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硅光(Silicon Photonics)

一句话定义

在硅 / 硅基衬底上,复用 CMOS 工艺集成调制器、波导、探测器等光学器件。是替代 GaAs / InP 传统方案的关键路径,也是 CPO / NPO 实现的必要前置技术。

一、技术原理

核心思路

把光学器件(调制器 / 波导 / 探测器 / 滤波器)集成到硅芯片上,复用 CMOS 工艺的大规模制造能力——这与传统使用 III-V 族半导体(上游_磷化铟 InP / GaAs)逐个封装的工艺形成鲜明对比。

flowchart LR
    subgraph IIIV["传统 III-V 方案(分立器件)"]
        direction TB
        L1[InP 激光器]
        M1[LiNbO3 调制器]
        D1[InGaAs 探测器]
        L1 -.- M1
        M1 -.- D1
    end
    subgraph SiPh["硅光方案(单片集成)"]
        direction TB
        Chip["硅光芯片<br>━━━━━━━<br>波导 / 调制器 / PD / 滤波器"]
        CW["外置 CW 激光器<br>(EML / DFB)"]
        CW -.光源.-> Chip
    end
    style Chip fill:#dcfce7,stroke:#16a34a,stroke-width:2px
    style CW fill:#fef3c7,stroke:#d97706

三维优势

维度 传统 III-V 硅光 差异
集成度 分立器件 + 微组装 单片集成 ↑↑↑
成本 受限于 InP 衬底产能 复用 12 寸硅 CMOS 产线 ↓↓
量产规模 单台机几千颗/月 单 fab 几十万颗/月 ↑↑↑
功耗
激光器 单片集成 必须外置 CW 引入新依赖

核心约束:必须外置 CW 光源

硅本身不发光(间接带隙),无法直接做激光器。硅光模块必须配套外置 CW 激光器(上游_CW光源)。这是产业链上的关键卡点:

  • 海外:Lumentum / Coherent 提供高质量 CW DFB
  • 国内:源杰科技 的 10mW DFB 是 1.6T 硅光模块的关键国产化突破

二、产业链位置

flowchart TB
    subgraph UP[上游]
        SI[硅 Wafer]
        CW[CW 光源<br>EML/DFB]
        EML[EML 激光器]
        FOUNDRY[硅光代工<br>TSMC/GF/Tower]
    end
    subgraph MID[中游]
        ENG[硅光引擎]
        MOD[光模块]
    end
    subgraph DOWN[下游]
        SWITCH[交换机]
        CSP[云厂数据中心]
    end
    SI --> FOUNDRY
    FOUNDRY --> ENG
    CW --> MOD
    EML --> MOD
    ENG --> MOD
    MOD --> SWITCH
    SWITCH --> CSP
    style ENG fill:#fef3c7,stroke:#d97706

三、在 中际旭创 产品中的应用

代际渗透率

速率 硅光方案 EML 方案 当前主流
100G 较少 主流 EML
400G 部分 主流 EML 为主
800G 10km 内主力 长距主力 双平台
1.6T 预计 >50% 渗透(2026E) 长距 + 高规格 双平台
3.2T 主导 配套 硅光主导

中际旭创主要硅光产品

  • 800G 系列 — 800G-OSFP-8x100G / 800G-QSFP-DD 10km 内方案
  • 1.6T 系列 — 1.6T-OSFP-DR8 / 1.6T-OSFP-2xFR4 采用 EML + 硅光双平台
  • 相干模块 — 800G-ZR 为硅光相干方案

四、竞争格局

类型 主要玩家 卡位
硅光模块整机 中际旭创 / 新易盛 / Coherent / Lumentum 大规模量产
硅光代工 Foundry TSMC(COUPE)/ GlobalFoundries(Fotonix)/ Tower 800G 起进入门槛
CW 光源配套 Lumentum / Coherent / 源杰科技 外置激光器供应
光引擎封装 天孚通信 / 太辰光 配套环节

五、与 CPO 的关系

硅光 ≠ CPO

硅光技术既可用于传统可插拔光模块,也可用于 CPO / NPO 方案的光引擎

硅光是 CPO 实现的必要前置技术——没有硅光,就没有可大规模商用的 CPO。

硅光 ≠ CPO:当前阶段大规模量产的硅光是可插拔模块内的硅光引擎,CPO 是更激进的封装形态。

六、跟踪指标

  • A 股光模块厂硅光产能投资金额 — 中际旭创 / 光迅科技 / 新易盛
  • 国产 CW 光源量产爬坡 — 源杰科技 10mW DFB 出货占比
  • TSMC COUPE 工艺先进性 — 决定下一代硅光性能上限
  • 硅光 vs EML 在 1.6T / 3.2T 的渗透率分化 — 路线选择信号

七、相关页面

相邻技术

CPO · NPO · LPO · 相干光 · TFLN

涉及公司

中际旭创 · 新易盛 · 光迅科技 · 天孚通信 · 源杰科技 · Coherent · Lumentum

涉及产品

800G-OSFP-8x100G · 800G-QSFP-DD · 1.6T-OSFP-DR8 · 1.6T-OSFP-2xFR4 · 800G-ZR

涉及环节

上游_CW光源 · 上游_磷化铟 InP · 中游_光引擎子系统

八、来源

  • 中际旭创_2025_年报_摘要 §3 行业发展趋势 + §4 公司产品
  • 中际旭创_机构研报_公司一页纸
  • 中际旭创_机构研报_投资逻辑