【锋行链盟】2026年信息光子技术发展研究报告|附下载

来源：锋行链盟

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摘要

信息光子技术是利用光子（光波）作为信息载体，实现信息的获取、传递、处理、呈现和存储的新一代技术体系。作为光子学与信息科学深度交叉融合的产物，信息光子涵盖光采集（Optical Sensing & Acquisition）、光连接（Optical Connection & Communication）、光算存（Optical Computing & Storage）以及光呈现（Optical Display & Imaging）四大核心分支。经过五十余年发展，信息光子技术已在光通信、光计算、光存储、光显示等众多领域形成规模化应用，正处于科技攻关与工程研发、应用探索与场景拓展、生态培育与产业壮大协同推进的关键历史阶段。

2025至2026年是全球信息光子技术产业的重要战略窗口期。人工智能算力需求的爆发式增长、6G移动通信网络的前瞻部署、数据中心规模的快速扩张，三重驱动力叠加共振，将信息光子产业推向万亿级规模的新纪元。据市场综合测算，2023年全球光子技术市场总规模已突破9200亿美元，中国以约28%的全球占比位居第二，市场规模达4200亿美元；预计到2025年全球光子技术市场规模将达2.3万亿美元，年复合增长率超过15%。光子芯片领域，2024年全球硅光芯片出货量突破5000万片，数据中心光互连渗透率提升至40%；光模块市场2025年规模预计突破230亿美元，同比增长50%。

本报告系统研究2026年信息光子技术的市场规模与增长格局、产业链全景与技术演进趋势、核心竞争企业与区域分布、政策支持体系与发展前景，以及面临的主要风险与挑战，旨在为产业决策者、投资者和科研人员提供全面、深入的参考依据。

第一章 信息光子技术总体发展态势

1.1 信息光子技术的内涵与外延

信息光子技术是光子学原理与信息科学技术深度融合的结晶，其本质特征在于以光波（电磁波）作为信息传输和处理的核心载体。相较于传统的电子技术，光子技术具备四大显著优势：其一，带宽优势，光信号的频率远高于电信号，可承载的数据量呈数量级提升；其二，速率优势，光在光纤中的传播速度接近光速，且不受电磁干扰，信号完整性高；其三，能效优势，光子器件在高速数据传输中的功耗远低于同等速率的电子器件，尤其在长距离传输场景中优势更为突出；其四，并行优势，光波可通过波分复用（WDM）技术在单根光纤中同时传输多路不同波长信号，大幅提升传输容量。

从技术分支来看，信息光子技术已形成四大清晰的应用方向。光采集（Optical Sensing）涵盖图像传感器、激光雷达、光纤传感、生物医学光学检测等技术方向，致力于以光学手段高灵敏度、高精度地感知和获取外部世界的信息。光连接（Optical Connection）包含光纤通信、光互连（芯片间/芯片内光互连）、卫星光通信等方向，是现代信息基础设施的核心传输管道。光算存（Optical Computing & Storage）涵盖光子计算、光存储、光电混合计算架构等前沿方向，被普遍视为"后摩尔时代"突破电子算力瓶颈的核心路径。光呈现（Optical Display）则包含液晶显示（LCD）、有机发光二极管（OLED）、微型LED（Micro-LED）、光场显示、AR/VR近眼显示等技术方向，是人机交互界面的关键支撑。

这四大分支并非彼此孤立，而是在技术底层存在深刻关联。计算、连接与存储的融合趋势催生了"通感一体化""感算融合"等新型系统架构，光电融合正在从器件层面的"共存"迈向系统层面的"协同"，成为下一代信息基础设施的重要演进方向。

1.2 全球主要经济体的战略布局

信息光子技术的战略价值已获得全球主要经济体的高度共识，各主要国家和地区纷纷将其纳入国家科技战略的核心布局。

美国在光子技术领域保持全面领先地位。联邦政府通过《芯片与科学法案》（CHIPS and Science Act）及相关光子专项计划，持续加大对光子技术研发的投入。国防高级研究计划局（DARPA）长期资助超高速光电子、集成光子学、光子计算等前沿研究。美国企业在光通信设备、光子芯片设计、高端激光器等领域拥有显著的专利和产业优势。值得关注的是，2025年英伟达在GTC大会上发布了基于硅光共封装光学（CPO）技术的三款CPO交换机产品，标志着超大算力厂商正式将CPO技术从实验室推向产业化，引发产业链剧烈反响。

欧盟通过"光子21"计划（Photonics21）等多期战略项目，系统构建光子技术的研发创新生态。欧盟重点布局光子集成、光子传感、光子医疗等方向，强调光子技术对制造业、医疗产业和能源产业的赋能价值。德国、法国、荷兰等国在光子技术各细分领域拥有深厚的科研积累和产业基础。

日本在光电子材料和精密光学制造领域长期处于全球领先地位。日本企业在家用光通信器件、光学传感器、光存储等领域拥有重要的市场份额，政府通过新能源产业技术综合开发机构（NEDO）等渠道持续支持光子技术研发。

韩国将光子技术视为半导体产业升级的重要延伸。三星、LG等巨头在OLED显示、光存储等领域深度布局，政府积极推动光子技术与其他战略性产业的协同发展。

中国在信息光子技术领域的战略布局在近年来显著提速。"十四五"规划将光子技术列为实现科技自主创新的重要途径，"十五五"规划进一步将光芯片、人工智能芯片等列为加快布局的重点方向。据不完全统计，"十四五"期间中央及地方政府对光电子产业的投资规模累计超过3000亿元人民币。武汉光谷、苏州光子产业园、粤港澳大湾区光子产业带等产业集群加速崛起，形成了较为完整的产业链配套体系。

1.3 市场规模与增长驱动

全球信息光子技术市场正处于高速扩张期，呈现出"总量大、增速稳、细分快"的总体特征。

从总量规模看，2023年全球光子技术市场总规模（含信息及能量领域，涵盖核心芯片器件及材料、模块级、系统级产品等）达到约9200亿美元。其中，归属于信息光子范畴的市场规模约为：光采集与光呈现领域合计约数千亿美元，光连接（光通信）领域约数百亿美元，光算存领域约数十亿美元。考虑到光子技术在AI算力、6G通信、智能汽车等新兴领域的加速渗透，未来信息光子各分支的市场规模将持续扩张，整体具备万亿级市场空间。

从增速驱动看，三大核心动力正在持续推动市场加速增长：

第一，AI算力需求的爆发式增长。 大规模语言模型、多模态AI模型的训练和推理对数据中心内部及数据中心之间的互连带宽提出了前所未有的要求。GPU集群的Scale-Up互连、Scale-Out组网均需要海量高速光模块支撑。据LightCounting研究机构统计，AI应用对光模块需求的增幅已超出此前所有预期，AI已完全成为光模块市场的主导驱动力。英伟达从GB300芯片开始引入CPO技术，其后续Rubin架构也将全面采用CPO方案，这一趋势将深刻重塑光模块产业格局。

第二，5G/6G移动通信网络的大规模部署。 5G基站的大规模建设和6G技术的预研部署，对光纤承载网、前传/中传/回传光模块产生了持续稳定的需求。5G网络更高的基站密度和更大的空口带宽，要求更多的光纤资源和更高规格的光模块与之匹配。

第三，数据中心规模的快速扩张。 全球超大规模数据中心（Hyperscaler）持续加大投资，云厂商资本开支屡创新高。数据中心内部服务器间、机柜间乃至跨数据中心的光互连需求持续攀升，高速光模块的渗透率快速提升。

从细分领域看，2024年全球光通信设备市场规模达到580亿美元，其中400G及以上高速光模块出货量同比增长45%；激光加工设备市场规模突破320亿美元，新能源汽车电池焊接、光伏切割等需求贡献超过60%的增量；硅光芯片出货量突破5000万片，数据中心光互连渗透率提升至40%。光采集领域，车载激光雷达市场渗透率持续提升，1550nm波长固态雷达成本已降至约200美元/台，推动自动驾驶渗透率突破25%。