光芯片廣泛用於光通信 (Optical Communication) 以達成電信號和光信號之間的轉換，光芯片一般採用InP (磷化銦) / GaAs (砷化鎵) / InGaAsP (磷砷化鎵銦) 等 III-V 族發光材料製作而成，其中的矽光子芯片是矽和其它III-V族發光材料 (如III-V族氮化半導體) 混和集成，其基本原理是在給磷化銦施加電壓的時候，產生持續的激光 (雷射光) 束，進而驅動其它矽光子器件，矽基芯片被認為是深具潛力的下一代芯片。光通信器件可分為光信號的產生、調製 (Modulation)、傳輸、處理、探測 (Detection) 等五大類，光收發模塊起光電轉換的作用，在信息流中對應著光信號的產生、調製與探測，光纖光纜負責光信號的傳輸，光分路器和光放大器進行信號的處理。光芯片是組成光模塊的基本關鍵元件，而光模塊是光通信系統的核心組件，故光芯片的性能主宰整個光通信系統的功能，尤其是有光源芯片更是技術中最首要的元件。光通信系統主要由光發射器 (Transmitter)、光纖光纜、中繼 (Repeater) 與光接受機器 (Receiver) 等基本構件組成，其發射端由光發射器的光源通過調製器 (Modulator) 將電信號轉變為光信號，光信號注入到光纖中傳輸；接受端由光接受器將光信號還原為電信號，此外，光通信的環節還包括一些互聯與光信號處理器件，如光連結器、隔離器、調整器、濾波器、光開關、路由器、ADM分叉復用器等。
光通信優點在於容量大、傳輸距離遠、抗電磁干擾 (Electro Magnetic Interference)、傳輸損耗低及信號串擾 (Cross-talk) 小，是中國在高新科技領域接近世界先進水平的技術之一。從無線通信來看，6G / 10G 光模塊是4G基站和4G傳輸設備的的核心部位，隨著5G通信的進展，對高階光模塊的需求日益增加，100G以上的光模塊將成為主流，相比於貫常的電子芯片，光子芯片在性能瓶頸上可實現更大突破，隨著光芯片的成熟及其封裝測試的成本降低，光子芯片將從服務器、巨大數據中心、超級電腦等大型設備，逐步進入機器人、PC、手機等小型移動設備，應用場景將獲得極大的拓展。
以往中國在光芯片研發製備的能力受限制，以致模塊整件整體的競爭力較薄弱，占全球的分額尚不足10%，且集中在10G、2.5G 以下的低端產品，在10G以上的有光源器件和100G 光模塊的高端領域，如今逐漸有了突破，華為海思在光通信芯片的發展領先國內，已掌握了100G 光模塊芯片的技術，希望能擺脫依賴國外供給的窘迫與困境。 此外，華為上海研發中心於今年9月底於上海青浦區開工，將投入積體電路、軟體和資訊服務業、物聯網、車聯網、工業網際網路、智慧城市應用等，加強技術研發，並在示範應用、融合創新等方面合作，該中心定性為華為全球創新基地，占地24萬平方米，被視為突破美方晶片禁令的利器。
＊作者為工程專業經理人
