我國(guó)光器件產(chǎn)業(yè)的“新長(zhǎng)征路”：向上生長(zhǎng)再出發(fā)

（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(shuō)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(guó)的光器件行業(yè)迎來(lái)了爆發(fā)式增長(zhǎng)，在一步步加大國(guó)產(chǎn)化占比的“新長(zhǎng)征路”上，牢牢把握5G光器件領(lǐng)域話語(yǔ)權(quán)，并不斷加快在光芯片領(lǐng)域的“追光”速度。

光器件迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng) 

以5G、千兆光網(wǎng)為代表的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)是制造強(qiáng)國(guó)和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)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(guó)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(wàn)個(gè)，占移動(dòng)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(wàn)個(gè)增長(zhǎng)至2025年底的1200萬(wàn)個(gè)；千兆寬帶用戶數(shù)也擴(kuò)大近十倍至6000萬(wàn)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(duì)數(shù)據(jù)流量的高速增長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)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(guó)“新基建”的提出、“十四五”規(guī)劃中“數(shù)字中國(guó)”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(dòng)，推動(dòng)著我國(guó)數(shù)據(jù)中心規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。巨大的市場(chǎng)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(dòng)高速率及中長(zhǎng)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(chǎng)對(duì)光器件的需求增長(zhǎng)較為顯著，同時(shí)也對(duì)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(lái)了爆發(fā)式增長(zhǎng)。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(duì)光模塊的需求量增加了65倍。LightCounting更是預(yù)測(cè)：全球光模塊的市場(chǎng)規(guī)模將在未來(lái)5年以CAGR 14%保持增長(zhǎng)，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(yǔ)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(guò)一半。

盡管5G光模塊市場(chǎng)規(guī)模不小，但國(guó)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(duì)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(guó)際電工委員會(huì)（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(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》），這是光通信有源器件領(lǐng)域第一項(xiàng)由我國(guó)主導(dǎo)制定的IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?！稑?biāo)準(zhǔn)》的出臺(tái)對(duì)推動(dòng)我國(guó)光模塊產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，助力我國(guó)牢牢把握5G光器件領(lǐng)域話語(yǔ)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(guó)產(chǎn)替代取得比較大的進(jìn)步，特別是國(guó)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(guó)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(guó)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(dòng)會(huì)，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(guó)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(guó)產(chǎn)芯片的“追光”速度

正如中國(guó)電信集團(tuán)科技委主任韋樂平在公開場(chǎng)合所說(shuō)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(guó)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(guó)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(duì)外收購(gòu)，意欲打造中國(guó)的光芯片產(chǎn)業(yè)。

2017年底工信部發(fā)布《中國(guó)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(guó)產(chǎn)化率超過(guò)60%，高端光電子芯片國(guó)產(chǎn)化率突破20%。

如今五年過(guò)去，我國(guó)光芯片行業(yè)5年來(lái)保持了穩(wěn)步增長(zhǎng)的勢(shì)頭，但依舊大幅落后于國(guó)際標(biāo)桿企業(yè)。特別是實(shí)現(xiàn)中高端芯片國(guó)產(chǎn)化和市場(chǎng)占有率是擺在光器件行業(yè)面前的“硬骨頭”，必須要啃下來(lái)。尤其是中美貿(mào)易摩擦的出現(xiàn)，一旦掌握話語(yǔ)權(quán)的國(guó)外廠商芯片供應(yīng)，就會(huì)使國(guó)內(nèi)元器件行業(yè)帶來(lái)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(zhǎng)征路”。

不過(guò)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(cè)器芯片。特別是近日中國(guó)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(guó)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(zhǎng)和升級(jí)換代成為必然趨勢(shì)的背景下，國(guó)產(chǎn)芯片有望迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇和成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。

解鎖2023慕尼黑上海光博會(huì) 洞見行業(yè)新趨勢(shì)

在我國(guó)光器件產(chǎn)業(yè)走在“新長(zhǎng)征路”上并吹響沖鋒號(hào)的大背景下，作為立足服務(wù)中國(guó)本地市場(chǎng)的2023慕尼黑上海光博會(huì)重磅來(lái)襲，將于2023年7月11--13日在國(guó)家會(huì)展中心（上海）盛大開幕。此次展會(huì)展示面積達(dá)8萬(wàn)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(shì)。

據(jù)悉，2023慕尼黑上海光博會(huì)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(cè)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(huì)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(zhǎng)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(kù)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(chǎng)深耕多年，為國(guó)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(tái)、脈沖光纖激光技術(shù)平臺(tái)、高功率光纖激光器和放大器技術(shù)平臺(tái)以及光纖光柵技術(shù)平臺(tái)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(zhǎng)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(guó)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(jí)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(guó)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(tái)，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(kù)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(guó)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(wú)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(zhǎng)途光網(wǎng)絡(luò)核心器件供貨商之一。

那就讓我們?cè)?月初見證一場(chǎng)光器件盛會(huì)，開啟一場(chǎng)熱鬧的“追光”之旅吧！

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