摘要：
01
硅光行业走向标准化，国内产业链趋于完善
1.1 产业链：建设工艺生态，设计、制造、封装全链路发展
设计与制造方面，需加强二者的分工细化和标准统一。目前硅光设计流程比较分立，缺少紧凑模型、缺少标准链路模型、缺少必要的验证手段、软件功能单一且缺少交互、无自动化设计以及设计与工艺脱节是当前面临的主要问题。譬如硅光设计工具尚未统一、半导体CMOS 工艺无法支撑大规模集成、硅光芯片差异化设计增加工艺监测与优化难度等问题，都需要更多资源投入。
我们认为，伴随下游需求释放，以及硅光工艺逐步标准化、上下游产业链分工进一步细化，有望实现规模化生产，进一步分摊固定成本和初始投入，实现成本优化。 国内外硅光收并购频发，产业链加速迭代。
1.2 硅光光源：外置光源为当前主流方案，国内外差距较小
硅自身无法发光，光源是硅光技术亟需解决的关键问题。硅是间接带隙半导体，无法实现高效率发光。目前激光器有多种解决方案，传统方法均需要外挂激光源。a.传统方法是片外的激光源通过空间光学（FSO）和光纤耦合的办法；b.通过设计优化光芯片中的器件，减少其反射，使得光路中不再需要隔离器，激光器发出的光通过棱镜入射到光栅耦合器处；c.采用光子引线技术，在激光器芯片和硅光芯片间加工出一个三维聚合物波导，用于传输光信号；d.将激光器芯片flip chip 或者transfer print 到硅光芯片上，然后采用边缘耦合的方式将光信号耦入到硅光芯片中；e.将III-V 材料通过异质集成的方式加工到硅光芯片上，接着再对III-V 材料进行刻蚀，形成激光器；f.一个比较长远的方案是，直接在硅基上外延生长III-V 材料，形成量子点激光器。
目前，外置光源（ELS，External Light Source）为硅光模块的主流方案，未来，异质集成和单片集成为硅光光源的重要方向。采用异质集成和外延生长（单片集成）的方式，可以实现更好的集成度，减小占用面积，减少组装环节，并且仅需要晶圆级测试，因此在大规模量产时更具备成本优势，但是当前成熟度较低。随着硅基调制器、探测器、耦合器等光子集成器件逐渐成熟，高效的硅基片上光源已然成为制约硅光技术发展的瓶颈，片上激光器作为硅光芯片的“心脏”，已经成为光子学研究近十年最活跃的领域之一。
外置光源的主要指标要求包括功率、可靠性等。
光源芯片负责速率调制，但对芯片本身要求更高。硅光方案中，CW（Continuous Wave，连续波）激光器芯片作为外置光源，硅基芯片承担速率调制功能。CW大功率激光器芯片要求同时具备大功率、高耦合效率、宽工作温度的性能指标，对激光器芯片要求更高。
除功率外，耦合效率及光电转化效率、环境适应性及工作温度宽度、可靠性及寿命也是重要指标。1）可靠性：为提升出光强度，CW 光源设计中增大芯片尺寸以改善散热，在高电流和高光功率输出下，CW 光源的可靠性和寿命验证要求更为严苛；2）环境适应性：非气密封装设计要求光源能耐受环境因素，且工作温度也很大程度上影响CW 激光器的性能；3）效率：高光电转换效率降低单bit 功耗，同时也可提升芯片长期工作可靠性，高光源耦合效率，可以降低链路损耗。
70-100mW CW 光源为主流产品，更高的输出光功率为未来趋势。
当前高速光模块中，70-100mW CW 为主流产品。根据Wind-源杰科技投资者调研纪要，目前大部分主流客户需要的是70mW 的产品，这对于大多数400G和800G 光模块已经足够，同时也有部分客户采用100mW 的产品。
更高的输出光功率可以减少光源数量，从而降低成本和功耗。我们认为，单个光模块中光源数量，取决于单光源功率、硅光芯片及系统设计、传输距离等因素。目前光源驱动主要包括1 分2、1分4等方案，以70mW 为例，1分2方案会将光功率分成两道，而1分4方案光功率更弱。因此，我们认为更高的输出光功率意味着可以采用更少的光源，从而降低成本与功耗。
更高的输出光功率也是未来高速率光模块、CPO 以及OIO 等新技术的需求。1）随着波特率和通道数的增加，以及带宽从400G 增长到1.6T，光功率要求也随之增加；2）外置光源不仅适用于目前的硅光模块，还可用于CPO 硅光引擎，相比于可插拔硅光模块，CPO 应用对于CW 激光器的输出功率要求更得多。根据Springer 官网，对于CPO 应用，WDM 架构所需光芯片输出功率为286mW，DR 架构至少也需要100mW，且非制冷高功率激光器可能是CPO光源的最终解决方案。
CW 光源国内外差距较小，有望成为高速应用光芯片国产替代先锋。现在行业领先的CW 光源厂商包括日本Furukawa（古河）、美国Broadcom（博通）、美国Lumentum 、美国Coherent（相干）、日本Sumitomo Electric（住友电工）等厂商，国内源杰科技、仕佳光子、长光华芯、光迅科技等公司也有所布局。我们认为，CW 光源削减了对调制功能的需求和要求，相较于高速EML 芯片（Lightcounting 认为中国本土单波100G 光芯片较海外仍有2-3 年差距）国内外差距较小，随AI 需求爆发，有望成为国产替代先锋。
02
硅光芯片：设计制造走向统一标准化
异质集成技术是硅光芯片发展的重要方向，单片集成系长期趋势
2.1 结构与趋势：目前主流整合调制、探测、波导等，单片集成是趋势
目前光模块中硅光芯片主要整合了调制、探测、波导、耦合等功能，同时将多路调制集成单颗芯片中。仅美国Intel 公司通过片上键合异质集成技术实现光源集成的量产。
#1 调制
电光调制器是改变光信号强度、频率或相位的关键元件，完成从电信号到光信号的转换功能。电光调制器是操纵光来传输信息的设备，包括改变光的性质（如强度、相位或频率）等，在信息流量传输中扮演关键角色。
硅光是典型的外调制类型，且目前主流采用光源和调制器分立的方案。电光调制器按照调制方式可以分为直接调制（内调制）和外调制，传统的VCSEL 和DFB/FP 等均属于直接调制，而EML、铌酸锂调制器均属于外调制。其中，EML 是采用了EA（电吸收）的调制原理，在DFB 光源的基础上集成了EAM（电吸收调制器），DFB 和EAM均可采用InP 的材料，因此可以和激光源集成在一个光芯片中。而硅调制器目前与光源仍主要为分立形式。
分类来看：1）硅基载流子色散型电光调制器为当前主流。硅基载流子色散型电光调制器以等离子色散效应为调制机制，注入或清除载流子以调制载流子浓度，调节折射率，从而改变光的相位等信息。目前，基于反向PN 结电学结构的离子耗散型调制器，可以满足几十GHz 甚至上百GHz 的调制需求，目前已成为高速硅基调制器的主流；2）MZM 商业化程度较高，MRM 体积和功耗占优。马赫曾德尔调制器（MZM）和微环调制器（MRM）是两种广泛使用的主要调制器，MZM 主要通过干涉原理操纵光波，提供高精度，适用高速通信系统；MRM 利用谐振现象控制光传播，具有更小的体积和功耗。
目前，硅基调制器已可支持单波200Gb 以上速率的调制和传输。调制器主要指标包括调制效率、调制速率、插入损耗等。目前，硅基调制器的3dB 带宽可以达到67GHz以上，可以支持单波200Gb 以上速率的调制和传输。未来高效率、大带宽、低损耗的硅基调制器是实现大容量、低功耗和大动态范围光子集成回路的关键，但需要平衡三者之间的折中关系。进一步提高硅光调制器带宽，可借助于一些特殊的光学结构（如Bragg光栅型的慢光调制器），也可以借助于薄膜铌酸锂和钛酸钡等材料进行异质集成。
#2 探测
探测器将接收到的光信号转化为电信号。当光照射到硅或其他材料制成的光电二极管时，光子被吸收并产生电子-空穴对，进而形成可测量的电流，完成光电转换过程。
Ge-Si 光探测器是现在的主流成熟方案。由于硅材料对波长大于1.1μm 的光是透明的，并非有效的光吸收材料，所以需要通过外延生长锗、III-V 族键合、表面态吸收、等离子吸收等手段在硅上制备符合通信波段的光电探测器。锗（Ge）材料在1310nm 和1550nm 这两个波长的吸收系数都比较大，常用的接收端探测器一般都是采用这类材料制备。目前主流代工厂均能提供成熟的高质量Ge 生长工艺。Ge-Si 光探测器由于具有带宽大、结构紧凑、CMOS 工艺兼容等特性，更适合大规模集成，是现在的主流方案。
#3 波导
光波导用于将光源产生的光束，沿着特定路径导向到需要的位置，并在芯片内部传输信息。其核心原理是将光限制在由低折射率材料包围的高折射率区域（波导）内。常用的光波导有条型波导、脊型波导，其中条型波导结构简单紧凑，极限弯曲半径较小，主要用于一般的无源光器件；脊型波导具有较大的横向尺寸，能够以较低的耦合损耗与单模光纤进行端面耦合，被广泛使用在有源光器件中。
#4 耦合
光耦合器则主要用于实现芯片与外部器件、芯片之间的互连。常用的光耦合器包括端面耦合器和光栅耦合器，硅上光栅是目前最主流的方案。其中端面耦合器是通过在芯片端面优化设计渐变耦合结构，具有耦合光偏振不敏感和耦合带宽大的优点。光栅耦合器是利用特定的光栅结构以一定垂直角度实现光波到芯片的耦合输入/输出。 此外，还可集成分/合束器、（解）复用器件等。
异质集成技术是硅光芯片发展的重要方向。硅基光电子集成芯片的性能受限于硅材料本身的光电性能，仍存在无法高密度集成光源、集成低损耗高速光电调制器等问题。因此，利用不同种材料发挥其各自光电特性优势的硅基光电异质集成技术近年来发展迅速。硅基光电异质集成技术不仅拥有硅材料可大规模CMOS 制造的特点，同时充分发挥不同材料的优异光电特性，可实现传统硅光技术无法媲美的器件指标，实现真正意义上的硅基光电子单片集成系统。
单片集成相比混合集成优势明显，具有大规模生产潜力，是硅光技术长期发展趋势。硅光集成工艺可分为混合集成和单片集成两种方案，混合集成是指光学元件（激光器、调制器、探测器）等采用不同衬底材料集成到硅片上。单片集成是经过相同制作工艺，相同材料将不同元器件集成在同一衬底上的一体化技术，实现起来有较大技术难度，但具有结构紧凑、尺寸小、功耗低、可靠性强等优势，是未来的发展方向。此外，单片集成结构可以最高效率地利用现有的CMOS 工艺平台，实现低成本的大规模量产。当前的硅光器件依然处于演进的初级阶段，集成技术正在从混合集成向单片集成演进中。
2.2 芯片设计：PDK 为关键，专业设计公司和垂直整合公司共存
目前，硅光子的设计方法和设计工具，多效仿或来自于微电子领域的电子设计自动化（EDA）。EDA 对系统功能的实现多通过已验证元件的组合，这些元件一般包含于工艺厂提供的工艺设计包（PDK）。目前在一些硅光子多项目晶圆（MPW）流片中，工艺厂已经开始提供PDK 用于硅光子领域的设计，但是功能仍十分有限。另一方面，硅光子设计有其独特的需求，EDA 工具无法满足其自动化设计需求，亟需针对硅光子设计的硅光子设计自动化（PDA）工具。
PDK 是硅光芯片设计流程的关键。类似于EDA 的流程，硅光子设计也是从系统功能需求出发，基于功能分析和分解，设计出光子链路，并仿真获得其可实现的功能性参数；进一步地，通过物理仿真与优化，获得组成光子链路的器件结构及布图设计；然后基于器件的物理模型，分析链路集成中的寄生效应并验证链路功能性，修正设计其结构参数。PDK 充当电路设计人员和电磁器件设计人员所需的抽象级别之间的桥梁。它使电路设计人员免受制造过程细节的影响，并减少了优化每个器件几何形状的需求。
PDA市场刚刚起步，许多问题尚待解决。首先，光子不同于电子，其不确定性以及工艺敏感性促使仿真与验证更加重要，未来并行计算以及智能优化有可能广泛用于提高仿真与验证效率；其二，参数化与自动化会是未来硅光子设计的趋势，这有赖于网表生成与自动布线；最后，光电混合集成及可靠性问题也会成为PDA 工具需要解决的问题。
未来随着集成度的发展、器件设计壁垒的增加，将会使器件研发设计与线路系统仿真逐步分离。硅光器件将由代工厂与专门进行器件设计的公司提供，而设计硅光芯片的公司仅需关注其应用需求进行线路设计仿真即可，进而可以诞生出争对不同应用领域的硅光初创公司，促进硅光在包括光通信，片上光互连，光传感，激光雷达，消费光电子等众多领域的发展。
目前硅光设计环节主要参与者主要为一些硅光设计公司以及具备硅光设计部门的大公司。大公司包括Intel、Broadcom、Coherent、Marvell、Cisco、Nvidia、Juniper、Nokia、Lumentum、中际旭创、新易盛、光迅科技、华为和中兴通讯等；初创公司包括Ayar Labs、SiFotonics、Openlight、DustPhotonics、AIO Core、熹联光芯、赛勒科技、POET 等。我们认为，硅光芯片设计环节，海外龙头厂商在集成度、产业化速度方面较为领先，但国内厂商存在需求优势（下游光模块产业占优），硅光芯片环节有望奋起直追，较快缩小差距。
国际上，2010 年英特尔开发出首个50Gb/s 超短距硅基集成光收发芯片后，硅光芯片开始进入产业化阶段，目前英特尔也是在硅光领域布局最全面的公司。随后一批传统集成电路和光电巨头也迅速进入硅光子领域，Cisco 通过收购相关企业加强技术实力，Ayar Labs 也与GLOBAL FOUNDRIES 合作。国内企业在硅光设计和商业化方面也取得了显著进展。中际旭创自2019 年起组建硅光芯片开发团队，并在2021 年已具备自主研发核心技术的能力；光迅科技实现了1.6Tb/s 硅基光收发芯片的量产；新易盛通过收购Alpine 提升产品竞争力；熹联光芯通过并购和自主建设生产线实现了多款高端硅光芯片的量产。尽管国际企业在技术和速度上领先，国内企业正凭借市场需求和快速发展的技术迎头赶上。
03
硅光制造：工艺逐步走向标准化，
目前国外工艺平台较为先进
硅光制造工艺主要基于传统CMOS 工艺，但具体制造流程需要开发和调整。硅光子和微电子都是基于硅材料的半导体工艺，然而，硅光子相对于微电子工艺有其特殊性，不作修改的微电子工艺平台无法制备出高性能的硅光子器件。因此CMOS 只能提供硅基光电子加工设备，具体的工艺制备流程仍需开发。
相对于微电子工艺，硅光子对工艺节点要求较低、制备细节把握要求更高、需引入融合多种材料：
总体路径：无需更为先进的制造工艺，老式代工厂具有成本效益。目前硅光子特征尺寸约为500nm，最小尺寸在100nm 左右，相对于微电子大得多，更小的工艺节点对硅光子器件本身没有像集成电路等比缩小这样有特别大的意义。根据羲禾科技官网，较为先进的硅光产品制造工艺为45nm，而先进的集成电路工艺仅为几nm，使用光刻水平较低的老式代工厂具有成本效益。
工艺特殊性：波导尺寸可以缩小，但对尺寸和工艺误差更敏感。硅光子材料相对于可编程逻辑控制器（PLC）和磷化铟（InP）等材料体系，具有更大的折射率差，因此波导尺寸可以非常小。缺点是在相同的工艺节点下，硅光芯片对工艺精度的要求比纯电子芯片要高很多。硅光子器件对尺寸和工艺误差非常敏感，1nm 的工艺误差足以对性能带来明显影响，因此需要严格的尺寸精度控制。器件侧壁粗糙度也对波导损耗带来巨大影响，必须对制备工艺进行优化。
材料特殊性：需要引入融合多种材料完成发光、调制、探测等功能。如前所述，硅基难以发光；且没有一阶线性电光效应（影响调制）。而且，硅对1.1μm 以上波长透明，无法作为通信波段光探测器材料。为了实现硅基器件性能的突破，以硅材料为基底引入多材料是硅光子的必然选择。如硅基引入Ge 材料制作GeSi 探测器已成为一项标准工艺，需要解决外延生长过程中大的晶格失配。
SOI 是硅基光电子常用的材料平台，可用于制备各类无源及有源硅光器件。硅光用SOI（Photonics-SOI）硅片供应商主要有四家，包括法国SOITEC、日本ShinEtsu、上海新傲（沪硅产业控股）和中国台湾环球晶。其中SOITEC 承包了全球晶圆市场约 6%的市场份额，上海新傲是本土SOI 硅片供应商。
制造工艺需逐步标准化、产业链分工需进一步细化。2010 年前，重视硅光工艺的代工厂凤毛麟角导致难以实现量产；2015 年后，硅光技术进入产业化时代，但非标准化的制造工艺仍让设计厂商和晶圆厂面临较大成本压力。当前，硅光工艺仍处于逐步标准化的阶段，设计与制造尚未完全形成明确分工，例如当Fab（半导体制造厂， Semiconductor Fabrication Plant，简称Fab）厂的PDK 由于不够成熟和统一而出现问题时，实际芯片出现的问题在设计阶段并没有考虑进去，会导致产业资源可能存在重复投入，难以支撑整体成本优化。另一方面，我们认为随Fab 厂PDK 的逐步成熟，一定程度上也降低了硅光芯片设计公司的准入门槛，行业正逐步走向成熟。
国内硅光Foundry（代工厂）是短板，主流硅光工艺平台欧美居多。境外硅光流片厂可以细分为商用型和学术型：1）商用流片厂主要包括：比利时IMEC、新加坡AMF、法国LETI、美国AIM photonics、美国Global Foudries、新加坡CompoundTek、以色列TowerJazz、中国台湾台积电、瑞士STMicroelectronics、德国IHP、芬兰VTT 等；2）学术型流片厂主要包括：AIM photonics、PETRA、IME、Cornerstone 等。国内硅光流片厂主要包括：重庆联合微电子中心（CUMEC）、北京中科院微电子所（IMECAS）等。
一般来说，大多数晶圆厂提供三种不同类型的加工服务，即多项目晶片（MPW）服务、定制服务和批量生产。MPW 是许多设计者可以共享相同掩模和加工工艺的服务。因此，加工成本也会在设计者之间共享。通常，MPW 集成过程是晶圆厂中最成熟的过程，其中包括满足大多数应用要求的集成模块，如硅波导、高速调制器、Ge 光探测器、热加热器等。因此，设计者可以基于提供的模块设计他们需要的集成电路。由于每个晶片上有多个项目，因此每个步骤都应该经过协商。
国外硅光工艺平台发展较早，大多数晶圆厂使用薄SOI（绝缘体上硅）技术。波导硅层厚度不超过400nm，适合紧凑和高速设备的设计。然而，VTT 采用3um 的厚硅工艺，以占用空间和速度为代价实现超低传播损耗。MPW 是概念验证或基于研究的项目的理想平台。然而，大多数硅光子学项目需要各种额外的工艺模块或工艺变化来达到特定的设计性能。与国内相比，国外平台通常具备更小的最小工艺节点和更大的顶层硅厚度，各种波导损耗、端面耦合损耗和垂直光栅耦合损耗数据也相对较小。
硅光芯片中的器件分为无源器件和有源器件两类。无源器件主要包括耦合器、MMI （多模干涉器件）和crossing 等。常见的硅光芯片采用220nm 厚的SOI 材料，少数如Leti 和VTT 使用较厚的硅层。有源器件包括热相移器、调制器和探测器等。大多数代工厂提供的热相移器功耗约为20mW，并可通过结构优化进一步降低。基于这些元器件，可以构成光发射/接收芯片，并开展阵列化的应用，最终通过光子集成技术来实现硅光芯片。
04
硅光模块：硅光模块商业化应用稳步推进，自动化封测设备是关键
硅光模块是采用硅光子技术的光模块，近年来在光模块市场中的占比增长较为迅速。硅光模块正在实现从100G 到1.6T 模块的商业化应用，不断推进市场渗透和技术升级。国内的公司主要有华为、中兴、旭创、光迅、新易盛、海信、立讯、Sicoya 等。
国外公司包括Cisco、Broadcom、Marvell、Nokia 等，以及刚收购Intel 光模块业务的Jabil。英特尔在2016-2017 年推出100G PSM4 和CWDM4 光模块，2018 年获得了可观的市场份额，并迫使其竞争对手认真对待这项技术。2019 年，演示其基于硅光的400G 光模块。2019-2020 年，中际旭创、海信、新易盛、博创也陆续推出400G 硅光模块。Broadcom 于2021 年计划推出800G DR8 可插拔硅光模块。2024 年3 月26 日，光迅科技与思科合作推出了1.6TOSFP-XD 硅光光模块。同期，Jabil 和MaxLinear 公司联合宣布一系列基于800G硅光子学的光模块已投产。OFC2024期间，旭创演示800G和1.6Tbps 硅光模块解决方案。硅光模块从100G 开始发展，走过400G 和800G，正走向1.6T。
光引擎是实现光信号转换的核心部件，用于实现光信号的收发、传输和处理。光引擎是光模块中用于实现光电信号转换的主要部分，其性能对整个系统的传输质量和速率有直接的影响，通常由一个激光二极管和一个调制器组成，其中激光二极管负责产生激光，而调制器则将电信号转换为光信号。800G/1.6T 硅光引擎的关键技术特点是交换机容量增加至51.2TBit/s，硅光子技术支持小型化光互连并降低功耗，同时保持带宽扩展。异质集成优化电子器件性能，对数据中心互连模块至关重要。高度集成光引擎利用2.5D设计，将多种光学组件集成于一个芯片，克服空间限制。
# 封装和耦合方面：
传统光模块采用分立式结构，光器件部件多，封装工序较为复杂，从而需要投入较多人工成本，而硅光模块由于芯片的高度集成，组件与人工成本也相对减少，但从芯片到光模块，封装工艺上仍存在较多技术难点，封装良率和成本仍有待优化。
硅光的封装工艺需要从手工工艺发展为全自动工艺。根据OFC2024 行业研讨会，Jabil 的产品管理和开发总监表示，为满足 AI 应用的大批量制造需求，厂商需要具有大规模制造能力的硅光封装工艺，可预测、可拓展的硅光封装能力是目前的技术瓶颈。
# 测试方面：
传统光模块测试中需要手工将光模块一个个进行对准耦合测试，时间成本和人工成本均较高。采用硅光技术以后，由于很多光路直接在晶圆上蚀刻完成，所以测试工作的重点也转移到了晶圆生产阶段，需要采用专门的晶圆上（on-wafer）测试方法。
硅光的测试主要包括对其光、电性能的测试，测试主要分为两个阶段：晶圆级测试和封装后的模块级性能测试。晶圆级测试，指在晶圆生产完成后，借助于探针台对晶圆上各个单元或者子单元进行测试和筛选；封装后的模块级性能测试，当器件封装成模块之后，需要验证模块在不同环境温度下发射机、接收机的性能与相关规范的符合性，这些测试是在发送或接收正常速率的光/电信号时进行的，并必须严格参考相关规范要求。目前测试过程中主要还存在自动化程度不高、测试标准不统一以及测试成本较高等问题。
从封测设备服务提供商来看，国外厂商主要有ASM、Kulicke & Soffa 等，国内罗博特科参股公司ficonTEC、苏州猎奇智能也涉及硅光组装、封装、测试和贴片设备。1）ficonTEC 提供产品能无缝衔接生产线的独立整机设备，采用成熟的行业公认的装配技术—微定位，有源/无源精密耦合，焊接，钎焊以及/或者粘接，以及光学检测，独立整机设备有望实现多线生产。同时公司也有独立设备提供全自动测试、贴片、以及耦合等单独生产流程支持；2）猎奇在测试、贴片、耦合设备均有涉猎，其光学模块测试设备有外观检测、老化测试和光电性能测试，有效覆盖了硅光生产的测试需求。同时耦合设备方面，目前主要覆盖有10/40/100/400G 的硅光模块。对于贴片设备，于OFC2024 展示包括高速高精度多芯片多角度贴装设备、COC 器件老化测试设备、高精度共晶贴片设备以及实时对准贴片设备在内的多款精品。
05
微观视角：海内外硅光产业公司介绍
5.1 海外龙头公司
Intel ：公司深耕硅光子技术，主导高带宽光通信市场。
公司是全球最大的个人计算机零件和CPU 制造商，为计算机工业提供关键元件，如微处理器、芯片组、板卡、系统及软件等。20 多年前已开始在实验室投资开发硅光子技术，拥有高带宽、高能效连接的硅光子技术。提供硅光子学可插入光模块产品，包括100G，400G，800G 和1.6T 的速率以及QSFP28 和QSFP-DD 等不同的光模块类型。
硅光子领域的先驱，硅光研发方面投入大量资金。早在2001 年初，公司收购一家小型光模块公司，从而进入光学行业并参与管理该行业的标准机构。2004 年以来，从架构设计到制造，英特尔实验室一直是硅光子学研究的先驱。2010 年，推出世界上第一个运行速度为50gbps 的硅基光子数据连接。2016-2017 年推出100G PSM4 和CWDM4 光模块之前，已经内部开发硅光技术超过20 年。2018 年，获得硅光子领域可观的市场份额，使其他竞争对手开始重视硅光子技术。在2019 年英特尔互联日（Intel Interconnect Day 2019）上，演示了其基于硅光的400G 光模块。2020 年成功地将1.6 Tbps 硅光子引擎与12.8 Tbps 可编程以太网交换机集成在一起。2023 年，将光模块制造和客户支持剥离给Jabil 的同时，保留了SiP 芯片设计和芯片制造能力。2024 年，基于公司200G Per Lane PIC，华拓ATOP 开发1.6T 硅光模块和800G 2*FR4 硅光模块。在OFC2024 上，展示支持1.6Tbps 的可插拔连接应用的硅光收发芯片和与CPU 共封装的OCI 光学I/O 芯片。LightCounting 评价公司将计划继续开发CPO 光器件，最终将用于服务器到交换机甚至芯片到芯片互连的长期战略。
Cisco ：全球领先的技术公司，业务全球发展。
公司的主要活动是设计，开发，制造，营销和技术支持网络以及与通信和信息技术行业相关的其他产品和服务。共有五种产品类型：转换、先进技术、路由器、服务和其他。公司的人才、产品和合作伙伴都致力于帮助社会实现安全互联，并且把握未来的数字化机遇。多次收购快速布局硅光，已推出1.6T 硅光模块。公司已经收购了包括 CoreOptics、 Luxtera、Lightwire 等硅光子公司，并于2021 年收购Acacia。其中Luxtera、Acacia 等光通信子公司拥有硅光和数字相干等先进光通信技术，支持云基础架构不断突破容量和
距离的上限，Acacia 的产品定位为光互连组件（嵌入式模块，可插拔模块和半导体）的关键供应商。OFC2022 上，与多家厂商进行400G ZR DCO 的互联互通演示与测试，采用独特的硅光子集成电路，将光学处理单元进一步微型化。2024 年3 月26 日，联合光迅科技推出 1.6T OSFP-XD 硅光模块，采用先进的 CMOS 技术实现高度集成、简化封装和大规模生产。
中际旭创：全球光模块龙头，自研硅光芯片
深耕光通信领域，成就全球光模块行业龙头。中际旭创主营业务为高端光模块以及光器件的研发、生产及销售，为云数据中心客户提供100G、200G、400G 和800G 的高速光模块，为电信设备商客户提供5G 前传、中传和回传光模块，应用于城域网、骨干网和核心网传输光模块以及应用于固网FTTX 光纤接入的光器件等高端整体解决方案。根据Lightcounting 官网，2023 年公司已成为全球第一大光模块厂商。
自研硅光芯片，硅光方案光模块持续迭代并量产出货。早在2017 年，便开始组建自己的硅光芯片开发团队，并在OFC 2019 上首次展示了基于硅光子的400G QSFP-DD DR4 DEMO 产品。2022 年，在OFC 2022 现场展示了基于自主设计硅光芯片800G 可插拔OSFP 2*FR4 和QSFP-DD DR8+硅光光模块。2022 年一季度已开始已经向海外客户送样400G 硅光和800G 硅光模块。2023 年，公司在OFC 2023 现场演示基于5nm DSP 和先进硅光子技术的第二代800G 光模块。2023 年9 月，宣布与Tower Semiconductor 合作开发基于TowerSemi 硅光工艺平台（PH18）的多代高速光模块，产品已处于生产中。OFC2024 期间现场演示面向人工智能和数据中心应用的800G 和1.6Tbps 硅光模块解决方案，包括采用自研硅光芯片和线性Driver/TIA 的1.6T-DR8 OSFP 模块以及搭载自研硅光芯片相干引擎的硅光800G-ZR OSFP 相干模块。2024 年7 月，已有400G 和800G 部分型号的硅光模块开始给客户批量出货，同时还给更多的客户送测了800G 和1.6T 硅光模块。
光迅科技：垂直化布局成就光器件龙头，子公司硅光布局领先
垂直化布局成就行业龙头，国家队打造产业标准。公司主营光电子器件、模块和子系统产品的研发、生产及销售，产品主要应用于电信光通信网络和数据中心网络，是国内首家上市的光电子器件企业。据光迅科技2023H1 半年报援引行业机构数据，2022Q2-2023Q1 公司在全球光器件行业排名第四，在电信传输、数据通信、接入网三大细分市场的全球排名分别为第4、5、3 名。根据Lightcounting 官网，2016-2022 年公司始终位于全球光模块厂商排名前十。公司股权结构集中，烽火科技为公司第一控股股东，控股36.66%，国务院国资委为最终实控人。
自研光芯片覆盖硅光平台，与思科联合推出1.6T 硅光模块。光电芯片方面，公司有PLC（平面光波导）、III-V（三五族化合物）、SiP（硅光）三大光电芯片平台，其中硅光平台支持直接调制和相干调制方案。截至2023 年9 月，公司硅光工艺平台已完全成熟，400G DR4 硅光模块已实现批量发货；基于同样工艺平台的800G DR8 硅光高速模块送样验证进展顺利，并已具备大批量生产能力，该模块CW 激光器、探测器芯片等核心光芯片实现自研，大功率CW 激光器稳定性、可靠性处于业界领先水平。在OFC 2024 大会上，公司与思科合作推出了1.6T OSFP-XD 硅光光模块，速率可支持至单波200G。公司联合英特尔、英伟达等十二家行业领先的网络、半导体和光学公司宣布成立LPO MSA（线性可插拔光学多源协议），旨在开发网络设备和光学模块的规范。 （来源：海通证券研究所）
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