光芯片，一般是由化合物半導體材料（InP和GaAs等）所制造，通過內部能級躍遷過程伴隨的光子的產生和吸收，進而實現光電信號的相互轉換。

微電子芯片采用電流信號來作為信息的載體，而光子芯片則采用頻率更高的光波來作為信息載體。相比于電子集成電路或電互聯技術，光芯片展現出了更低的傳輸損耗 、更寬的傳輸帶寬、更小的時間延遲、以及更強的抗電磁干擾能力。

此外，光互聯還可以通過使用多種復用方式（例如波分復用WDM、模分互用MDM等）來提高傳輸媒質內的通信容量。因此，建立在集成光路基礎上的片上光互聯被認為是一種極具潛力的技術，能夠有效突破傳統集成電路物理極限上的瓶頸。

光子芯片展望

回顧光芯片發展歷程，早在1969年美國的貝爾實驗室就已經提出了集成光學的概念。但因技術和商用化方面的原因，直到21世紀初，以Intel和IBM為首的企業與學術機構才開始重點發展硅芯片光學信號傳輸技術，期望能用光通路取代芯片之間的數據電路。

近年來隨著技術的發展，包括硅、氮化硅、磷化銦、III-V族化合物、鈮酸鋰、聚合物等多種材料體系已被用于研發單片集成或混合集成的光子芯片。

在過去數年里，光子集成技術的發展已經取得了許多進展和突破。

據了解，目前純光子器件已能作為獨立的功能模塊使用，但是，由于光子本身難以靈活控制光路開關，也不能作為類似微電子器件的存儲單元，純光子器件自身難以實現完整的信息處理功能，依然需借助電子器件實現。因此，完美意義上的純“光子芯片”仍處于概念階段，尚未形成可實用的系統。嚴格意義上講，當前的“光子芯片”應該是指集成了光子器件或光子功能單元的光電融合芯片，仍存在無法高密度集成光源、集成低損耗高速光電調制器等問題。

光子集成電路雖然目前仍處于初級發展階段，不過其成為光器件的主流發展趨勢已成必然。光子芯片需要與成熟的電子芯片技術融合，運用電子芯片先進的制造工藝及模塊化技術，結合光子和電子優勢的硅光技術將是未來的主流形態

硅基光電子集成芯片概念圖

高速數據處理和傳輸構成了現代計算系統的兩大支柱，而光芯片將信息和傳輸和計算提供一個重要的連接平臺，可以大幅降低信息連接所需的成本、復雜性和功率損耗。隨著光芯片技術的發展迭代，大型云計算廠商和一些企業客戶的需求都在從100G過渡到400G，400GbE的數據通信模塊出貨量翻了一倍，在2021年達到創紀錄的水平。

由此可見，光器件行業整個產業鏈都在持續向滿足更高速率、更低功耗、更低成本等方向演進升級，800G及更高速率產品也逐漸開始使用，不同細分領域都面臨新技術的迭代和升級。

目前本土光芯片/光模塊廠商主要有：芯思杰、瑞識科技、新亮智能、度亙激光、長瑞光電、立芯光電、源杰半導體、銳晶激光、索爾思光電、長光華芯、華工科技、光迅科技、新易盛、云嶺光電、敏芯半導體、博創科技、中際旭創、縱慧芯光、曦智科技、劍橋科技、凌越光電、盛為芯等企業。

?編輯：黃飛