1、 1/24 2023 年年 8 月月 4 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 光芯片行业深度：光芯片行业深度：驱动因素、市场前景、产驱动因素、市场前景、产业链及业链及相关相关企业深度梳理企业深度梳理 当前 AI 正快速发展，有望成为数十年来最有前途的技术领域之一，并将驱动算力、网络设备和光模块等领域的极大发展。作为 AI 算力的核心器件，光模块及其配套芯片持续迭代：一方面，CPO、LPO 等先进封装技术在降低光模块成本及功耗上作用显著，中际旭创、新易盛等光模块厂商率先布局；另一方面，EML、硅光和薄膜铌酸锂等光芯片不断升级来适配高速率场景应用，源杰科技、长光

2、华芯和光库科技等厂商不断突破芯片技术瓶颈。AI 芯片的不断升级，又进一步促进了 LLM 发展及相关算力需求的增长，算力产业链有望持续获得高景气度发展，各环节需求有望形成共鸣共振。其中光芯片作为光模块上游及产品核心元件，随着高速率光模块放量在即，自研高速率光芯片有望成为关注重点，以源杰科技为代表的国产替代不断加速推进，整体市场前景广阔。以下我们就将聚焦光芯片行业，对国内光芯片行业的当下发展和未来走向进行具体分析。当下光芯片行业发展现况如何？驱动行业发展的有利因素有哪些？国内市场呈现怎样的产业格局？其国产替代进程如何？行业相关产业链及其重点布局企业情况如何？市场整体呈现怎样的发展前景？循着该逻辑，

3、我们逐一分析论述这些问题。目录目录 一、行业概况.1 二、驱动因素.7 三、市场现状.12 四、产业格局.14 五、国产替代.15 六、产业链分析.18 七、相关企业.20 八、市场前景.23 九、参考研报.24 一、行业概况一、行业概况 1、基本概念基本概念 光芯片系实现光电信号转换的基础元件，其性能直接决定了光通信系统的传输效率光芯片系实现光电信号转换的基础元件，其性能直接决定了光通信系统的传输效率。光通信是以光信号为信息载体，以光纤作为传输介质，通过电光转换，以光信号进行传输信息的系统。光通信系统传输信号过程中，发射端通过激光器芯片进行电光转换，将电信号转换为光信号，经过光纤传输至接收端

4、，接 2/24 2023 年年 8 月月 4 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 收端通过探测器芯片进行光电转换，将光信号转换为电信号。光纤接入、4G/5G 移动通信网络和数据中心等网络系统里，光芯片都是决定信息传输速度和网络可靠性的关键。光芯片按功能分类光芯片按功能分类：分为激光器芯片和探测器芯片，其中激光器芯片主要用于发射信号，将电信号转化为光信号，探测器芯片主要用于接收信号，将光信号转化为电信号。激光器芯片，按出光结构可进一步分为面发射芯片和边发射芯片，面发射芯片包括 VCSEL 芯片，边发射芯片包括 FP、DFB 和 EML 芯片；探测器芯片，主要有 PIN 和 APD 两类。

5、2、技术原理技术原理 激光器芯片：电转光激光器芯片：电转光。原理是以电激励源方式，以半导体材料为增益介质，将注入电流的电能激发，通过光学谐振放大选模，从而输出激光，实现电光转换。增益介质与衬底主要为掺杂 III-V 族化合物的半导体材料，如 GaAs（砷化镓）、InP（磷化铟）、Si（硅基）等。按按谐振腔制造工艺差异谐振腔制造工艺差异，激光器光芯片可分为边发射激光器芯片（EEL）与面发射激光器芯片（VCSEL）两类。EEL 在芯片两侧镀光学膜形成谐振腔，光子经谐振腔选模放大后，将沿平行于衬底表面的方向形成激光；VCSEL 在芯片上下两面镀光学膜形成谐振腔，由于谐振腔与衬底垂直，光子经选模放大后

6、将垂直于芯片表面形成激光。EEL 又细分为又细分为 FP、DFB 和和 EML。FP、DFB 为独立器件，通过控制电流的有无来调制信息输出激光，被称为直接调制激光器芯片（DML）。FP 激光器诞生较早，主要用于低速率短距离传输；DFB 在 FP激光器的基础上采用光栅滤光器件实现单纵模输出，主要用于高速中长距离传输。DML 通过调制注入电流来实现信号调制，注入电流的大小会改变激光器有源区的折射率，造成波长漂移从而产生色散，限制了传输距离；同时 DML 带宽有限，调制电流大时激光器容易饱和，难以实现较高的消光比。EML 缓解了色散问题，由 EAM 电吸收调制器与 DFB 激光器集成，信号传输质量高