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信息光子技术发展与应用趋势分析｜2024年研究报告解读

发表时间：2026-04-29 05:20:56
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摘要在信息技术领域，光子是与电子并驾齐驱的基础性支撑技术，具有广泛应用潜力，在未来网络、高性能计算、智能感知、新型显示等领域前景广阔，有望成为新质生产力的强劲引擎，对改造升级传统产业、培育壮大新兴产业、前瞻布局未来产业具有重要意义。

　　【机床商务网栏目科技动态】在信息技术领域，光子是与电子并驾齐驱的基础性支撑技术，具有广泛应用潜力，在未来网络、高性能计算、智能感知、新型显示等领域前景广阔，有望成为新质生产力的强劲引擎，对改造升级传统产业、培育壮大新兴产业、前瞻布局未来产业具有重要意义。同时，在微电子集成电路发展趋势放缓背景下，光子技术不追求工艺尺寸的极限缩小，有望通过光电融合等新方式开辟“后摩尔时代”新赛道。

　　2024年12月20日，中国信息通信研究院(简称“中国信通院”)正式发布《信息光子技术发展与应用研究报告(2024年)》，中国信通院技术与标准研究所吴冰冰对报告进行了解读。

　　报告对信息光子的总体发展态势、重点细分领域、光子材料与基础工艺、光电融合的最新研究与应用进展等进行了系统分析，研判未来五到十年发展趋势，并提出推动我国信息光子技术产业高质量发展的意见建议。

　　报告核心观点

　　1. 概念范畴方面，“信息光子”是光子学与信息科学的交叉领域，将光子作为载体，通过操控光子实现信息的获取、传递、处理和呈现。横向包含光采集、光连接、光算存和光呈现四大细分领域，贯穿信息生命周期全过程；纵向包含核心光子芯片器件和材料、模块级产品、系统级产品，并进一步赋能上层各类业务及应用，价值链不断延伸。

　　2. 发展阶段方面，信息光子整体处于多样化发展阶段，光通信、光存储、光采集、光呈现等传统方向已规模部署，并不断向更高性能、更多场景应用等下一代路径发展演进；同时，芯片级光互连、光计算、新型存储等新兴方向涌现，新范式不断构建，在信息化全域的重要性更加凸显。

　　3. 四大细分领域方面，（1）光连接持续向高速率、大容量、多场景等方向演进。AI影响下速率迭代周期缩短，即将迈入T+b/s时代，并通过频谱拓展和新型光纤等实现容量提升；（2）基于光电混合架构的专用模拟光计算为研究热点，在处理神经网络推理等涉及大量运算工作负载、且不需要精确解的特定任务时，可作为协处理器为电计算“补充加速”；（3）光采集基于多元化应用场景，逐步向大规模、多功能、高精度、微型化、低成本、高可靠的集成式和分布式方向演进；（4）光呈现多技术方案并行发展，未来几年预计仍将以LCD和OLED两大技术路径为主线，Micro LED、印刷OLED、集成化、三维化等成为新重点。

　　4. 共性基础方面，光子材料多体系并存，光子集成正处于转向规模发展的关键节点，制造工艺与先进封装是布局重点。其中，硅基光电子在集成度、大规模低成本制造方面具备优势，未来以硅基光电子为基础平台、采用不同材料的异质异构集成极具发展前景。与微电子集成电路CMOS相比，光子集成在工艺流程和复杂程度上相似，但在功能结构单元、材料体系、标准化程度、发展规律和提升维度等方面差异明显。

　　5. 交叉融合方面，一是信息光子各细分领域由单一领域独立发展向多功能融合化演进，加速系统级创新与新应用裂变，构建“计算+连接” “存内计算”“通感一体”“感算融合”等新范式；二是光电融合成为后摩尔时代重要选项，不仅在扩展摩尔方向锋芒初露，在超越CMOS方向亦有诸多可能性。

　　6. 意见建议方面，我国及美、欧、日、韩等全球主要经济体均高度重视光子能力构建，为推动信息光子技术产业高质量发展，需加强战略研究与统筹规划、提升创新能力与产业基础、深化生态建设与应用牵引，促进多方要素形成合力，“政产学研用”各类主体共同打造融合式创新。

信息光子技术发展与应用趋势分析｜2024年研究报告解读