AI 算力爆发拉动 800G 向 1.6T、3.2T 光模块迭代，光芯片作为光模块核心，底层材料路线直接决定带宽、功耗、成本与传输距离。

当前，光芯片底层材料正上演一场激烈的 " 三国杀 "，" 硅光、 EML、薄膜铌酸锂 " 三大技术路线各据一方，它们不仅代表着不同的物理特性，更重塑着全球光通信产业的竞争版图。在这场 " 三国杀 " 的博弈中，究竟谁能拿到通往未来的船票？

一、硅光（SiliconPhotonics）：CMOS 工艺赋能的 " 集成之王 "

（一）核心优势

硅衬底成本极低，且可复用台积电、三星等晶圆代工厂的庞大产能，硅光方案在规模化量产时具备极强的成本优势。此外，高密度集成减少了连接损耗，通常无需热电制冷器（TEC），功耗较传统方案降低 30%～50%。外置 CW 光源配合硅波导的低损耗分光能力，可实现 "1 拖 2" 甚至 "1 拖 4" 的多通道调制，大幅减少激光器芯片用量， 进一步摊薄光源成本。

（二）当前瓶颈

硅是间接带隙材料，天生 " 不会发光 "，无法片上集成高性能激光器，必须外挂光源；同时，硅波导在单通道 200Gbps 以上速率下存在传输损耗， 激光耦合效率是 " 最顽固的瓶颈 "，片上插入损耗高达 21.6dB， 这使其主要被锁定在 500 米以内的短距数据中心互连场景。 量产初期良率爬坡也是重要挑战，单通道 200G 硅光方案的良率目前仍低于单通道 100G。

（三）产业现状

硅光正处于从技术验证走向大规模商用的拐点。LightCounting 预测，2026 年硅光光模块销售额占整体市场比重将首次突破 50%；硅光芯片市场份额将由 2025 年 33% 提升至 2031 年 42%。

1、上游芯片与晶圆制造：技术壁垒最高，由 Intel 、 Broadcom（博通）、 Coherent 等国外巨头主导。Intel 的硅光平台累计出货超 800 万颗 PIC、3200 万片上集成激光器，是行业最高量产记录；三星和台积电等大型 CMOS 代工厂也已进军硅光市场。

2、中游模块封装制造：国内厂商实现快速突破，中际旭创连续多年稳居全球光互连收入前列，新易盛、光迅科技则具备 800G/1.6T 硅光模块量产能力，海光芯正打造从硅光芯片设计到模块制造的全栈能力。

3、下游需求端：主要由英伟达、谷歌、Meta、微软等海外云厂商与 AI 芯片巨头拉动，英伟达 CEO 黄仁勋指出，晶圆、封装、硅光模块全产业链供给持续紧张。

二、EML 电吸收调制激光器：成熟可靠的 " 长距之王 "

核心优势在于其具备高速调制能力，如 Lumentum 已开发出 93GHz 高调制带宽的 EML，实现 420Gbps PAM8 的超高速率。EML 能有效避免激光器芯片在高速调制下产生的啁啾效应，信号质量优异。相比直接调制激光器（DML），EML 具有传输距离长的显著优势，是 200G/lane 长距传输唯一经过商业验证的方案。经过多年迭代，EML 是当前 400G 及以上光模块中，应用最广泛的主流光源方案。

EML 芯片需要在同一芯片上集成两种功能截然不同的器件（激光器 + 调制器），外延生长和对接工艺难度极高，导致成本较高且产能受限。EML 芯片对工作温度稳定性要求极高，通常需要集成热电制冷器（TEC）和热敏电阻进行精密温控，增加了功耗和体积。此外。EML 芯片核心原材料磷化铟（InP）衬底紧缺。

EML 芯片当前处于严重供不应求状态。Lumentum 数据显示全球 EML 芯片供需缺口超 30%；集邦咨询测算，2026 年 EML 与 CW-DFB 激光器合计月产能达到 5070 万颗，较前期翻倍增长，但仍然难以匹配算力需求。

1、海外：博通、Lumentum、住友电工是全球前三大厂商，合计市占率高达 55%。Lumentum 在高端 EML 领域处于绝对领先地位，2025 年 100G/200G EML 出货量创历史新高，并展示了全球首个 400G EML。

2、国内：EML 芯片厂商的节奏整体滞后于海外，25G 以上高速光芯片国产化率仍不足 15%，但追赶速度在加快。索尔思光电（东山精密子公司）是全球范围内除 Lumentum 之外，为数不多能稳定出货 200G EML 的供应商。源杰科技 200G EML 已完成研发，100G EML 处于客户验证阶段； 仕佳光子 70mW CW 光源已开始批量出货。

三、薄膜铌酸锂（TFLN）：面向未来的 " 调制之王 "

支持超过 100GHz 的调制带宽，单通道调制速率可达 240Gbaud 以上，远超硅基（约 60～90Gbaud）和磷化铟（约 130Gbaud）方案。得益于铌酸锂极强的电光系数，TFLN 调制器驱动电压极低，功耗优势显著。Pockels 效应带来的高线性度有利于提升光信号传输质量，降低信号失真，对高阶调制格式（如 PAM4、PAM8）尤为关键。薄膜化后器件表面积可缩小约 100 倍，支持高密度集成，具备晶圆级加工能力。当前，3.2T 光模块单通道调制速率需达到 400G，传统硅基和 InP 材料性能逐渐触顶，TFLN 成为突破瓶颈的关键。

TFLN 产业链整体尚未成熟，从铌酸锂晶体生长、薄膜制备到调制器芯片加工，全链条技术壁垒极高，全球具备量产能力企业寥寥无几。光学级铌酸锂单晶长期由日本厂商垄断，衬底成本居高不下。TFLN 与硅光异质集成工艺仍在攻关，大规模量产良率、器件一致性有待持续验证。当前 TFLN 在光芯片市场占比仅约 3%，商业化尚处于早期阶段。

2026 年被行业定义为薄膜铌酸锂规模化商用元年。华泰证券测算，仅 3.2T 光模块拉动的 TFLN 调制器市场空间，2031 年有望接近 30 亿元，2029~2031 年复合增速高达 271%。

1、上游晶体与衬底：国产持续突破，天通股份、南智芯材实现光学级铌酸锂单晶国产化；济南晶正、上海新硅聚合（沪硅产业子公司）则是 LNOI 薄膜晶圆国内头部厂商。

2、中游调制器芯片：光库科技是国内唯一、全球仅三家可量产 TFLN 调制器企业，掌握核心薄膜剥离工艺，400G/800G 调制器批量供货，TFLN 业务营收占比提升至 68%，毛利率维持 48%~55%；德科立通过子公司铌奥光电布局相干通信 TFLN 调制器。

3、下游光模块集成：中际旭创在 800G/1.6T 产品采用 " 硅光 +TFLN" 混合架构；光迅科技发布全球首款 3.2T 硅光单模 NPO 模块，采用 TFLN+ 硅光异质集成方案；新易盛 TFLN 架构 800G 光模块功耗低至 11.2W，已经拿到北美云厂商批量订单。

AI 算力时代，光芯片赛道不会是零和博弈，三条技术路线不会出现单一材料垄断市场，而是根据传输距离、带宽需求、成本预算分层落地、协同发展。

短距互连场景，硅光依托 CMOS 工艺高集成度、低成本优势，主导数据中心机架内短距互连市场，伴随 CPO 光电共封装技术落地持续提升渗透率。中长距传输场景，EML 在 1.6T 时代依旧是中长距 DCI 互联、电信骨干网主力光源方案，成熟稳定的长距传输能力短期难以被替代。超高带宽下一代智算场景，TFLN 面向 3.2T、6.4T 超高速光模块，作为高性能调制方案逐步进入顶级 AI 智算中心与新一代 CPO 架构。

这场光芯片底层材料的三国争霸，最终赢家不是某一种单一材料，而是掌握系统整合能力的厂商。未来产业竞争制高点，在于率先完成硅光集成 +InP 光源 +TFLN 调制混合架构的工程化落地，融合三类材料各自优势，打造适配 AI 算力网络的光互联解决方案。

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