯片按內(nèi)部結(jié)構(gòu)分，可分為PN結(jié)構(gòu)、PIN結(jié)構(gòu)和APD結(jié)構(gòu)。其中，PN結(jié)構(gòu)由于性能不突出，普遍被性能更好的PIN結(jié)構(gòu)廣泛代替。PIN主要應(yīng)用于短距離（2km以下），成本較低；而APD由于可實(shí)現(xiàn)光子的雪崩倍增現(xiàn)象，對(duì)光電探測(cè)靈敏度有很大提升，但由于成本較為昂貴，廣泛應(yīng)用于中長(zhǎng)距離如城域網(wǎng)、5G中回傳等場(chǎng)景。光收發(fā)芯片約占光模塊20%-25%的成本，光發(fā)射芯片價(jià)值量較大。在主要的應(yīng)用場(chǎng)景光模塊中，以典型的100GCWDM4光模塊成本為例，普遍采用四通道25G速率的LD芯片和PD芯片（或芯片陣列），光芯片約占總成本23%，其中，預(yù)計(jì)光發(fā)射芯片占比BOM成本達(dá)到20%，探測(cè)器芯片約占比3%。光纖接入：全球景氣周期，10GPON升級(jí)明確光纖接入網(wǎng)絡(luò)是家庭寬帶用戶上網(wǎng)的主要承載網(wǎng)絡(luò)。通常網(wǎng)絡(luò)使用光纖從運(yùn)營(yíng)商機(jī)房局端設(shè)備連接到光分路器，再進(jìn)入到家庭用戶的光貓?zhí)?，其中在局端設(shè)備側(cè)將大量使用到OLT光模塊，以及在家庭用戶光貓中的ONU光模塊。局端設(shè)備側(cè)光模塊通常采用適合高速率、大功率、長(zhǎng)距離傳輸?shù)腅ML芯片，價(jià)值量較高，而家庭用戶側(cè)通常采用DFB芯片。10GPON升級(jí)景氣度高，可展望2-3年高景氣。局端（運(yùn)營(yíng)商機(jī)房）提供高速上網(wǎng)能力，需要運(yùn)營(yíng)商提前部署，根據(jù)2022年11月工信部數(shù)據(jù)，我國(guó)10GPON端口超過(guò)1400萬(wàn)個(gè)，大概滲透率達(dá)到存量PON端口的1/3；而家庭端需要家庭用戶自身選擇是否更換上網(wǎng)套餐和網(wǎng)關(guān)設(shè)備，千兆用戶數(shù)達(dá)到約8707萬(wàn)個(gè)，大概占5億家庭用戶15%。從滲透率角度看，預(yù)計(jì)2023-2025年仍將是國(guó)內(nèi)10GPON升級(jí)滲透的景氣周期。海外光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)迅猛，全球各地區(qū)加大投入。疫情爆發(fā)后，歐洲、北美、發(fā)展中國(guó)家及地區(qū)大力投入寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)。根據(jù)FTTHGlobalAlliance的數(shù)據(jù)，2021年9月的數(shù)據(jù)顯示，墨西哥滲透率僅19．6%，而美國(guó)的滲透率僅21．5%。根據(jù)歐洲FTTHCouncilEurope發(fā)布的2021年9月數(shù)據(jù)，歐盟27國(guó)光纖覆蓋率約48．5%，歐盟39國(guó)光纖覆蓋率約57．0%，而光纖服務(wù)訂閱者比覆蓋率更低。而根據(jù)《中國(guó)寬帶白皮書(shū)2021》，我國(guó)光纖接入用戶FTTH/O已經(jīng)超過(guò)4．8億戶，在固定寬帶用戶中占比94．1%。對(duì)比而言，歐洲、北美光纖覆蓋滲透率提升還有很大空間。北美XGS-PON未來(lái)有望高增長(zhǎng)。根據(jù)Dell’OroGroup分析，2019-2022年北美地區(qū)XGS-PONOLT端口出貨量增長(zhǎng)2231%，從2019年的3．2萬(wàn)個(gè)躍升至2022年的74．8萬(wàn)個(gè)。如果供應(yīng)鏈問(wèn)題得到解決，2022年的出貨量數(shù)字或?qū)⒏?。我?guó)設(shè)備商占比較高，國(guó)內(nèi)光芯片產(chǎn)業(yè)鏈有望受益。根據(jù)Omdia2022Q1統(tǒng)計(jì)，滾動(dòng)一年中PON設(shè)備市場(chǎng)華為市占率達(dá)到36%，中興占比22%，烽火占比6%，中國(guó)設(shè)備商占比超過(guò)60%以上?？紤]下游市占率較高的前提下，國(guó)內(nèi)的光芯片產(chǎn)業(yè)鏈有望持續(xù)受益。光纖接入市場(chǎng)以2．5G和10G芯片為主，國(guó)產(chǎn)化水平已經(jīng)較高。根據(jù)ICC數(shù)據(jù)，2．5G及以下市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)光芯片企業(yè)如源杰、敏芯、中科光芯、仕佳、光安倫等已經(jīng)占據(jù)主要市場(chǎng)份額。公司主要以差異化競(jìng)爭(zhēng)，面向附加值更高的1270nm/1490nm為主，所以發(fā)貨量排名不占領(lǐng)先地位。10G光芯片市場(chǎng)中我國(guó)光芯片企業(yè)已經(jīng)基本掌握核心技術(shù)，根據(jù)ICC統(tǒng)計(jì)，全球10GDFB市場(chǎng)中公司占比20%，已經(jīng)超過(guò)住友電工、三菱電機(jī)等。數(shù)據(jù)中心：光芯片技術(shù)高地，國(guó)產(chǎn)化空間大海外云廠商持續(xù)升級(jí)，100G/400G模塊升級(jí)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(jìn)的數(shù)據(jù)中心集群，是每一輪光模塊速率升級(jí)需求最先出現(xiàn)的地方。當(dāng)前，根據(jù)800GMSA白皮書(shū)，2022-2023年海外北美市場(chǎng)對(duì)光模塊速率需求從200G/400G升級(jí)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(shì)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(guò)收并購(gòu)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(guò)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(mén)歷史都較長(zhǎng)，先發(fā)優(yōu)勢(shì)較為明顯。海外廠商在激光器前沿持續(xù)創(chuàng)新能力強(qiáng)。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?yàn)楦咚俾屎蚉AM4調(diào)制來(lái)提升單通道速率，主要廠家有II-VI，博通、NTT等廠商。國(guó)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(guó)內(nèi)廠商數(shù)通領(lǐng)域份額高，上游光芯片國(guó)產(chǎn)化空間較大。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，我國(guó)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(chǎng)占據(jù)較好份額。此外，海外模塊廠商均在國(guó)內(nèi)有辦事處或產(chǎn)能，本土光芯片企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)本土化服務(wù)，國(guó)產(chǎn)化空間較大。光芯片行業(yè)技術(shù)水平及特點(diǎn)（一）光芯片特性實(shí)現(xiàn)要求設(shè)計(jì)與制造的緊密結(jié)合光芯片使用III-V族半導(dǎo)體材料，要求芯片設(shè)計(jì)與晶圓制造環(huán)節(jié)相互反饋與驗(yàn)證，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高性能指標(biāo)、高可靠性。光芯片特性的實(shí)現(xiàn)與提升依靠獨(dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)晶圓制造過(guò)程反饋的測(cè)試情況，改良芯片設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)并優(yōu)化制造工藝，對(duì)生產(chǎn)工藝、人員培訓(xùn)、生產(chǎn)流程制訂與執(zhí)行等環(huán)節(jié)的要求極高。而光芯片制造涉及的流程長(zhǎng)，相關(guān)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)與管理制度需要長(zhǎng)時(shí)間積累，對(duì)光芯片商用化制造能力提出嚴(yán)苛的要求，提高了制造準(zhǔn)入門(mén)檻，因此長(zhǎng)期且持續(xù)的工藝制造投入所積累的生產(chǎn)與管理經(jīng)驗(yàn)，是行業(yè)中非常必要的條件。（二）光芯片行業(yè)IDM模式，有助于生產(chǎn)流程的自主可控光芯片生產(chǎn)工序較多，依序?yàn)镸OCVD外延生長(zhǎng)、光柵工藝、光波導(dǎo)制作、金屬化工藝、端面鍍膜、自動(dòng)化芯片測(cè)試、芯片高頻測(cè)試、可靠性測(cè)試驗(yàn)證等。IDM模式更有利于各環(huán)節(jié)的自主可控，一方面，IDM模式能及時(shí)響應(yīng)各類市場(chǎng)需求，靈活調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)及產(chǎn)線的生產(chǎn)計(jì)劃，無(wú)需因規(guī)格需求的變更重新采購(gòu)適配的大型自動(dòng)化設(shè)備。另一方面，IDM模式能高效排查問(wèn)題原因，精準(zhǔn)指向產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工序或測(cè)試環(huán)節(jié)等問(wèn)題點(diǎn)。此外，IDM模式能有效保護(hù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與工藝制程的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。（三）光芯片設(shè)計(jì)與制作需同時(shí)兼顧光性能與電性能的專業(yè)知識(shí)光芯片設(shè)計(jì)與制作追求電與光轉(zhuǎn)換效能的提升，涵蓋的專業(yè)領(lǐng)域較廣。激光器芯片方面，需先在半導(dǎo)體材料中，有效地控制電流通道，將電載子引入有源發(fā)光區(qū)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，同時(shí)要求電光轉(zhuǎn)換高效完成，最后需考量激光器芯片中光的傳輸路徑與行為表現(xiàn)，順利激射光子而避免噪聲干擾。相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域涵蓋半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體制作、二極管、激光諧振、光波導(dǎo)等電光領(lǐng)域，涵蓋面廣且深，需匯集相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的人才。（四）光芯片產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證項(xiàng)目多樣且耗時(shí)長(zhǎng)久光芯片的終端應(yīng)用客戶主要為運(yùn)營(yíng)商及互聯(lián)網(wǎng)廠商，在產(chǎn)品性能滿足的前提下，更關(guān)注產(chǎn)品的可靠性及長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性。光芯片的應(yīng)用場(chǎng)景可能涉及戶外高溫、高濕、低溫等惡劣的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)其可靠性驗(yàn)證的項(xiàng)目指標(biāo)多樣且耗時(shí)長(zhǎng)久，如高溫大電流長(zhǎng)時(shí)間（5，000小時(shí)）老化測(cè)試、高低溫溫循驗(yàn)證、高溫高濕環(huán)境驗(yàn)證等，用于確保嚴(yán)苛環(huán)境產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間操作不失效。光芯片設(shè)計(jì)定型后需進(jìn)行高溫老化驗(yàn)證，周期通常超過(guò)二至三個(gè)季度。市場(chǎng)需求急迫時(shí)，光芯片供應(yīng)商需提前導(dǎo)入可靠性驗(yàn)證方案，以確保供需及時(shí)。光芯片行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局根據(jù)LightCounting并結(jié)合行業(yè)數(shù)據(jù)測(cè)算，2021全球光通信用光芯片市場(chǎng)規(guī)模為146．70億元，其中2．5G、10G及25G及以上光芯片市場(chǎng)規(guī)模分別為11．67億元、27．48億元、107．55億元。結(jié)合ICC數(shù)據(jù)測(cè)算，2021年我國(guó)光芯片廠商的銷售規(guī)模為37．37億元。我國(guó)光芯片廠商包括專業(yè)化光芯片企業(yè)、光芯片光模塊一體化企業(yè)。其中，專業(yè)化光芯片企業(yè)專注于光芯片領(lǐng)域且產(chǎn)品種類齊全，而光芯片光模塊一體化企業(yè)為確保光芯片供應(yīng)安全，除直接對(duì)外采購(gòu)光芯片外，會(huì)通過(guò)自研或收購(gòu)光芯片業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)部分型號(hào)光芯片產(chǎn)品，與專業(yè)化光芯片企業(yè)存在合作大于競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。光芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，光芯片與其他基礎(chǔ)構(gòu)件（電芯片、結(jié)構(gòu)件、輔料等）構(gòu)成光通信產(chǎn)業(yè)上游，產(chǎn)業(yè)中游為光器件，包括光組件與光模塊，產(chǎn)業(yè)下游組裝成系統(tǒng)設(shè)備，最終應(yīng)用于電信市場(chǎng)，如光纖接入、4G/5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)廠商數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。光通信產(chǎn)業(yè)鏈中，組件可分為光無(wú)源組件和光有源組件。光無(wú)源組件在系統(tǒng)中消耗一定能量，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳導(dǎo)、分流、阻擋、過(guò)濾等交通功能，主要包括光隔離器、光分路器、光開(kāi)關(guān)、光連接器、光背板等;光有源組件在系統(tǒng)中將光電信號(hào)相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)墓δ?。（一）市?chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，5G助力光芯片需求增長(zhǎng)近年來(lái)，中國(guó)逐漸成為全球最大的光通信市場(chǎng)，光芯片市場(chǎng)規(guī)模也逐年擴(kuò)大。2015-2021年，國(guó)內(nèi)光芯片市場(chǎng)從8億美元擴(kuò)大到20．8億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)15%。中國(guó)光芯片市場(chǎng)的擴(kuò)大與市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)密不可分。從中國(guó)光芯片終端應(yīng)用市場(chǎng)來(lái)看，電信市場(chǎng)、數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)和消費(fèi)電子市場(chǎng)是其主要應(yīng)用市場(chǎng)。其中，電信市場(chǎng)份額約占60%；數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)份額約占30%；電子市場(chǎng)的市場(chǎng)份額約占10%。隨著中國(guó)5G時(shí)代的到來(lái)，國(guó)內(nèi)電信市場(chǎng)、數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)、消費(fèi)電子市場(chǎng)也面臨發(fā)展機(jī)遇。據(jù)悉，早在去年8月，我國(guó)已建成99．3萬(wàn)個(gè)5G基站，居世界第一。5G基站已覆蓋全國(guó)所有地級(jí)市、95%以上的縣和35%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。隨著國(guó)內(nèi)5G基站的大規(guī)模建設(shè)，對(duì)光模塊的需求再次被拉動(dòng)，對(duì)光芯片的需求也在增加。而且一般來(lái)說(shuō)，5G單基站光模塊的數(shù)量比4G單基站光模塊多2-4個(gè)，5G基站的建設(shè)對(duì)光芯片需求的拉動(dòng)作用很大。據(jù)測(cè)算，5G基站光芯片的市場(chǎng)規(guī)模約為4G基站的2．8倍。（二）低端光學(xué)芯片技術(shù)相對(duì)成熟，高端光學(xué)芯片技術(shù)欠缺資料顯示，中國(guó)通信設(shè)備占全球份額的40%-70%，光模塊約占全球份額的18%-20%；光器件約占全球市場(chǎng)份額的25%-30%，但光芯片僅占全球市場(chǎng)份額的1%左右。作為光通信產(chǎn)業(yè)的上游技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，光器件中光芯片的成本一直居高不下，在30%-60%之間。這主要是因?yàn)槲覈?guó)光芯片產(chǎn)業(yè)還存在產(chǎn)能不足、國(guó)產(chǎn)化率低、缺乏高端光芯片技術(shù)等問(wèn)題。從我國(guó)光芯片的產(chǎn)能和產(chǎn)量來(lái)看，我國(guó)能生產(chǎn)光芯片的企業(yè)約30家，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的企業(yè)僅5家左右；光芯片技術(shù)方面，大部分企業(yè)可以量產(chǎn)低端芯片，只有少數(shù)廠商可以生產(chǎn)高端芯片，產(chǎn)能有限，占市場(chǎng)份額不到1%。目前，國(guó)產(chǎn)光芯片仍以低端產(chǎn)品為主；但是高端外延片需要從國(guó)際外延廠購(gòu)買，限制了高端光芯片的發(fā)展。以激光芯片為例，我國(guó)能夠量產(chǎn)10G及以下的中低速激光芯片，只有少數(shù)25Gb/s激光器的廠商接近成熟，實(shí)現(xiàn)了批量交付，而25G以上的激光芯片大部分廠商還處于研發(fā)或小規(guī)模試制階段?？傮w來(lái)看，高速光芯片嚴(yán)重依賴進(jìn)口，與國(guó)外行業(yè)領(lǐng)先水平存在一定差距。（三）政策助力，企業(yè)積極布局國(guó)內(nèi)高端光芯片技術(shù)的匱乏仍然是行業(yè)的一大痛點(diǎn)。然而，高速光學(xué)芯片的穩(wěn)定性和大規(guī)模生產(chǎn)能力取決于設(shè)備的精度和參數(shù)、人的經(jīng)驗(yàn)和資金投入。光芯片設(shè)備投資大，如果沒(méi)有資本介入，只靠一家公司很難投資R&D和生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)的人才引進(jìn)環(huán)境和政策都比較好，也可以在海外設(shè)立研究院，所以各大企業(yè)也在布局。隨著產(chǎn)業(yè)政策的持續(xù)利好，光通信芯片的市場(chǎng)前景對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是廣闊的，因此國(guó)內(nèi)通信企業(yè)紛紛加大投入，積極布局光芯片產(chǎn)業(yè)。其中，華為、霍峰等通信巨頭對(duì)光通信芯片投入巨大，中興、海信等公司也在積極布局。光芯片行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)（一）光傳感應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，為光芯片帶來(lái)更多的市場(chǎng)需求光芯片在消費(fèi)電子市場(chǎng)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(shí)現(xiàn)3D信息傳感，如人臉識(shí)別。根據(jù)Yole的研究報(bào)告，醫(yī)療市場(chǎng)方面，智能穿戴設(shè)備正在開(kāi)發(fā)基于激光器芯片及硅光技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)健康醫(yī)療的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，隨著傳統(tǒng)乘用車的電動(dòng)化、智能化發(fā)展，高級(jí)別的輔助駕駛技術(shù)逐步普及，核心傳感器件激光雷達(dá)的應(yīng)用規(guī)模將會(huì)增大?；谏榛墸℅aAs）和磷化銦（InP）的光芯片作為激光雷達(dá)的核心部件，其未來(lái)的市場(chǎng)需求將會(huì)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(zhǎng)，更高速率光模塊的市場(chǎng)需求不斷凸顯。傳統(tǒng)技術(shù)主要通過(guò)多通道方案實(shí)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(chǎng)景進(jìn)入到400G及更高速率時(shí)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(dá)到100G。在此背景下，利用CMOS工藝進(jìn)行光器件開(kāi)發(fā)和集成的新一代硅光技術(shù)成為一種趨勢(shì)。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(shì)，硅基材料能夠整合調(diào)制器和無(wú)源光路，從而實(shí)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(wú)源光路波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)100G的調(diào)制速率，即可實(shí)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(shí)具備大功率、高耦合效率、寬工作溫度的性能指標(biāo)，對(duì)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?yàn)闈M足電信中長(zhǎng)距離傳輸市場(chǎng)對(duì)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(chǎng)逐步升級(jí)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(wú)法同時(shí)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(shí)現(xiàn)單波長(zhǎng)100G的高速傳輸特性。同時(shí)，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(diǎn)，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(jìn)一步的提升。（四）中美貿(mào)易摩擦加快進(jìn)口替代進(jìn)程，給我國(guó)光芯片企業(yè)帶來(lái)增長(zhǎng)機(jī)遇近年來(lái)中美間頻繁產(chǎn)生貿(mào)易摩擦，美國(guó)對(duì)諸多商品征收關(guān)稅，并加大對(duì)部分中國(guó)企業(yè)的限制。由于高端光芯片技術(shù)門(mén)檻高，我國(guó)核心光芯片的國(guó)產(chǎn)化率較低，主要依靠進(jìn)口。根據(jù)《中國(guó)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(guó)產(chǎn)