一、全球光互连市场爆发性增长,带动激光器芯片高景气发展
激光器芯片特指基于硅光子技术、将激光器与硅基光电子器件集成于一体的微型光信号处理芯片。它利用硅材料的光学特性,结合成熟的CMOS工艺,在单一芯片上实现光信号的产生、传输、调制与探测。
全球光互连市场爆发性增长,带动激光器芯片高景气发展。2024 年全球光互连市场规模达179亿美元,预计 2030 年全球光互连市场规模将增长至 1444 亿美元,2024-2030年期间年复合增长率达48.1%。
数据来源:观研天下数据中心整理
2024年全球激光器芯片市场规模达26 亿美元,预计 2030 年全球激光器芯片市场规模将增长至229 亿美元,2024-2030年期间年复合增长率达 44.1%。
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二、高速方案快速渗透,大功率CW激光器芯片渐成主流
根据观研报告网发布的《中国激光器芯片行业发展趋势分析与未来前景预测报告(2026-2033年)》显示,激光器芯片依据材料体系、物理结构及调制方式的差异,主要划分为 VCSEL、FP、DFB、EML、CW 五大主流品类,各类产品在数据速率、出光结构、工作波长及性能特性上形成差异化布局,适配下游不同应用场景的需求。
激光器芯片分类
| 产品类别 | 主流数据速率 | 发射方向 | 工作波长 | 产品特性 | 典型应用场景 |
| VCSEL | 25GB/50GB | 面发射结构 | 800-900nm | GaAs 衬底,工艺简单、成本低,出光方向与芯片表面垂直,易阵列化;缺点是传输距离短、输出功率低,高速调制能力有限。 | 500 米以内的短距离传输,如数据中心机柜内部传输、消费电子领域(3D 感应面部识别) |
| FP | 2.5GB/10GB | 边发射结构 | 1310-1550nm | InP/GaAs 衬底,结构简单、成本极低,2.5GB/10GB 光互连市场概览,属于多模激光器芯片;缺点是波长稳定性差、线宽宽,高速调制与长距离传输能力弱。 | 主要应用于中低速无线接入短距离市场,由于存在损耗大、传输距离短的问题,部分应用场景逐步被 DFB 激光器芯片取代 |
| DFB | 2.5GB/10GB/25GB/50GB | 边发射结构 | 1270-1610nm | InP 衬底,内置光栅实现单模激光输出,波长稳定性高、线宽窄、消光比优异;成本高于 FP/VCSEL 激光器芯片,是中低速长距离光通信的核心。 | 中长距离的传输,如 FTTx 接入网、传输网、无线基站、数据中心内部互联等 |
| EML | 10GB/25GB/50GB/100GB/200GB | 边发射集成结构 | 1270-1610nm | InP 衬底,将 DFB 激光器芯片(发光)与电吸收调制器(EAM,调制)集成在单芯片,实现 “发光 + 调制” 一体化,低啁啾、高调制速率、长距离传输能力强;是高速中长距离光通信的核心。 | 长距离传输,如高速率、远距离的电信骨干网、城域网和数据中心互联 |
| CW | 50mW/70mW/100mW | 边发射结构 | 1270-1610nm | 以 DFB 为基础的高稳定性单模激光器芯片,无调制光模块,持续输出稳定连续激光,低噪声、高功率波长一致性极佳;InP 衬底,是硅光 / CPO 外调制架构的核心光源。 | AI 算力中心 400G / 800G / 1.6T 及以上硅光光模块、NPO/CPO 高密度封装光互连产品等 |
资料来源:观研天下整理
EML 与 CW 激光器芯片为当前主流。EML 激光器芯片作为早期开发的解决方案,在 400G 及以上光互连产品中广泛应用。而近年来,具备高集成、低成本优势的硅光解决方案成为演进方向,需配套大功率 CW 激光器芯片。
2024 年EML 与 CW两类高端芯片合计市场规模达 9.7 亿美元,市场占比约 38.1%。随着 800G、1.6T 及以上高速方案快速渗透,预计到 2030 年EML 与 CW两类高端芯片合计市场规模将达 208.0 亿美元,2024-2030年复合增长率达 66.6%,市场占比将达 90.9%。
数据来源:观研天下数据中心整理
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NPO、CPO 等下一代光电集成技术的快速发展,正推动 CW 激光器芯片向大功率、高稳定性方向迭代升级。
当前,400G/800G/1.6T 主流硅光高速光互连产品,已广泛采用 50mW、70mW、100mW 等成熟功率规格的 CW 激光器芯片;而在 NPO/CPO 架构的驱动下,150mW、300mW、400mW 等高功率 CW 光源,正逐步进入新一代光互连产品的商业化研发阶段。
从增长趋势来看,不同功率规格产品呈现显著分化:50mW 及以下产品 2024-2030 年复合增长率(CAGR)为 62.5%,70mW/100mW 主力产品 CAGR 高达 127.2%,100mW 以上大功率高端 CW 芯片的 CAGR 更是达到 276.2%,高功率产品的增长弹性显著更强。
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三、美日企业主导全球激光器芯片市场,国内企业成长空间广阔
全球激光器芯片市场头部企业主要为美日企业,其中Lumentum、Broadcom 、三菱电机、住友电工、Coherent市占率分别为16.7%、14.5%、13.4%、13.3%、3.7%。相比海外头部企业,中国企业收入规模较小,但受益于中国政府及头部企业积极投资光芯片领域以及全球市场的高增长红利,中国激光器芯片企业有望实现加速发展。
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从国内龙头——源杰半导体科技股份有限公司来看,公司深度受益于激光器芯片行业的高景气周期,已成长为国内高速光芯片领域的核心力量。源杰科技成立于 2013 年,是国内稀缺的具备IDM 全流程能力的高科技企业,业务覆盖半导体晶体生长、晶圆工艺、芯片测试与封装,拥有完整独立的自主知识产权。公司核心产品为2.5G 至 50G 磷化铟激光器芯片,广泛应用于光纤到户、数据中心、5G 移动通信及工业物联网等场景。
随着 AI 算力爆发带动高速光模块需求激增,源杰科技业绩实现高速增长,2025 年营业总收入达6.01 亿元。面对下游需求的持续旺盛,公司加速产能扩张以巩固市场地位,2026 年 2 月宣布两项重大投资计划:一是投资 12.51 亿元建设光电通讯半导体芯片和器件研发生产基地二期项目;二是将50G 光芯片产业化建设项目投资额由 4.87 亿元调增至7.57 亿元,通过扩大产能、优化工艺,全力匹配 AI 时代高速光芯片的爆发式需求,进一步推动国产替代进程。
数据来源:观研天下数据中心整理(zlj)
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