12月30日消息（水易）信息技术领域，光子是与电子并驾齐驱的基础性支撑技术，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。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。
近日，中国信息通信研究院发布《信息光子技术发展与应用研究报告（2024年）》，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。
报告指出，从概念范畴来看，“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。
“信息光子”横向包含光采集、光连接、光算存和光呈现四大细分领域；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。
报告显示，根据Photonics21等数据测算，2023年全球光子市场规模(包含信息及能量，核心芯片器件及材料、模块级、系统级产品等)约9200亿美元，其中光算存市场规模约数十亿美元，光连接市场约数百亿美元，光采集和光呈现市场约数千亿美元。未来几年AI将拉动产业的持续增长，2027年市场规模预计可达12000亿美元。
目前，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处于产业应用阶段，持续向更高性能、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。
光连接方面，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。另外随着数据/智算中心的快速发展以及5G-A/6G持续推进，光连接需求不断增长，并逐步由模块或板卡极光互连向片间/片上光互连演进。
同时，光连接由电信网络、行业专网和数据中心等领域向智算/超算互联、工业互联网等领域拓展，并逐步向海底/水下、卫星、车载和芯片级互连延伸，应用场景贯穿信息化全域。
光算存方面，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”，目前产业生态还有待完善，未来有望进入车载计算、移动互联网等泛在化、大众化应用场景。
光采集方面，可对距离、温度、压力、形变等多种参量进行感知测量，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。车载激光雷达、生物医疗传感、分布式光纤传感是目前应用最广泛的场景。
光呈现方面，光显示技术已经成为信息交互第一触点和重要端口，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。光成像技术将实物尽量真实地反映在虚拟的图像上，不断突破人类视觉系统极限，未来计算光学技术将“计算”融入到成像各个过程中。
报告还指出，信息光子的四大细分领域在独立发展的同时也开始向多功能融合化演进，加速系统级创新与应用裂变。包括构建“通感一体”高效协同架构体系，打造“光连接+光互连”新范式，探索“感算融合”“存内计算”等新兴方向。
另外，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。
报告建议，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。
