隨著人工智能、量子計算、自動駕駛產業的蓬勃發展，作為未來新一代信息產業核心支撐之一的光芯片產業迎來蓬勃發展機遇期。近年來我國及典型省市光芯片相關政策頻出，2024 年9 月廣東全國率先出臺光芯片專項政策，光芯片產業的戰略性地位和支撐性作用凸顯。本文在闡述光芯片產業內涵、產業鏈及市場規模的基礎上，聚焦美國、歐盟、日本等國家地區以及我國重點省市，梳理分析推動光芯片產業發展的相關政策措施，并對廣東發展光芯片產業提出若干建議。

一、光芯片產業概況

光芯片又稱光子芯片或光電芯片，是實現光轉電、電轉光、分路、衰減、合分波等基礎光通信功能的芯片，是光電子器件的核心組成部分，歸屬于半導體領域。與傳統的光學元件相比，光芯片具有體積小、重量輕、功耗低、集成度高等優勢，能夠實現高速、高精度、高可靠的光學信號處理和傳輸。光芯片主要按照光器件類別進行分類，具體分為光有源器件芯片和光無源器件芯片。其中，有源光芯片按應用情況分為激光器光芯片和探測器光芯片，主要包括FP 激光器光芯片、DFB 激光器光芯片、EML激光器光芯片、VCSEL 激光器光芯片、PIN 解碼器光芯片以及APD 探測器光芯片，主要應用場景包括5G 基站、數據中心、消費電子等；無源光芯片主要包括PLC 芯片和AWG 芯片，主要應用場景包括光纖、數據中心、核心網等。

（一）光芯片產業鏈

光芯片產業鏈結構：上游主要為原材料和生產設備供應商，光芯片一般采用三五族（Ⅲ-Ⅴ）元素化合物半導體為襯底，生產設備一般包括光刻機、刻蝕機、外延設備等；中游主要為研發制造有源光芯片（主要包括激光器芯片和探測器芯片）以及無源光芯片（主要包括PLC 和AWG 芯片）的光芯片制造商；下游光模塊廠商將光芯片嵌入到光器件后，再將其與其他結構部件組合封裝制成光模塊，光模塊將進一步應用于通信設備市場、電信運營市場和數據中心市場等。總體看，光芯片產業鏈上游國產替代程度低，對外依賴度高；產業鏈中游競爭激烈，國內外龍頭均致力推動產業垂直整合；產業下游處于加速發展階段，為光芯片市場需求增長提供有力支撐。

圖1 光芯片產業鏈圖譜

來源：深圳市億渡數據科技有限公司發布的《中國光芯片行業研究報告》

（二）光芯片產業市場規模

隨著云計算、大數據、物聯網、人工智能的發展，對高速、高效、低能耗的數據傳輸需求愈發迫切，而光芯片的應用為處理大規模數據提供了更為高效的解決方案，推動了AI 算法快速迭代。當前，全球光芯片市場規模持續增長，2023 年全球光芯片市場規模約為27.8 億美元，同比上升14.4%，預計2024 年全球光芯片市場規模將達到31.7 億美元1。據LightCounting 預測，2027 年全球光芯片市場規模有望達到56 億美元，CAGR 達到16%。我國光芯片市場呈強勁發展勢頭，國產替代加速推進。2023 年我國光芯片市場規模約為137.62 億元，較上年增長10.24%，預測2024 年我國光芯片市場規模將增長至151.56 億元。此外，從光芯片國產化率來看，國內相關企業僅在2.5G 和10G 光芯片領域實現核心技術的掌握，2.5G 及以下速率光芯片國產化率超過90%；10G 光芯片國產化率約60%；25Gbs 及以上的光芯片國產化率僅有4%。

二、國外相關政策措施

美國、日本、歐盟等國家及地區都大力發展光芯片產業，出臺相關政策措施（如表1），加強對本土產業鏈供應鏈建設，積極開展國際合作，限制對華出口，尋求在全球市場中占據更有利位置。

美國：提升國內生產能力，限制光芯片等半導體技術流入中國

目前，美國已形成了“加強國內芯片產業發展、鞏固盟友合作和對華技術脫鉤”為宗旨的芯片產業政策。2022 年8 月，美國總統拜登正式簽署通過《2022 年芯片與科學法案》，通過設立“美國芯片基金”“美國國防芯片基金”“美國國際安全與創新芯片基金”“美國勞動力和教育芯片基金”，撥款527 億美元實現對芯片產業的直接資金支持，并提供240億美元的投資稅抵免以給予間接資金支持，促使美國芯片先進制造能力回歸本土，減少對外部供應鏈（尤其是中國）的依賴。

2023 年9 月，美國商務部發布了《〈芯片法案〉國家安全護欄最終規則》，提出包括“擴張收回”以及“技術收回”的“護欄規則”，限制美國芯片企業投資與合作的自主權，旨在斷絕受補貼企業與受關注國家（尤其是中國）合作的可能性。2024 年10 月，“美中戰略競爭特別委員會”敦促美國商務部調查中國光子領域領軍企業等實體，并建議美政府采取措施，將硅光子設備和產品納入出口管制清單，以保護美國在日益關鍵的硅光子產業中的國家安全和競爭力。

日本：加強全球半導體合作，通過財政補貼提振光芯片產業發展

日本半導體戰略（包含光芯片）主要聚焦供應鏈多元化和提升產業競爭力。2023 年5 月，日本經濟產業省正式公布了《外匯法》法令修正案，將先進芯片制造所需的23 個品類的半導體設備列入出口管理的管制對象。2023 年6 月，日本政府批準130 億美元補充預算草案及其修訂的《半導體和數字產業戰略》，加強對尖端半導體和生成式人工智能等先進技術的研發和生產，預計到2030 年國產半導體的銷售額將增加兩倍，達到15萬億日元以上。2024 年11 月，日本首相石破茂提出了一項計劃，日本政府將在2030 財年前提供至少10 萬億日元的支持，來推動日本半導體和人工智能產業的發展。此外，日本通過加強國際合作促進供應鏈多元化，2023年6 月與荷蘭簽署《半導體領域合作備忘錄》，推動產學研合作；2023年7 月與印度簽署《半導體領域合作備忘錄》，共同開發半導體生態系統。

歐盟：首投光芯片中試線建設，呼吁政府加大對光芯片支持

歐盟的半導體戰略（包含光芯片）聚焦于增強供應鏈的自主性與安全，并在產能擴張方面采取了明確的措施。2023 年9 月，歐盟發布《芯片法案》強調，通過吸引芯片制造商及供應商的投資，提高半導體制造業的生產能力并確保供應鏈安全和彈性；通過建立危機應對機制，加大力度監測原材料及芯片供應情況等信息，進而評估歐盟半導體供應面臨的風險。2024 年11 月，歐盟宣布將投資1.33 億歐元（約合10.23 億人民幣）在荷蘭建設光芯片中試線，旨在從知識、創新到供應鏈打造一個完整的光芯片生態圈，預計于2025 年動工。

表1 國外近年來發展光芯片產業相關政策

三、我國相關政策措施

（一）國家層面

近年來，我國圍繞光芯片相關領域出臺系列相關政策（如表2），提出發展超高速、超大容量、超長距離光通信技術，強調加強光電子技術與器件的研發，提升光通信器件供給保障能力，推動光芯片國產化，降低對進口芯片的依賴。同時，圍繞光芯片的下游市場（高速寬帶網絡、5G 移動通信網絡、數據中心等）出臺諸多政策文件，進一步增強光芯片行業的需求，我國光芯片產業迎來了重大發展機遇，國產化進程進一步提速。

表2 我國光芯片產業相關政策文件序號時間發文機關政策名稱相關內容

（二）地市層面

北京、上海、江蘇、廣東等省市啟動在光芯片領域的布局，出臺相關

政策措施（如表3），前瞻性布局光芯片領域的研發及制造。

上海：前瞻性布局光芯片產業，支持相關中試平臺建設

2017 年，上海啟動實施了硅光子、類腦光子芯片等首批市級科技重大專項。目前，硅光子專項已建成了國際領先、國內唯一的具有厚硅有源與雙層氮化硅芯片流片能力的8 英寸硅光子中試平臺，具備90 納米硅光集成工藝能力。2021 年，上海印發《上海市戰略性新興產業和先導產業發展“十四五”規劃》，提出將“光子芯片與器件”納入面向未來的先導產業，前瞻性謀劃布局。2024 年，上海嘉定區印發《嘉定區進一步推進新型基礎設施建設行動方案（2024—2026 年）》，提出加快光量子芯片、關鍵芯片材料等未來芯片技術研究與應用。

北京：給予硅光芯片企業獎補，推動光芯片場景示范應用

2023 年，北京印發《北京市促進未來產業創新發展實施方案》，提出面向未來信息領域，打造未來產業策源高地，推進高性能光子計算芯片在數據中心、金融交易、生物醫藥、前沿新材料、自動駕駛等應用場景的示范應用。2023 年，北京發布《2023 年北京市高精尖產業發展資金實施指南（第一批）》，提出對開展新型智能計算芯片、硅光芯片等前沿領域中的重點工程產品首輪流片（全掩膜）的企業，按不超過產品流片費用的50%予以獎勵。

江蘇：支持光芯片研發制造，設立相關領域重大創新平臺

2023 年，江蘇印發《關于推動戰略性新興產業融合集群發展實施方案》，提出突破高端芯片設計、核心裝備及材料器件等關鍵環節，力爭在新一代微電子與光電子芯片領域搶得先發優勢，有效提升集成電路裝備與材料國產化配套能力。2023 年，蘇州印發《蘇州市政府關于加快培育未來產業的工作意見》，提出重點開發制造應用于光制造、光通信、光傳感、光醫學、光顯示等領域的光子芯片。此外，蘇州在高新區設立太湖光子中心，做大做強光芯片、光器件等細分領域。

廣東：全國率先出臺專項政策，劍指“千億級”光芯片產業集群

2024 年，廣東印發《廣東省加快推動光芯片產業創新發展行動方案（2024—2030 年）》，提出突破產業關鍵技術、加快中試轉化進程、建設創新平臺體系、推動產業集聚發展、大力培育領軍企業、加強合作協同創新等重點任務，以及關鍵材料裝備攻關工程、產業強鏈補鏈建設工程、核心產品示范應用工程等重點工程，旨在將廣東建設成為具有全球影響力的千億級光芯片產業創新高地。

表3 年典型省市光芯片產業相關政策文件

四、啟示建議

光芯片被視為新一代信息產業的基礎器件，也是我國在半導體領域有望實現“換道超車”的重要賽道。廣東作為全國電子信息產業大省，光芯片產業發展基礎較好，且可為產業發展提供豐富應用場景，為加快打造千億級光芯片產業集群，提出以下對策建議。

一是發揮舉國體制優勢，加快突破光芯片核心關鍵技術。支持龍頭企業、高校、研究機構組建重大項目技術攻關團隊，圍繞高速光通信芯片、高性能光傳感芯片、光神經網絡芯片、光量子芯片、超靈敏光傳感探測芯片、光電異質異構混合集成芯片、微腔光電子芯片、冪次增長算力光芯片等“卡脖子”領域開展研發布局，努力實現原理性突破、原始性技術積累和開創性突破。發揮專項基金作用，在基礎研究、成果轉化、龍頭企業招引、人才引進等方面給予支持，并注重支持產業鏈重點環節補鏈（涵蓋硅光材料等關鍵材料、刻蝕機等關鍵裝備、硅光集成等關鍵工藝），強化產業基礎高級化、產業鏈現代化。

二是積極應對出口管制，提升光芯片產業鏈供應鏈安全。受地緣政治等全球不確定因素影響，光芯片產業鏈供應鏈面臨前所未有的挑戰，建議圍繞光芯片產業建立供應鏈監控系統，關注各國出口管制動態，及時發現潛在風險并制定應對策略。圍繞光芯片設計研發、制造加工、封裝測試等關鍵環節，加強全產業鏈優化布局，積極吸引國內外光芯片龍頭企業在粵設立總部、投資建設重大項目。支持華為海思、太辰光、富信科技、華芯半導體等龍頭企業開展垂直整合，除光模塊廠商向上游光芯片領域進行并購之外，中游的設備集成廠商也可通過并購加強高端光芯片的研發。

三是加快中試轉化進程，推動中試及創新平臺載體建設。在佛山半導體產業園、南山智園等園區等產業園區圍繞光芯片建設概念驗證中心、研發先導線和中試線。支持中試平臺圍繞光芯片領域，提供原型制造、質量性能檢測、小批量試生產、工藝放大熟化等系列服務，推動新技術新產品加快熟化。支持廣州、深圳、珠海、東莞等地發揮半導體及集成電路產業鏈基礎優勢，加快培育光通信芯片、光傳感芯片等產業集群，打造涵蓋設計、制造、封測等環節的光芯片全產業鏈。支持廣州第三代半導體創新中心、國家第三代半導體技術創新中心深圳綜合平臺等創新平臺建設，進一步強化光芯片領域科技創新能力。

四是拓展下游應用示范，以人工智能優勢撬動光芯片發展。廣東人工智能產業規模領跑全國，截至2023 年底，廣東人工智能核心產業規模近1800 億元；人工智能發明專利累計授權數量超14 萬件，位居全國第一；大模型累計發布數量為63 個，位居全國第二。在此背景下，廣東應積極發揮人工智能領域優勢，在廣州、深圳、珠海、東莞等地依托人工智能產業集聚區，規劃建設各具特色的光芯片專業園區，大力支持光芯片在人工智能等產業的場景示范和產品應用，撬動光芯片產業發展。

執筆人：信息與知識產權研究中心邱丹逸