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全球硅光子行业应用分析:下游应用市场发展潜力大 未来需求将持续提升

1、硅光子概述

根据观研报告网发布的《中国硅光子行业发展趋势分析与未来前景预测报告(2024-2031年)》显示,硅光子技术是利用硅和硅基衬底材料(如 SiGe/Si、SOI 等)作为光学介质,通过集成电路工艺来制造相应的光子器件和光电器件(包括硅基发光器件、调制器、探测器、光波导器件等),这些器件用于对光子的激发、处理和操纵,在光通信、光传感、光计算等领域有着较强的应用潜力,特别是作为光通信技术,有望充分受益于AIGC的发展,硅光子技术在数据中心中芯片侧的OIO、设备侧CPO、设备间光模块以及数据中心间的相干光通信都有望迎来进一步发展,市场前景广阔。

硅光子应用场景

<strong>硅光子应用场景</strong>

资料来源:观研天下整理

2、光模块时代加速到来,硅光子市场渗透率有望提升

数据中心硬件设备需求增长与技术升级持续促进光模块市场发展,其中AI快速发展进一步拉动算力需求,光通信网络是算力网络的重要基础和坚实底座,光模块作为光纤通信中负责实现电/光信号转换的核心组件,整体光模块产业链有望充分受益AI算力发展。

数据中心硬件设备需求增长与技术升级持续促进光模块市场发展,其中AI快速发展进一步拉动算力需求,光通信网络是算力网络的重要基础和坚实底座,光模块作为光纤通信中负责实现电/光信号转换的核心组件,整体光模块产业链有望充分受益AI算力发展。

资料来源:观研天下整理

目前,800G光模块已在全球范围内逐步进入商用部署阶段,2021年12月13日,1.6T光接口MSA产业联盟宣布成立,宣告1.6Tb/s光模块或将成为全球竞争的下一个热点。我国光模块公司如中际旭创、光迅科技、新易盛、华工科技、博创科技、剑桥科技、铭普光磁、亨通光电陆续推出400G/800G硅光光模块产品。一般硅光子技术与传统分立技术之间的成本平衡在400G,随着光模块向800G及更高速率演进,受制于传统光芯片的价格和供货能力等问题,硅光子的成本优势有望逐渐显现,400G、800G硅光光模块市场份额有望得到提升。

我国光模块公司积极布局硅光光模块应用

上市公司

硅光光模块布局简介

中际旭创

2022年全球光模块厂商排名第一;已推出搭载自研硅光芯片的400G800G硅光光模块;800G硅光光模块目前处于送测阶段;

光迅科技

2022年全球光模块厂商排名第五;200G/400G/800G硅光芯片及硅光光模块已具备量产能力;已展示与国家信息光电子创新中心等联合推出的1.6Tb/s硅光芯片;

华工科技

2022年全球光模块厂商排名第八;已成功自研400G800G的硅光芯片;800G硅光光模块于2022年第三季度正式推向市场;

新易盛

2022年全球光模块厂商排名第七;产品已涵盖基于硅光解决方率的800G400G光模块产品;

博创科技

400GDR4硅光光模块已经批量出货,正在研发800G硅光光模块;

剑桥科技

400G硅光光模块已通过了部分客户验证,800G硅光产品正在客户测试中;

铭普光磁

自研的硅光800GDR8硅光光模块已通过行业通用的示波器检测;

亨通光电

OFC2023现场展示基于最新硅光方案的400GDR4硅光光模块,目前处于客户测试认证阶段,同时正在研发800G硅光光模块。

资料来源:观研天下整理

3、车载激光雷达市场前景广阔,硅光子需求有望得到提升

激光雷达是一种使用激光脉冲来测量障碍物距离的传感技术。随着技术进步和激光雷达制造成本的降低,行业已成为自动驾驶、无人机、智能机器人等领域的关键传感技术,特别是作为自动驾驶的核心组成,其车载领域应用广阔。根据资料可知,L2、L3及L4级别的智能驾驶所需激光雷达台数分别为0台、1台和5台,激光雷达称为推动智能驾驶发展的重要因素,2030年我国激光雷达在自动驾驶市场的营收有望达22亿美元。

激光雷达是一种使用激光脉冲来测量障碍物距离的传感技术。随着技术进步和激光雷达制造成本的降低,行业已成为自动驾驶、无人机、智能机器人等领域的关键传感技术,特别是作为自动驾驶的核心组成,其车载领域应用广阔。根据资料可知,L2、L3及L4级别的智能驾驶所需激光雷达台数分别为0台、1台和5台,激光雷达称为推动智能驾驶发展的重要因素,2030年我国激光雷达在自动驾驶市场的营收有望达22亿美元。

数据来源:观研天下整理

目前,激光雷达技术方案众多,而硅光芯片化集成有望助力激光雷达完成成本控制进而实现放量,硅光固态激光雷达或成未来发展方向。

激光雷达技术方案对比情况

分类

优点

缺点

机械式激光雷达

器件成熟,已实现量产

体积大,价格高,机械部件(稳定性及耐久性差)

MEMS激光雷达

微机电扫描形式体积小,结构简单价格较便宜

MEMS环境适应性较差,不易通过车规标准,暂未大规模应用

Flash激光雷达微机电扫描形式体积小,结构简单价格较便宜

需要较高的激光能量,可能伤到人眼

成本高,信号处理难度高,不易民用

TOF相机

无扫描结构,探测距离远

需要固体激光器或多个半导体激光器的阵列,功耗大,探测距离短

硅基相控阵激光雷达

无扫描结构,成本较便宜

技术难度大

硅基光开关阵列激光雷达

CMOS工艺流片,产量大,无机械扫描部件,成本低,性能优异,尺寸小

起步最晚

资料来源:观研天下整理

4、硅光子技术高集成度契合消费电子行业需求

消费电子对尺寸较为敏感,而硅光的高集成特性契合消费电子的需求,如可穿戴设备、生物医疗等。例如,2023年,Apple基于硅光子技术和光学吸收谱技术的无创伤血糖仪项目取得进展,该项目通过硅光子技术和光学吸收谱技术向皮肤发射特定波长的激光,该区域血液中的血糖会吸收部分光波,传感器通过反射光使用算法计算佩戴者的血糖浓度,通过无创伤手段、连续不间断检测佩戴者的血糖水平。根据相关资料可知,2027年,全球基于硅光子技术的消费医疗市场规模有望达24亿美元。(WYD)

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我国光纤激光器行业分析:市场规模不断扩大 激光焊接领域发展潜力大

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随着国内光纤激光器企业综合实力逐渐增强,国产光纤激光器功率和性能不断提高,逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口、再到出口的转变,行业规模不断扩大。根据数据显示,2023年,我国光纤激光器市场规模达到135.9亿元,预计2024年将会增长到145.3亿元,同比增长6.9%。

2024年07月15日
全球服务器需求日益增长 中国本土头部企业竞争优势力压海外企业

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2022年,全球服务器出货量达1495万台,同比增长10.4%;预计2024年全球服务器出货量将达1609万台。2018-2022年,全球服务器市场规模由884亿美元增长至1230亿美元,复合年均增长率达8.6%。预计2024年,全球服务器市场规模将增至1405亿美元。

2024年07月15日
我国集成电路设计行业:成集成电路产业中最重要环节 高端市场国产化仍待突围

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我国集成电路产业虽然起步较晚,但近年来在市场需求拉动、政策支持、以及5G、AI、IoT、VR/AR、高性能运算等技术应用的不断推进下,产业规模迅速增长。数据显示,2023 年我国集成电路产业销售额达 12276.9 亿元,同比增长 2.3%。2018-2023 年我国集成电路产业销售额的年复合增长率达到了 13.5%,

2024年07月11日
我国存储芯片行业:下游新兴需求增长驱动规模快速扩张 国产替代空间广阔

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近年我国存储芯片市场规模总体呈现出增长趋势。虽然2022年受消费电子市场需求疲软等因素影响,存储芯片行业进入下行周期。但进入2023年受新一轮人工智能浪潮爆发,由AI服务器带来新增量需求,市场规模恢复到了5400亿左右。预计2024年我国存储芯片市场规模将恢复增长至5513亿元。

2024年07月11日
数据中心及电信市场促进光模块行业发展 中国厂商国际竞争力不断增强

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其中,前传主要采用10G、25G等较低速率光模块,中传主要采用50G、100G、200G等中低速光模块,回传部分采用的光模块速率最高,主要使用100G、200G、400G光模块。5G网络架构新增中传部分的传输,使其对光模块的需求上升。

2024年07月10日
半导体量测检测设备行业: 市场呈现一超多强格局 国产厂商有望持续取得突破

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量测检测设备是集成电路生产过程中仅次于薄膜沉积设备、刻蚀机、光刻机的核心设备。根据数据,2023年全球半导体量测检测设备市场规模为128.3亿美元,较上年同比增长1.6%,2019-2023年CAGR为19.1%;其中半导体量测检测设备占比约为13%。

2024年07月10日
我国超快激光器行业:下游应用场景不断发力 国产替代空间广阔

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近年得益于政策利好,我国激光产业迅速成长和壮大,并已成为新质生产力的重要推动力量。数据显示,2022年我国激光器市场规模达到1037亿元,同比增长16.78%。预计2024年我国激光器市场规模将增至1455亿元左右。因此在激光器市场不断发展下,也推动了我国激光器市场发展。

2024年07月10日
我国陶瓷电容器行业:MLCC 是最主流产品 国产化率亟待提升

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陶瓷电容器属于电容器产业,且因为体积小、电压范围大等特点,是目前我国电容器市场中使用最广、用量最大的类别。有相关数据显示,2021 年在我国电容器市场中,陶瓷电容器占比超过 50%,达到了54%。

2024年07月08日
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