25G以上光芯片国产化率仅5%，高端市场仍由海外厂商主导，技术瓶颈主要卡在高速率激光器芯片的外延生长、光栅工艺与高频测试等全流程环节。光芯片是实现光转电、电转光等基础光通信功能的核心，也是光器件和光模块的核心，其技术壁垒高、生产工艺复杂，导致产业投入极高而回报偏慢。目前全球光芯片市场由美中日三国占据主导地位，国产替代率分化明显——10G VCSEL/EML等芯片国产化率不足40%，25G光芯片为20%，而25G以上光芯片的国产化率仅有5%。
高速率光芯片的技术壁垒
25G以上光芯片属于高端激光器芯片，其制造难度呈指数级上升。以国内光芯片IDM厂商源杰科技为例，其全流程业务体系覆盖MOCVD外延生长、光栅工艺、光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动化芯片测试、芯片高频测试、可靠性测试验证等环节，这些环节均需自主可控。
其中，外延生长决定了芯片发光区的晶体质量与波长精度，光栅工艺直接影响激光器的单模特性与稳定性，而高频测试则验证芯片在高速率下的信号完整性。越高速率的芯片，对这三项工艺的精度要求越苛刻，这也是国产化率随速率提升而急剧下降的核心原因。
国产厂商的追赶路径
尽管高端光芯片国产化率偏低，国内企业追赶速度并不慢。2021年全球光通信最具竞争力企业10强中，中国企业占据4席，其中光迅科技和中际旭创进入前5。在光模块环节，中际旭创、海信宽带、光迅科技已跻身全球前列，为上游光芯片提供了应用牵引。
以源杰科技为代表的IDM厂商正加速布局高速率产品。根据其招股说明书，公司在研项目包括：应用于数据中心400G、800G高速光模块的100G EML激光器，应用于400G DR4架构的高速硅光模块，以及面向CPO光引擎的工业级50mW/70mW CW大功率硅光激光器。此外，50G激光器芯片可满足200G、400G高速光模块需求，产品性能处于国内领先、国际先进水平。
算力需求驱动行业加速
AIGC商业化应用加速落地背景下，算力基础设施的海量增长和升级换代成为必然趋势。算力需求从三方面拉动光芯片：一是直接拉动光模块增量，光芯片作为最核心器件深度受益；二是高速率、大带宽的网络需求推动光模块向更高速率演进，带动光芯片技术升级；三是数据中心网络架构从传统三层向叶脊架构过渡，中高端光芯片有望快速放量。
常见问题
25G以上光芯片国产化率低的原因是什么？
核心原因在于高速率激光器芯片的外延生长、光栅工艺与高频测试等环节技术难度极高，且这些环节需要全流程自主可控的产线支撑。越高速率的芯片对工艺精度的要求越苛刻，投入大、回报慢，导致国产替代进程缓慢。
国内有哪些光芯片代表性企业？
源杰科技是国内光芯片IDM领先厂商，专注于激光器芯片研发生产，主要产品包括2.5G、10G和25G及更高速率激光器芯片系列产品，应用于光纤接入、4G/5G移动通信网络和数据中心等领域。此外，光迅科技、博创科技等也是国内光芯片领域的重要上市企业。
国产光芯片的突破口在哪里？
突破口在于高速率产品的研发布局。源杰科技正在开发100G激光器芯片以满足400G、800G高速光模块需求，50G激光器芯片满足200G、400G需求，大功率硅光激光器芯片则面向CPO光电共封装等前沿应用场景，这些在研项目有望逐步缩小与海外厂商的差距。