硅晶圆在光学领域的应用已突破传统芯片基底角色，成为集成光子学、红外感知、量子光学的核心平台。其核心优势在于 CMOS工艺兼容性、高折射率（~3.5）、宽红外透射性（1.2-8μm），可批量制造纳米级光学结构。
三大核心应用场景
1. 光通信革命：解决算力瓶颈
硅光子芯片
多波长激光阵列：英特尔在300mm晶圆上集成8波长DFB激光器（波长精度±0.1nm），用于CPO（共封装光学）模块，数据中心能耗降低50%。
高速调制器：台积电硅光方案实现1.6Tbps光互连（2024年量产），支持AI算力集群扩展。
晶圆级微透镜：苏纳光电通过光刻-刻蚀工艺在硅晶圆上批量生产微透镜阵列，全球光模块市占率超50%，耦合效率提升至92%。
2. 红外感知：穿透不可见世界
红外窗口片：利用硅在3-5μm中红外的透射性，用于：
车载摄像头：雾天/夜间成像（大陆集团激光雷达锗硅复合窗口）
安防热像仪：大立科技热成像模组测温精度±0.5℃
生物医疗传感：晶圆级硅微流控芯片集成红外探测器，实现血液葡萄糖无创检测（精度>95%）。
3. 前沿光学系统：重构技术范式
AR/VR光学镜片：6英寸碳化硅（SiC）晶圆直接切片成镜片（透光率>99.8%），Meta Quest Pro采用该技术。
钽酸锂（LT）异质集成：中科院开发硅基LT晶圆，光学损耗比铌酸锂低10倍，用于激光雷达调频连续波（FMCW）光源。
量子光学芯片：硅基光量子芯片实现128量子比特纠缠（日本NTT 2023实验），光频梳生成效率提升5倍。
