通信光互聯(lián)行業(yè)：CW激光器重構(gòu)全球光芯片產(chǎn)業(yè)格局，IDM模式構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈壁壘.pdf

通信光互聯(lián)行業(yè)：CW激光器重構(gòu)全球光芯片產(chǎn)業(yè)格局，IDM模式構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈壁壘。面對光互聯(lián)行業(yè)硅光發(fā)展趨勢，本篇報告詳細(xì)研究激光器芯片技術(shù)原理，CW 激光器在硅光產(chǎn)品中的功能 定位與價值量，激光器芯片設(shè)計與制造難點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈壁壘等系列問題。我們認(rèn)為，國內(nèi)外企業(yè)最新 CW 激 光器產(chǎn)品不存在代際差距，國產(chǎn)替代將重構(gòu)全球光芯片產(chǎn)業(yè)格局。

技術(shù)路徑分化趨勢清晰，CW 激光器成為硅光架構(gòu)重要配置。數(shù)據(jù)中心下游 scale up 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，成為 CPO/NPO 等新興光互聯(lián)技術(shù)重要的應(yīng)用場景；而 CPO/NPO 的規(guī)模化應(yīng)用將驅(qū)動硅光架構(gòu)有望成為光互 聯(lián)行業(yè)主流技術(shù)路徑。對于硅光光互連產(chǎn)品，BOM 結(jié)構(gòu)重構(gòu)，原有的分立調(diào)制器與大量無源光器件被集成 為一顆硅光芯片（PIC），PCB 與機(jī)構(gòu)件也被大幅簡化；由于硅材料本身發(fā)光效率低，難以直接實(shí)現(xiàn)高效光 發(fā)射。當(dāng)前外置 CW（連續(xù)波）光源成為硅光光模塊的主流方案。

激光器芯片市場增速陡峭，2030 年市場或?qū)⒊^ 200 億美元。Scale up 網(wǎng)絡(luò)要求實(shí)現(xiàn)超高帶寬、超低延 遲。光互聯(lián)成為支撐萬億級大模型與高實(shí)時性應(yīng)用的關(guān)鍵解決方案。在此技術(shù)趨勢下，全球激光器芯片市 場規(guī)模或?qū)⒂?2024 年的 26 億美元增長至 2030 年 229 億美元，年復(fù)合增長率為 44.1%。其中數(shù)據(jù)中心領(lǐng) 域貢獻(xiàn)主要增量，2024 年市場規(guī)模 16 億美元，預(yù)計 2030 年達(dá)到 211 億美元，年復(fù)合增長率高達(dá) 53.4%。

CW 激光器芯片功能定位：大功率分路供能，實(shí)現(xiàn)降本及簡化封裝。硅光模塊所用的 CW 光源，是以大功 率 DFB 激光器作為獨(dú)立外置光源，單獨(dú)配置在 PIC 之外，輸出的連續(xù)光通過波導(dǎo)結(jié)構(gòu)導(dǎo)入 PIC，由硅光平 臺上的調(diào)制器完成信號調(diào)制。相比 EML 芯片，CW 激光芯片由于專注于穩(wěn)定光生成，無需集成調(diào)制器，設(shè) 計難度有所降低。硅光架構(gòu)下，用少量幾顆大功率 CW 激光器“分路”供能，同樣速率光模塊產(chǎn)品所需激 光器芯片數(shù)量將減少，盡管單個高功率激光器價值提升，但單個產(chǎn)品中的整體價值將有所下降，實(shí)現(xiàn)節(jié)省 成本和簡化封裝。