光子集成电路市场规模、份额和行业分析，按应用（电信、数据中心、生物医学、量子计算等）、按集成类型（单片、混合和模块）、按组件（激光器、MUX/DEMUX、调制器） 、光放大器、探测器、衰减器等）以及 2024 年 � 2032 年区域预测

2023年全球光子集成电路市场规模为121.8亿美元。预计该市场将从2024年的145.1亿美元增长到2032年的656.9亿美元，预测期内复合年增长率为20.8%。< /p>

光子集成电路（PIC）由排列在微芯片上的两个或多个光子元件组成，形成工作电路，也称为光子芯片。光子元件利用光子而不是电子作为能源。

光子集成电路市场的增长预计将受到对更快数据传输速率日益增长的需求的推动，特别是在电信和数据中心。 5G 网络的扩展和即将向 6G 的转变需要结合光子学来管理前所未有的数据量和通信速度，从而进一步推动 PIC 的采用。此外，量子计算和通信等尖端技术的使用很大程度上依赖于 PIC 来操纵单个光子，从而使这些领域取得了重大进展。因此，这些因素正在增加光子集成电路的市场份额。

COVID-19 大流行对光子集成电路市场产生了复杂的影响。虽然它带来了供应链中断等挑战，但也加速了对数字通信的需求和 PIC 等先进技术的采用。随着各行业适应大流行后的形势，在电信基础设施和数字化转型计划持续投资的推动下，PIC 市场的长期前景仍然乐观。

生成人工智能的影响

光子集成电路生成式人工智能的先进技术能力推动市场增长

光子学是生成式 AI 的一项关键支持技术，可提供下一波 AI 开发所需的计算能力、低延迟、互连、能源效率和加速。光子学的集成预计将成为未来支持大型语言模型和其他生成式人工智能应用的基础设施的重要组成部分。

与数字电子解决方案相比，光子集成电路可以降低人工智能硬件加速器的功耗。数据移动在电力使用中占主导地位，而光子学可以更有效地移动数据。

光子集成电路市场趋势

人工智能与光子集成电路的集成是一个关键趋势

人工智能和光子学之间的合作跨越各个领域，光子学通过促进高速人工智能网络和实现新型信息处理机器（IPM）来利用人工智能功能。光子电路与人工智能和机器学习算法的集成是一种新兴趋势，可以增强光网络的适应性和性能。特别是，机器学习可用于自动优化参数，以提高 PIC 设计和生产过程中的性能和产量。

人工智能算法可以集成到用于光学计算应用的 PIC 中，利用光学固有的并行性，通过利用光信号执行特定的计算任务来实现更快、更高效的处理。此外，phPIC 不仅提供 heightened 性能，还提供了提高能源效率的途径，同时支持小型化以最大限度地降低功耗。

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光子集成电路市场增长因素

电信和数据中心不断增长的应用有助于市场增长

由于传统 IC 无法支持更高传输速度的需求，PIC 被广泛应用于电信公司和数据中心。高容量网络和5G技术的增长进一步加快了对速度的需求。无源元件和收发器的出现和广泛接受已经确立了 PIC 技术在电信领域的地位，而 5G 发展的重点主要集中在无线和无线电技术上。

光子学和光纤在新一代基站的信号传输中发挥着至关重要的作用。许多制造商利用高水平的创新来开发符合特定要求的经济高效的混合 PIC 硬件。此外，云应用程序数量的不断增加正在迅速增加数据中心需要管理的流量。根据 Uptime Institute 对数据中心行业的调查，大多数运营商采用多种方法组合进行数据中心运营。调查显示，由于 IT 工作负载分布在不同的设施和服务中，大约三分之一的工作负载转移到了云、托管、托管和软件即服务 (SaaS) 提供商。

限制因素

光子集成电路的高初始成本和复杂设计阻碍了市场扩张

PIC 的开发和制造需要专门的设备和工艺，从而导致初始投资成本高昂。这种财务障碍可能会阻碍初创公司和小公司的发展，从而限制市场的竞争和创新。此外，PIC 的设计和制造过程非常复杂，需要光学元件的精确对准。这种复杂性可能会导致开发时间延长和资源分配增加，从而可能会减慢产品推出和市场渗透的速度。这些因素成为光子集成电路市场增长的障碍。

光子集成电路市场细分分析

按应用分析

由于高速数据通信的需求，电信领域占据主导地位< /p>

根据应用，市场分为电信、数据中心、生物医学、量子计算等。

就市场份额而言，电信领域将在 2023 年占据市场主导地位。电信网络对高速数据传输的需求不断增长，是采用 PIC 的重要驱动力。这些电路可以使用光纤实现长距离高效数据传输，这对于现代通信系统至关重要。此外，5G技术的推出是PIC市场的主要催化剂。 5G 网络需要先进的光通信解决方案来处理增加的数据流量并降低延迟。 PIC 对于满足这些需求至关重要，它提供了必要的带宽width 和数据速率来支持下一代无线通信。

生物医学领域预计在预测期内复合年增长率最高。 PIC 与医学成像、生物传感和远程医疗应用的集成凸显了它们在推进医疗保健技术方面的重要性。随着对高效精准诊断工具的需求持续上升，PIC在生物医学中的作用有望进一步扩大，促进PIC市场的整体增长。

通过集成 type 分析

由于光子集成电路中先进的单片集成，单片细分市场占据主导地位< /p>

根据集成type，市场分为单片、混合和模块。

就市场份额而言，单片细分市场在 2023 年占据主导地位。集成 type 将所有光学组件（例如激光器和探测器）组合在单个半导体基板上。单片集成具有多种优势，包括小尺寸、高性能和成本效率。通过单片集成创建的 PIC 可以提供卓越的集成度和效率，使其非常适合数据中心、电信网络和光学传感设备等关键应用。

预计混合细分市场在预测期内的复合年增长率最高。混合集成 PIC（光子集成电路）将光子和电子元件集成在一块芯片上，将探测器、激光器和调制器等光学功能与电子电路相结合，以实现连续的数据处理和通信。这种集成提高了传感、高速光通信和量子信息处理应用的效率、可靠性和速度。 PIC 利用光的独特特性，混合集成 PIC 解决了传统电子电路的限制，并在光子学领域的各个行业中实现了先进技术。

按成分分析

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由于对更快数据传输的需求增加，激光细分市场占据主导地位

根据组件，市场分为激光器、MUX/DEMUX、调制器、光放大器、检测器和衰减器。 

就 2023 年的市场份额而言，激光器细分市场占据主导地位。激光器件是 PIC 中的重要元件，在众多行业中发挥着至关重要的作用。它们是光通信系统中的重要组件，其中 PIC 极其重要。对更快数据传输的需求不断增长，特别是在 5G 网络、数据中心和长途光纤中，推动了 PIC 中对更高效、更小型激光器的需求。此外，激光器还用于各种传感应用，例如用于环境监测的激光雷达、自动驾驶汽车和工业流程。随着这些技术的进步，将激光器融入 PIC 中对于准确性和可靠性变得越来越重要。

由于调制器在光信号处理中的重要作用，预计在预测期内将以最高的复合年增长率增长。对高速数据通信不断增长的需求极大地推动了 PIC 市场的发展，从而导致对先进调制器的需求不断增加。

区域见解

根据地理位置，市场分为北美、南美、欧洲、中东和非洲以及亚太地区。

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2023年，亚太地区将占据主要的光子集成电路市场份额。由于电子和电信行业的增长，以及半导体生产设施迅速向东南亚转移，包括中国在内的该地区已成为主要市场国家。过去十年，中国的 PIC 技术取得了快速进步，超过 9 个重大 PIC 项目在中国启动。多种材料技术和平台已被开发用于广泛的应用，重点关注光和无线网络、光互连和相干光通信等宽带通信。

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预计欧洲在预测期内将以最高的增长率增长。欧盟委员会作为欧盟的执行机构，对光子集成电路技术进行了长期投资。这些投资包括对基础研究的前沿支持、概念验证设备和软件的开发以及最近的中试生产线的建立。因此，欧洲现在有一个蓬勃发展的 PIC 生态系统，提供了释放 PIC 技术能力并在经济和社会各个方面为当地居民带来利益的潜力。此外，欧洲还启动了其他几个项目来推进 PIC 开发。例如，InPulse计划旨在为拥有创新概念但缺乏PIC制造设施的公司提供利用最先进的基于磷化铟的PIC生产技术的机会。

预计北美地区在预测期内将实现第二高的增长率。数据中心和光纤通信广域网应用推动了北美对 PIC 技术的需求。由于云计算流量的增加，高速传输数据的需求不断增长，而光子互联网的迅速出现可能会导致整个地区IC行业的蓬勃发展。根据Cloudscene的数据，美国拥有全球最多的数据中心，总数接近2700个，几乎占全球数据中心的33%。此外，随着移动、视频和云服务变得越来越重要，服务提供商必须满足对网络容量日益增长的需求。预计公司将使用 PIC 构建光网络，这可能对市场增长产生积极影响。

预计中东和非洲市场在预测期内将出现显着增长。对高速互联网、数据分析以及 5G 和量子计算等即将推出的技术的需求不断增长，推动了 PIC 的使用。此外，基础设施发展的政府计划和资金支持光通信网络的发展，从而导致该地区对更有效和更先进的 PIC 解决方案的需求。

由于城市化以及能源和电力基础设施的扩张，南美洲在预测期内将出现显着增长。

主要行业参与者

市场参与者利用并购策略扩大业务范围

市场上的主要行业参与者正在通过在其产品组合中提供更高的电子迁移率、更大的设计灵活性和独特的性能来提供先进的 PIC。这些公司优先考虑收购小型和本地公司以扩大业务范围。此外，并购、主导投资和战略合作伙伴关系也有助于增加产品需求。

顶级光子集成电路公司名单：  

• 英飞朗公司（美国）
• 英特尔公司（美国）
• Lumentum Operations LLC（美国）
• Ciena Corporation（美国）
• 思科系统公司（美国）
• 博通（美国）
• POET Technologies（加拿大）      
• EMCORE Corporation（美国）
• 相干公司（美国）
• 意法半导体（瑞士）

主要行业发展：

• 2024 年 5 月：富士康互连科技是一家为通信结构和其他快速增长市场提供互连解决方案的公司，选择了 POET Technologies Inc. 的光引擎，例如 800G 光收发模块和硅1.6T 的 PIC。
• 2024 年 3 月：Infinera 推出了 ICE-D，这是一系列采用单片 InP 光子集成电路技术的全新高速数据中心内光学器件。该产品旨在显着降低每比特所需的功耗和成本，同时以超过 1.6 Tb/s 的速度提供数据中心内连接。这一进步使数据中心运营商能够有效管理频段 width 需求的持续扩展。
• 2024 年 3 月：MaxLinear 和 Jabil 宣布基于 800G 硅光子的光收发器模块系列现已准备好投入生产。这些模块旨在支持人工智能/机器学习革命，针对数据中心、城域网和无线传输网络。捷普是一家全球性公司，以其在设计、制造和供应链解决方案方面的专业知识而闻名。
• 2022 年 8 月：Lumentum Holdings Inc. 完成了对激光器和光电解决方案开发商 NeoPhotonics Corporation 的收购。此次收购增强了公司的地位，使其能够充分利用工作和生活数字化转型带来的不断增长的机遇。这种转变导致云和网络基础设施所需的容量和效率持续增长。
• 2022 年 6 月：英特尔实验室在集成光子学研究方面取得了重大进展，这代表了增强跨网络和数据中心计算芯片之间的通信频带width 的优势。最新研究展示了多波长集成光学的发展，例如集成在硅晶圆上的八波长分布式反馈激光阵列。该阵列可提供 ± 6.5% 的出色波长间隔均匀性和 +/-0.25 分贝的输出功率均匀性，超越了行业规范。

报告覆盖范围

该报告对市场进行了详细分析，并重点关注关键方面，例如领先公司、领先应用程序、集成 type 和组件。此外，该报告还提供了对市场趋势的洞察，并重点介绍了行业的关键发展。除了上述因素外，报告还涵盖了近年来推动市场增长的几个因素。

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