CPO(光电共封装)所需的大功率硅光激光器等关键器件,国内企业已在布局,但高端光芯片整体国产化率仍处于较低水平。从行业数据看,国产替代呈明显梯度分化:10G VCSEL/EML 等芯片国产化率不足 40%,25G 约 20%,25G 以上仅 5%,高端环节仍以海外厂商为主。国内光芯片 IDM 厂商源杰科技已在工业级大功率硅光激光器方向展开研发布局,并实现向主流光模块厂商批量供货,是观察这一进程的重要样本。

国产替代走到哪一步:梯度分化明显

光芯片是光器件与光模块的核心,当前行业处于加速阶段。竞争格局上,全球市场由美中日三国主导,部分欧洲国家拥有技术储备;国内企业追赶较快,2021 年全球光通信最具竞争力企业 10 强中,中国企业已占据 4 个席位。但国产替代率分化显著:

光芯片类别国产替代率
10G VCSEL/EML 等难度较大,不足 40%
25G20%
25G 以上5%

可以看到,速率越高,国产化率越低,25G 以上光芯片目前仍以海外厂商为主,这既是差距所在,也是替代空间所在。

关键器件布局:大功率硅光激光器

在 CPO 光引擎所需的关键光源环节,源杰科技以 IDM 模式深耕激光器芯片,建立了覆盖 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、可靠性测试验证等全流程自主可控的生产线。

据其招股说明书,公司正在研发布局未来有望应用于 CPO 光引擎的工业级 50mW/70mW CW 大功率硅光激光器,同时开发可作为高速硅基集成光模块光源的 25mW/50mW/70mW 大功率激光器,最终满足数据中心 100G DR1/400G DR4 架构需求。产品性能方面,公司表述为处于国内领先、国际先进水平。

客户方面,源杰科技已实现向海信宽带、中际旭创、博创科技、铭普光磁等国际前十大及国内主流光模块厂商批量供货,并用于中兴通讯、诺基亚等国内外大型通讯设备商。

需求侧:算力拉动下的升级逻辑

AIGC 商业化加速落地,算力基础设施的海量增长与升级换代成为趋势,直接拉动光模块增量,光芯片作为光模块中最核心的器件深度受益。同时,AIGC 的算力要求催生高速率、大带宽网络需求,推动光芯片技术升级换代;数据中心网络架构由传统三层向叶脊架构过渡,也意味着中高端光芯片有望快速放量。随着 CPO 技术渗透进入 AI 计算集群、高密度数据中心、HPC 等短距离传输领域,相关布局有望持续受益。

常见问题

CPO 光电共封装的国产替代目前卡在哪一环?

主要卡在高速率光芯片环节。行业数据显示,25G 以上光芯片国产化率仅 5%,10G VCSEL/EML 等不足 40%,高端产品仍以海外厂商为主。相对而言,CPO 光引擎所需的大功率硅光激光器,国内厂商已进入研发布局阶段。

源杰科技在 CPO 方向布局了什么?

据其招股说明书,源杰科技正在研发布局未来有望应用于 CPO 光引擎的工业级 50mW/70mW CW 大功率硅光激光器,以及可作为高速硅基集成光模块光源的 25mW/50mW/70mW 大功率激光器。公司以 IDM 模式构建了全流程自主可控生产线,产品已向多家主流光模块厂商批量供货。

光芯片国产替代的空间有多大?

从替代率梯度看,速率越高替代空间越大:25G 以上仅 5% 的国产化率意味着高端环节仍有较大提升余地。叠加算力基础设施建设带动的光模块增量与高速率升级需求,中高端光芯片的替代进程值得持续跟踪,具体节奏需以厂商实际量产与客户验证进展为准。