近年來，國家對集成電路產業越來越重視，國內企業也迎來了高速發展的機遇，芯片的突破帶動了整個半導體行業的飛躍。隨著摩爾定律趨于極限，未來的芯片產業將迎來新的機遇和挑戰，光子集成技術是一個新的選擇。

助力大國崛起的光子芯片

曾經有研究人員將磷化銦的發光屬性和硅的光路由能力整合到單一混合芯片中，當給磷化銦施加電壓的時候，光進入硅片的波導，產生持續的激光束，這種激光束可驅動其他的硅光子器件，于是光子芯片的設想就誕生了。

隨著5G和物聯網的發展，光通訊成為中國崛起的關鍵技術，而光子芯片是其中最核心的部件。光子芯片是組成光模塊的關鍵技術。國家也意識到了光子芯片的重要性，2016年底，國務院發布《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》，其中指出要“提升新型片式元件、光通信器件、專用電子材料供給保障能力，加強可見光通信技術的研發”；至此，發展光子芯片技術上升為國家戰略。

我國的光子芯片技術落后很多

光通信產業包括光系統設備、光纖光纜、底層光器件及光芯片四大細分領域，在光系統設備、光纖光纜兩大塊，我國是處于全球領先的地位。但是，底層光器件及光芯片這兩塊上，我國嚴重依賴于進口，核心技術落后是不爭的事實。

目前全球的光子芯片市場以博通、三菱、飛思卡爾等企業為主，它們壟斷全球主要的市場。而國內雖然出現了華為、中興、大唐、光迅、中天等企業，但核心技術仍處于落后，尤其是在高集成、高速率、大容量的芯片領域。在光器件市場方面，目前以美日公司為主，全球十大光器件廠商，一大半在它們那邊。

我國的光子芯片產業面臨著很多技術難點，如光子芯片的制造工藝和器件稀缺是目前面臨的痛點。由于過長的波長限制芯片體積微縮的可能，同時光學裝置須要更精確的做工，光束傳輸的些微偏差會造成巨大的問題，相對需要高技術及高成本；光電子需要小尺寸、大帶寬、低功耗的調制器；陶瓷套管/插芯、光收發接口等技術也是國內困擾企業的難題。特別是在有源器件方面，我國僅幾家能生產探測器管芯，而且偏向于低速率。

國內該如何破局？

一、加大產學研投入發展光子芯片核心技術

光子芯片發展最關鍵的就是掌握核心技術，而國內形成了很多的光子芯片研究區域，上海、武漢等地均形成了很多產學研機構研究光子芯片，也取得了不錯的成績。近年來，北京也加入其中，2013年，38所光電集成研究中心與ePIXfab聯合在北京舉辦“ePIXfab硅光子研討會”，未來，將會有更多的機構加入光子研究。

二、建設相關的光器件產業集群

目前，我國尚未形成具有全球影響力的光器件產業群，這是發展光子芯片產業的一大痛點。隨著國內企業實力的增強，光子芯片廠商需要更多的國產器件，才能掌握自己的命運，但同時要求國內企業在光器件性能上達到國際領先的水準。

三、扶持幾大有影響力的核“芯”企業

在芯片的國產化道路上，注定有企業成為先鋒，而國內的華為、大唐、光迅、中天等企業發展迅速，且具有自己的核心技術和優勢。如光迅科技的25G EML芯片預計明年開始批量供貨，未來光迅科技的目標是在高端芯片領域實現進口替代。

我國的光芯片研發能力提升，助力5G和云計算

由于我國光芯片產業起步較晚，落后于國外很多，如今整個產業的發展相對滯后。但隨著國家重視，近年來也取得了很多成績。近日，中國的光子技術迎來利好消息，我們的科研人員與國際研究人員一起利用硅光子集成技術開發出了一款通用光量子計算芯片。據悉，這款芯片能夠執行不同的量子信息處理任務，這是推動光量子計算機大規模實用化的關鍵一步。光芯的自給率在穩步提升，國內的光器件企業市場份額增加。

光子芯片技術為何如此重要？這是因為它是我們實現云計算和通訊的關鍵技術，也是中國建設成為通訊大國的必經之路。