国内光模块厂商现状盘点及硅光技术发展情况

2020-08-08 14:00

硅光技术发展情况

目前，随着流媒体的快速兴起，大数据、云计算技术得到了越来越多应用，数据通信市场对容量和传输速率的要求越来越高，硅光技术具备高速率、低功耗、结构紧凑等突出优势，更适用未来高速光模块生产。

硅光技术主要是基于CMOS工艺，在同一硅基衬底上利用蚀刻的方法，同时制作光子器件和电子器件，实现光信号处理和电信号处理的深度融合，形成一个具有综合功能的完整大规模集成芯片。

传统光模块采用分立式结构，光器件部件多，封装工序复杂且需要较多人工成本。相对传统的分立式器件，硅光模块将多路激光器，调制器和多路探测器等光／电芯片都集成在硅光芯片上，体积大幅减小，有效降低材料成本、芯片成本、封装成本，同时也能有效控制功耗。硅光芯片内的功能部件主要通过光子介质传输信息，连接速度更快，因此更适合数据中心和中长距离相干通信等应用场景。

在400G光模块领域，由于单通道光芯片速率瓶颈问题，多通道的PAM4电调制方案不可或缺。而电调制带来的损耗较大，要求传统方案光模块内部激光器、调制器、DRIVER、MUX等器件更加紧凑，激光器芯片处于裸露状态，受环境损耗的可能性大幅度提升。另外通道数的增加导致器件数量增加，器件集成复杂度和工作温度提升带来的温漂问题都具备较大挑战性。

硅光方案通过高度集成能很好解决以上问题。

根据市场调研结果显示，2017年光模块的市场规模达到70亿美元，其中硅光模块只有2.6亿美元，占比不到4％；预计2024年硅光模块市场规模将会达到41.4亿美元，占比超过23％，发展潜力巨大。