中国信科陈山枝：光通信“上天、入海、上车、入算” 多维拓展，筑牢中国式现代化数字底座

7月4日，由中国科学技术协会主办、中国光学工程学会等单位承办的第二十八届中国科协年会专题论坛“光信息与光网络技术”在北京中国科技会堂举行。本次论坛以“抢占制高点、催生新动能，为中国式现代化提供科技支撑”为主题，聚焦6G、智能光网络、光电芯片器件与模块、新型网络体系架构等前沿方向，开展产学研深度融合与跨界交流。中国信科集团副总经理、总工程师陈山枝博士受邀出席论坛，并作题为《光通信“上天、入海、上车、入算”趋势、挑战与建议》的专题报告。

陈山枝立足“国家队”使命担当，系统阐述了全球光通信技术从地面光网向星间、海洋、车内、算力互联等多维场景拓展的演进路径，提出以体系化创新筑牢国家信息基础设施、以标准引领抢占全球竞争制高点的战略思考。

从地面到全域：光通信开启“四维”拓展新纪元

陈山枝指出，全球光通信正沿着“骨干传输高速化、固定接入全光化、网络能力面向DCI/云/AI与多场景拓展”的路径深度演进。中国在光通信领域已形成“产业链完整、设备与模块竞争力、超大规模光网部署和高带宽应用普及”的体系化能力和全球竞争优势：中国企业在光纤预制棒-光纤-光缆一体化产业规模全球领先，光棒、光纤、光缆全球产量份额分别达59%、57%、47%；PON设备、光传输设备、光模块等领域均占据全球头部位置；全国光缆线路总长度达7499万公里，FTTH/B普及率93.6%，千兆及以上用户超2.38亿，中国在全球部署和应用领先。

“在地面光网络产业成熟和具有规模经济优势的基础上，光通信正在向'天、海、车、算'四个维度战略性拓展，从基础承载技术演进为全域场景的高速连接底座。”陈山枝强调。

上天：星间激光通信构建空间承载网

针对卫星互联网建设加速的新趋势，陈山枝指出，星间激光通信是构建卫星互联网的核心技术，以大带宽、低延迟的优势，将成为实现全球通信无缝覆盖和太空算力网络的空间承载网基础设施。我国星网与千帆星座等规划及相关申报近3万颗卫星，若2030年前部署5000颗，将带来约2万台星载激光设备需求，年市场规模可达百亿元。

陈山枝进一步分析了技术制高点：数字相干通信提升频谱效率；星间链路与星上路由的一体化设计能够在链路切换时保持毫秒级稳定重构；高速相干光通信系统与APT（精密指向）系统作为核心部件，技术壁垒高。面对远距离跟瞄、稳定建链、抗辐照芯片、大气湍流等挑战，陈山枝建议设立国家科研计划和专项基金，支持高速相干通信、APT系统等核心技术攻关，鼓励"国家队"与商业航天企业协同，共建批量化、低成本的制造体系。

入海：守护数字全球化“大动脉”

海底光缆承载着全球超过99%的跨洋数据流量，是国际互联网、全球金融交易与商业往来等生命线。陈山枝介绍，当前全球统计海缆694条，其中超过25%已服役超20年，临近退役。现代海缆系统采用SDM、C+L波段等技术，单纤传输容量可达数十Tbps。

他特别指出，海缆的登陆点和路由选择受地缘政治影响，存在切断或被监听的风险，对国家关键数据、企业核心商业信息的保护需求催生了自主可控海缆系统的建设需求。面向未来，海缆技术将向“更高带宽、更长距离、更强韧性”演进，通过空分复用、高阶调制码、相干探测、网络自愈等技术持续升级。他呼吁推动国内企业在海缆光纤、水下中继器、干线路由器等核心环节实现技术突破与国产化。

上车：V-PON引领车载通信“光进铜退”

随着汽车“电动化、智能化、网联化”深入，智能驾驶与智能座舱产生的海量数据引发车载通信“光进铜退”。陈山枝分析，摄像头、激光雷达等传感器数据、高精地图与定位、智能座舱交互等应用，对车内网络带宽和通信时延提出严苛要求。光通信凭借大带宽、抗干扰、轻量化、低损耗等天然优势，成为解决车载通信带宽瓶颈的关键路径。

在三种技术路线中，中国信科创新提出的V-PON（车载无源光网络）技术路线，以点到多点架构天然契合智能网联汽车“中央计算+区域控制”的EE架构演进，完美匹配智能驾驶与智能座舱的车内上下行通信流量流向特征，能够以更少线束支撑本地更大数据流、更大算力运行。他透露，中国信科自2022年开展车载光通信开发，与头部车企深度合作，已完成全球首个车载光通信系统A样首次交付，实现车载线束、光模块等2万公里路试，实车路试无1μs以上瞬断。目前，行业需加快统一车载光通信标准，共同构建产业生态。

入算：光互连破解AI算力瓶颈

在AI时代，数据中心内部及其之间的海量数据交换成为瓶颈。陈山枝指出，算力、存储、互连三者不匹配，互连已成为拖慢芯片计算效率的关键瓶颈。AI算力需求爆发式增长，用于AI光互连的光模块/NPO应用占比已达79%，全球光模块厂商前十榜单中中国企业占据七席。

陈山枝分析算力光互联的三个维度：一是Scale up纵向单机柜互连（厘米级-2米），采用3.2T/6.4T 和NPO/CPO技术；二是Scale out横向机柜集群互连（2米-2公里），采用1.6T光模块、OCS技术；三是Scale across跨数据池互连（2公里以上），采用800G/1.6T相干光模块、OCS、WSS等技术。面向未来，光芯片材料将从磷化铟向硅光、薄膜铌酸锂、钛酸钡迭代升级，封装技术从分立器件向2.5D共板集成、3D堆叠集成演进，构建从板级到片上的全光算力网。

强化顶层设计，构建开放协同产业生态

在报告最后，陈山枝从“国家队”视角提出政策建议：一是统筹发展规划，加大对磷化铟基光芯片、光电融合技术的政策与资金支持，将星间光通信、海缆光通信、车载光通信、算力光互联等纳入国家信息基础设施顶层设计，制定中长期发展路线图；二是打破行业壁垒，鼓励电信、航天、汽车、互联网等行业龙头开放场景，建立跨行业联盟，加强专利布局与标准制定，提升在车载光通信、算力光互联等新领域规则制定权与话语权；三是建设创新平台，加强光通信全国重点实验室、国家级光子技术创新中心等建设，加快关键工艺设备、原材料的国产化验证和替代。

“光通信是信息基础设施的基石，'上天、入海、上车、入算'的多维拓展，既是技术演进的必然，更是国家战略和行业高质量发展的需要。”陈山枝表示，中国信科将继续发挥光通信“国家队”的引领作用，携手产学研各界，以标准引领产业、以创新驱动发展，为中国式现代化提供坚实的光网络科技支撑。

本次专题论坛还邀请了来自中国电信、中国联通、中国移动、中国信息通信研究院、北京邮电大学、华中科技大学、上海大学、北京交通大学等单位的院士、高校和产业专家，围绕ION2030、光网络、智算互联、光芯片、光纤传感等议题展开深入研讨，共同推动光信息与光网络技术的高质量发展。