飛象網(wǎng)訊（馬秋月/文） 縱觀整個(gè)光通信產(chǎn)業(yè)鏈，光芯片、光器件和光模塊共同組成上游核心零部件。其中，光器件是光通信系統(tǒng)的核心組成部分，光芯片又是構(gòu)成光器件的基礎(chǔ)元件，光模塊是由多種光器件封裝組成的一體化模塊。而光器件的成本高昂，可以說光器件是光通信“瓶頸的瓶頸”、光芯片更是“瓶頸的立方”。
隨著5G、雙千兆、AI、大模型的迅速發(fā)展，我國的光器件行業(yè)迎來了爆發(fā)式增長，在一步步加大國產(chǎn)化占比的“新長征路”上，牢牢把握5G光器件領(lǐng)域話語權(quán)，并不斷加快在光芯片領(lǐng)域的“追光”速度。
光器件迎來爆發(fā)式增長
以5G、千兆光網(wǎng)為代表的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)是制造強(qiáng)國和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)不可或缺的“兩翼”和“雙輪”，是新型基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成和承載底座。最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在穩(wěn)步推進(jìn)中，5G建設(shè)總數(shù)已達(dá)284.4萬個(gè)，占移動基站總數(shù)的25.3%。與此同時(shí)，《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出“全面部署千兆光纖網(wǎng)絡(luò)”和加快“千兆城市”建設(shè)，并規(guī)劃10G PON及以上端口數(shù)從2021年底500多萬個(gè)增長至2025年底的1200萬個(gè)；千兆寬帶用戶數(shù)也擴(kuò)大近十倍至6000萬戶。
隨著云計(jì)算和“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)熱潮的出現(xiàn)，為應(yīng)對數(shù)據(jù)流量的高速增長，運(yùn)營商、大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等正在全球范圍內(nèi)加快新建數(shù)據(jù)中心。特別是我國“新基建”的提出、“十四五”規(guī)劃中“數(shù)字中國”建設(shè)目標(biāo)的確立以及今年2月“東數(shù)西算”工程正式啟動，推動著我國數(shù)據(jù)中心規(guī)模快速增長。巨大的市場需求又促使數(shù)據(jù)中心進(jìn)一步向大型化、集中化轉(zhuǎn)變，帶動高速率及中長距離光模塊的快速發(fā)展。目前全球主要的云廠商已在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部批量部署200、400G光模塊，高算力需求催化更高速率的800G、1.6T光模塊需求。
因此，數(shù)據(jù)通信市場對光器件的需求增長較為顯著，同時(shí)也對數(shù)據(jù)傳輸提出了更高的要求。此時(shí)，數(shù)據(jù)中心光電轉(zhuǎn)換必需的器件——光模塊迎來了爆發(fā)式增長。統(tǒng)計(jì)顯示：在多平面網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的，新一代數(shù)據(jù)中心對光模塊的需求量增加了65倍。LightCounting更是預(yù)測：全球光模塊的市場規(guī)模將在未來5年以CAGR 14%保持增長，預(yù)計(jì)2026年達(dá)到176億美元。
牢牢把握5G光器件領(lǐng)域話語權(quán)
眾所周知，光模塊是網(wǎng)絡(luò)通信中實(shí)現(xiàn)光電互相轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)單元，被視為通訊網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中最重要的組件之一。而在5G前傳設(shè)備中，光模塊成本占比超過一半。
盡管5G光模塊市場規(guī)模不小，但國際標(biāo)準(zhǔn)缺失導(dǎo)致波分復(fù)用光模塊研發(fā)成本高，讓不少企業(yè)對批量生產(chǎn)顧慮重重。日前，世界三大標(biāo)準(zhǔn)組織之一的國際電工委員會（IEC）正式發(fā)布《光纖有源元件和器件—封裝和接口標(biāo)準(zhǔn) 第22部分：帶溫度控制單元的25Gb/s直接調(diào)制激光器封裝》（簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》），這是光通信有源器件領(lǐng)域第一項(xiàng)由我國主導(dǎo)制定的IEC國際標(biāo)準(zhǔn)�！稑�(biāo)準(zhǔn)》的出臺對推動我國光模塊產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，助力我國牢牢把握5G光器件領(lǐng)域話語權(quán)具有重要意義。
隨著近幾年中美貿(mào)易摩擦的出現(xiàn)，國產(chǎn)替代取得比較大的進(jìn)步，特別是國家層面聚焦于加強(qiáng)光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)布局。2022年6月9日，在《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖(2018-2022年)》的基礎(chǔ)上，工業(yè)和信息化部電子信息司指導(dǎo)召開了《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖（2023-2027年）》編制啟動會，其中指出光電子器件是光電子技術(shù)的基礎(chǔ)和核心，是電子信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分之一。這將是我國計(jì)劃編制的第二張光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖。行業(yè)預(yù)計(jì)將加速邁入下一個(gè)高速發(fā)展期。
不斷加快國產(chǎn)芯片的“追光”速度
正如中國電信集團(tuán)科技委主任韋樂平在公開場合所說的，光器件是光通信“瓶頸的瓶頸”，而光芯片更是“瓶頸的立方”。這是因?yàn)楣庑酒男阅苤苯記Q定光模塊的傳輸速率，是產(chǎn)業(yè)鏈核心之一，光芯片位于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的頂端，占據(jù)光模塊成本的50%以上，是整個(gè)光通訊產(chǎn)業(yè)鏈條中技術(shù)最復(fù)雜、價(jià)值最高的環(huán)節(jié)。但是國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈在芯片方面仍然薄弱，甚至高端光/電芯片基本依賴進(jìn)口。
因此，光芯片才是最容易形成“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)的領(lǐng)域，也是光器件需要重點(diǎn)突破的方向。
目前，全球光芯片產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)逐漸成熟，中國大約在2010年以后開始入局光芯片賽道，也在努力進(jìn)行技術(shù)研發(fā)、對外收購，意欲打造中國的光芯片產(chǎn)業(yè)。
2017年底工信部發(fā)布《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖（2018—2022年）》其中就指出要求2022年中低端光電子芯片的國產(chǎn)化率超過60%，高端光電子芯片國產(chǎn)化率突破20%。
如今五年過去，我國光芯片行業(yè)5年來保持了穩(wěn)步增長的勢頭，但依舊大幅落后于國際標(biāo)桿企業(yè)。特別是實(shí)現(xiàn)中高端芯片國產(chǎn)化和市場占有率是擺在光器件行業(yè)面前的“硬骨頭”，必須要啃下來。尤其是中美貿(mào)易摩擦的出現(xiàn)，一旦掌握話語權(quán)的國外廠商芯片供應(yīng)，就會使國內(nèi)元器件行業(yè)帶來斷貨的風(fēng)險(xiǎn)。因此，自主研發(fā)是不得不走且要走贏的“長征路”。
不過也應(yīng)看到，目前中低端光芯片領(lǐng)域已經(jīng)開始規(guī)模商用，高端光芯片領(lǐng)域也有了明顯突破，能夠量產(chǎn)25Gb/s的激光器和探測器芯片。特別是近日中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究團(tuán)隊(duì)還研制出一款超高集成度光學(xué)卷積處理器，這標(biāo)志著我國在光計(jì)算方面有了重大突破。
目前，AI改變世界的速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想象，尤其是AI大模型掀起的巨浪，在算力基礎(chǔ)設(shè)施的海量增長和升級換代成為必然趨勢的背景下，國產(chǎn)芯片有望迎來新的發(fā)展機(jī)遇和成長機(jī)會。
解鎖2023慕尼黑上海光博會 洞見行業(yè)新趨勢
在我國光器件產(chǎn)業(yè)走在“新長征路”上并吹響沖鋒號的大背景下，作為立足服務(wù)中國本地市場的2023慕尼黑上海光博會重磅來襲，將于2023年7月11--13日在國家會展中心（上海）盛大開幕。此次展會展示面積達(dá)8萬平方米，匯集近1100余家展商，大家齊聚一堂共話行業(yè)發(fā)展新趨勢。
據(jù)悉，2023慕尼黑上海光博會將覆蓋從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，集中展示涵蓋紅外技術(shù)及應(yīng)用特色、光學(xué)與光學(xué)制造、檢測與質(zhì)量控制、激光器與光電子、激光智能制造五大主題內(nèi)容，覆蓋整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。
值得一提的是，此次慕尼黑上海光博會光通信器件企業(yè)參展的就有34家，其中，上海瀚宇光纖通信技術(shù)有限公司、凌云光技術(shù)股份有限公司、長飛光纖光纜股份有限公司、哈爾濱芯明天科技有限公司、騰景科技股份有限公司和珠海光庫科技股份有限公司亦將有精彩亮相。
據(jù)了解，上海瀚宇光纖通信技術(shù)有限公司在光纖激光器市場深耕多年，為國內(nèi)幾乎所有的光纖激光器用戶提供產(chǎn)品和技術(shù)支持。目前已經(jīng)形成以單頻光纖激光技術(shù)平臺、脈沖光纖激光技術(shù)平臺、高功率光纖激光器和放大器技術(shù)平臺以及光纖光柵技術(shù)平臺主導(dǎo)的四大核心技術(shù)能力以及系列產(chǎn)品。
凌云光技術(shù)股份有限公司以光技術(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，圍繞機(jī)器視覺與光纖光學(xué)開展業(yè)務(wù)，戰(zhàn)略聚焦機(jī)器視覺業(yè)務(wù)，堅(jiān)持“為機(jī)器植入眼睛和大腦”，為客戶提供可配置視覺系統(tǒng)、智能視覺裝備與核心視覺器件等高端產(chǎn)品與解決方案，致力于成為視覺人工智能與光電信息領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。
長飛光纖光纜股份有限公司是全球領(lǐng)先的光纖預(yù)制棒、光纖、光纜供應(yīng)商，擁有完備的集成系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)服務(wù)與解決方案，為世界通信行業(yè)及其他行業(yè)（包括公用事業(yè)、運(yùn)輸、石油化工、醫(yī)療等）提供各種光纖光纜產(chǎn)品及綜合解決方案，在全球70多個(gè)國家和地區(qū)提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品與服務(wù)。
哈爾濱芯明天科技有限公司專注于納米級精密定位產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，主要服務(wù)于制造高端精密設(shè)備的客戶。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)、光電子、通信、光學(xué)儀器、醫(yī)療生物顯微、精密加工、新藥設(shè)計(jì)與醫(yī)療技術(shù)、納米制造、航空航天、圖像處理等領(lǐng)域，已經(jīng)成為中國最專業(yè)的精密定位產(chǎn)品生產(chǎn)廠商。
騰景科技股份有限公司已經(jīng)建立了“光學(xué)薄膜類技術(shù)”、“精密光學(xué)類技術(shù)”、“模壓玻璃非球面類技術(shù)”、“光纖器件類技術(shù)”、“衍射光學(xué)類技術(shù)”五大類核心技術(shù)平臺，涵蓋了光電子元器件制造的主要環(huán)節(jié)，特別是運(yùn)用核心技術(shù)生產(chǎn)的主要產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平，能夠?yàn)楣鈱W(xué)光電子各領(lǐng)域客戶提供各類精密光學(xué)元件/組件與光纖器件的解決方案。
珠海光庫科技股份有限公司是專業(yè)從事光纖器件和芯片集成的國家高新技術(shù)企業(yè)，產(chǎn)品應(yīng)用于光纖激光、光纖通訊、數(shù)據(jù)中心、無人駕駛、光纖傳感、醫(yī)療設(shè)備、科研等領(lǐng)域，也是全球僅有的幾家海底長途光網(wǎng)絡(luò)核心器件供貨商之一。
那就讓我們在7月初見證一場光器件盛會，開啟一場熱鬧的“追光”之旅吧！
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