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中国光芯片市场规模为4.2亿美元

www.cechina.cn2022.11.24阅读 1341

  光芯片是光模块中完成光电信号转换的直接芯片,按应用情况,分为激光器芯片和探测器芯片。
  
    激光器芯片发光基于激光的受激辐射原理,按发光类型,分为面发射与边发射:面发射类型主要为VCSEL(垂直腔面发射激光器),适用于短距多模场景;边发射类型主要为FP(法布里-珀罗激光器)、DFB(分布式反馈激光器)以及EML(电吸收调制激光器)。FP适用于10G以下中短距场景,DFB及EML适用于中长距高速率场景。EML通过在DFB的基础上增加电吸收片(EAM)作为外调制器,目前是实现50G及以上单通道速率的主要光源。
 
    探测器芯片主要有PIN(PN二极管探测器)和APD(雪崩二极管探测器)两种类型,前者灵敏度相对较低,应用于中短距,后者灵敏度高,应用于中长距。
 
    随着集成电路的不断发展,传统的电子集成电路在带宽与能耗等方面逐渐接近极限。随着电子电路集成度的不断提高,金属导线变得越来越细,导线之间的间距不断缩小控制工程网版权所有,这一方面使得导线的电阻和其欧姆损耗不断增大www.cechina.cn,使得系统能耗不断增加;另一方面会造成金属导线间的电容增大,引起导线之间的串扰加大,进而影响芯片的高频性能。
 
    电子集成芯片采用电流信号来作为信息的载体,而光子芯片则采用频率更高的光波来作为信息载体。相比于电子集成电路或电互联技术,光子集成电路与光互连展现出了更低的传输损耗、更宽的传输带宽、更小的时间延迟、以及更强的抗电磁干扰能力。此外www.cechina.cn,光互联还可以通过使用多种复用方式(例如波分复用WDM、模分互用MDM等)来提高传输媒质内的通信容量。因此,建立在集成光路基础上的片上光互联被认为是一种极具潜力的技术用以克服电子传输所带来的瓶颈问题。
 
    光模块是光芯片的载体控制工程网版权所有,从光模块市场规模来看光芯片市场规模。据统计,全球光模块市场规模为80亿美元,同比上涨15.94%。预计今后市场规模将达到145亿美元,年均复合增速约为10.4%。
 
    据统计,中国光芯片市场规模为4.2亿美元,同比增长9.52%。预计今后6.7亿美元迅速增长到11亿美元,CAGR将达到17.4%。目前国内主流激光器专业厂商收入仅1-2亿元,国内发展环境依然是发展大于竞争。
 
    从整体光器件元件市场竞争格局来看,行业并购加速,整合助推行业集中度提升,但当前行业集中度仍不高。据统计,H1市场份额排名前三的分别为II-VI、Lumemtum、Sumitomo,占比分别为23%,13%和8%。虽然行业内的并购整合给行业集中度带来了边际改善,但集中度仍不高。目前国内光芯片产业面临较为广阔的进口替代空间,国内光芯片产业链的逐步成熟有望进一步加速国产化进程。
 
    据了解,目前纯光子器件已能作为独立的功能模块使用,但是,由于光子本身难以灵活控制光路开关,也不能作为类似微电子器件的存储单元,纯光子器件自身难以实现完整的信息处理功能,依然需借助电子器件实现。因此,完美意义上的纯“光子芯片”仍处于概念阶段,尚未形成可实用的系统。严格意义上讲,当前的“光子芯片”应该是指集成了光子器件或光子功能单元的光电融合芯片,仍存在无法高密度集成光源、集成低损耗高速光电调制器等问题。
 
    光子集成电路虽然目前仍处于初级发展阶段,不过其成为光器件的主流发展趋势已成必然。光子芯片需要与成熟的电子芯片技术融合,运用电子芯片先进的制造工艺及模块化技术,结合光子和电子优势的硅光技术将是未来的主流形态。
 
    高速数据处理和传输构成了现代计算系统的两大支柱CONTROL ENGINEERING China版权所有,而光芯片将信息和传输和计算提供一个重要的连接平台,可以大幅降低信息连接所需的成本、复杂性和功率损耗。随着光芯片技术的发展迭代,大型云计算厂商和一些企业客户的需求都在从100G过渡到400G,400GbE的数据通信模块出货量翻了一倍,达到创纪录的水平。
 
    由此可见,光器件行业整个产业链都在持续向满足更高速率、更低功耗、更低成本等方向演进升级,800G及更高速率产品也逐渐开始使用,不同细分领域都面临新技术的迭代和升级。
 
    迄今为止,硅光子商业化较为成熟的领域主要在于数据中心、高性能数据交换、长距离互联、5G基础设施等光连接领域,800G及以后硅光模块性价比较为突出。此外www.cechina.cn,Yole认为未来几年内增长最快的将是汽车激光雷达、消费者健康和光子计算领域的应用。
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