本文的核心數據:光通信器件的成本結構和高端光芯片產品的研發。
光學芯片是光學器件的核心部件。
光芯片主要用於光電信號轉換,遵循“芯片-OSA-收發器”的封裝順序。激光器芯片通過傳統的to封裝或新興的多模COB封裝制成光模塊(收發器)。在光通信系統中,常用的核心光芯片主要有DFB、EML和VCSEL,用於不同傳輸距離和成本敏感的應用場景。
根據其物理形態的不同,光通信器件壹般可分為芯片、光有源器件、光無源器件、光模塊和子系統四大類,其中光芯片是光器件(光有源器件和光無源器件)的重要組成部分,光器件是光模塊的重要組成部分。
光學芯片的生產過程基本上可以分為四個過程:芯片設計、襯底制造、外延生長和晶粒制造。可見其技術壁壘較高,其生產流程如下:
國產高速光芯片國產化率低。
根據中國光芯片的R&D能力和出貨能力,中國光芯片供應商分為三個梯隊。第壹梯隊主要是華為海思、光迅科技和敏感半導體等。,並具有壹定的高端光學芯片開發能力;第二梯隊中,海信寬帶、中科光芯、陜西元傑等企業低端光芯片出貨能力較好;第三梯隊是其他低速光芯片廠商。
目前高速光芯片的核心技術主要掌握在美國和日本廠商手中。2018,18年10月,工信部頒布了《光器件產業發展路線圖(2018-2022)》,將光芯片國產化提升為國家戰略。但中美貿易摩擦和中興禁售可能促使中國加大對高速光芯片的支持力度,國產化進程有望進壹步加快。
目前中國核心光芯片和電芯片的國內外產品化能力對比如下:
國內高端光芯片多處於研發階段。
目前國內高端光模塊的上遊光芯片仍受限於海外龍頭企業。以100Gb/s 10/40km光模塊的核心光芯片53G波特為例。目前國內大部分頭部企業還處於研發階段,而SEDI等國際領先廠商基本已經過了樣品階段,實現了量產。
光學芯片的發展趨勢
從我國光芯片的發展趨勢和歷年光芯片市場規模的變化來看,未來五年我國光芯片產業將繼續快速發展。雖然低端光芯片市場競爭激烈,但行業前景良好,政策支持力度大。未來仍會有大量企業進入市場。隨著光模塊產業的引領效應越來越明顯,中國高端光芯片的國產替代率也將穩步提升。
以上數據參考前瞻產業研究院《中國光模塊行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。