光芯片行业深度：发展现状、驱动因素、国产替代、产业链及相关公司深度梳理

1/31 2025 年 4 月 7 日 行业|深度|研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 光芯片行业深度：发展现状、驱动因素、国产替代、产业链及相关公司深度梳理 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。光芯片是实现光电信号转换的基础元件，可以进一步组装加工成光电子器件，再集成到光通信设备的收发模块实现广泛应用。光芯片的性能直接决定光模块的传输速率，是光通信产业链的核心之一。 围绕光芯片行业，我们来详细了解其相关情况，光芯片与半导体行业的关联、分类、工作原理、衬底、与光模块关联等相关情况，进而了解当前光芯片发展现状及驱动因素、国产替代情况等，并对产业链及相关公司进行梳理，希望帮助大家更好了解光芯片行业的发展情况。 目录 一、光芯片概述...........................................................................1 二、光芯片发展现状及驱动因素 .............................................................9 三、光芯片产业链梳理 .................................................................... 14 四、光芯片国产替代情况 .................................................................. 17 五、光芯片相关公司 ...................................................................... 20 六、参考研报 ........................................................................... 31 一、光芯片概述 1.什么是光芯片，与半导体有何关联 光芯片是光电子器件的核心组成部分，归属于半导体领域。光芯片是现代通信网络的核心之一，是实现光电信号转换的基础元件，其性能决定了光通信系统传输效率。光芯片可以进一步加工组成光电子器件，再集成到光通信设备的收发模块实现广泛应用。光芯片在光通信系统工作中实现光电转换的作用。 2/31 2025 年 4 月 7 日 行业|深度|研究报告 光芯片主要包括激光器芯片和探测器芯片，是光通信产业链技术壁垒最高的一环。在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，接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。 qRsNsRsNnQoRmOoRsMtNrM9P8Q7NtRmMoMmRfQnNtOlOnNoMbRnPrQxNsOsQuOsQsN 3/31 2025 年 4 月 7 日 行业|深度|研究报告 2.光芯片分类 激光器芯片主要用于发射信号，将电信号转化为光信号，价值占比大且技术壁垒高，是光芯片中的“明珠”。光芯片可以被分为有源光芯片和无源光芯片，有源光芯片可以进一步被分为激光器芯片、探测器芯片和调制器芯片。激光器芯片方面，按照发光类型可以分为面发射与边发射。其中，面发射型激光主要为 VCSEL；边发射型激光包括 FP、DFB 和 EML 等，传统的 FP 激光器芯片因损耗较大且传输距离短在光通信领域的应用逐渐收窄，因此核心激光芯片主要有三种：DFB、EML 和 VCSEL。按照调制类型可以分为直接调制（DML）和外调制（EML）。DML 有电路直接控制激光的开关，DFB 是最常用的直接调制激光器，主要应用于中长距离传输；EML 激光通过在 DFB 的基础上增加电吸收片（EAM）作为外调制器，啁啾与色散性能均优于 DFB，更适用于长距离传输。 探测器芯片主要用于接收信号，将光信号转化为电信号。探测器芯片主要可以分为 PIN 和 APD 两种类型，前者灵敏度相对较低，应用于中短距，后者灵敏度高，应用于中长距。 3.光芯片工作原理 光芯片发光的原理：光的发射和吸收是光场和物质作用的结果，该行为主要包括自发辐射、受激辐射和受激吸收。自发辐射的过程主要表现为高能级的电子自发地向低能级跃迁并发射一个能量为 hv 的光子；受激辐射的过程主要表现为高能级原子受到能量为 hv 的光子诱激发之后释放出一个与激发光子特征完全相同的光子进而跃迁到低能级；受激吸收的过程主要表现为低能级的原子吸收一个能量为 hv 的光子后跃迁到高能级。 4/31 2025 年 4 月 7 日 行业|深度|研究报告 （1）激光器芯片 激光器的主要构成为泵浦源、增益介...