报告概述
本报告是中国信息通信研究院发布的《信息光子技术发展与应用研究报告》系列年度报告，以2025年信息光子领域最新动态为基础，系统梳理信息光子技术体系与总体态势。报告横向覆盖光连接、光算存、光传感、光显示四大细分领域，纵向延伸产业链关键环节，并设专题探讨光子交叉融合与光电融合。报告采用技术体系框架，从横向领域、纵向产业链和交叉融合等多维度展开分析，重点研究各领域研究与应用进展、信息光子与人工智能双向赋能、未来发展趋势与路标。报告适合通信、计算、显示、传感等领域的产业研究者、企业决策者和政策制定者参考，有助于把握信息光子技术演进方向与产业机遇。
报告的核心结论
信息光子技术产业处于重要战略机遇期
报告指出，需求侧与人工智能、先进计算、移动通信、未来网络、泛在终端、生物医疗等深度交织，应用边界不断拓展；供给侧新材料、新结构、新工艺、新机理创新活跃，芯片级光互连、光交换、光计算等方向亮点成果不断涌现，市场潜能日益提升，信息化全域的重要性更加凸显。
光连接加速向高速率大容量低时延低能耗演进
报告认为，传统光模块持续迭代，新型线性光模块、芯片级光互连、全光交换等新兴技术蓄势待发。未来几年，单通道速率将从100Gb/s向200Gb/s甚至更高迈进，互连形式将从光模块逐步向芯片级光互连延伸，空分复用光纤和空芯光纤等新型光纤有望在容量和时延敏感场景率先应用。
模拟光计算成为当前研究热点，产业化尚处早期
报告显示，光人工神经网络等模拟光计算构建了“结构即功能”的新范式，是当前业界研究热点。但目前光计算整体处于技术突破迈向商业探索导入期的过渡阶段，光子器件规模制造、与标准电子系统复杂集成等挑战仍然存在，规模应用预计将分三个阶段逐步演进。
光电融合是突破后摩尔时代算力瓶颈的重要路径
报告认为，随着集成电路微缩面临物理极限，微电子进入“后摩尔时代”。光电融合通过光子和电子优势互补，在设备、模块、器件、芯片等层级逐步深入数据中心和智算中心，形成OCS、CPO、光I/O、光计算四大主流技术领域，有望重塑计算体系，支撑算力规模持续增长。
报告回答的关键问题
信息光子技术与人工智能如何双向赋能？
信息光子技术全面支撑人工智能发展，光连接与光计算为智算中心提供高速率、大容量、低时延、低能耗的连接与算力支持；人工智能则反哺信息光子产业链，在材料芯片智能设计、智能制造、智能封测和智能检测等环节提升效率，并通过数字孪生、多智能体等技术提升光网络、光传感和光显示的应用水平。
光计算目前发展到什么阶段？
报告显示，光计算仍处于产品研发和原型验证阶段，尚未实现规模商用。模拟光计算是当前研究热点，已报道的最高算力达到65.5TOPS。光计算将分三步走向规模应用：先是在局部环节采用的定制化专用系统，然后是具备光计算处理器的通用系统，最后市场规模快速提升。
光电融合为什么是先进计算的重要方向？
因为光子具有高带宽、低能耗优势，电子具有灵活性强、集成度高优势，二者融合可优势互补。在数据中心和智算中心，光电融合技术正由外到内逐步深入，已形成OCS、CPO、光I/O、光计算四大主流技术领域，有助于解决电子技术在带宽、功耗方面的瓶颈，推动计算架构变革。
空芯光纤相比传统光纤有哪些优势？
空芯光纤以空气为导光介质，具有低时延、宽频谱、低损耗和低非线性效应等优势，可将传输时延降低约三分之一，是解决传统光纤物理瓶颈的颠覆性方案。2025年我国企业已将其传输损耗刷新至0.05dB/km，未来有望在数据中心、智算中心互联和金融专线等时延敏感场景率先应用。
报告中的代表性数据
全球光子市场规模
当前（2025年报告发布时），报告指出，在人工智能、移动通信、智能传感等应用需求驱动下，全球光子市场规模（包含信息光子及能量光子）已超过8000亿美元，并逐步向万亿美元迈进；其中光传感和光显示市场均为数千亿美元，光连接市场约数百亿美元，光算存市场约数十亿美元。
空芯光纤传输损耗纪录
2025年，报告提到，2024年空芯光纤损耗首次低于传统实芯单模光纤（0.11dB/km vs 0.1397dB/km），2025年我国企业进一步刷新至0.05dB/km，为空芯光纤在时延敏感场景的应用奠定基础。
全球CPO市场规模预测
2024-2030年，根据Yole预测，2024年全球CPO市场规模为4600万美元，预计2030年将达到81亿美元，复合年增长率高达137%，显示芯片级光互连技术的巨大市场潜力。
以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。
完整报告包含什么
- 信息光子技术体系与总体态势：详细阐述信息光子四大细分领域（光传感、光连接、光算存、光显示）的技术体系、市场规模及发展阶段，分析信息光子与人工智能双向赋能的机制。
- 光连接领域进展：涵盖传统光模块向Tb/s演进、线性光模块（LPO/LRO）标准化、新型光纤（空分复用、空芯）、全光交换、芯片级光互连（CPO/光I/O）以及卫星光通信和车载光通信应用。
- 光算存领域进展：梳理数字光计算与模拟光计算的技术原理、硬件方案和产品进展，介绍光存储的多元技术路线，以及光计算软件生态、产业链和产业化路径。
- 光传感领域进展：分析激光雷达（dToF/FMCW）、光纤传感、光电成像和计算光学成像的技术演进、应用格局与发展趋势。
- 光显示领域进展：覆盖LCD/OLED、微显示、三维显示、柔性显示、沉浸式显示、极大极小显示等技术路线，并分析Micro-LED等关键共性技术。
- 光子交叉融合进展：介绍光算连一体、光存算一体、通感一体化、光感算融合、光感显融合等跨领域融合研究与应用进展。
- 光电融合研究进展与产业影响：深入分析光电融合的概念层次、技术体系、发展阶段，以及光电协同仿真设计、先进集成封装等基础支撑。
- 发展展望与政策建议：研判未来几年信息光子技术迭代方向和多元化应用场景，提出“政产学研用”协同推动技术和产业发展的建议。
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