1、2 0 2 4 年深度行业分析研究报告fYeZcWaYfY9WeUcW9PdN6MmOnNpNnRfQnNxPkPnNzQbRnNwPNZsRsOvPmNpO目录1.硅光技术及应用领域硅光技术及应用领域2.硅光份额市场不断扩大,国内厂商积极布局硅光份额市场不断扩大,国内厂商积极布局3.硅光模块产业链分析硅光模块产业链分析4.建议关注的建议关注的上市公司上市公司3请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明硅光技术及应用领域硅光技术及应用领域15请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明资料来源:CASVC国科创投公众号,国际电子商情公众号,天风证券研究所1.1.1.1.硅硅光光技术是什么技术是什么硅光技
2、术是以硅和硅基衬底材料(如SiGe/Si、SOI等)作为光学介质,通过互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容的集成电路工艺制造相应的光子器件和光电器件(包括硅基发光器件、调制器、探测器、光波导器件等),并利用这些器件对光子进行发射、传输、检测和处理,以实现其在光通信、光传感、光计算等领域中的实际应用。图:硅光子技术演进阶段图:硅光子技术演进阶段6请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明资料来源:集微咨询,天风证券研究所1.2.1.2.硅光子技术发展历程硅光子技术发展历程从1969年美国贝尔实验室提出集成光学开始,到21世纪,Intel等企业开始进入硅光领域协助突破发展,硅光子技术开始进入产业化技术
3、突破阶段。2008年后,Luxtera、Intel等公司开始推出商用硅光集成产品,硅光芯片开始正式进入市场化阶段。硅光技术的发展整体可分为四个阶段:第一阶段,通过硅基材料制造光通信的底层器件,逐步取代光分立器件;第二阶段,集成技术从混合集成逐渐向单片集成发展,将各类器件通过不同组合实现不同功能的单片集成,这也是目前硅光子技术的发展现状;未来第三阶段,预计将通过光电一体技术融合,实现光电全集成融合;第四阶段,器件分解为多个硅单元排列组合,矩阵化表征类,通过编程自定义全功能,实现可编程芯片。图:硅光子技术演进阶段图:硅光子技术演进阶段7请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明资料来源:arXiv,集
4、微咨询,信息与电子工程前沿FITEE公众号,天风证券研究所1.3.1.3.硅光子集成度提升,应用领域也不断拓展硅光子集成度提升,应用领域也不断拓展小规模硅光子集成时代,PIC上有1到10个组件,其中包括高速pn结调制器和光电探测器(PD),以及III-V激光器与硅PIC的异质集成;中等规模集成时代,Mach-Zehnder调制器(MZM)成功用在数据中心内的收发器中PIC上有10到500个组件,包括单波长和多波长,基于微环调制器的收发器也体现了PIC技术的多路复用和能效优势。硅光子/电子平台中的相干收发器证明,该技术可以在性能上与LiNbO3光子和III-V族电子媲美。除了通信,硅光子还有更多
5、新的应用,如生物传感器。大规模集成时代,在同一芯片上实现500到10000个组件,应用包括激光雷达、图像投影、光子开关、光子计算、可编程电路和多路复用生物传感器;甚至超大规模集成电路(10000个元件)的原型现在也已出现。硅基光子集成硅基光子集成混合集成混合集成衬底包含不同体系材料衬底包含不同体系材料单片集成单片集成同一衬底上集成同一衬底上集成激激光光器器阵阵列列探探测测器器阵阵列列调调制制器器阵阵列列耦耦合合器器阵阵列列激激光光器器+调调制制器器激激光光器器+电电芯芯片片探探测测器器+电电芯芯片片探测器探测器+调制器调制器+合波器合波器+电芯片电芯片探测器探测器+合波器合波器+电芯片电芯片系
6、系统统级级集集成成芯芯片片波波导导光光栅栅阵阵列列图:硅光子集成电路(图:硅光子集成电路(PICPIC)上组件数量的时间线)上组件数量的时间线图:硅光集成主流方案图:硅光集成主流方案8请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明资料来源:Yole,中研网,天风证券研究所1.4.1.4.硅光应用市场不断扩大硅光应用市场不断扩大数通应用占硅光应用数通应用占硅光应用90%以上:以上:市场研究机构Yole数据显示,2022年硅光芯片市场价值为6800万美元,预计到2028年将超过6亿美元,2022年-2028年的复合年均增长率为44%。推动这一增长的主要因素是用于高速数据中心互联和对更高吞吐量及更低延迟需求