光模塊行業深度：驅動因素、產業格局、產業鏈及相關企業深度梳理-230417（24頁）.pdf

《光模塊行業深度：驅動因素、產業格局、產業鏈及相關企業深度梳理-230417（24頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《光模塊行業深度：驅動因素、產業格局、產業鏈及相關企業深度梳理-230417（24頁）.pdf（24頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、 1/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 光模塊行業深度：光模塊行業深度：驅動因素、產業格局、產驅動因素、產業格局、產業鏈及相關企業深度梳理業鏈及相關企業深度梳理 當前，國內外 AI 大模型陸續發布并不斷與行業應用相結合，持續賦能千行百業智慧升級。在此背景下，AI 大模型的訓練及應用將帶動算力基礎設施的快速增長，其中光模塊需求量有望大幅提升，且直接驅動光模塊向更高速率發展的技術升級。光模塊作為算力基礎設施的核心器件，需求增速或將迎來提升。數據中心是算力基礎設施的核心，截至2021 年年底我國在用數據中心機架規模達 520

2、 萬架，近五年年均復合增速超 30%，數據中心機架規模持續穩步增長，且呈多樣化趨勢發展，智算中心、邊緣數據中心將保持高速增長，帶動數據中心產業鏈上游光芯片、光器件以及光模塊等產品的需求。預計到 2025 年國內數據中心光模塊市場有望達到525.3 億元，2022-2023 年復合增長 36.9%。光模塊是光通信系統的核心器件之一，其發展對于整個人工智能行業意義重大。以下我們就以光模塊為主題，探索光模塊產業發展的相關問題。當前光模塊產業市場現狀如何？有哪些驅動因素？目前市場的產業格局怎么樣？相關產業鏈及重點布局企業情況如何？該產業有何未來發展趨勢？以下我們將聚焦這些問題，為大家一一解析。目錄目錄

3、 一、行業概況.1 二、市場現狀.4 三、驅動因素.8 四、產業格局.12 五、產業鏈分析.14 六、相關企業.17 七、產業趨勢分析.21 八、參考研報.24 一、一、行業概況行業概況 1、定義與、定義與分類分類 定義定義：光模塊是光通信系統的核心器件之一，由各種無源器件以及光電芯片組合封裝。光模塊構成了數據中心互連、5G 承載網絡和全光接入網絡的基礎單元，主要完成光電/電光轉換功能。近年來隨著速率的逐漸提升，其在系統設備中的成本占比不斷攀升，已成為各應用領域高帶寬、廣覆蓋、低成本和低能耗的關鍵要素。為完成光電/電光轉換，光模塊的電口端插入交換設備或者基站設備，光口端連接光纖，2/24 20

4、23 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 幫助設備接入光網絡。作為數據傳輸中重要的一環，光模塊是光通信不可或缺的技術底座，扮演著通信基石的角色。分類分類：當前光模塊分類標準多式多樣，這主要是因為光纖通信技術正處于加速發展階段，光模塊速度不斷提升、體積不斷縮小，這使得每隔一段時間就要出新的分類標準，新舊標準之間通常很難兼容使用。傳統分類方式：一般從封裝方式、傳輸速率、傳數據路、工作溫度、模式、波長、使用性、用途等角度進行分類。新分類方式：隨著技術更新迭代，光模塊可以按照調制方式、是否支持波分復用（WDM）應用、光接口工作模式等角度進行分類，每個類別下還有多個細分。此

5、外光模塊的應用場景存在多樣性，不同的傳輸要求、使用場景，對應著不同的光線類型，光模塊也隨之不同。2、功能與結構、功能與結構 光模塊在網絡連接中承擔光電信號轉換任務，負責在發送端將電信號轉換成光信號，通過光纖傳送后，再在接收端把光信號轉換成電信號。它主要由光電器件 TOSA/ROSA、功能電路和光電接口組件等封裝而成。其中，光收發組件 TOSA/ROSA 是光模塊的核心部分。光發射組件 TOSA 負責將接收到的一定碼率的電信號，經內部驅動芯片處理后驅動半導體激光器（LD）或發光二極管（LED）發射出相應速率的調制光信號。光接收組件 ROSA 則負責將一定碼率的光信號，輸入模塊后由光探測二極管轉換

6、為電信號，并經前置放大器后輸出相應碼率的電信號。FZ8VhUmUeYkXqZvUuV7N9R9PmOpPsQtQiNoOmQkPrQwO7NnMrRvPpPmNxNnNoQ 3/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、行業、行業發展歷程發展歷程 光模塊行業已有 25 年左右的發展歷史，行業標準化奠定了基礎，此后技術不斷升級帶動光模塊種類功能不斷增多，當前行業正在加速發展階段中。從發展歷史角度來看，光模塊形成行業的關鍵時點為 20世紀 90 年代中期。90 年代以前，光模塊未形成行業概念年代以前，光模塊未形成行業概念，光模塊均由設備制造商自行設計研發

7、，外形尺寸和機電接口沒有統一標準且兼容性差，這對電信運營商的聯通造成諸多問題。90 年代中期至年代中期至 2000 年初，光模塊行業正式形成并開始發展年初，光模塊行業正式形成并開始發展。90 年代中期，由相當數量的設備制造商和電信運營商成立 MSA 組織（多源協議行業聯盟），推動了光模塊的標準化，光模塊行業就此形成。21 世紀的前世紀的前 10 年，光模塊行業進入初期年，光模塊行業進入初期發展發展階段，相關技術不斷取得突破和應用階段，相關技術不斷取得突破和應用。在該階段，行業經歷了封裝形式的不斷迭代、傳輸速率的逐步提升、接入方式的升級，逐步實現了模塊小型化，其中 SFP和 XFP 的誕生分別為

8、小型化的關鍵節點。2010 年開始，光模塊行業進入了加速年開始，光模塊行業進入了加速發展發展階段，高速化成為了行業發展重點階段，高速化成為了行業發展重點。在初期技術逐步成熟的支持下，光模塊的傳輸速率開始實現快速提升，在該階段的開始便實現了 100Gbs 的飛躍式進步，2015年后 200Gbs 和 400Gbs 也快速跟進，當前已成為市場主流應用速率。2020 年后，光模塊行業技術升級速度進一步加快年后，光模塊行業技術升級速度進一步加快。隨著 5G 產業的加速發展以及社會經濟對數據中心的需求擴大，光模塊行業的發展重點側重于高速化、高集成、低成本和低功耗。當前 800Gbs 的光模塊即將推動量產

9、計劃，而具有更高技術含量的硅光，也將在未來逐步成為行業突破方向。4、封裝方式與趨勢、封裝方式與趨勢 4/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 光模塊封裝方式多樣化光模塊封裝方式多樣化：隨著光電子器件的發展和集成度的不斷提高，光電器件的性能和傳輸帶寬逐漸增加。為應對不同使用場景，光模塊實現了更高速率傳輸和更小的尺寸，因此其封裝方式一直以來也不斷發展，持續演進。針對不同的速率和場景，可以選擇 SFP+、SFP28、QSFP28、CFP2、QSFP-DD、OSFP 等多種封裝形式。電信和數通的用戶可以根據網絡的性能、拓撲結構和成本考量，設計靈活的解決方案。

10、光模塊封裝體積持續下降光模塊封裝體積持續下降：以 CFP 系列封裝類型為例，早期的 100G CFP 光模塊，通過 10 個 10G 的通道，達到 100G 的傳輸速率，而 100G CFP4 光模塊通過 4 個 25G 通道，實現 100G 傳輸，所以傳輸效率更高，穩定性更強。同時 CFP4 光模塊的體積為 CFP 的四分之一，傳輸效率有明顯提升，而且耗電量下降，系統成本方面也比 CFP2 更低。目前流行的 100G QSFP28 封裝小于 CFP4。光模塊傳輸速率持續增長光模塊傳輸速率持續增長：從傳輸速率來看，早期的 90 年千兆時代的 GBIC，到支持 10G 的 SFP，再逐步進化為

11、SFP+、QSFP+、QSFP28，到現在的 800G OSFP，光模塊傳輸速率得到了數量級的提升。整體來看，隨著封裝結構的變化，光模塊功耗越來越低，產品體積也越來越小，在這個過程中，光模塊向著高速率、遠距離、低功耗、低成本、小型化以及可熱插拔的方向去發展。二、二、市場現狀市場現狀 1、行業現狀：行業現狀：全球市場規模增長，國產份額持續提升全球市場規模增長，國產份額持續提升 2021-2026 年全球光模塊市場兩位數增長年全球光模塊市場兩位數增長。根據全球光模塊行業專業數據公司 LightCounting 的統計數據，全球光模塊市場規模在經歷 2016-2018 年連續三年的停滯之后，于 20

12、19 恢復增長，2020 年全球光模塊市場規模達到 81 億美元。LightCounting 預計，2026 年全球光模塊市場規模為 176 億美元，2021-2026 年的復合年增長率為 13.68%。其中 2022-2024 年全球光模塊市場規模分別為 107.65/119.56/132.62 億美元，同比增長 16.09%/11.06%/10.92%。5/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2021-2026 年境外市場增長快于境內市場年境外市場增長快于境內市場。境外公有云廠商立足全球市場，有更好的成長性和網絡架構迭代速度?？紤]國內公有云和互

13、聯網廠商面臨國內市場飽和、國際化受阻等因素，LightCounting 預測，2021-2026 年中國光模塊市場份額年復合增長率 5.8%，2021-2026 年境外光模塊市場額年復合增長率 15.1%。受益市場份額提升，國產光模塊行業規模高速增長受益市場份額提升，國產光模塊行業規模高速增長。根據 Yole 統計數據，2020 光模塊廠商市場份額前兩名依然由美企 II-VI（原 Finisar）和 Lumentum 占據，分別為 16%和 11%，但是相比于 2019 年，二者的市場占比均下降了 3%。在頭部廠商市場占比出現下降的背景下，國內廠商中際旭創中際旭創以 10%的市場份額位居第三名

14、，相比于 2019 年增長了 1%。同時海信寬帶海信寬帶、新易盛新易盛等國內廠家首次進入 TOP10 榜單，國內廠商市場份額從 2019 年的 31%強勢增長到 2020 年的 40%。同時光迅科技光迅科技、華工正源華工正源等廠家2020 年全球份額對比 2019 年均有下降，國內廠商全球市場份額提升的同時，國內光模塊市場競爭格局加劇。根據 LightCounting 的統計數據，從 2010 年到 2020 年，國內光模塊廠商全球份額從 16.8%提升到43.9%。2011-2020 年平均每年提升 3.1%，最近 5 年平均每年提升 3.2%。從 2010 年到 2020 年，中國前 10

15、 名組件和模塊供應商的總收入增長了 9.3 倍。相比之下，2010-2020 年非中國光學元件和模塊供應商的綜合收入增長了 2.0 倍。6/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 按照國產廠家 2022-2024 年的市場占有率率每年增加 3%，結合 LightCounting 全球光模塊市場預測數據，我們測算 2022-2024 年國內光模塊行業規模分別為 54.28/63.64/74.32 億美元，同比增長分別為22.95%/17.25%/16.78%。2、市場結構：市場結構：光模塊主要應用于電信市場和數據通信市場光模塊主要應用于電信市場和數據通信

16、市場 在電信市場在電信市場，根據速率和傳輸距離不同，網絡主要分為接入網，城域網以及骨干網，其中接入網包括固網接入以及無線接入。5G 承載網絡一般分為城域接入層、城域匯聚層、城域核心層/省內干線，實現5G 業務的前傳和中回傳功能，其中各層設備之間主要依賴光模塊實現互連。固網接入市場，“寬帶中國”推動光纖網絡建設，FTTx 光纖接入是全球光模塊用量最多的場景之一，而我國是 FTTx 市場的主要推動者。受制于電通信電子器件的帶寬限制、損耗較大、功耗較高等，運營商逐步替換銅線網絡為光纖網絡。PON 技術是實現 FTTx 的最佳技術方案之一，當前主流的 EPON/GPON 技術采用 1.25G/2.5G

17、 光芯片，并向 10G 光芯片過渡。根據 LightCounting 的數據，2020 年全球電信側光模塊市場規模為 26.36億美元，預計到 2025 年，將增長至 39.85 億美元，年均復合增長率約為 8.62%。電信市場的持續發展，將帶動電信側光芯片應用需求的增加。在數通市場在數通市場，數據中心架構中，服務器間的連接、交換機間的連接、服務器與交換機間的連接都需要光模塊、光纖跳線等傳輸載體來實現數據的互通。隨著云計算、大數據、超高清視頻、人工智能、5G 行業應用等快速發展，網絡訪問頻率和接入手段不斷增加，網絡數據流量迅猛增長，對數據中心互連提出更高挑戰。根據 LightCounting

18、的數據，2019 年全球數據中心光模塊市場規模為 35.04 億美元，預測至2025 年，將增長至 73.33 億美元，年均復合增長率為 13.09%。7/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、技術方向：技術方向：硅光技術優先布局硅光技術優先布局 鑒于良率和損耗問題，短期內硅光方案仍不具備明顯性價比鑒于良率和損耗問題，短期內硅光方案仍不具備明顯性價比。硅光解決方案集成度高，同時在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表現，因而是光模塊未來的重要發展方向之一。目前，硅光技術已經較為成熟，在部分領域已經能和傳統光模塊技術進行競爭，只剩下激光器、封裝手段

19、等制約成本的關鍵要素仍待解決，以及對 CMOS 經驗的學習尚待加強。根據硅光行業技術發展過程，關鍵技術的突破仍需時間，預計在近幾年硅光與其他方案并行競爭格局不會改變，大批量規模商用仍需探索。從長遠來看，傳統光模塊技術逼近速度極限，而硅光方案依然具備相當的潛力空間。硅光在短距、場景、相干光場景應用有望成為主流硅光在短距、場景、相干光場景應用有望成為主流。近年來數據中心市場規模穩步擴大，而其恒溫恒濕的條件，對于光模塊封裝要求較低，對集成規模、器件尺寸、成本方面、功率控制要求較高，硅光方案可大幅節約器件、組裝成本，控制占地空間。雖然鑒于良率和損耗問題，硅光模塊方案的整體優勢尚不明顯，但在超 400G

20、 的短距場景、相干光場景中，硅光模塊的低成本優勢，或許會使得其成為數據中心網絡向 400G 升級的主流產品。根據 LightCounting 的預測，全球硅光模塊市場將在 2026 年達到近 80億美元，有望占到一半的市場份額，與傳統可插拔光模塊平分市場。2021 年至 2026 年硅光模塊整體累計規模將接近 300 億美元。后光模塊時代基于硅光技術的后光模塊時代基于硅光技術的 CPO 方案有望加速應用方案有望加速應用。光電共封裝（CPO）指的是交換 ASIC 芯片和硅光引擎（光學器件）在同一高速主板上協同封裝，集中解決散熱問題，同時也可以省去很多 SerDes功能，節省功耗。目前 CPO 發

21、展剛起步，硅光技術既可以用于傳統可插拔光模塊中，也可以用在 CPO方案。800G 傳輸速率下硅光封裝滲透率會有提升，而 CPO 方案則更多的是技術探索。但是從 1.6T 開始，傳統可插拔速率升級或達到極限，后續光互聯升級可能轉向 CPO 和相干方案，不過從可插拔向CPO 的過渡是必然的，但也是緩慢的。LightCounting 認為，CPO 技術最大的應用場景可能不在交換 ASIC 領域，而是在 HPC 和 AI 簇領域的CPU、GPU 以及 TPU 市場。到 2026 年，HPC 和 AI 簇預計成為 CPO 光器件最大的市場。CPO 出貨量預計將從 800G 和 1.6T 端口開始，于 2

22、024 至 2025 年開始商用，2026 至 2027 年開始規模上量，主要應用于超大型云服務商的數通短距場景。8/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4、市場空間：市場空間：2025 年數據中心光模塊市場預計可達年數據中心光模塊市場預計可達 525.3 億元億元 根據信通院數據，2021 年我國數據中心總算力 202EFlops。根據工信部信息通信發展司數據顯示，截至 2021 年底，我國數據中心機架規模達到 520 萬架。賽迪數據顯示，2019 年、2020 年，我國數據中心行業 IT 投資額分別為 3698.10 億元、4166.80 億元

23、，未來 3 年預計增速 12.4%，據此推測，2025 年，我國數據中心光模塊市場可達 525.3 億元。三三、驅動因素、驅動因素 1、光模塊行業光模塊行業將持續將持續受益于數字流量對光通信帶寬需求的持續提升受益于數字流量對光通信帶寬需求的持續提升 5G 網絡的高帶寬、云計算的海量數據、AI 智能所需的高算力相互促進，深入到各行各業之中，創造出新的用戶體驗、新的行業應用以及新的產業布局，極大地促進了數據的產生以及流動。根據愛立信的數據，全球每月數據流量在 2019 與 2020 年分別達到 180 和 230 艾字節（exabytes）。到 2026 年，該數據將增長至 2020 年的三倍以上

24、，達到 780 艾字節。9/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 光電子、云計算技術等不斷成熟，將促進更多終端應用需求出現，并對通信技術提出更高的要求。受益于信息應用流量需求的增長和光通信技術的升級，光模塊作為光通信產業鏈最為重要的器件，將持續保持增長。2、車載激光雷達開辟產業新增長曲線、車載激光雷達開辟產業新增長曲線 光模塊產業與激光雷達產業高度協同光模塊產業與激光雷達產業高度協同。從產品結構看，光模塊和激光雷達主要部分均包括激光發射模塊和接收模塊；從激光波長來看，光模塊和激光雷達的光波段高度重合，光通信目前重點應用的波長有850nm、1310nm

25、 和 1550nm 三種，而激光雷達的主流波長為 905nm 和 1550nm，與光通信波段高度重合；從光源發射技術來看，均主要采用 EEL 和 VCSEL 激光器；從產業鏈角度來看，技術同源使得產業鏈上無源器件和有源封裝具有協同性，無源器件方面，包括光學透鏡、棱鏡、濾光片等光學元件在內的器件可重疊共用。有源封裝方面，激光雷達與電信級光模塊均采用氣密性封裝。對于發射光源為1550nm 的激光雷達，由于其光源本身是個光纖激光器，部分光模塊所需的光纖器件也可以實現復用。激光雷達應用廣泛，下游領域不斷拓展激光雷達應用廣泛，下游領域不斷拓展。激光雷達被廣泛用于無人駕駛汽車和機器人領域，被譽為廣義機器人

26、的“眼睛”，是一種通過發射激光來測量物體與傳感器之間精確距離的主動測量裝置。激光雷達通過激光器和探測器組成的收發陣列，結合光束掃描，可以對廣義機器人所處環境進行實時感知，獲取周圍物體的精確距離及輪廓信息，以實現避障功能；同時，結合預先采集的高精地圖，機器人在環境中通過激光雷達的定位精度可達厘米量級，以實現自主導航。無人駕駛汽車和無人物流機器人技術是人工智能在機器人領域深度應用的產物，其發展將帶來全球性的無人駕駛汽車和無人物流機器人技術是人工智能在機器人領域深度應用的產物，其發展將帶來全球性的技術革命，激光雷達將發揮重要作用技術革命，激光雷達將發揮重要作用。該領域已成為各國政府、全球汽車行業、互

27、聯網企業、科技企業的“兵家必爭之地”。除了無人駕駛領域，激光雷達的應用領域也在不斷拓展，包括以汽車整車廠、Tier1為代表的前裝高級輔助駕駛，以智能服務機器人為代表的避障導航系統，還有隨著 5G 技術逐漸普及而產生的智能交通車路協同應用，都為激光雷達帶來了更廣闊的市場。10/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 激光雷達行業高速發展，給光模塊公司帶來全新機遇激光雷達行業高速發展，給光模塊公司帶來全新機遇。激光雷達的設計與制造需要大量光學器件、激光器等技術積累，與光模塊產業鏈公司在光學領域的長期積累有共通之處，技術平臺和產線具有一定復用性。目前光模塊產

28、業鏈公司正在積極布局激光雷達市場。天孚通信天孚通信依托現有成熟的光通信行業光器件研發平臺，利用團隊在基礎材料和元器件、光學設計、集成封裝等多個領域的專業積累，為下游激光雷達和醫療檢測客戶提供配套新產品。中際旭創中際旭創目前已成立專業團隊，對激光雷達核心技術進行了比較深入的研發和探索，以激光雷達代工業務作為切入點，并逐步推廣和提供更高附加值的業務合作模式。光庫光庫科技科技目前在相關市場的定位是提供全面的元器件組合交付能力和發射光源的集成解決方案專家，成立了激光雷達事業部，為國內外多家基于光纖激光器 1550nm 光源方案的激光雷達公司提供全系列高性能、低成本、高可靠性的光纖元器件。3、相關行業政

29、策不斷推動光模塊應用場景相關行業政策不斷推動光模塊應用場景發展發展 光模塊是構建現代高速信息網絡的關鍵一環，其將廣泛應用于電信市場（5G）和數據中心（IDC）市場，近年來相關行業支持政策不斷出臺。2018 年，中國電子元件行業協會發布了中國光電子器件產業技術發展路線圖（2018-2022 年），路線圖為光模塊產品制定了 5 年發展規劃，盡管后續受到疫情等意外因素的影響，導致發展規劃沒能按計劃準時完成，但仍然具備有價值的指導意義。2020 年以來，中國政府相關部門不斷推出與 5G 和數據中心相關的“十四五”發展規劃和行動計劃，明確表明大力支持 5G 網絡的搭建和數據中心的升級和布局，這將為光模塊

30、行業帶來大量的市場需求，最終有效助力光模塊行業的進一步發展。11/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4、硅光技術將實現光模塊瓶頸突破，助推硅光模塊市場后續快速增長硅光技術將實現光模塊瓶頸突破，助推硅光模塊市場后續快速增長 硅光技術具備高速率、低功耗、集成度高等突出優勢，更適用未來更高速光模塊的生產硅光技術具備高速率、低功耗、集成度高等突出優勢，更適用未來更高速光模塊的生產。傳統光模塊一般采用 III-V 族半導體芯片、高速電路硅芯片、光學組件等器件封裝而成，本質上屬于“電互聯”。隨著晶體管加工尺寸的持續縮小，電互聯會逐漸面臨傳輸瓶頸，硅光技術應運

31、而生。硅光芯片內的功能部件主要通過光子介質傳輸信息，連接速度更快，因此更適合數據中心和中長距離相干通信等應用場景。硅光技術能有效降低成本并控制能耗。傳統光模塊采用分立式結構，光器件部件多，封裝工序復雜且需要較多人工成本。而硅光模塊將多路激光器，調制器和多路探測器等光/電芯片都集成在硅光芯片上，體積大幅減小，有效降低材料成本、芯片成本、封裝成本，同時也能有效控制功耗。硅光技術集成度高可解決速率瓶頸。未來 400G、800G 甚至 1.6T 光模塊將逐步成為市場主要產品，由于單通道光芯片速率瓶頸問題，多通道的 PAM4 電調制方案將不可或缺。而電調制帶來的損耗較大，要求傳統方案光模塊內部激光器、調

32、制器等器件更加緊湊，激光器芯片處于裸露狀態，受環境損耗的可能性大幅度提升。另外通道數的增加導致器件數量增加，器件集成復雜度和工作溫度提升帶來的問題都具備較大挑戰性。而硅光技術通過高度集成能很好解決以上問題。硅光模塊市場將實現快速增長，有望在后續切入市場，當前主要企業均有布局硅光模塊市場將實現快速增長，有望在后續切入市場，當前主要企業均有布局。硅光模塊市場規模將快速增長。根據測算，2020 年全球硅光模塊市場規模約 20 億美元左右，預計 2026 年市場規模將達到 78億美元，CAGR 為 25.46%。2020 年硅光模塊在光模塊整體市場中的占比不足 20%，而至 2026 年硅光技術的競爭

33、優勢隨著需求不斷凸顯，市場規模占比有望達到 50%。當前市場窗口已錯過，有望在后續切入市場。目前市場中以 100G CWDM4、PSM4 和相干 DWDM 硅光模塊為主，而傳統光模塊在 200G、400G 產業鏈已比較完善的情況下，成本控制優勢突出，競爭力較強，后續 800G 甚至 1.6T 光模塊將是硅光技術切入的時間點。12/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 硅光模塊市場領先企業主要為海外企業，中國企業也加速布局，有望在未來形成競爭力。當前市場上具備硅光模塊大批量出貨能力的主要是 Inter、Cisco 等國外企業，而阿里阿里、華為華為、光迅

34、科技光迅科技、海信寬帶海信寬帶、中際旭創中際旭創、亨通光電亨通光電、博創科技博創科技、新易盛新易盛等企業也已經陸續發布了基于硅光技術的 400G 光模塊產品解決方案，硅光技術在產業化、國產化等進程中不斷加快，隨著技術進一步成熟，有望逐步形成有效競爭力。四四、產業格局產業格局 1、國內國內光模塊廠商市場份額快速擴張光模塊廠商市場份額快速擴張 根據 LightCounting 統計的頭部光學元件供應商的總銷售額，2010 年全球市場份額約 28 億，增長至2021 年達到 87 億美元，國產廠商市場占有率超過 50%。2021 年全球前十大光模塊廠商中，中國廠商個數升至 5 位?；仡欉^往 10 年

35、光模塊行業發展歷史，國產廠商所占份額持續提升。從從 2021 年各光模塊主流廠商的規模來看年各光模塊主流廠商的規模來看：全球市場上美國公司-（Finisar）占據第一，光模塊業務收入達到人民幣約 123 億元，占據市場份額 17%；國內市場上中際旭創中際旭創位居頭把交椅，光模塊收入達到約 73 億元，之后依次是光迅科技光迅科技、華工科技華工科技、新易盛新易盛、博創科技博創科技和劍橋科技劍橋科技?？傮w來看，國內光模塊廠商在全球份額已經占據一席之地，但國內各大廠商的實力相差仍較大。從從 2021 年各光模塊廠商的毛利率對比來看年各光模塊廠商的毛利率對比來看：光模塊廠商的毛利率水平相差不大，總體較高

36、，平均水平約為 25%左右，國產廠商新易盛新易盛更是超過 30%。光模塊的毛利率水平與上游光芯片的自給能力密切相關，各大廠商中隨著光芯片自給率的提高，整體毛利率也會提高。2、AI 時代算力驅動，時代算力驅動，國內國內光模塊光模塊頭部廠商有望率先受益頭部廠商有望率先受益 AI 時代，算力就是生產力。AI 大模型的訓練和推理都離不開強大算力支持，否則 AI 發展將受到生產力瓶頸的制約。據中國信通院數據，2021 年全球計算設備算力規模達到 615EFLOPS，同比增長 44%；華 13/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 為 GIV 預測，2030 年

37、人類有望迎來 YB 數據時代，全球算力規模達到 56ZFLOPS，十年 CAGR 達到65%。在本次算力建設的大周期中，光模塊的增長彈性最為明顯，因此我們將光模塊比作“AI 時代的逆變器”。首先，光模塊是我國的優勢產業，我國光通信企業生產的低/中/高速率數通、電信光模塊供應全球，因此本輪北美的算力升級周期，國內企業拿下海量訂單具有高度確定性。其次，算力芯片升級，推動超算中心內部的數據交換網絡帶寬升級，光模塊向 800G、1.6T 速率迭代。在本次切換周期的前期，中際旭中際旭創創、新易盛新易盛等光模塊頭部大廠，有望率先拿到市場的大部分份額和價值量的提升，器件廠商中，天孚通天孚通信信、太辰光太辰光

38、等廠商有望率先受益。3、相關產品：、相關產品：國產相干光模塊產品步入成熟國產相干光模塊產品步入成熟（1）中際旭創：中際旭創：中際旭創 400G 全系列相干產品實現批量發貨，同時針對 point-to-point 應用推出具有低功耗、高性能、無中繼長距離傳輸的解決新方案固定波長 100G ZR/400G ER/400G ZR QSFP-DD 相干光模塊。旭創科技 400G 系列相干產品采用低功耗 DSP 和硅光集成等先進技術，具有體積小、功耗低、性能高等優點，并且完全符合相關的標準協議，支持 CFP2 和 QSFP-DD 封裝形式，使其適合應用于骨干網、電信、5G 回傳和數據中心互聯等應用場景。

39、據悉，旭創科技 400G 系列相干產品已在國內主流設備商和互聯網廠商中得到了廣泛應用，將有效助力國家“東數西算”工程。（2）光迅科技：光迅科技：光迅科技 400G CFP2-DCO 模塊基于性能優異的自研 ITLA 器件、業內領先的硅光相干組件（SiPh）以及 7nmDSP 技術設計，OSNR 容限 22.5dB400G/14dB200G，最大功耗 24W，支持 C/C+全波長可調，支持 DP-QPSK/8QAM/16QAM 多種調制格式，符合 OIF 400ZR、OpenZR+、Open ROADM 標準的 OFEC 協議，可實現異廠家的互聯互通，滿足解耦需求，同時可實現 100G/200G

40、/300G/400G 線路側傳輸速率，傳輸距離最大達 1000km（400G），2000km（200G），5000km（100G），可靈活應用于數據中心互聯、城域網以及長途干線等場景。14/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告（3）新易盛新易盛 新易盛最新的 400G QSFP56-DDZR 光收發模塊傳輸距離可達 120km，符合 OIF 400G ZR 標準，而400G QSFP56-DDZR+光收發模塊傳輸距離可達 480km，符合 OpenZR+標準。這兩款光模塊都采用基于硅光子學（SiPho）的光學引擎和支持 400G 相干傳輸的最新一代數

41、字信號處理器（DSP）。產品采用 QSFP-DD 封裝形式并支持 CMIS5.1，使其適用于部署以太網交換機設備的傳輸應用。五、產業鏈分析五、產業鏈分析 1、產業鏈概覽、產業鏈概覽 光模塊行業的上游主要包括光芯片、電芯片、光組件企業。光組件行業的供應商較多，但高端光芯片和電芯片技術壁壘高，研發成本高昂，主要由境外企業壟斷。光模塊行業位于產業鏈的中游，屬于技術壁壘相對較低的封裝環節。光模塊行業下游包括互聯網及云計算企業、電信運營商、數據通信和光通信設備商等。其中互聯網及云計算企業、電信運營商為光模塊最終用戶。2、產業鏈、產業鏈上游上游（1）光芯片在成本中占比約為光芯片在成本中占比約為 30%-6

42、0%，生產工藝復雜，中國產業化程度不足，相，生產工藝復雜，中國產業化程度不足，相對落后對落后 光芯片在整體成本中的占比為光芯片在整體成本中的占比為 30%-60%，且隨著傳輸速率的提升而提高，且隨著傳輸速率的提升而提高。光芯片在光模塊整體成本中的占比，隨著傳輸速率的提升而增大，10Gbs 以下光模塊中占比 30%，10Gbs-25Gbs 光模塊中占比40%，25Gbs 以上光模塊中占比達到 60%及以上。當前國產光芯片以低端芯片為主，高端芯片海外企業明顯壟斷。中國企業已能夠大規模自主生產 10Gbs 及以下光芯片，并量產部分 25Gbs 系列光芯片（但產量偏小，不能完全支撐市場需求）。25Gb

43、s 以上光芯片，中國企業仍處于研發階段，尚未實現重大突破。15/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 光芯片生產工藝復雜，中國產業化程度不足，關鍵技術和設備缺失光芯片生產工藝復雜，中國產業化程度不足，關鍵技術和設備缺失。中國光芯片發展制約因素：光芯片生產工藝和流程均較為復雜，包括芯片設計、基板制造、磊晶成長、晶粒制造四個關鍵環節。中國光芯片企業均為無晶圓廠（即 fabless），僅負責光芯片的設計，基板制造、磊晶成長、晶粒制造等環節需外包至其它廠商。海外光芯片龍頭企業包括 Finisar、Lumentum 等多為垂直整合制造廠（即 IDM），生產工藝

44、流程覆蓋全部四個關鍵環節。中國光芯片產業化程度不足，當前能自主小批量生產高端光芯片的中國企業均為自用狀態，不對外銷售，大量企業仍需依賴進口，這表明缺少核心技術與設備是限制中國光芯片發展的核心因素。（2）電芯片在光模塊整體成本占比約為電芯片在光模塊整體成本占比約為 18%，技術壁壘高，國產化水平不足，技術壁壘高，國產化水平不足 電芯片是決定光模塊性能表現的關鍵器件之一，其整體構成包含 6 個關鍵部分，技術壁壘高，國產化進程明顯落后。光模塊中的電芯片構成與作用：包括激光驅動器芯片、放大器芯片、MA 主放芯片、DSP數字信號處理芯片、CDR 時鐘和數據恢復電路芯片與 MUX&DeMUX 并串轉換電路

45、芯片，其中 DSP數字信號處理芯片的技術壁壘最高；電芯片在光模塊中的作用包括實現電信號的功率調節與復雜的數字信號處理兩大部分。光模塊發射端：電信號通過 CDR、DSP 等信號處理芯片，完成信號內調制或外調制，驅動激光器芯片完成電-光轉換。光模塊接收端：光信號通過探測器芯片轉換為電脈沖，通過放大器芯片和 MA 主放芯片進行調幅，最終輸出終端可以處理的穩定電信號。光芯片和電芯片通過流程配合，實現了對傳輸速率、消光比、發射光功率等主要指標的要求，是決定光模塊性能表現的關鍵器件之一。中國電芯片國產化進程明顯落后中國電芯片國產化進程明顯落后。電芯片在光模塊整體成本中的占比約為 18%左右，相對比光芯片在

46、光模塊整體成本中的占比明顯偏小，但仍然為第二大成本占比。相對于光芯片有一定數量中國企業推動了初具規模的國產替代，電芯片的國產化進程明顯慢于光芯片，25Gbs 及以上光模塊使用的電芯片主要依賴進口，整體自供率不足 5%。在 DSP 數字信號處理芯片、CDR 時鐘和數據恢復電路芯片等技術壁壘較高的電芯片方面，從國產化水平來看，中國與國外領先水平存在明顯差距。16/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 （3）PCB 在光模塊中的在光模塊中的占比占比約為約為 5%，中國產能優勢明顯，國產化升級進程逐步加快，中國產能優勢明顯，國產化升級進程逐步加快 PCB 在

47、光模塊整體成本中的占比偏小，產能主要集中于中國在光模塊整體成本中的占比偏小，產能主要集中于中國。PCB 即印制電路板，是指在通用基材上按預定設計形成點間連接及印制元件的印刷板，起中繼傳輸的作用，是電子元器件的支撐體。光收發組件和電芯片等器件組成光模塊時，需要 PCB 將各個組件相連接。PCB 在光模塊整體成本中的占比約為 5%左右。當前 PCB 產能主要集中在中國，數據顯示中國大陸 PCB 產值占據全球 PCB 市場產值的 53%左右。PCB 產業升級進程逐步加快，自主可控，有效助力光模塊行業發展產業升級進程逐步加快，自主可控，有效助力光模塊行業發展。盡管中國 PCB 市場占比全球市場的 50

48、%以上，但中國大陸的 PCB 產品整體技術水平與美、日、韓、中國臺灣相比，仍有一定程度的差距。但隨著產業規模的擴張以及國家政策導向的支持，中國大陸 PCB 產業升級進程持續加快，在高端多層板、撓性板、HDI 板等主要產品的生產能力實現較快提升。當前 PCB 是中國光模塊器件中少數實現自主可控、國產化的電子器件。中國 PCB 龍頭企業包括東山精密東山精密、深南電路深南電路、景旺電子景旺電子等，均能穩定提供高質量產品。17/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、產業鏈中游、產業鏈中游 光模塊中游，海外光模塊企業加速并購整合市場光模塊中游，海外光模塊企

49、業加速并購整合市場。近年來海外光模塊龍頭企業逐步實現了一系列并購整合，增強對整個產業鏈的垂直協同，增強規模優勢，提高議價能力。2018 年 3 月 Lumentum 以 18 億美元的價格收購了 Oclaro，2018 年 11 月 II-VI 以 32 億美元的價格收購了 Finisar，2018 年 12 月 Cisco 以6.6 億美元的價格收購了 Iuxtera，隨后在 2019 年 7 月又以 26 億美元的價格收購了 Acacia。大規模的收購為歐美龍頭企業保住了高端光模塊和光芯片的市場份額。中國光模塊企業加速追趕中國光模塊企業加速追趕。盡管高端產品線中國企業仍處于落后，但隨著在中

50、低端產品線上呈現出的明顯成本優勢，中國企業實現了中低端產品的垂直一體化，國內光模塊廠商的市場份額占比不斷提升。此外相當數量的中國企業，也在開展收購來實現快速追趕。2018 年 5 月和 2019 年 3 月劍橋科技劍橋科技依次收購了 Macom Japan 和 Oclaro Japan 的光模塊業務，2019 年 3 月博創科技博創科技收購了 Kaiam PLC 業務等。2010 年：此時 TOP10 中僅有 1 家企業為中國廠商，WTD 為武漢電信器件有限公司，后與武漢郵科院旗下的光迅科技光迅科技合并。2016 年：TOP10 中上榜的中國企業增加為 3 家，分別為海信寬帶海信寬帶、光迅科技

51、光迅科技和中際旭創中際旭創。其中海信寬帶、光迅科技位于前列。2018 年：TOP10 中上榜的中國企業仍然為 3 家，但不同的是 3 家企業均進入到前列。2020 年：TOP10 中上榜的中國企業數量快速增加至 5 家，海信寬帶、光迅科技和中際旭創仍然保持在前列，新易盛新易盛和華工正源華工正源成為新入局的中國企業。相當數量的美國和日本龍頭企業在 10 年間被陸續收購或出局。4、產業鏈下游、產業鏈下游 下游領域不斷拓展，呈蓬勃發展之勢。除電信市場與數據通信市場兩大主要應用場景外，激光雷達的應用，也將為行業的進一步發展，帶來更廣闊的空間。在無人駕駛領域，包括以汽車整車廠、Tier1 為代表的前裝高

52、級輔助駕駛，及以智能服務機器人為代表的避障導航系統，還有隨著 5G 技術逐漸普及而產生的智能交通車路協同應用，都將作為新的行業應用市場，為產業發展升級貢獻力量。六、相關企業六、相關企業 1、中際旭創中際旭創：全球光通信龍頭，高速數通景氣成長：全球光通信龍頭，高速數通景氣成長 18/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司專注高端光通信模塊及器件，市場份額穩居全球前列公司專注高端光通信模塊及器件，市場份額穩居全球前列。公司前身為中際智能裝備有限公司，成立于1987 年，2010 年變更為中際電工裝備股份有限公司，2012 年 4 月 10 日以中際裝

53、備于深交所創業板上市。2021 年公司剝離中際智能的 100%股權及其高端電機定子繞組制造裝備相關業務，聚焦高速光通信模塊及器件領域。公司目前業務主要通過全資子公司蘇州旭創和控股子公司成都儲翰開展。公司集高端光通信收發模塊的研發、設計、封裝、測試和銷售于一體，為云數據中心客戶提供 100G、200G、400G 和 800G 等高速光模塊，為電信設備商客戶提供 5G 前傳、中傳和回傳光模塊以及應用于骨干網和核心網傳輸光模塊等高端整體解決方案。根據 Lightcounting 數據，2021 年旭創科技與 II-VI（收購了光模塊龍頭 Finisar）并列第 1 名（2020 年排名第 2）。外延

54、激光雷達領域，技術平臺及產線具備復用性外延激光雷達領域，技術平臺及產線具備復用性。由于光通信和激光雷達在底層工藝和技術方面，具有一定共通性，公司長期積累的技術平臺和產線具有一定復用性。根據 Yole 預測，2021-2026 年激光雷達在 ADAS 和無人駕駛市場的 CAGR 分別達到 94%和 33%，2026 年合計份額達到 50%，成為激光雷達規模最大的應用市場。根據 Strategy Analytic 預測，全球 ADAS 領域的激光雷達需求量將從 2020 年的 4.8 萬臺增長到 2028 年的 970.7 萬臺，CAGR 達 94.2%，其中國內市場需求量占比將從 2020 年的

55、 2%增長至 2028 年的 30%，位居全球第一。公司目前以代工業務為切入點，并逐步推廣和提供更高附加值的業務合作模式，未來有望打開新成長空間。受益數通市場景氣度提升，激光雷達打開增量空間受益數通市場景氣度提升，激光雷達打開增量空間。公司全球市占率與 Finisar 并列第一，占據北美數通市場景氣度高點，有望受益于北美數通市場景氣度提升。公司硬件產品及軟件研發取得突破，發布EDA 設計軟件支持自建 PDK 和定制化服務，同時公司榮獲思科 2022 年度卓越技術支持獎。業務外延激光雷達領域，未來有望打開新的業務增量空間。2、天孚通信：光器件解決方案提供商，光引擎新業務打開長期發展空間天孚通信：

56、光器件解決方案提供商，光引擎新業務打開長期發展空間 國內稀缺的光器件上游平臺型龍頭廠商，持續拓寬產品種類國內稀缺的光器件上游平臺型龍頭廠商，持續拓寬產品種類。公司成立于 2005 年，主營在光通信領域從事光器件的研發、生產和銷售業務。公司以自行研發的高品質陶瓷套管起家，不斷完善陶瓷套管制備工藝的同時，向產業鏈下游繼續拓展。2006 年推出光纖適配器，2008 年自行研發并開始生產光收發接口組件。2009 年到 2013 年，公司繼續壯大自己的主營業務，并逐步掌握金屬零件、塑料零件等上游制造工藝，為公司發展打下堅實基礎。2015 年 2 月公司成功登陸創業板，進入快速發展階段。公司根據市場需求繼

57、續豐富產業鏈下游產品，陸續推出 OSA 高速光器件、帶隔離器光收發組件、Barrel LENS 以及 MPO 等多個系列產品。2018 年公司完成定增募資，加快切入高速光器件市場。2021 年公司剝離中際智能的 100%股權及其高端電機定子繞組制造裝備相關業務，聚焦高速光通信模塊及器件領域。公司經過十余年的發展，在扎實的制備工藝基礎上，逐漸擴大生產規模，進行快速外延式的發展。得益于產 19/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 品的高品質、高精度，公司在業內樹立了優質的品牌形象，獲得行業高端客戶的廣泛認可，已經成為光通信精密元件制造領軍企業。擴展高速

58、光引擎和激光雷達潛力市場空間擴展高速光引擎和激光雷達潛力市場空間。公司積極布局高速光引擎和激光雷達器件業務，其中200G/400G/800G 光模塊配套的光器件產品實現量產，高速光引擎建設項目實現產品規模批量交付。2020 年公司定增 7.86 億元用于“面向 5G 及數據中心的高速光引擎項目，主要包括激光芯片高速光引擎和硅光芯片高速光引擎，以實現高速光引擎的規?；庋b生產。根據 LightCounting 數據，預計硅光模塊市場規模 2022-2027 年 CAGR 為 23.50%，其中 22-24 年的增長率分別為 54.86%、37.05%、29.11%。根據 Yole 數據，預計 2

59、022-2027 年激光雷達整體市場將以 22%的 CAGR 增長，到 2027 年市場規模將達到 63 億美元。3、光迅科技：芯片研發能力突出，高端芯片成效顯著光迅科技：芯片研發能力突出，高端芯片成效顯著 光通信領先企業，產業布局優勢明顯光通信領先企業，產業布局優勢明顯。公司是專業從事光電子器件及子系統產品研發、生產、銷售及技術服務的公司，是全球領先的光電子器件、子系統解決方案供應商。主要客戶為電信設備集成商、電信運營商等。在光傳輸網、接入網和數據網等領域構筑了從芯片到器件、模塊、子系統的綜合解決方案。公司擁有業界最廣泛的端到端產品線和整體解決方案，具備從芯片到器件、模塊、子系統全系列產品的

60、垂直整合能力，靈活滿足客戶的差異化需求。聚焦光芯片研發，構造核心競爭優勢聚焦光芯片研發，構造核心競爭優勢。光芯片是光模塊的核心部件，當前，公司有 PLC（平面光波導）、III-V、SiPh（硅光）三大光電芯片平臺。無源方面的 PLC 芯片有 AWG、MCS 系列；有源領域的 III-V芯片有激光器類（FP 芯片、DFB 芯片、EML 芯片、VCSEL 芯片）、探測器類（PD 芯片、APD 芯片），公司已能夠實現多品類低端芯片自給自足。發力高端光模塊，盈利能力提升發力高端光模塊，盈利能力提升。2020 年，公司持續推進 25Gb/s、50Gb/s 高速激光器、探測器等光芯片的迭代開發，進一步加大

61、對氣密、非氣密、光電混合集成等光電子器件封裝技術研究，保持對光電子封裝新技術的敏感度和預研跟蹤；在傳輸領域重點布局高階調制光模塊、光交叉、相干器件及模塊、擴展波超帶寬器件的開發及產業化，并取得了較大的突破及收益。在 5G 等光接入領域，擴大自制芯片的市場應用，基于 5G 前傳更多場景的光模塊開發如期推進，在數據通信領域，重點攻關 400Gb/s 光模塊及應用推廣，同時開展更高速率光模塊的預研工作。4、源杰科技：國內領先的光芯片龍頭供應商源杰科技：國內領先的光芯片龍頭供應商 20/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 專注高速半導體芯片的研發設計和生產

62、，不斷開拓產品類型專注高速半導體芯片的研發設計和生產，不斷開拓產品類型。公司從 2.5G 系列芯片產品做起，不斷向高端進發，產品涵蓋從 2.5G 到 50G 磷化銦激光器芯片，致力于成為國際一流的半導體器件供應商。生產規模逐年上升，募投項目提升產能生產規模逐年上升，募投項目提升產能。公司近年來生產規模逐年上升，2019-2022H1 公司激光器芯片產能分別為 2469 萬顆、2843 萬顆、4197 萬顆、2948 萬顆，產量分別為 2454 萬顆、2575 萬顆、4207 萬顆、2653 萬顆，產能利用率分別為 99.39%、90.56%、100.24%、90.01%。公司公司 IDM 模式

63、生產，掌握全流程生產工藝模式生產，掌握全流程生產工藝。IDM（Integrated Device Manufacture）指包含芯片設計、芯片制造、封裝測試在內全部或主要業務環節的經營模式。未來在 IDM 模式下，公司將繼續加強光芯片生產全流程核心工藝開發能力，不斷積累光芯片研發與生產經驗，將科技成果應用于芯片設計、晶圓外延等核心環節，實現產品的差異化特性、高性能指標、高可靠性等，提高產品競爭力。5、德科立：光電子器件專業供應商，具備長距離光傳輸技術優勢德科立：光電子器件專業供應商，具備長距離光傳輸技術優勢 深耕光電子器件行業二十余年，專業從事光收發模塊、光放大器、光傳輸子系統深耕光電子器件行

64、業二十余年，專業從事光收發模塊、光放大器、光傳輸子系統。公司前身是無錫市中興光電子技術有限公司，成立于 2000 年，2022 年 8 月 9 日在科創板上市，主營業務涵蓋光收發模塊、光放大器、光傳輸子系統的研發、生產和銷售，產品主要應用于通信干線傳輸、5G 前傳、5G 中回傳、數據鏈路采集、數據中心互聯、特高壓通信保護等國家重點支持發展領域。公司通過不斷的技術積累，建立了光收發模塊、光放大器、光傳輸子系統三大技術平臺，公司共計擁有 20 項發明專利、108 項實用新型專利、32 項計算機軟件著作權，并主持和參與制定 27 項行業技術標準，產品通過德國 TUV 認證機構的 ISO9001：20

65、15 質量體系認證，成為多家全球知名廠商的優良供應商。產品具有較強優勢，克服行業難點長距離光傳輸產品具有較強優勢，克服行業難點長距離光傳輸。光收發模塊從 1.25G 到 200G 均實現量產批量交付，應用于承載網的 400G 高速率光收發模塊產品已完成測試；公司光放大器產品涵蓋 Oband、Cband、C+Lband、Lband 等不同波段，滿足通信傳輸網絡超帶寬、大容量的需求；公司光傳輸子系統產品包括前傳子系統、數據鏈路采集子系統、超長距傳輸子系統等。公司長期致力于長距離光傳輸的技術研究和產品開發，并取得豐碩成果。2007 年公司的“WDM 超長距離光傳輸設備項目”獲得國家科技進步二等獎，在

66、長距離光電子器件產品上不斷推陳出新，在長距離 5G 前傳光傳輸子系統、長距離 5G 中傳光收發模塊、超長距特高壓電力通信系統等領域保持較強的技術優勢，在行業內樹立了鮮明的技術特點和行業地位。21/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 募資擴展產品線及研發光傳輸子系統平臺募資擴展產品線及研發光傳輸子系統平臺。公司擬將 10.3 億元用于高速率光模塊產品線擴產及升級建設項目、光傳輸子系統平臺化研發項目及補充流動資金，投產后將新增高速率光收發模塊年產 110 萬支，100G、200G 等高速率光收發模塊的產能將得到顯著提升，400G 長距離光收發模塊也將實

67、現批量交付，并進行 OTN、城域網、DCI 等設備的子系統研發，滿足各類接入網、承載網、城域網、DCI 和數據鏈路采集系統的需求。七七、產業趨勢分析、產業趨勢分析 1、數據流量及數據交匯量的增長推動光模塊市場發展數據流量及數據交匯量的增長推動光模塊市場發展 根據 IDC 數據，全球數據流量由 2015 年的 8.59ZB（ZB 指澤字節，代表十萬億億字節）增長至 2019年的 41ZB，預測 2025 年將增長至 175ZB，CAGR2015-2025 達 35.18%。傳統的光通信設備難以滿足高速率、大容量的數據流量的計算、存儲、處理與傳輸需求，由此推動光通信設備向大容量、高速率方向實現技術

68、升級和應用。22/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、AI 高算力傳輸需求驅動數據傳輸速率朝向高算力傳輸需求驅動數據傳輸速率朝向 400G 及更高演進及更高演進 AI 高算力傳輸需求驅動數據傳輸速率朝向 400G、600G、800G 甚至更高演進。光纖通信（FOC）技術在過去的 25 年里取得了巨大發展，可用的商業光纖鏈路的最高容量從 20 世紀 90 年代的 2.5-10Gb/s 發展到如今的 800Gb/s。同時流媒體超高清（UHD）視頻驅動網絡流量一直以驚人的速度增長，并且跨越了從長途、移動訪問到 DC 內網絡的所有網絡架構，催漲更高的數

69、據吞吐量需求。受到大型云服務運營商大量采用昂貴的高數據速率 400G 和 800G 模塊，以及國家電信運營商對 5G 網絡無線光收發模塊的高需求的推動，2021 年光收發模塊市場規模約為 102 億美元，預計在 2027 年將達到 247 億美元，CAGR2021-2027 為 16%。以太網光收發模塊作為光收發模塊最大細分市場，LightCounting 指出，全球 TOP5 的云廠商，阿里巴阿里巴巴巴、亞馬遜亞馬遜、Facebook、谷歌谷歌和微軟微軟在以太網光收發模塊上的支出，將由 2020 年的 14 億美元增長到2026 年的超過 30 億美元，800G 光模塊將從 2025 年底開

70、始主導這一細分市場。LightCounting 預測光模塊市場預測光模塊市場 23 年將出現年將出現 10%下滑，但下滑，但 800G/1.6T 光模塊預計仍維持高增光模塊預計仍維持高增。根據 LightCounting23 年 3 月發布的最新報告，其下調了 2023 年以太網光模塊銷售的預測，從 22 年 10月預測的 2%的增長到現在 10%的下降，24-28 年的復合增長率預期仍為 13%。下降的主要原因是云巨頭 Meta 公司放緩了數據中心的建設部署，支持元宇宙業務的數據中心升級計劃，許多被擱置或縮小了規模。但 Meta 公司確認了其建立人工智能基礎設施，并追趕亞馬遜和谷歌的承諾，目

71、前大多數 400G的光模塊使用場景，接下來將使用 800G 光模塊。LightCounting 并未太多的削減 Meta 對 400G/800G光模塊的需求預測，LightCounting 對 1.6T 光模塊的出貨量預測沒有改變，這些模塊需要滿足谷歌、亞馬遜和微軟運營的數據中心每年 40%帶寬增長的需求。23/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 800G LPO 方案或將成為方案或將成為 AI 服務器集群中最具性價比方案服務器集群中最具性價比方案。LPO（Linear-drive Pluggable Optics）是線性驅動可插撥光模塊，在數據鏈

72、路中只使用線性模擬元件，無 CDR 或 DSP 芯片的設計方案。在OFC2023 上，多家廠商展示了其 linear-drive 方案，包括 Macom、Broadcom 和 Cisco 等公司。相較DSP 方案，LPO 可大幅度減少系統功耗和時延（功耗相較 DSP 可下降接近 50%，與 CPO 的功耗接近），而系統誤碼率和傳輸距離有所犧牲，深度契合目前 AI 計算中心的短距離大帶寬、低功耗、低時延的數據連接需求。3、更高數據傳輸速率的光模塊催漲配套光通信器件需求更高數據傳輸速率的光模塊催漲配套光通信器件需求 目前 400GbE 的部署正在數據中心網絡中迅速展開。目前許多云提供商和電信運營商

73、在尋求 800Gbps光生態系統，來提高帶寬容量以跟上不斷增長的數據需求，800G 光模塊可支持更多配置，如 2 倍400GbE、4 倍 200GbE 或 8 倍 100GbE。當今的現代以太網交換機專用集成電路（ASIC）提供25.6Tb/s 的總容量，以 50 Gbps SerDes（串行/解串）通道速率運行，由 50GPAM-4 調制技術驅動。在線卡中，通常需要重新定時器將 PAM-4 數據從交換機同步到光纖接口。在 400G 光模塊中，可以使用額外的硅齒輪箱芯片將 50GPAM-4 電輸入和輸出（I/O）轉換為每波長 100G 的光學 I/O，以連接到100G 單波長光學器件。預計到

74、2023 年的下一代 ASIC 芯片將提供 51.2Tb/s 的總容量，并以 100 Gbps SerDes 通道速率運行。因此，以太網交換機 ASIC 的升級，在簡化開關系統內的電光轉換并加速高速光模塊交換的同時，催漲配套光通信器件及相關芯片需求。4、算力時代傳統光模塊功耗制約凸顯算力時代傳統光模塊功耗制約凸顯，CPO 降本增效迎發展良機降本增效迎發展良機 CPO 作為新一代的光電子集成技術，得到全球科技巨頭廣泛的關注與布局作為新一代的光電子集成技術，得到全球科技巨頭廣泛的關注與布局。共封裝光學（CPO，co-packagd optics）是一種新型光電子集成技術，它將激光器、調制器、光接收

75、器等光學器件封裝在芯片級別上，直接與芯片內的電路相集成，借助光互連以提高通信系統的性能和功率效率。在今年剛剛召開的光纖通信會議（OFC）會議上，CPO 技術路線成為一大熱點，博通博通、Marvell 介紹了各自采用共封裝光學技術的 51.2Tbps 的交換機芯片，思科思科也展示了其 CPO 技術的實現可行性原理。目前，亞馬遜亞馬遜AWS、微軟微軟、Meta、谷歌谷歌等云計算巨頭，思科思科、博通博通、Marvell、IBM、英特爾英特爾、英偉達英偉達、AMD、臺積電臺積電、格芯格芯、Ranovus 等網絡設備龍頭及芯片龍頭，均在前瞻性地布局 CPO 相關技術及產品，并推進 CPO 標準化工作。算

76、力時代傳統可插拔光模塊功耗制約凸顯，算力時代傳統可插拔光模塊功耗制約凸顯，CPO 降本增效迎發展良機降本增效迎發展良機。如今大數據、云計算、人工智能等復雜應用需求的發展，正不斷提高對數據中心中數據傳輸速率的要求。諸如谷歌谷歌、Meta、亞馬遜亞馬遜、微軟微軟或阿里巴巴阿里巴巴等計算巨頭數萬臺交換機的部署，正在推動數據速率從 IOOGbE 向 400GbE 和800GbE 更高速的數據鏈路的方向發展，通過銅纜傳輸數據的功耗攀升，日漸成為傳統可插拔光模塊所面臨的最大挑戰。而 CPO 技術路徑通過減少能量轉換的步驟，從而降低功耗。與傳統的光模塊相比，CPO 在相同數據傳輸速率下可以減少約 50%的功

77、耗，將有效解決高速高密度互連傳輸場景。24/24 2023 年年 4 月月 17 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 八、參考研報八、參考研報 1.招商證券-通信設備行業數字經濟“算力網絡”系列 6：800G 光模塊，站在 AI 浪潮新起點 2.通信行業數字經濟系列報告 3：數字中國規劃推出，或驅動光模塊技術升級與需求爆發 3.方正證券-半導體行業專題報告：AI 高算力催漲光模塊 CPO 需求 4.光大證券-光模塊行業深度報告：流量增長推動行業需求，激光雷達孕育全新機遇 5.東方證券-通信行業：技術同源，產線復用，光模塊企業積極入局激光雷達產業 6.國聯證券-通信行業數字經濟基礎設施之光模塊：數通周期+產業東移，國產光模塊行業快速增長 7.億渡數據-2022 年中國光模塊行業短報告 8.華西證券-通信行業光模塊：產業東移加速起量，技術創新優先布局 9.光大證券-AI 行業跟蹤報告之十：光模塊，800G 需求釋放，中國廠商厚積薄發 10.中信證券-光模塊行業深度報告：小小模塊，大有可為 免責聲明：以上內容僅供學習交流，不構成投資建議。