硅光（Silicon Photonics）
在标准 CMOS 硅晶圆上集成光子器件，使光信号的产生、调制、传输与探测可以与电路同台制造——这既是 CPO 实现路径的底层工艺，也是光互联从"外挂盒子"走向"芯片原生"的关键一步（据硅光芯片纪要）。
是什么
硅光（Silicon Photonics，缩写 SiPh）是一种在硅基底（通常是 SOI，即绝缘体上硅）上制造光子集成回路的技术路线。其核心思路是：把激光器、调制器、波导、探测器等光学功能器件和硅电路集成到同一芯片或同一封装内，借助成熟的半导体代工体系大规模量产。
与传统 磷化铟（InP）或砷化镓（GaAs）光芯片相比，硅光的核心优势在于：
- 工艺兼容性：可直接借用 CMOS 晶圆厂的设备，与电路制造共线；
- 集成密度：波导尺寸远小于 InP，单芯片可集成更多光功能单元；
- 量产经济性：随着 先进封装 和代工技术成熟，硅光芯片的成本随规模快速下降。
主要劣势是硅本身不能直接发光（间接带隙材料），需要外接或混合集成激光光源（通常由 源杰科技 等厂商提供的 CW 激光器芯片补光），或采用键合技术将 InP 激光器与硅光波导耦合。
为什么重要
AI 数据中心的互联带宽需求正在以指数速度扩张。2-03-高速互联 子行业页显示，全球光模块 2026 年预计达 $194 亿（YoY +52%），而速率每代翻倍（800G → 1.6T → 3.2T）的迭代压力持续压缩传统可插拔光模块的性能余量。在这一背景下，硅光在三条路径上成为核心使能技术（据2-03）：
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800G/1.6T 可插拔光模块：硅光调制器的高带宽、低功耗使其成为高端光模块的主流选项之一，博创科技、光迅科技 等均在布局硅光模块产品线（据硅光芯片纪要）。
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CPO 的底层工艺：CPO（共封装光学）把光引擎与交换芯片封装在一起，硅光是实现 CPO 最有竞争力的集成方式之一——台积电 推出的 COUPE（Co-packaged Optics Using Photonic Edge）平台即以硅光工艺为基础（据2-13-光互联）。
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片内光互联（光学 I/O Chiplet）：Ayar Labs 的 TeraPHY 产品将硅光做成 Chiplet，用光信号替代封装内的铜互联，把带宽瓶颈从板级推到了芯片封装层。
东吴证券硅光模块专题数据显示：全球硅光模块市场 2025 年约 ¥631.1 亿 → 2030 年预计 ¥2,632.8 亿，CAGR 约 33.06%，其中数据通信占比约 72.31%（据2-13-光互联）。
技术路线与瓶颈
主流技术路线
硅光产业链按集成方式可分为三类路线：
| 路线 | 说明 | 代表工艺/厂商 |
|---|---|---|
| SOI 硅光波导 + 外置光源 | 调制器与探测器做在 SOI 上，CW 激光器外挂 | 台积电 COUPE、格芯 SiPh PDK |
| InP-on-Si 异质集成 | 用键合工艺将 InP 激光器与 Si 波导融合 | Lumentum、Coherent |
| 单片全集成（远期） | 发光器件与调制探测全部做在同一硅片上 | 技术尚未商业化 |
格芯 是硅光代工领域的早期开拓者，台积电 近年借助 COUPE 平台切入并加速产业化，Ayar Labs 的第三代产品即转至 台积电 代工（据2-13-光互联）。
主要瓶颈
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光源集成难题：硅不发光，光源引入（外置耦合或键合）是成品率与成本的核心挑战；源杰科技 主攻高功率 CW 激光器（已布局 300mW 产品），正是为解决此瓶颈（据源杰科技公司页）。
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良率与封装良率：光学对准公差在微米量级，批量封装良率低于电子器件，是 CPO/硅光量产的核心卡点。
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标准化缺失：硅光 PDK（工艺设计套件）在不同代工厂间互不兼容，设计迁移成本高。
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国内工艺能力薄弱：国内硅光晶圆制造能力仍以海外代工为主，自主 PDK 和自主流片能力有限，仕佳光子 在无源/有源光芯片领域布局了部分工艺能力（据仕佳光子公司页），但与 台积电 的 COUPE 平台仍有差距。
产业链玩家
国际
- Intel：硅光领域最早规模量产的厂商之一，拥有自建硅光晶圆线，推出 Intel Silicon Photonics 产品系列，包括应用于 800G 光模块的硅光芯片（据硅光芯片纪要）。
- Lumentum：覆盖 EML 激光器、CPO 光引擎，并深度布局 OCS（光交换），CPO 和硅光技术是其 TAM 扩展的核心（据Lumentum公司页）。
- Coherent：高功率 CW 激光器芯片直接竞争对手，同时在 InP-on-Si 异质集成路线上有积累（据硅光芯片纪要）。
- 台积电：以 COUPE 平台作为 CPO 产业化切入口，为 Ayar Labs 第三代产品提供代工（据2-13-光互联）。
- 格芯：早期提供硅光 PDK 与代工服务，Ayar Labs 早期曾使用其 CPO 服务。
- Ayar Labs：以 TeraPHY 光学 I/O Chiplet 为核心，将硅光做成封装内光互联方案，产业股东涵盖 NVIDIA、Intel、AMD（[据Ayar Labs公司页](../公司/Ayar Labs.md)）。
国内
- 仕佳光子（688313.SH）：以 IDM 方式覆盖 PLC/AWG 无源芯片与 DFB/EML/CW 有源光芯片，同时布局 CPO/光电共封配套器件；2025 年营业收入 ￥21.29 亿元，毛利率从 2023 年 19% 升至 35%（据仕佳光子公司页）。
- 源杰科技（688498.SH）：专注高速光芯片 IDM，CW 激光器芯片是其面向硅光/CPO 路线的关键布局，2025 年销售收入 ￥6.0 亿、毛利率 58%；自产光栅工艺成本显著低于外购（据源杰科技公司页）。
- 光迅科技（002281.SZ）：央企背景，垂直整合光模块+光芯片，布局 CPO 与硅光模块产品线（据硅光芯片纪要）。
- 博创科技（300548.SZ）：无源光器件与 MPO 连接器基本盘，布局硅光与 CPO 方向（据博创科技公司页）。
与 CPO / LPO 的关系
硅光、CPO、LPO 是光互联产业经常同框的三个概念，但三者逻辑层次不同：
- 硅光（SiPh）是工艺 / 材料平台：描述如何制造光芯片，是 CPO 的一种底层实现路径，但 CPO 也可以用 InP 器件实现。
- CPO（共封装光学）是封装范式：把光引擎与交换芯片共封装，核心是改变互联形态，而非指定某种光材料。CPO 的量产时间线是 2026-2027 年开始规模上量（据2-03）。
- LPO（线性直驱光模块）是可插拔产品路线：省掉 DSP，用线性信号直连激光器，仍属于前面板可插拔形态，与 CPO 是平行竞争关系，而非上下游。
简言之：硅光是做光的"芯片工艺"，CPO 是封装"去前面板"的范式，LPO 是短期成本优化的产品路线。三者可以组合（硅光 CPO）、也可以分离（InP CPO、LPO 用传统 EML）。投资分析中将三者混淆是常见误区。