2024-12-19-中国信通院-信息光子技术发展与应用研究报告（2024年）_98页_5mb

报告摘要

信息光子技术发展与应用研究报告（2024年）摘要

信息光子作为光子学与信息科学的交叉领域，已成为未来信息技术的重要支撑。该报告系统分析了全球光子技术发展态势及其十大细分领域（光连接、光算存、光采集、光呈现、光通信、光计算、光存储、光感应、新型显示和光网络）的研究进展与应用前景。

核心主题与发展趋势

光子技术战略地位
光子技术被认定为新质生产力的重要引擎，在未来网络、高性能计算、智能感知等场景中应用前景广阔。在摩尔定律趋缓背景下，光电融合有望开辟“后摩尔时代”新赛道，并带动大量新兴产业的发展。
全球竞争格局激烈
中美欧日韩等经济体均将光子能力构建列为重点战略，通过国家专项推动技术研发与生态培育。例如，美国推进“国家光子计划”，欧盟布局光子集成制造平台。
市场规模与技术演进
全球光子市场规模高达9200亿美元，预计2027年将突破万亿美元。主要技术趋势包括：
- 光连接：高速率需求驱动，芯片级光互连（CPO/OIO）技术加速商业化。
- 光算存：光电混合架构成为主流，光计算在神经网络推理中优势显著，但片上训练仍处于早期阶段。
- 光采集：车载激光雷达向全固态迭代，分布式光纤传感在长距场景实现低成本高精度监测。
- 光呈现：LCD与OLED持续领先，Mini/Micro-LED、激光显示等新兴技术加速突破。
光电融合与后摩尔时代
光电融合成为后摩尔时代的关键趋势，通过功能协同（如光计算+电互连）与硬件一体化（异构集成）推动系统性能提升。预计未来光子技术将在扩展摩尔与超越CMOS方向发力。
材料与集成工艺
多体系光子材料（如硅基光电子、InP、氮化硅等）协同演进，光子集成处于从中小规模向大规模过渡阶段，2.5D/3D集成工艺逐步成熟。
应用前景
信息光子技术将在人工智能、6G通信、生物医疗等领域深化应用，支撑新型显示、自动驾驶、卫星通信等场景发展。预计十年内，光子技术将成为信息基础设施的核心支撑。