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光通信行業(yè)技術水平及技術特點
思瀚產業(yè)研究院    2022-12-29

在現(xiàn)在的通信網(wǎng)中，光通信已成為主要的通信手段。光通信需要的光電子器件種類越來越多，要求也越來越高。

（1）高速化、集成化

高速光電子器件是實現(xiàn)高速光信息產生、傳輸、放大、探測、處理等功能的器件。光通信系統(tǒng)可分為骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)和接入網(wǎng)三個層次。高速光電子器件在光通信系統(tǒng)的各個層次都有重要應用：高速光傳輸、大容量光交換、寬帶光接入和微波光子技術。為了實現(xiàn)更高速、更寬帶光通信傳輸系統(tǒng)，高速光電子器件呈現(xiàn)出三大發(fā)展趨勢：光電子集成，光電子與微電子的融合以及多維調制與復用。

隨著光網(wǎng)絡和光通信技術向大容量、低功耗和智能化的方向發(fā)展，速率和能耗成為制約通信技術發(fā)展的兩大技術瓶頸。硅光子技術是光電子器件行業(yè)未來數(shù)年內一大重要技術發(fā)展方向。硅光子技術是利用現(xiàn)有集成電路 CMOS 工藝在硅基材料上進行光電子器件的開發(fā)和集成，結合了集成電路技術超大規(guī)模、超高精度制造的特性和光子技術超高速率、超低功耗的優(yōu)勢。根據(jù) Intel 的硅光子產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，硅光模塊產業(yè)已經進入快速發(fā)展期。根據(jù) LightCounting 數(shù)據(jù)，2020年硅光模塊市場規(guī)模約為 20 億美元，預計到 2026 年硅光模塊市場規(guī)模將接近80 億美元，硅光方案市場份額有望從 25%提升至 50%以上。

（2）小型化、低成本化

現(xiàn)在的光纖通信市場競爭越來越激烈，通信設備要求的體積越來越小，接口板包含的接口密度越來越高，功耗越來越小。傳統(tǒng)的以分立的激光器和光電檢測管為主的方案，已經不適應現(xiàn)代通信設備的要求。在此情況下，集成度較高的光電合一模塊和光電轉發(fā)器越來越受到設備制造商的青睞。

此外，在系統(tǒng)傳輸容量方面，新一代光電子器件的研究開發(fā)將更注重降低單位帶寬的傳輸成本，而不再一味追求單纖傳輸速率的突破。智能化光電子器件是光網(wǎng)絡設備降低運行維護費用、提高使用效率的關鍵。另外，光電子器件在光傳輸設備中的應用比例越來越大，對光電子元器件提出了更高的小型化要求。光電子元器件的小型化要求進一步促進了集成技術的發(fā)展，微機電系統(tǒng)（MEMS）便是小型化和集成化的技術途徑之一。