激光器芯片产业深度调研及未来发展现状趋势分析.docx

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1、激光器芯片产业深度调研及未来发展现状趋势分析一、营销部门的组织形式具体的营销部门可有各种不同的组织形式。在现代企业，不论以 何种形式组建和行使营销职能，都必须体现“以顾客为中心”的思想。（一）职能型组织这是最常见的一种架构，由所有营销人员，如营销调研、市场策 划、新产品开发、顾客服务和销售人员等组成。一般由负责营销事务 的副总经理直接领导，管理全部的营销职能科室、部门和人员。职能型组织形式的优点是结构简单，管理方便。如果产品增多， 市场扩大，这种管理架构也会出现一些问题。例如，没有人在对一种 产品或一个市场全盘负责，可能缺少按产品或市场制订的完整营销计 划，有些产品或市场或被忽视；各科室为了争

2、得更多资源，获得比其 他部门更高的地位，相互竞争，产生矛盾营销副总经理不得不经 常调解工作纠纷。（二）地区型组织业务遍布全国甚至更大的范围，企业也可按区域组织、管理营销 事务。例如在营销部门设中国市场总经理，下设华南、华东、华北等 大区总经理，再根据需要，继续设置地区经理和销售代表等岗位。（三）产品（品牌）管理型组织企业生产多种产品或拥有多个品牌，也可按产品或品牌考虑组织 架构。通常在总产品（品牌）经理之下，按产品线（品牌）、品种分 层管理。一个企业经营的产品如果差异大，品种数量多，超过职能型 组织架构所能控制的范围，就适于建立产品（品牌）管理型组织。产品（品牌）经理的职责，包括制订产品（品牌

3、）计划，监督计 划实施，检查执行结果并采取必要的控制措施，为所负责的产品（品 牌）制订长期的竞争战略和营销政策。（四）市场管理型组织如果市场能够按顾客特有的购买习惯和偏好等细分，也可建立市 场管理型组织。它与产品（品牌）管理型组织相似，由一个总市场经 理管辖若干细分市场经理。各市场经理负责各自市场（顾客）的年度 和长期销售计划，对利润负责。这种架构的主要优点是企业可，围绕 特定消费者或用户，一体化开展营销活动。当前也有许多企业按市场型架构建立营销组织。它们在市场细分 的基础上，对潜在顾客和各细分市场，分别安排不同的团队分类管理。 有学者认为，这也是确保实现“以顾客为中心”的现代营销观念的 “唯

4、一办法”。（五）产品/市场管理型组织面向不同市场、生产多种产品的企业，确定营销组织时常常会面 临“两难”，即采用产品管理型还是市场管理型；能否吸收两种组织 形式的优点，又避免它们的不足。所以，有的企业建立起既有产品（品牌）经理，又有市场经理的矩阵组织。二、矩阵组织的管理成本高，内部也容易发生冲突，因此又产生了 新的“两难”：一是如何安排销售力量一按产品组织还是按市场 组织，或者销售力量不实行专业化；二是由谁负责定价，产品 （品牌）经理还是市场经理。绝大多数的大企业认为，只有相 当重要的产品和市场，才需要同时设置产品经理和市场经理。 也有的企业认为，管理费用高并不可怕，只要这种组织形式能 带来的

5、效益可以远远超过需要付出的成本。激光器芯片行业概 况全球信息互联规模不断扩大，纯电子信息的运算与传输能力的提 升遇到瓶颈，光电信息技术正在崛起。在传统的通信传输领域，早期 通过电缆进行信号传输，但电传输损耗大、中继距离短、承载数据量 小、信号频率提升受限，而光作为载体兼有容量大、成本低等优点， 商用传输领域已逐步被光通信系统替代。随着技术发展与成熟，光电 信息技术应用逐步拓展到医疗、消费电子和汽车等新兴领域，为行业 发展提供成长空间。光通信是以光信号为信息载体，以光纤作为传输介质，通过电光 转换，以光信号进行传输信息的系统。光通信系统传输信号过程中， 发射端通过激光器芯片进行电光转换，将电信号

6、转换为光信号，经过 光纤传输至接收端，接收端通过探测器芯片进行光电转换，将光信号 转换为电信号。高速光芯片是现代高速通讯网络的核心之一。光芯片系实现光电 信号转换的基础元件，其性能直接决定了光通信系统的传输效率。光 纤接入、4G/5G移动通信网络和数据中心等网络系统里，光芯片都是决 定信息传输速度和网络可靠性的关键。光芯片可以进一步组装加工成 光电子器件，再集成到光通信设备的收发模块实现广泛应用。光通信等应用领域中，激光器芯片和探测器芯片合称为光芯片。 光芯片是光电子器件的重要组成部分，是半导体的重要分类，其技术 代表着现代光电技术与微电子技术的前沿研究领域，其发展对光电子 产业及电子信息产业

7、具有重大影响。从产业链角度看，光芯片与其他基础构件（电芯片、结构件、辅 料等）构成光通信产业上游，产业中游为光器件，包括光组件与光模 块，产业下游组装成系统设备，最终应用于电信市场，如光纤接入、 4G/5G移动通信网络，云计算、互联网厂商数据中心等领域。光通信产业链中，组件可分为光无源组件和光有源组件。光无源 组件在系统中消耗一定能量，实现光信号的传导、分流、阻挡、过滤 等交通功能，主要包括光隔离器、光分路器、光开关、光连接器、光 背板等；光有源组件在系统中将光电信号相互转换，实现信号传输的 功能，主要包括光发射组件、光接收组件、光调制器等。光芯片加工 封装为光发射组件（TOSA）及光接收组件

8、（ROSA）,再将光收发组件、 电芯片、结构件等进一步加工成光模块。光芯片的性能直接决定光模 块的传输速率，是光通信产业链的核心之一。三、光芯片行业未来发展趋势（一）光传感应用领域的拓展，为光芯片带来更多的市场需求光芯片在消费电子市场的应用领域不断拓展。目前，智能终端方 面，已使用基于3DVCSEL激光器芯片的方案，实现3D信息传感，如人 脸识别。根据YoIe的研究报告，医疗市场方面，智能穿戴设备正在开 发基于激光器芯片及硅光技术方案，实现健康医疗的实时监测。同时，随着传统乘用车的电动化、智能化发展，高级别的辅助驾 驶技术逐步普及，核心传感器件激光雷达的应用规模将会增大。基于 不申化钱（GaA

9、s）和磷化锢（InP）的光芯片作为激光雷达的核心部件， 其未来的市场需求将会不断增加。（二）下游模块厂商布局硅光方案，大功率、小发散角、宽工作 温度DFB激光器芯片将被广泛应用随着电信骨干网络和数据中心流量快速增长，更高速率光模块的 市场需求不断凸显。传统技术主要通过多通道方案实现IOOG以上光模 块速度的提升，然而随着数据中心、核心骨干网等场景进入到40OG及 更高速率时代，单通道所需的激光器芯片速率要求将随之提高。以 400GQSFP-DDDR4硅光模块为例，需要单通道激光器芯片速率达到IOOG。 在此背景下，利用CMOS工艺进行光器件开发和集成的新一代硅光技术 成为一种趋势。硅光方案中，

10、激光器芯片仅作为外置光源，硅基芯片承担速率调 制功能，因此需将激光器芯片发射的光源耦合至硅基材料中。凭借高 度集成的制程优势，硅基材料能够整合调制器和无源光路，从而实现 调制功能与光路传导功能的集成。例如40OG光模块中，硅光技术利用 70mW大功率激光器芯片，将其发射的大功率光源分出4路光路，每一 光路以硅基调制器与无源光路波导实现IOOG的调制速率，即可实现 40OG传输速率。硅光方案使用的大功率激光器芯片，要求同时具备大 功率、高耦合效率、宽工作温度的性能指标，对激光器芯片要求更高。（三）磷化锢（InP）集成光芯片方案是满足下一代高性能网络需 求的重要发展方向为满足电信中长距离传输市场对

11、光器件高速率、高性能的需求， 现阶段广泛应用基于磷化锢（InP）集成技术的EML激光器芯片。随着 光纤接入PON市场逐步升级为25G/50G-P0N方案，基于激光器芯片、 半导体光放大器（SOA）的磷化锢集成方案，如DFB+S0A和EML+S0A, 将取代现有的分立DFB激光器芯片方案，提供更高的传输速率和更大 的输出功率。此外，下一代数据中心应用400G/800G传输速率方案，传统DFB 激光器芯片短期内无法同时满足高带宽性能、高良率的要求，需考虑 采用EML激光器芯片以实现单波长IOOG的高速传输特性。同时，随着 应用于数据中心间互联的波分相干技术普及，基于磷化锢（InP）集成 技术的光芯

12、片由于具备紧凑小型化、高密集成等特点，可应用于双密 度四通道小型可插拔封装（QSFP-DD）等更小型端口光模块，其应用规 模将进一步的提升。（四）中美贸易摩擦加快进口替代进程，给我国光芯片企业带来 增长机遇近年来中美间频繁产生贸易摩擦，美国对诸多商品征收关税，并 加大对部分中国企业的限制。由于高端光芯片技术门槛高，我国核心 光芯片的国产化率较低，主要依靠进口。根据中国光电子器件产业 技术发展路线图（2018-2022年），IOG速率以下激光器芯片国产化 率接近80%, IOG速率激光器芯片国产化率接近50%,但25G及以上高 速率激光器芯片国产化率不高，国内企业主要依赖于美日领先企业进 口。在

13、中美贸易关系存在较大不确定的背景下，国内企业开始测试并 验证国内的光芯片产品，寻求，将促进光芯片行业的自主化进程。四、光芯片行业技术水平及特点（一）光芯片特性实现要求设计与制造的紧密结合光芯片使用IIIT族半导体材料，要求芯片设计与晶圆制造环节 相互反馈与验证，以实现产品的高性能指标、高可靠性。光芯片特性 的实现与提升依靠独特的设计结构，并根据晶圆制造过程反馈的测试 情况，改良芯片设计结构并优化制造工艺，对生产工艺、人员培训、 生产流程制订与执行等环节的要求极高。而光芯片制造涉及的流程长, 相关技术、经验与管理制度需要长时间积累，对光芯片商用化制造能 力提出严苛的要求，提高了制造准入门槛，因此

14、长期且持续的工艺制 造投入所积累的生产与管理经验，是行业中非常必要的条件。（二）光芯片行业IDM模式，有助于生产流程的自主可控光芯片生产工序较多，依序为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。IDM模式更有利于各环节的自主可控，一方面， IDM模式能及时响应各类市场需求，灵活调整产品设计、生产环节的工艺参数及产线的生产计划，无需因规格需求的变更重新采购适配的大型自动化设备。另一方面，IDM模式能高效排查问题原因，精准指向产 品设计、生产工序或测试环节等问题点。此外，IDM模式能有效保护产 品设计结构与工艺制程的知识产权

15、。（三）光芯片设计与制作需同时兼顾光性能与电性能的专业知识光芯片设计与制作追求电与光转换效能的提升，涵盖的专业领域 较广。激光器芯片方面，需先在半导体材料中，有效地控制电流通道, 将电载子引入有源发光区进行电光转换，同时要求电光转换高效完成, 最后需考量激光器芯片中光的传输路径与行为表现，顺利激射光子而 避免噪声干扰。相关专业领域涵盖半导体材料、半导体制作、二极管、 激光谐振、光波导等电光领域，涵盖面广且深，需汇集相关专业领域 的人才。（四）光芯片产品可靠性验证项目多样且耗时长久光芯片的终端应用客户主要为运营商及互联网厂商，在产品性能 满足的前提下，更关注产品的可靠性及长期使用的稳定性。光芯片

16、的 应用场景可能涉及户外高温、高湿、低温等恶劣的应用场景，对其可 靠性验证的项目指标多样且耗时长久，如高温大电流长时间（5, OOO 小时）老化测试、高低温温循验证、高温高湿环境验证等，用于确保 严苛环境产品长时间操作不失效。光芯片设计定型后需进行高温老化 验证，周期通常超过二至三个季度。市场需求急迫时，光芯片供应商 需提前导入可靠性验证方案，以确保供需及时。五、全球光芯片行业发展现状光芯片主要使用光电子技术，海外在近代光电子技术起步较早、 积累较多，欧美日等发达国家陆续将光子集成产业列入国家发展战略 规划，其中，美国建立国家光子集成制造创新研究所，打造光子集成 器件研发制备平台；欧盟实施地平线2020计划，集中部署光电子集成 研究项目；日本实施先端研究开发计划，部署光电子融合系统技术开 发项目。海外光芯片拥有先发优势，通过积累核心技术及生产工艺， 逐步实现产业闭环，建立起较高的行业壁垒。