1. 光通信核心組件，產(chǎn)能逐步東移

光器件：光電信號轉換核心組件

光通信器件主要指應用在光通信領(lǐng)域，利用光電轉換效應制成的具備各種功能的光電子器件。光通 信器件是光通信產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，其性能主導著(zhù)光通信網(wǎng)絡(luò )的升級換代。光模塊工作在OSI模型的物理層，是光纖通信系統中的核心器件之一。它主要由光電子器件（光發(fā) 射器、光接收器）、功能電路和光接口等部分組成，主要作用就是實(shí)現光纖通信中的光電轉換和電 光轉換功能。

根據驅動(dòng)類(lèi)型，光通信器件可分為光有源器件和光無(wú)源器件。光有源器件是光通信系統中將電信 號轉換成光信號或將光信號轉換成電信號的關(guān)鍵器件，是光傳輸系統的心臟；光無(wú)源器件是光通 信系統中需要消耗一定的能量、具有一定功能而沒(méi)有光-電或電-光轉換功能的器件，是光傳輸系 統的關(guān)節。 不同組件在集成光器件中承擔不同任務(wù)，根據器件的具體功能可分為發(fā)送接收器件、波分復用器 件、增益放大器件、開(kāi)關(guān)交換器件及系統管理器件等。

產(chǎn)業(yè)格局：垂直整合加劇，上游芯片器件資本加持明顯

全球光通信產(chǎn)業(yè)上游并購規模熱度不減，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節龍頭的垂直整合也在進(jìn)一步加?。↖I-IV收購Finisar，博創(chuàng )科 技、劍橋科技、光庫科技并購海外資產(chǎn)）。

受全產(chǎn)業(yè)升級的帶動(dòng)影響，產(chǎn) 業(yè)各環(huán)節在投融資方面均有增 長(cháng)。整體來(lái)看，2018-2020年市 場(chǎng)交易規?？偭糠€步上升且主 要集中在芯片和器件的產(chǎn)業(yè)環(huán) 節。

中國市場(chǎng)：2010年至今飛速發(fā)展

2001年，中國加入WTO，海外光器件廠(chǎng)商開(kāi)始將光學(xué)元件的生產(chǎn)轉移到中國。此后，國內企業(yè)開(kāi)始了學(xué)習和自 主創(chuàng )新，國內涌現了多家光器件廠(chǎng)商。據Lightcounting統計，2010-2021年間，光模塊廠(chǎng)商全球前10排名中，中國廠(chǎng)商的數量由1家升至了5家，中國 光模塊市場(chǎng)飛速發(fā)展。2010年，中國光器件供應商的銷(xiāo)售額超過(guò)5億美元，到2018年增長(cháng)至30億美元。

中國市場(chǎng)：上游亟需突破，下游替代優(yōu)勢漸顯

我們認為，近年來(lái)我國光通信廠(chǎng)商快速崛起，但上游芯片端依然由 海外廠(chǎng)商主導。核心芯片自制能力是光通信行業(yè)亟待解決的問(wèn)題， 因此，近年來(lái)國內芯片國產(chǎn)化率飛速發(fā)展。 據2018年工信部發(fā)布的《中國光電子器件技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)圖（2018- 2022 年）》，到 2022 年，預計國內中低端光電子芯片的國產(chǎn)化 率超過(guò) 60％、高端光電子芯片國產(chǎn)化率突破 20％。

2. 下游應用驅動(dòng)強勁，數通市場(chǎng)景氣向上

下游應用驅動(dòng)市場(chǎng)加速擴張

據 Lightcounting 預測，光模塊的市場(chǎng)規模在未來(lái) 5 年將以 CAGR14%保持增長(cháng)，2026 年預計達到 176億美元。受益于數據中心建設、5G 網(wǎng)絡(luò )深入布局，中國光模塊市場(chǎng)也有望進(jìn)一步增長(cháng)，Yole 預 測，2022年中國光模塊市場(chǎng)規模有望達 33 億美元，同比增長(cháng) 22%。 電信側市場(chǎng)，CWDM/DWDM未來(lái)將成為主要驅動(dòng)力，據源杰科技招股書(shū)援引Lightcounting，預計 2025年電信市場(chǎng)規模將達33.55億美元。

光通信器件應用：5G承載&固網(wǎng)接入&數通

按下游應用領(lǐng)域劃分，光通信器件主要應用于電信市場(chǎng)和數據通信（無(wú)線(xiàn)+固網(wǎng)接入）市場(chǎng)。據 Lightcounting預測，2020-2026年，數通市場(chǎng)將由53億美元增長(cháng)至151億美元，CAGR達19%；電信 市場(chǎng)將由43億美元增長(cháng)至58億美元，CAGR為5%，數據通信市場(chǎng)的增長(cháng)將成為光模塊市場(chǎng)的主要驅動(dòng) 力。 在電信市場(chǎng)，根據速率和傳輸距離不同，網(wǎng)絡(luò )主要分為接入網(wǎng)，城域網(wǎng)以及骨干網(wǎng)，其中接入網(wǎng)包括 固網(wǎng)接入以及無(wú)線(xiàn)接入。

光模塊應用場(chǎng)景：5G承載&固網(wǎng)接入&數通

5G承載網(wǎng)絡(luò )一般分為城域接入層、城域 匯聚層、城域核心層／省內干線(xiàn)，實(shí)現 5G業(yè)務(wù)的前傳和中回傳功能，其中各層 設備之間主要依賴(lài)光模塊實(shí)現互連。

“寬帶中國”推動(dòng)光纖網(wǎng)絡(luò )建設。FTTx 光纖接入是全球光模塊用量最多的場(chǎng)景之一，而 我國是 FTTx 市場(chǎng)的主要推動(dòng)者。受制于電通信電子器件的帶寬限制、損耗較大、功耗 較高等，運營(yíng)商逐步替換銅線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )為光纖網(wǎng)絡(luò )。PON 技術(shù)是實(shí)現 FTTx 的 最佳技術(shù)方案 之一，當前主流的 EPON/GPON 技術(shù)采用 1.25G/2.5G 光芯片，并 向 10G 光芯片過(guò)渡 。

數據中心架構中，服務(wù)器間的連接、交換機間的連接、服務(wù)器與交換機間的連接都需要光 模塊、光纖跳線(xiàn)等傳輸載體來(lái)實(shí)現數據的互通。 隨著(zhù)云計算、大數據、超高清視頻、人工智能、5G行業(yè)應用等快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)頻率 和接入手段不斷增加，網(wǎng)絡(luò )數據流量迅猛增長(cháng)，對數據中心互連提出更高挑戰。

數通市場(chǎng)：東數西算政策加碼，云計算景氣向上

2022年云產(chǎn)業(yè)鏈需求將維持景氣增長(cháng)，且云產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展+流量增長(cháng)為賽道長(cháng)期趨 勢，結合不同環(huán)節產(chǎn)業(yè)特征及表現，建議重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)絡(luò )設備、上游重要零部件等 板塊。22Q1，北美主要云廠(chǎng)商（亞馬遜、谷歌、微軟、META）合計資本開(kāi)支同 比+29%、環(huán)比持平；根據Dell'Oro Group預計，2022年全球數據中心capex將 同比+17%，其中超大規模數據中心資本開(kāi)支預計同比+30%；BMC芯片廠(chǎng)商信 驊22年4月?tīng)I收繼續同比+61%，連續8個(gè)月同比增幅超過(guò)30%。

數通市場(chǎng)：技術(shù)迭代升級，800G等高速模塊未來(lái)將成主流

LightCounting 最新數據顯示，以太網(wǎng)光模塊的銷(xiāo)售額在 2021 年達到 46 億美元，同比增長(cháng) 25%。未 來(lái)隨著(zhù) AI、元宇宙等新技術(shù)不斷發(fā)展，以及網(wǎng)絡(luò )流量長(cháng)期保持持續增長(cháng)，以太網(wǎng)光模塊銷(xiāo)售額也將保 持較快增長(cháng)并不斷迭代升級。 根據 Omdia 預測 ，未來(lái)幾年隨著(zhù)帶寬需求的不斷提升，雖然 100、200、400 Gbit/s 光模塊仍將保有 最大的市場(chǎng)占有量，但是 800 Gbit/s 光模塊將在 2023 年實(shí)現商用，在 2025 年實(shí)現規模部署。

3. 新技術(shù)日益完善，產(chǎn)業(yè)發(fā)力升級

產(chǎn)業(yè)升級趨勢：相干技術(shù)市場(chǎng)下沉

數據中心光互聯(lián)方案可根據其傳輸距離來(lái)選擇兩種支撐技術(shù)，一種是直接探測技術(shù)，另一種是相干探測 技術(shù)。相干探測憑借著(zhù)高容量、高信噪比等優(yōu)勢在城域網(wǎng)內的長(cháng)距離 DCI 互聯(lián)中得到廣泛應用，而直 接探測的應用場(chǎng)景更適合相對短距離互聯(lián)。 相干光模塊一開(kāi)始適用于傳輸距離大于 1000km 的骨干網(wǎng)，后來(lái)逐步下沉至傳輸距離為 100km 至 1000km 的城域網(wǎng)，小于 100km 距離的邊緣接入網(wǎng)，以及 80km 至 120km 的數據中心互聯(lián)領(lǐng)域（DCI ）。在數通領(lǐng)域，相干技術(shù)已成為數據中心互聯(lián)的主流方案。

產(chǎn)業(yè)升級趨勢：硅光方案性能優(yōu)越

通信用光電子正從分離器件向集成化方向加速發(fā)展。傳統通信用光器件主要基于 III-V 族半導體材料研制，近年來(lái)在尺 寸、成本、功耗以及“與電芯片一體化”等方面面臨挑戰。硅基光電子集成技術(shù)（簡(jiǎn) 稱(chēng)“硅光技術(shù)”）是光子集成的 重要方向。其基于硅材料，并借鑒大規模集成電路工藝中已成熟的 CMOS 工藝進(jìn)行光器件制造，具有低成 本、低功耗 、微小尺寸和“與集成電路工藝一體化”的優(yōu)勢。

硅基光芯片這一 概念最早在上個(gè)世紀 90 年代初被提出，誕生伊始主要瞄準在芯片內部以光互連取代電互連。然而，受 工藝和設計上的限制，在早期很長(cháng) 一段時(shí)間內該技術(shù)并沒(méi)有獲得足夠的關(guān)注和投入。直到 2004 年，Intel 研制出第一 款 1Gb/s 速率的硅光調制器之后，人們才看到硅芯片中 “光進(jìn)銅退”的可能性。其后，在 IBM、康奈爾大學(xué)、貝爾實(shí) 驗室、 MIT 等單位共同推動(dòng)下，硅光芯片工作速率在 2013 年左右達到了 50Gb/s，首次超越當時(shí)主流的光電子器件。

產(chǎn)業(yè)升級趨勢：硅光發(fā)展取得突破，放量可期

雖然鑒于良率和損耗問(wèn)題，硅光模塊方案的整體優(yōu)勢尚不明顯，但在超 400G 的短距場(chǎng)景、相干光 場(chǎng)景中，硅光模塊的低成本優(yōu)勢或許會(huì )使得其成為數據中心網(wǎng)絡(luò )向 400G 升級的主流產(chǎn)品。

根據中際旭創(chuàng )援引 Lightcounting 的預測，全球硅光模塊市場(chǎng)將在 2026 年達到近 80 億美元，有望 占到一半的市場(chǎng)份額，與傳統可插拔光模塊平分市場(chǎng)。2021 年至 2026 年硅光模塊整體累計規模將 接近 300 億美元。

產(chǎn)業(yè)升級趨勢：光電共封裝技術(shù)助力高速模塊升級

光電共封裝（CPO）指的是交換 ASIC 芯片和硅光引擎（光學(xué)器件）在同一高速主板上協(xié)同封裝，從 而降低信號衰減、降低系統功耗、降低成本和實(shí)現高度集成。 根據中際旭創(chuàng )援引 Lightcounting ，CPO 技術(shù)最大的應用場(chǎng)景可能不在交換 ASIC 領(lǐng)域，而是在 HPC 和 AI 簇領(lǐng)域的CPU、GPU 以及 TPU 市場(chǎng)。到 2026 年，HPC 和 AI 簇預計成為 CPO 光器件最 大的市場(chǎng)。CPO 出貨量預計將從 800G 和 1.6T 端口開(kāi)始，于 2024 至 2025 年開(kāi)始商用，2026 至 2027 年開(kāi)始規模上量，主要應用于超大型云服務(wù)商的數通短距場(chǎng)景?？刹灏卧O備將在未來(lái)5年甚至更 長(cháng)時(shí)間內繼續主導市場(chǎng)，而在2027年，CPO端口將占總800G和1.6T端口的近30%。

產(chǎn)業(yè)升級趨勢：薄膜鈮酸鋰調制器成長(cháng)可期

體材料鈮酸鋰調制器幾十年來(lái)雖然在高速骨干網(wǎng)的傳輸調 制中起到關(guān)鍵作用，但在傳輸速率進(jìn)一步提升的關(guān)鍵參數 上遭遇瓶頸，而且體積較大，不利于集成。新一代薄膜鈮 酸鋰調制器芯片技術(shù)通過(guò)最新的微納工藝，制備出的薄膜 鈮酸鋰調制器具有高性能、低成本、小尺寸、可批量化生 產(chǎn)、且與CMOS工藝兼容等 優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)高速光互連極具 競爭力的解決方案。

4. 重點(diǎn)公司分析

華工科技：校企改革龍頭，垂直整合優(yōu)勢漸顯

華工正源是華工科技的光通信業(yè)務(wù)子公司，其解決方案覆蓋傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)、數據中心和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)。華工正源自2021年 實(shí)現400G全系列批量交付后，產(chǎn)品迅速向高端領(lǐng)域迭代。截至2022年4月1日，數據中心光模塊已進(jìn)入6家知名互聯(lián)網(wǎng) 企業(yè)。公司從芯片到器件、模塊、子系統的垂直整合優(yōu)勢進(jìn)一步凸顯。推出自主研制的400G硅光芯片，800G硅光芯 片樣品也將推出。

中際旭創(chuàng )：光模塊國際龍頭，海外市場(chǎng)出貨高增

保持營(yíng)收穩定增長(cháng)的同時(shí)，中際旭創(chuàng )的全球排名也得以穩固。在Lightcounting 2021年發(fā)布的光模塊廠(chǎng)商排名中， 中際旭創(chuàng )位居全球第二，根據Omdia數據，中際旭創(chuàng )2021年市場(chǎng)占比約為10%，其中第四季度的市占率高達12%。 在前十大廠(chǎng)商中，中際旭創(chuàng )在2021年市場(chǎng)份額提升得最多，主要原因為公司向云廠(chǎng)商數據中心提供的200G和400G 產(chǎn)品的銷(xiāo)售量大幅增加。

新易盛：致力垂直整合，硅光+相干技術(shù)持續投入

公司產(chǎn)品涵蓋5G前傳、中傳、回傳的25G、50G、100G、200G系列光模塊產(chǎn)品并實(shí)現批量交付，可批量交付運用 于數據中心市場(chǎng)的100G、200G、400G高速光模塊、目前已成功推出800G光模塊產(chǎn)品系列組合、基于硅光解決方 案的400G光模塊產(chǎn)品及400G ZR/ZR+相干光模塊。根據訊石光通訊網(wǎng)，2022年光通信領(lǐng)域國際性盛會(huì )OFC上，新 易盛演示了下一代800G光模塊產(chǎn)品，產(chǎn)品基于薄膜鈮酸鋰 (TFLN) 調制器技術(shù)，具有更低功耗。 公司致力于圍繞主業(yè)實(shí)施垂直整合，收購了境外參股公司Alpine Optoelectronics, Inc。通過(guò)本次收購

天孚通信：平臺化無(wú)源光器件領(lǐng)導者，發(fā)力車(chē)載雷達等新領(lǐng)域

公司定位光器件整體解決方案提供商，自成立以來(lái)始終專(zhuān)注于高速光器件 產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售，產(chǎn)品形態(tài)包括多種材料工藝的無(wú)源器件和多種 技術(shù)平臺的有源封裝，為全球光網(wǎng)絡(luò )提供優(yōu)質(zhì)連接，產(chǎn)品應用領(lǐng)域包括骨 干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)及全球數據中心。公司無(wú)源器件及ODM有 源封裝下游主要客戶(hù)覆蓋光纖連接、光收發(fā)模塊和激光雷達等廠(chǎng)商。