光子学是与电子学平行的科学。科学家普遍认为，光子可以像电子一样作为信息载体来生成、处理、传输信息。荷兰科学家最早提出“以光子作为信息载体和能量载体的科学”。中国科学院西安光机所首任所长龚祖同院士（学部委员）在1978年9月召开的第二届全国高速摄影会议的发言中提到，激光问世以后，与其联系着的光子学逐步成长。1979年，钱学森教授在《中国激光》上著文，首次提出“光子学、光子技术和光子工业”的构想，并认为以集成光路为核心的光子计算机的运算能力可以超过电子计算机百倍、千倍乃至万倍。
与电子相比，光子作为信息载体具有先天的优势：超高速度、超强的并行性、超高带宽、超低损耗。
一是在传输信息时光子具有极快的响应时间。光子脉冲可以达到fs量级（飞秒量级），信息速率可以达到几十个Tb/s，性能能够提升数百倍。
二是光子具有极高的信息容量，比电子高3~4个量级。采用光交互系统的新型使能技术可以实现低交换延迟和高传输带宽。
三是光子具有极强的存储和计算能力，能以光速进行超低能耗运算。
四是光子具有极强的并行和互连能力。光子是玻色子，不同波长的光可用于多路同时通信。
五是光子具有超低的能耗表现。1bit信息的能耗，光子器件比电子器件低3个数量级，仅为电子器件的千分之一。
目前以集成电路为基础的数字产业能耗与日俱增，据测算未来五年它可能会发展至消耗掉全球20%的电力供应。如果没有技术变革或突破，未来人类极有可能要在信息数据和能源之间做出选择。而以光子芯片为基础的技术路线，理论上有望将数字产业能耗降低至电子芯片的千分之一。
光子能够对现有的电子芯片性能进行大幅度提升，解决电子芯片解决不了的功耗、访存能力和计算机整体性能等难题。更为重要的是，过去电子芯片主要应用于计算和存储领域，而光子芯片可以在信息获取、信息传输、信息处理、信息存储及信息显示等领域催生众多新的应用场景。
在信息获取方面，激光雷达、光传感将在人工智能、自动驾驶、物联网等领域形成新的应用场景。在信息传输方面，形成了5G、光通信、量子通信等为代表的应用场景，产业规模巨大。在信息处理方面，形成了光子计算、量子计算等应用场景，未来将大幅度提升计算机性能。在信息存储方面，5D激光存储、光收发模块等将形成云计算与大数据中心等新的应用场景。在信息显示方面，将形成VR、AR及microLED等新的信息显示应用场景。此外，光子芯片在生命健康、超导材料以及国防装备等方面，将形成神经光子学、免疫分析、高超音速武器等新的重大应用场景。
近十年来，欧美发达国家围绕光子产业发展皆进行了系统的部署和行动。1991年美国政府便将光子学列为国家发展重点，认为光子学在国家安全与经济竞争方面有深远的意义和潜力，通信和计算机研究与发展的未来世界属于光子学领域。此后相继成立了“美国光电子产业振兴会”、“国家光子计划”产业联盟、国家光子集成制造创新研究所。2021年，为确保美国在全球光基础技术创新方面保持领先，美国国会牵头成立了国家光学与光子学核心小组，并投入巨资支持光子技术发展。此外，IBM、英特尔、思科等科技巨头也在光子芯片领域进行了广泛布局。我国多区域已将光子产业作为最具战略性、基础性、先导性的新兴产业予以部署。北京加快布局建设光电子新型研发机构，发起成立光子硬科技投资基金。陕西率先发布“追光计划”，致力于打造国内首个集“新型研发机构+共性技术平台+基金+产业集群”于一体的“两链”融合光子产业创新生态。“滑向球将要到达的地方，而不是它已经在的地方。”迎着智能化曙光，未来将掀起光子技术产业革命，类似于从电子工业的晶体管迈入集成电路时代的技术革命，集成光路将是半导体领域60年一遇的“换道超车”重要机遇。
光子芯片或将成为第四次科技革命中5G、物联网、人工智能等技术和产业的基础设施，推动人类社会迈进“光子时代”。相较于美欧在集成电路、机械等领域拥有数十年的积累优势，我国在光子芯片领域与国外差距较小，与美国的差距仅有5~10年。随着国内相关技术的快速发展，中外差距正日益缩小，且我国在局部已具有领先优势。目前全球光子芯片产业尚未成熟、定型，世界上还没有任何一个公司、任何一个国家构建出光子集成生态，这也为我国在“后摩尔时代”换道超车提供了巨大空间。
光迅科技002281：公司的光芯片在中低端产品已完全实现自供，大部分高端产品上还需要外购。未来公司的高端芯片、硅光芯片和模块的出货量会逐步加大。
华工科技000988：22年年报表述现已具备从硅光芯片到硅光模块的全自研设计能力，800G 硅光模块已于 2022 年第三季度正式推出市场；公司在已有硅光、电、软件、封装、电磁兼容等平台上，积极布局薄膜铌酸锂技术及下一代光电合封技术，以实现高能效、高密度的超大容量数据交换。
光库科技300620：铌酸锂调制器领域，公司拥有了全球一流的技术团队并掌握了包括芯片设计、芯片制程、封装和测试等核心技术，具备了开发高达800Gbps 及以上速率的铌酸锂调制器芯片和器件的关键能力，是目前在超高速调制器芯片和模块产业化、规模化领先的三家公司之一。在中长距光通信场景中，特别是相干通信中，调制器则是必要器件。目前行业内的主流电光调制器有三种，其基底分别采用硅、磷化铟和铌酸锂材料， 并且根据其优缺点不同，可适用于不同通信距离的应用场景。
源杰科技688498：聚焦于光芯片行业，25G激光器芯片成功打破国外技术垄断，目前产品包括“2.5G-10G-25G”及更高速率激光器芯片系列产品等。公司已实现向海信宽带、中际旭创、博创科技、铭普光磁等国际前十大及国内主流光模块厂商批量供货。
仕佳光子688313：公司围绕光芯片进行横向拓展和纵向延伸：在横向拓展方面，公司从单一PLC分路器芯片突破至系列无源芯片（PLC分路器芯片、AWG芯片）、有源芯片（DFB激光器芯片），并逐步开发微透镜芯片，VOA芯片，未来向有源+无源的光电集成方向演进，紧跟行业发展趋势；在纵向延伸方面，公司以晶圆、芯片为基础，通过封装工艺技术的不断提升，由芯片逐步向器件模块领域延伸。
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