硅光(Silicon Photonics)
一句话定义
在硅 / 硅基衬底上,复用 CMOS 工艺集成调制器、波导、探测器等光学器件。是替代 GaAs / InP 传统方案的关键路径,也是 CPO / NPO 实现的必要前置技术。
一、技术原理
核心思路
把光学器件(调制器 / 波导 / 探测器 / 滤波器)集成到硅芯片上,复用 CMOS 工艺的大规模制造能力——这与传统使用 III-V 族半导体(上游_磷化铟 InP / GaAs)逐个封装的工艺形成鲜明对比。
flowchart LR
subgraph IIIV["传统 III-V 方案(分立器件)"]
direction TB
L1[InP 激光器]
M1[LiNbO3 调制器]
D1[InGaAs 探测器]
L1 -.- M1
M1 -.- D1
end
subgraph SiPh["硅光方案(单片集成)"]
direction TB
Chip["硅光芯片<br>━━━━━━━<br>波导 / 调制器 / PD / 滤波器"]
CW["外置 CW 激光器<br>(EML / DFB)"]
CW -.光源.-> Chip
end
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style CW fill:#fef3c7,stroke:#d97706
三维优势
| 维度 | 传统 III-V | 硅光 | 差异 |
|---|---|---|---|
| 集成度 | 分立器件 + 微组装 | 单片集成 | ↑↑↑ |
| 成本 | 受限于 InP 衬底产能 | 复用 12 寸硅 CMOS 产线 | ↓↓ |
| 量产规模 | 单台机几千颗/月 | 单 fab 几十万颗/月 | ↑↑↑ |
| 功耗 | 高 | 低 | ↓ |
| 激光器 | 单片集成 | 必须外置 CW | 引入新依赖 |
核心约束:必须外置 CW 光源
硅本身不发光(间接带隙),无法直接做激光器。硅光模块必须配套外置 CW 激光器(上游_CW光源)。这是产业链上的关键卡点:
- 海外:Lumentum / Coherent 提供高质量 CW DFB
- 国内:源杰科技 的 10mW DFB 是 1.6T 硅光模块的关键国产化突破
二、产业链位置
flowchart TB
subgraph UP[上游]
SI[硅 Wafer]
CW[CW 光源<br>EML/DFB]
EML[EML 激光器]
FOUNDRY[硅光代工<br>TSMC/GF/Tower]
end
subgraph MID[中游]
ENG[硅光引擎]
MOD[光模块]
end
subgraph DOWN[下游]
SWITCH[交换机]
CSP[云厂数据中心]
end
SI --> FOUNDRY
FOUNDRY --> ENG
CW --> MOD
EML --> MOD
ENG --> MOD
MOD --> SWITCH
SWITCH --> CSP
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三、在 中际旭创 产品中的应用
代际渗透率
| 速率 | 硅光方案 | EML 方案 | 当前主流 |
|---|---|---|---|
| 100G | 较少 | 主流 | EML |
| 400G | 部分 | 主流 | EML 为主 |
| 800G | 10km 内主力 | 长距主力 | 双平台 |
| 1.6T | 预计 >50% 渗透(2026E) | 长距 + 高规格 | 双平台 |
| 3.2T | 主导 | 配套 | 硅光主导 |
中际旭创主要硅光产品
- 800G 系列 — 800G-OSFP-8x100G / 800G-QSFP-DD 10km 内方案
- 1.6T 系列 — 1.6T-OSFP-DR8 / 1.6T-OSFP-2xFR4 采用 EML + 硅光双平台
- 相干模块 — 800G-ZR 为硅光相干方案
四、竞争格局
| 类型 | 主要玩家 | 卡位 |
|---|---|---|
| 硅光模块整机 | 中际旭创 / 新易盛 / Coherent / Lumentum | 大规模量产 |
| 硅光代工 Foundry | TSMC(COUPE)/ GlobalFoundries(Fotonix)/ Tower | 800G 起进入门槛 |
| CW 光源配套 | Lumentum / Coherent / 源杰科技 | 外置激光器供应 |
| 光引擎封装 | 天孚通信 / 太辰光 | 配套环节 |
五、与 CPO 的关系
硅光 ≠ CPO
硅光技术既可用于传统可插拔光模块,也可用于 CPO / NPO 方案的光引擎。
硅光是 CPO 实现的必要前置技术——没有硅光,就没有可大规模商用的 CPO。
但硅光 ≠ CPO:当前阶段大规模量产的硅光是可插拔模块内的硅光引擎,CPO 是更激进的封装形态。
六、跟踪指标
- A 股光模块厂硅光产能投资金额 — 中际旭创 / 光迅科技 / 新易盛
- 国产 CW 光源量产爬坡 — 源杰科技 10mW DFB 出货占比
- TSMC COUPE 工艺先进性 — 决定下一代硅光性能上限
- 硅光 vs EML 在 1.6T / 3.2T 的渗透率分化 — 路线选择信号
七、相关页面
相邻技术
CPO · NPO · LPO · 相干光 · TFLN
涉及公司
中际旭创 · 新易盛 · 光迅科技 · 天孚通信 · 源杰科技 · Coherent · Lumentum
涉及产品
800G-OSFP-8x100G · 800G-QSFP-DD · 1.6T-OSFP-DR8 · 1.6T-OSFP-2xFR4 · 800G-ZR
涉及环节
上游_CW光源 · 上游_磷化铟 InP · 中游_光引擎子系统
八、来源
- 中际旭创_2025_年报_摘要 §3 行业发展趋势 + §4 公司产品
- 中际旭创_机构研报_公司一页纸
- 中际旭创_机构研报_投资逻辑