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1、 1/50 2024 年年 3 月月 4 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 光模塊光模塊行業行業深度：深度：發展現狀發展現狀、競爭格局競爭格局、市市場空間場空間、產業鏈產業鏈及及相關公司相關公司深度梳理深度梳理 伴隨我國數字經濟發展，以科技創新推動產業發展取得新突破，人工智能基礎設施體系也在不斷構建，探索 AI 應用新模式，全面向“AI+”戰略轉變。而光模塊作為鏈接 AI 與通信的基石，引領新一輪科技革命升級，光模塊 100G/200G-400G-800G 快速迭代帶來產品量價齊升。海外高速光模塊需求訂單有望逐步加量，長期來看光模塊產業將迎來蓬勃發展新機遇

2、。圍繞光模塊，下面我們從其基本知識及驅動發展因素等研究入手，了解光模塊國內外發展情況及競爭格局，并對該行業產業鏈進行梳理及市場空間進行預期，并對該行業未來發展方向及趨勢進行解讀，方便讀者深入了解這一行業。目錄目錄 一、概述.1 二、驅動因素.4 三、發展現狀及競爭格局.8 四、市場空間.11 五、產業鏈梳理.15 六、相關公司.20 七、未來發展方向及趨勢.38 八、參考研報.50 一、一、概述概述 1.定義定義 光模塊（Optical Modules）作為光纖通信中的重要組成部分，是實現光信號傳輸過程中光電轉換和電光轉換功能的光電子器件。2/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業

3、|深度深度|研究報告研究報告 光模塊通常由光發射組件(含激光器)、光接收組件(含光探測器)、驅動電路和光、電接口等組成。光模塊用于實現電-光和光-電信號的轉換。在發送端，一定速率的電信號經驅動芯片處理后驅動激光器(LD)發射出相應速率的調制光信號，通過光功率自動控制電路，輸出功率穩定的光信號。在接收端，一定速率的光信號輸入模塊后由光探測器(PD)轉換為電信號，經前置放大器后輸出相應速率的電信號。2.成本架構成本架構 光模塊中實現光電轉換作用的核心部件是光電芯片，光芯片是光模塊中完成光電信號轉換的直接芯片，而電芯片是實現對光芯片工作的配套支撐，兩者都是光模塊的核心部件。成本占比來看，光芯片通常占

4、光模塊成本的 40%-60%，電芯片占 10%-30%之間。3/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 光模塊的主要升級在速率，光通信芯片的成本隨著光模塊速率的不斷升高而提高。作為最主要的成本構成，芯片的差異也成為了衡量光器件高低端的主要標準。越高速、越高端的光模塊，光芯片和電芯片的成本占比就越高。4/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.分類分類 光模塊可按照傳輸速率、復用技術、封裝方式等進行分類，其中 400G 及 800G 光模塊主要用 QSFP-DD、OSFP 封裝方式。二、二、驅動因素驅動因素 1.

5、政策推動數據傳輸速度提升，光模塊需求相應增長政策推動數據傳輸速度提升，光模塊需求相應增長 2023 年 10 月，為推進算力基礎設施高質量發展，充分發揮算力對數字經濟的驅動作用，工業和信息化部、中央網信辦、教育部、國家衛生健康委、中國人民銀行、國務院國資委六部門近日聯合印發算力基礎設施高質量發展行動計劃（以下簡稱行動計劃），結合算力基礎設施產業現狀和發展趨勢，5/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 明確“多元供給，優化布局；需求牽引，強化賦能；創新驅動，匯聚合力；綠色低碳，安全可靠”的基本原則，并制定了到 2025 年的主要發展目標。其中，運載力方面

6、，國家樞紐節點數據中心集群間基本實現不高于理論時延 1.5 倍的直連網絡傳輸，重點應用場所光傳送網（OTN）覆蓋率達到 80%，骨干網、城域網全面支持 IPv6、SRv6 等創新技術使用占比達到 40%。2.以以 ChatGPT 為代表的為代表的 AI 浪潮帶動人工智能集群升級，光模塊浪潮帶動人工智能集群升級，光模塊需求高增需求高增（1）網絡架構變化帶來需求數量增長網絡架構變化帶來需求數量增長 數據中心拓撲結構由傳統三層結構向葉脊結構轉變，收斂比快速收窄。傳統三層結構的設計初衷主要為南北向流量，但隨著移動互聯網的蓬勃發展，數據中心東西向流量大幅增長。一方面，由于虛擬機的出現，數據中心流量發生了

7、巨大變化；另一方面，STP 協議下網絡拓撲結構的上行鏈路被阻塞，造成了帶寬的浪費，同時由于發生變更時需要重新收斂，容易發生故障從而影響整個網絡，因此傳統三層架構在傳輸東西向流量時不僅浪費核心交換機的資源，潛在阻塞也有可能形成延遲導致用戶響應時間過長，已不能滿足數據中心內部高速互聯的需求。葉脊結構應運而生，其葉交換機相當于三層結構中的接入層交換機直接連接終端、服務器，脊交換機相當于核心交換機與葉交換機的直接互聯。這樣扁平化設計不僅減少了延遲、提高了擴展性、均衡分擔了負載，也增加了光纖接口數，對光模塊的需求大幅增長。6/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告

8、 （2）流量傳輸量流量傳輸量和速度需求增長推動光模塊代際縮短和速度需求增長推動光模塊代際縮短 隨著 ChatGPT 的問世以及 AI 相關應用的快速發展，AI 算力需求高速增長，對數據中心的吞吐量也提出了更高的要求。為了實現更高的傳輸速率以匹配日漸提高的計算速度需求，光模塊的代際 100G 到400G 超 3 年，而 800G 到 1.6T 代際有望縮短至不到兩年。（3）對功耗和價格的極致要求推動結構升級對功耗和價格的極致要求推動結構升級 隨著光電轉換速度提升，功耗將不可避免地受到拉動，因此對下游客戶來說，降功耗也是重要的升級方向。根據思科的數據，過去的 12 年時間，數據中心的網絡交換帶寬提

9、升了 80 倍，背后的代價就是：交換芯片功耗提升約 8 倍，光模塊功耗提升 26 倍，交換芯片 SerDes 功耗提升 25 倍。7/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 結構的優化是光模塊重要的降功耗方向之一，CPO、LPO、薄膜鈮酸鋰則是重要路徑。作為實現“光互連”的最終目標，硅光技術通過將模塊中的光學器件與電子元件整合到一個獨立的微芯片中，使光信號處理與電信號的處理深度融合，最終實現真正意義上的“光互聯”。在此基礎上，CPO（光電共封裝）作為硅光路上的中間站，通過將光引擎和交換芯片封裝在一起，縮短了距離，使電信號可以更快傳輸，提高了效率，減少了尺

10、寸，降低了功耗。LPO（線性驅動可插拔光模塊）則是通過線性直驅技術替換傳統的 DSP，實現系統降功耗、降延遲的優勢，并且成本低。但是其傳輸距離有所犧牲，適用于數據中心等短距離傳輸場景。薄膜鈮酸鋰方面，隨著離子切割技術及微米波導刻蝕技術的成熟，薄膜鈮酸鋰調制器的集成度得以提升，調制器得以小型化，鈮酸鋰材料優質的光電性能得以顯現，功耗及成本也得以充分降低。根據 Macom 的數據，具有 DSP 功能的 800G 多模光模塊的功耗可超過 13W，而利用MACOMPUREDRIVE 技術的 800G 多模光模塊功耗低于 4W；同時 DSP 芯片約占 BOM 的成本的 20-40%，相對應的 LPO 也

11、會帶來該部分成本的降低。8/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 三、三、發展現狀及競爭格局發展現狀及競爭格局 1.光芯片國內廠商競爭領域集中于光芯片國內廠商競爭領域集中于 25Gb/s 以下產品，以下產品，25Gb/s 及以上產品及以上產品國產化率尚有不足國產化率尚有不足 2.歐美日國家光芯片廠商具有技術經驗先發優勢歐美日國家光芯片廠商具有技術經驗先發優勢 歐美日國家光芯片廠商具有技術經驗先發優勢，逐步實現產業閉環，并建立起較高的行業壁壘，擁有可量產 25Gb/s 速率以上光芯片的技術。國內廠商在芯片制造中對外延技術的掌握尚未成熟，因此高端外延片主要

12、依賴進口，導致發展受限。分速率市場來看，國內廠商目前能夠規模量產 2.5Gb/s、10Gb/s 激光器芯片，25Gb/s 激光器芯片僅少部分廠商實現批量發貨，50Gb/s、硅光方案大部分廠商仍處于驗證試產階段。9/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.電芯片國產化率偏低，核心供應廠商仍以海外企業為主電芯片國產化率偏低，核心供應廠商仍以海外企業為主 電芯片包括激光驅動芯片 LDDriver、跨阻放大器芯片 TIA、限幅放大芯片 LA、DSP 電信號處理芯片等，但國內只有少數供應商涉足 25Gb/s 及以下速率的電芯片產品，25Gb/s 以上基本依賴進

13、口。4.近年來國內光模塊廠商高速發展，行業內呈現近年來國內光模塊廠商高速發展，行業內呈現“西退東進西退東進”趨勢趨勢 10/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2010 年至今以來國內光模塊廠商飛速發展，全球排名逐步靠前，2010 年國內僅有一家武漢電信器件有限公司（WTD）入圍全球 top10 榜單，LightCounting 公布的 2022 年全球 Top10 榜單中國內廠商強者愈強，共計 7 家入圍，其中中際旭創與 Coherent 并列高居榜首。5.2015-2023 年光模塊月度出口規模震蕩上行，年光模塊月度出口規模震蕩上行，2023 年

14、年 11 月、月、12 月連月連續創下新高續創下新高 根據海關出口數據，2015-2023 年我國光模塊出口年化復合增速為 12.26%，上升趨勢明顯。2023 年呈現前低后高的走勢，主要原因為國內頭部廠商高速率產品海外訂單 Q2、Q3 逐步起量，拉動出口需求增長。11/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 6.全球前十中國廠商占半數以上，云廠商控制供應商數量全球前十中國廠商占半數以上，云廠商控制供應商數量 光模塊市場中國廠商占據主導，根據 LightCouting，2022 年全球前十大光模塊廠商中中際旭創（Innolight）、華為、光迅科技（Ac

15、celink）、海信、新易盛（Eoptolink）、華工正源（HGG）、索爾思光電（SourcePhotonics，被華西股份收購）七家公司為中國大陸廠商，其中中際旭創為高端光模塊市場龍頭，400G 光模塊全球份額在 50%左右。云廠商傾向控制光模塊供應商數量，切換新產品時優先考慮已有供應商。云廠商在導入新的光模塊供應商時，均會對潛在供應商的光模塊進行對傳等測試，由于會在同一計算中心混用不同廠商的光模塊，需對各廠商的光模塊進行組合測試。云廠商選擇的供應商越多，測試的工作量呈幾何級增長，測試及日常運行中出錯概率也相應增加，因此云廠商往往會將光模塊供應商數量控制在 3 個左右。同時，由于云廠商對已

16、有供應商的產品工藝穩定性、批量交付能力充分了解，因此在導入 800G、1.6T 光模塊等新產品時，一般會優先考慮已有供應商。四四、市場空間市場空間 1.2022-2028 年全球光模塊市場規模年全球光模塊市場規模 CAGR 將實現將實現 12%，2028 年全球規年全球規模有望突破模有望突破 200 億美元億美元 根據 YoleIntelligence 數據，2022 年全球光模塊市場規模為 110 億美元，在大型云服務運營商對 800G高數據速率模塊的高需求和國家電信對增加光纖網絡容量的要求推動下，預計 2028 年將增至 223 億美元，2022-2028 年化復合增速將達到 12%。12

17、/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.光模塊國內市場需求規模為光模塊國內市場需求規模為 20-30 億美元，占比全球約億美元，占比全球約 1/4 根據 LightCounting 預測，2018-2023 年中國光模塊部署量占比全球 25%-35%，2024-2029 年占比20%-25%，略有下降。北美云服務商在 AI 集群中部署 800G 的計劃較為激進，這將成為未來 2-3 年中國份額下降的主要因素。13/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.2024 年年 800G 將步入規?；帕侩A段，將步

18、入規?；帕侩A段，1.6T 時代逐步臨近時代逐步臨近 光模塊的更新迭代周期約為 3-5 年，海外廠商光模塊部署時間領先。400G 的增量于 2019 年開始，海外云服務商部署時間比國內廠商更快，Amazon、Google、Microsoft 和 Meta 在 2019 年起在其超大型數據中心內部采用 100G/400G 架構，并商用部署 400G 光模塊。國內互聯網廠商中，短視頻公司的流量增長和機房空間壓力最大，2021 年字節跳動成為國內第一個批量采購 400G 光模塊的客戶。受海外 AI 算力需求驅動，旭創 23 年 3 月 800G 需求起量，23 年下半年 400G 訂單出貨增加。根據

19、C114 通信網消息，2023 年初由于數據中心需求和資本開支收縮等因素影響，市場原本預期較為悲觀，但自 2023 年 3 月以來，公司海外大客戶 800G 需求開始起量，并不斷增加和補充訂單，其背后主要驅動力來自于 AI 算力相配套的交換機網絡需求；2023 年下半年，部分海外大客戶開始提高 400G 光模塊的需求用于以太網 400G 交換機網絡，公司 400G 訂單和出貨量也開始顯著增加。800G 光模塊的技術升級包括三代：1）第一代為 8 光 8 電，光接口 8*100Gb/s，電接口*100Gb/s，也是最早的一代，于 2021 年投入商用；2）第二代為 4 光 8 電，光接口 4*2

20、00Gb/s，電接口 8*100Gb/s，商用時間預計為 2024 年；3）第三代為 4 光 4 電，光接口 4*200Gb/s，電接口 4*200Gb/s，商用時間 14/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 預計為 2026 年。8*100Gb/s 是 800G 光模塊前期應用市場的主流方案，當單通道電接口速率與光接口速率相同時，光模塊的架構將達到最佳，并具有低功耗、低成本等優勢，所以 4*200Gb/s 是 800G 光模塊的理想架構，未來也將成為 1.6Tb/s 的實現基礎。4.預計預計 1.6T 光模塊需求有望于光模塊需求有望于 2025 年

21、實現年實現 根據 FiberMall 數據預測，2021-2025 年交換機密度預計大約每 2 年翻 1 倍，相對應光模塊速率也將同步匹配。例如 2021 年 25.6Tb/s 交換機所對應 400G 光模塊，2023 年 51.2Tb/s 交換機對應 800G 光模塊，假設按此速率線性推演，預計 2025 年當交換機速率達到 102.4Tb/s 時，1.6T 光模塊的需求也將有望實現。5.國內龍頭廠商預計最早國內龍頭廠商預計最早 2024 年下半年海外客戶將開始采購和部署年下半年海外客戶將開始采購和部署 1.6T光模塊光模塊 旭創透露 800G 從 2023 年 Q2 開始起量以來，每個季度

22、保持了訂單和出貨量的環比增長，800G 產品23 年 Q4 相較 Q3 的出貨增速度仍非常明顯。且 DSP 和 EML 等核心原材料在 Q3 和 Q4 都已得到不同程度的緩解。旭創預計 AI 大客戶最快在今年下半年開始采購和部署 1.6T 光模塊。15/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 五五、產業鏈產業鏈梳理梳理 光模塊上游主要包括光芯片、電芯片、光器件等供應商，其中光器件供應商較多，國產化率較高，但芯片工藝技術壁壘高，研發成本大，國外大廠占據高端光芯片、電芯片領域市場大部分份額。光模塊身處中游，屬于技術壁壘相對較低的封裝環節。光模塊由光芯片、光器

23、件、集成電路芯片、印制電路板、結構件等封裝而成，是實現電信號和光信號互相轉換的核心部件，屬于光模塊產業鏈中游的后端垂直整合產品。光模塊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。1.上游上游 前面已經提及光器件和光芯片是光模塊的兩大核心部件，成本占比最高。根據聯特科技招股書，光模塊成本結構中，光器件占比 36.5%，集成電路芯片占比 22.4%，光芯片占比 18.5%。光器件是光模塊的重 16/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 要組成部分，在成本中占比最高，主要包括 TOSA

24、、ROSA 及構成 TOSA、ROSA 的組件，如 TO、波分復用器、TO 座、TO 帽、隔離器、透鏡、濾光片等配套件。光芯片包括 COC（載體芯片）、LDCHIP（光發射芯片）及 PDCHIP（光接收芯片）；集成電路芯片包括驅動芯片、信號處理芯片及相關器件。光模塊向高速率、小型化、集成化方向發展，未來采用硅光集成技術的 CPO 形式有望超越傳統光模塊。根據聯特科技招股書，第一代（1995 年-2000 年）以 1X9、GBIC、SFF 形式為主流代表。1X9 是較早的光模塊應用，是固定的光模塊產品。第二代（2000 年-2028 年）以 SFP、QSFP、QSFP-DD/OSFP等形式為代表

25、。隨著數據通信網絡向高速率、大容量發展，通信設備端口密度提升，推動光模塊不斷突破技術限制，向小型化、高速率、智能化、集成化方向發展，光模塊也由 10G-40G 升級到100G/200G/400G 高速光模塊領域。第三代（2024 年后）以光電共封裝（CPO）形式為代表，主要采用硅光集成技術。預計到 2024 年，800G 高速光模塊會進入規?；a階段，光電共封裝、硅光集成技術會在速率、能耗、成本方面逐漸超越傳統光模塊。2.下游下游 光模塊的應用場景主要分為兩大領域：4G/5G 無線網絡、固定寬帶 FTTX、傳輸與數通網絡等為代表的電信領域；承載 AR/VR、人工智能、元宇宙等應用的數據中心領

26、域。這兩大應用場景的規模增速是影響光模塊需求景氣度的核心指標。（1）電信領域：）電信領域：5G 網絡驅動光模塊量價齊升網絡驅動光模塊量價齊升 5G 網絡建設以 2019 年為元年，2020 年進入高速增長期，預計至 2025 年左右基站數量趨于穩定。，2020 至 2024 年是 5G 網絡規模建設期，2025 年至 2028 年為 5G 網絡完善期，在 2029 年左右將開始引入 6G 網絡。17/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 5G 網絡建設對于智能化發展、提升社會生產效率具有重要意義，并帶來數據流量的大幅增長。從光模塊業務收入增速角度來看，

27、其與數據中心規模增速、移動通信網絡建設、以及運營商資本開支具有相關性。（2）數據中心領域：）數據中心領域：數據中心迎來周期向上拐點，光模塊產業進入量價齊升的周期數據中心迎來周期向上拐點，光模塊產業進入量價齊升的周期 數據中心產業整體發展周期呈現出“四中心三拐點”的特征，在 AI 算力的驅動下產業正迎來第三次上升拐點。云計算中心階段，光模塊速率經歷了由 10G/25G 向 40G/100G 的過渡。這一階段，光模塊主流速率經歷了由 10G/25G 向 40G/100G 的過渡，2012 年北美市場以 10G 為主。2014 年開始步入 40G，2016 年100G 開始規?；瘧?。18/50 2

28、024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 算力中心階段，光模塊速率開始向 400G/800G 過渡，目前已有不少龍頭廠商開始研發 1.6T 系列。我國數據中心產業起步相對北美較晚，體現在光模塊應用端層面，性能相對北美同期較為落后。自2020 年起，我國數據中心開始步入算力中心階段，三大運營商資本開支由 5G 網絡向算力網絡傾斜。從資本支出的角度來看，三大運營商向互聯網和算力網絡大幅傾斜。綜合以上因素推斷，當前國內數據中心的建設正處于周期向上的拐點，智能算力將驅動新一輪資本開支增長。數據中心內部流量的增加帶來網絡架構變遷，除了促進高速率光模塊的發展，也形成了低功耗、

29、低成本、智能化的趨勢。在 AI、無人駕駛、物聯網等智能算力應用場景的推動下，總體推斷 2023-2025 年全球數據中心規模增速或保持上升的趨勢。在網絡流量不斷增長、葉脊架構廣泛應用的背景下，數通光模塊需求增速預計進入上升通道；同時交換機之間的設備交換容量不斷提升促進了高速率產品的規?；瘧?，數通產品平均單價呈現上升趨勢，綜合導致了光模塊產業進入量價齊升的周期。19/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 （3）光模塊行業下游客戶結構的變遷：從企業主導轉向云廠商主導光模塊行業下游客戶結構的變遷：從企業主導轉向云廠商主導 2007 年前后，谷歌在其數據中心

30、內開始部署 10G 光模塊，拉開了云廠商對光模塊采購需求的序幕，彼時光模塊最大的下游市場為企業數據中心（即傳統數據中心）。根據 Light Counting 于 2023 年 7 月發布的Mega Data Center Optics中的數據，2016 年全球以太網光模塊的銷售額中，企業客戶貢獻了42%的份額，仍位居第一位，其次分別為云廠商、電信運營商，分別貢獻了 36%、22%的份額。2022年，云廠商在全球光模塊市場的銷售額中占比攀升至 67%，超越了企業與電信領域，成為光模塊下游第一大客戶群體。20/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 六六、相

31、關公司相關公司 1.中際旭創中際旭創 公司自 2008 年成立以來，始終專注于高端光通信模塊的研發生產。經過 15 年砥礪前行，公司已成為全球領先的光模塊整體解決方案提供商。公司憑借持續行業領先的技術和制造能力，集高端光通信收發模塊研發、設計、封裝、測試和銷售于一體，為全球云數據中心客戶提供包括 100G/200G/400G/800G高速光模塊，為電信設備上提供包括 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的一體化高端整體解決方案。公司圍繞高端光通信模塊業務，為客戶提供一站式光模塊集成解決方案。公司通過 H 清晰的產品發展戰略，不斷完善光模塊系列產品矩陣及下游行業應用領

32、域布局。公司目前四大產品解決方案包括:數據中心及以太網產品、5G 網絡產品、相干傳輸產品、光纖到戶產品。21/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司主營業務長期保持快速增長，營業收入 2017-2022 年均復合增速 32.5%，高端光模塊業務近年來成為公司業務主要增長引擎。2022 年公司實現營業收入 96.42 億元，同比增長 25.3%，2017-2022 年均復合增速為 32.5%，2023 年前 3 季度公司實現營收 70.30 億元，同比增長 2.4%。自公司 2008 年成立以來，公司業務始終聚焦于高端光模塊產品研發及生產，在發展初期

33、通過先發布局并推出 40G 數據中心用高端光模塊產品打開發展局面：自 2017 年資產重組以來高端光模塊業務快速增長，2022 年高端光模塊業務營收 87.46 億元，2017-2022 年均復合增速達到 46.6%。2021 年公司剝離子公司中際智能電機繞組裝備業務，進一步聚焦于高速光模塊業務。在全球 AIGC 推動的人工智能發展浪潮下，公司憑借長期在高端高速光模塊的技術引領地位有望持續提升行業競爭地位。22/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司光模塊產品矩陣聚焦高端高速光模塊產品，其中數據中心及以太網領域在 800G/400G 和相干光模塊等

34、品類具備行業領先地位。數據中心及以太網應用領域，在全球最新一代 800G 高速光模塊產品方面，中際旭創和 Coherent(相干公司)是目前已實現 800G 產品出貨的兩家領先企業，公司相比 Coherent 擁有更全面的 800G 高速光模塊產品矩陣。在 400G 光模塊產品方面，公司在 OSFP 封裝技術和 DCO 相干光模塊領域擁有行業最豐富的產品矩陣。公司目前在相干光模塊領域具備全行業最完善的產品矩陣，其中 400G 和 100G 相干光模塊產品品類行業領先，也是全球唯一推出 200G 相干光模塊產品的企業。公司電信網絡傳輸產品在 400G/200G 和 DCO 相干光模塊等高端光模塊

35、領域具備領先優勢。公司自2018 年加速布局國內電信市場業務以來，憑借在數據中心通信領域積累的技術優勢和規模制造能力推出應用于 5G 電信網絡傳輸的高速光模塊產品，2019 年公司 5G 前傳、中傳和回傳產品成功導入國內住通信設備.上客戶，其中 25G 前傳光模塊出貨量位居前列。2020 年公司在行業率先推出應用于電信網絡傳輸的 400G/200G/100G 相干光模塊產品，進一步提升公司正在電信網絡傳輸市場的競爭地位。2021年聯合新華三推出采用 400GZR/ZR+QSFP-DD 相干光模塊的 100G 單波 LR1/ER1/BiDi 等系列產品，為 400G/100G 電信應用市場提供更

36、加經濟高效的全套解決方案。23/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 24/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.光迅科技光迅科技 光迅科技是全產業鏈布局的光通信器件供應商，主營光電子器件、模塊和子系統產品的研發、生產及銷售，為傳統電信領域光通信龍頭企業。公司前身為 1976 年成立的郵電部固體器件研究所，并于 2004 年改制完成，整體變更為武漢光迅科技股份有限公司，2009 年公司于深交所上市。從公司產業鏈布局來看，公司由電信市場拓展至數通市場，形成由光芯片等元器件到光模塊的全布局。公司 2009 年上

37、市之初募集資金用于光纖放大器與子系統產品建設項目與光無源器件與光集成產品建設項目，2013 年完成收購丹麥 IPX 公司完善高端芯片布局，2014 年公司定增 6.1 億元用于寬帶網絡核心光電子芯片與器件產業化項目，產品速率提升至 10G、40G 及以上，2019 年公司再次定增 19.5 億元用于數據通信用高速光收發模塊產能擴充項目，加強數通市場高速率光模塊建設，2023 年公司在數據通信用高速光收發模塊產能擴充項目上繼續定增 15.7 億元，提升公司產能和研發實力。25/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 按應用領域分，公司產品可分為傳輸類產品、

38、接入類產品和數據通信類產品。其中，傳輸類產品分為無源和有源兩大類，包括傳輸類光收發模塊、光放大器、波長管理類光器件、監控和保護類光器件、光連接器等。傳輸類光模塊包括直接調制光模塊和相干光模塊，支持 10Gb/s、100Gb/s、400Gb/s 等速率，用于城域、遠距離長途傳輸系統；光放大器產品包括摻鉺光纖放大器、拉曼放大器和混合光放大器；光無源器件包括 AWG（陣列波導光柵）、VMUX（光功率可調波分復用器）、WDM（波分復用器）、VOA（可調光衰減器）、OPM（光性能監測功能模塊）等光傳送網所需的光器件；智能光器件包括WSS（波長選擇開關）、OTDR（光時域反射儀）、相干器件等。接入類產品支

39、持固網接入和無線接入應用：固網接入產品有 GPONOLT/ONU、10GPON(10GEPON、10GGPON、10GComboPON)的BOSA 和光收發模塊等；無線接入類包括 4GLTE 和 5G 網絡用 CPRI/eCPRI 的各種 10G、25G、50G、100G 灰光和彩光光收發模塊。數據通信產品主要用于云計算數據中心、AI 智算中心、企業網、存儲網等領域，包括數據中心內互聯光模塊、數據中心互聯光模塊、AOC（有源光纜）等產品。此外，公司在10G、100G、400G 長跨距、光線路保護、分光放大以及傳感類方面也有解決方案。26/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度

40、深度|研究報告研究報告 公司積極拓展海外市場，在馬來西亞、德國、美國、丹麥、法國設立子公司及制造中心，進行光通信器件的研發生產及銷售，并在美國、德國、韓國設有辦事處，加強公司海外事業建設和市場拓展。27/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 400G 骨干網建設啟動，公司作為相干光模塊龍頭有望充分受益。今年三月份，中國移動完成了首個400GQPSK 離線系統超長距離原型機的驗證，為 400G 骨干網絡的建設奠定基礎。2023 年 10 月 31 日，中國移動通信也發布了骨干傳送網 400GOTN 新技術試驗網設備集中采購。400G 骨干網建設的臨近將顯

41、著推動其中必要設備相干光模塊的需求。光迅科技在相干光模塊布局進展處于國內領先水平。公司于格拉斯哥 ECOC2023 上展示了高輸出功率 400GZR+相干模塊，該產品出光功率最大可達+5dBm，功耗和散熱表現也完全滿足電信級組網應用，目前產品已完成驗證，將于近期正式商用。公司在相干產品布局領先，在 400G 骨干網建設的大背景下有望充分享受利好。公司在硅光、1.6T 等高端數通產品布局領先，有望承接 AI 爆發帶來的需求增量。隨著國內外科技巨頭對于 AI 的持續投入以及 Copilot 等 AI 應用的不斷落地，AI 算力基礎設施性能要求的不斷提升正在推動其網絡設備的快速升級，從而顯著帶動高端

42、數通模塊的需求。公司作為國內老牌光通信龍頭廠商，在底層技術積累深厚，相關產品布局領先。目前公司 800GDR8 硅光高速模塊送樣驗證進展順利，并已具備大批量生產能力，可同時支持 1x800G、2x400G、4x200G、8x100G 等多種應用場景。同時公司在2023 年 11 月中國國際進口博覽會上展示了與國家信息光電子創新中心等聯合推出的 1.6Tb/s 硅光芯片，在國際上首次驗證了 8 200Gb/sPAM4 硅光互連芯片集成架構，有望作為下一代 AI 數據中心互連的解決方案。公司在 1.6T、硅光等先進方案上布局領先，未來有望實現高端數通光模塊的快速放量。3.銳捷網絡銳捷網絡 銳捷網絡

43、成立于 2003 年，是業內領先的 ICT 基礎設施及解決方案提供商。自成立以來，公司聚焦網絡設備及網絡安全產品的研發和銷售。隨著云計算、虛擬化等技術發展，2013 年公司發布業內首個虛擬化計算機教室解決方案（云課堂），自此形成網絡設備、網絡安全、云桌面解決方案三大主營業務板塊。公司始終重視技術與場景應用的充分融合，敏銳洞察用戶需求進行產品創新，歷經 20 余年的發展，公司產品廣泛應用于政府、運營商、金融、互聯網、教育、醫療、能源、交通、商業、制造業等行業的信息化建設，業務覆蓋 50 多個國家和地區。公司品類不斷豐富，形成較完善的產品矩陣，應用場景廣泛。銳捷主要產品包括網絡設備（交換機、路由器

44、、無線產品等），網絡安全產品（安全網關、下一代防火墻、安全態勢感知等），云桌面整體解決方案（云服務器、云終端和云桌面軟件）、不單獨對外銷售的操作系統 RGOS、IT 運維、智慧教室等，可滿足于數據中心、園區、SMB 等場景的局域網、城域網和廣域網等各層級網絡建設需求。通過多年的研發創新和市場拓展，公司在交換機、無線產品、云桌面等多個領域穩居市場前列。根據 IDC 28/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告（2022），銳捷網絡在中國以太網交換機市場占有率排名第三；中國企業級 WLAN 市場占有率排名第二；中國 Wi-Fi6 產品出貨量排名第一；2022

45、 年中國本地計算 IDV 云桌面市場占有率排名第一。網絡設備國內份額增長，推動營收快速增長。2022 年公司營收規模由 2018 年的 42.8 億元增長至 113.3億元，對應四年間 CAGR 為 28%。其中，1）網絡設備為公司核心業務板塊，近兩年收入占比均超過70%，其中 2022 年收入為 84.8 億元，同比增長 28.3%，2018-2022 年 CAGR 為 29.01%；根據 IDC 和招股書數據，同期中國網絡設備市場規模 CAGR 約 11.7%，銳捷呈現份額增長態勢。公司網絡設備業務毛利率維持在較高水平，2022 年得益于高速產品占比提升，毛利率同比增長 3.4ppt 至

46、43.3%。2）網絡安全產品包含軟硬件解決方案，SMB 安全網關為其中占比最高的品類之一，條線業務收入占比不高，近兩年均在 8%左右，但成長性與盈利性俱佳，2018-2022 年 CAGR 達 30.5%，2022 年毛利率為40.6%。3）云桌面解決方案同樣包含了軟硬件的內涵，可以實現將 PC 的算力和存儲遷移到虛擬化平臺上的效果，2022 年受下游行業需求疲弱影響，板塊收入同比下滑 34%至 7.4 億元，占收比下滑約5.7ppt，毛利率基本維持在 30%。29/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 銳捷網絡為星網銳捷子公司，福建省國資委為公司實控

47、人。公司于 2022 年 11 月從星網銳捷分拆至創業板上市，截至 2023 年三季報，星網銳捷持有公司 44.88%的股份，為公司第一大股東；福建省國資委通過控股電子信息集團成為公司實控人。公司第二大股東銳進咨詢為員工持股平臺，持有公司 43.12%的股份，根據公司招股書，截至 2022 年 8 月底，共計 1229 名員工參與員工持股計劃。完善的員工激勵機制有助于調動公司骨干員工積極性，保障團隊穩定發展。4.天孚通信天孚通信 蘇州天孚光通信股份有限公司成立于 2005 年，深耕光器件領域多年，是業界領先的光器件整體解決方案提供商。公司通過自主研發和產業并購，在精密陶瓷、工程塑料、復合金屬、

48、光學玻璃等基礎材料領域積累沉淀了多項業界領先的工藝技術，產品廣泛應用于光纖通信、光學傳感、激光雷達、生物光子學等領域。同時，公司注重國際化產業布局，以蘇州為總部和研發中心，日本和深圳為研發分支，江西、深圳和蘇州為量產基地，泰國工廠也預計將于今年投入運營。30/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 天孚通信致力于各類中高速光器件產品的研發、生產、銷售和服務，擁有十三大產品線。同時為下游客戶提供垂直整合一站式解決方案，共擁有八大解決方案，包括高速率同軸器件封裝解決方案、高速率BOX 器件封裝解決方案、AWG 系列光器件無源解決方案、微光學解決方案等。天孚通

49、信各類產品線及方案可分為光無源器件和光有源器件。自成立以來公司深耕光無源器件領域，并依托于在無源器件和有源耦合上的技術沉淀，開辟光電集成有源產品，實現多產品線垂直整合；同時公司利用激光雷達和光通信器件的技術復用性，開拓激光雷達市場并實現量產交付，有望開啟新增量業務。公司持續高研發投入構建豐富產品序列，積淀高質產品擁有行業頭部毛利率。公司始終注重研發，研發投入不斷增長并維持在同業頭部。經過十余年砥礪耕耘，公司在精密陶瓷、工程塑料、復合金屬、光學玻璃等基礎材料領域積累沉淀了多項全球領先的工藝技術。同時公司通過自有資金建設、股權收購等方式逐步擴大戰略產品版圖，目前已具備光收發模塊上游配套光器件較為齊

50、備品類的器件研發、規模量產能力，根據不同客戶不同應用場景，公司為客戶提供定制化光器件垂直一站式產品解決方案，享受到同業領先的毛利率。31/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 32/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司前瞻布局高速光引擎產品及相關零組件，將在 AI 浪潮中全面受益。2020 年天孚通信募集資金 7.86億元，依托于公司在無源器件和有源耦合方面的技術沉淀，前瞻開辟光電集成有源產品，實現多產品線垂直整合。在 AI 算力加速建設的背景下，下游客戶對高速光模塊、高集成度光引擎及高速光器件的需求均同

51、步擴大，公司有望全面受益。5.源杰科技源杰科技 公司成立于 2013 年 1 月 28 日，專注于進行高速半導體芯片的研發、設計和生產，是一家工業化規模生產的高科技企業。公司從半導體晶體生長，晶圓工藝，芯片測試與封裝全部開發完畢。產品涵蓋從 2.5G到 50G 磷化銦激光器芯片，擁有完整獨立的自主知識產權，從最終的使用場景來看，產品廣泛應用于光纖到戶、數據中心與云計算、5G 移動通信網絡、通信骨干網絡和工業物聯網等。經過多年的穩健發展，公司產品的技術先進性、市場覆蓋率和性能穩定性位居行業前列。33/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司主要產品為

52、2.5G、10G、25G 及更高速率激光器芯片系列產品，主要應用于光通信領域。經過多年研發與產業化積累，公司已建立了包含芯片設計、晶圓制造、芯片加工和測試的 IDM 全流程業務體系已實現向客戶 A1、海信寬帶、中際旭創等國際前十大及國內主流光模塊廠商批量供貨，產品用于客戶中興通訊、諾基亞等國內外大型通訊設備商，并最終應用于中國移動、中國聯通、中國電信、AT&T 等國內外知名運營商網絡中，成為國內領先的光芯片供應商。根據 C&C 的統計，2020 年在磷化銦（InP）半導體激光器芯片產品對外銷售的國內廠商中，公司收入排名第一，其中 10G、25G 激光器芯片系列產品的出貨量在國內同行業公司中均排

53、名第一，2.5G 激光器芯片系列產品的出貨量在國內同行業公司中排名領先。主要產品類型及應用領域情況如下：34/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 策略使上市前公司收入受產品結構影響穩中有波動。2019-2023 年公司營業收入分別為 0.81 億元、2.33 億元、2.32 億元和 2.83 億元。其 2020 年收入規模迅速增長，主要是受 5G 政策推動影響，公司的25G 激光器芯片系列產品市場需求量激增。2021 年，一方面受 5G 基站建設頻段方案調整的影響，25G激光器芯片系列產品的出貨量較上年度回落，另一方面受益于光纖接入市場需求的持續推動

54、，公司的10G 激光器芯片系列產品銷售規模大幅增加，全年整體收入較上年度持平。2022 年公司主要產品銷售規模保持穩定增長。2023 年以來，公司受下游客戶需求偏弱影響營收及利潤均出現下滑。公司的主營業務收入來自 2.5G、10G、25G 及更高速率激光器芯片系列產品，其他業務收入為零星的技術服務收入。公司的主營業務收入占營業收入的比重一直保持在 99%以上，主營業務結構穩定。市場方面，公司以光纖接入市場為基礎，積極拓展 4G/5G 移動通信網絡、數據中心相關業務。公司收入結構隨著各應用市場的滲透程度及市場波動發生變動。1）光纖接入：FTTx 普遍采用 PON 技術接入，當前 PON 技術跨入

55、以 10G-PON 技術為代表的雙千兆時代。10G-PON 需求快速增長及未來 25G/50G-PON 的出現將驅動 10G 以上高速光芯片用量需求大幅增加。2）4G/5G 移動通信網絡：全球移動通信網絡市場正處于 4G 向 5G 快速發展階段，收入呈現較大波動主要與移動通信市場的產品需求及結構變動有關。未來 5G 前傳仍然朝著 25G 及更高速率的方向拓展，同時 5G 建設的廣覆蓋將進一步擴大加強、重點區域的擴容升級以及 5G 精品網絡的打造，25G 及以上速率光芯片仍然是 5G 前傳市場的未來需求。3）數據中心：根據招股說明書引用 LightCounting 的數據，預測至 2025 年，

56、全球以太網用數據中心光模塊市場規模將增長至 62.74 億美元，年均復合增長率為 11.19%，其中 100G 及以上光模塊市場占比將超過 90%。公司目前業務占比以電信市場類為主，預計未來數據中心業務占比將穩步抬升。業務和產品快速發展使銷售、管理費用率有波動，研發投入穩定增長。公司銷售費用占比較低且整體保持穩定。公司銷售費用率略高于同行業可比公司平均值，主要系聯亞光電、全新光電為境外較成熟的生產廠商，銷售規模穩定，銷售費用占營業收入較低，而公司處于快速增長階段，市場拓展投入較大，銷售費用率較高。公司管理費主要由職工薪酬、股份支付、折舊與攤銷、咨詢服務費等構成。近年增長較快，主要系公司為提升管

57、理水平，引進了多名高級管理人才導致薪酬支付增加和員工股權激勵計提股份支付費用等原因所致。公司研發費用占營業收入的比例相對較高，主要原因系公司在優化成熟產品工藝的基礎上，持續投入開發 10G、25G 及以上速率激光器芯片，研發投片量較多。研發費用率穩中稍有波動主要系公司營業收入規?？焖僭鲩L，研發費用金額每年均保持較快速增長。35/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司秉持縱向延拓與橫向發展并行的發展方式?？v向延拓方面，在現有的光通信領域中繼續縱向深耕，推出更高速率的激光器芯片產品；橫向發展方面，不斷擴充光芯片新的應用場景，積極向激光雷達、消費電子等領

58、域布局探索。此外，根據公司招股說明書，公司正在加速研發下一代激光器芯片產品，并積極拓展光芯片在其他領域的應用。目前，公司在光通信領域已著手 50G、100G 高速率激光器芯片產品以及硅光直流光源大功率激光器芯片產品的商用推進，力圖實現在高端激光器芯片產品的特性及可靠性方面對美、日壟斷企業的全面對標。同時已與部分激光雷達廠商達成合作意向，實現激光雷達領域光芯片少量送樣，努力實現新技術領域的彎道超車。公司未來發展可期。6.新易盛新易盛 聚焦光模塊十數年，通過收購完善全球化布局。公司成立于 2008 年，于 2011 年 7 月成立全資子公司四川新易盛，并在同年 12 月完成股份制改革。于 2016

59、 年在深交所創業板上市，后通過成立全資子公司香港新易盛和美國新易盛完善海外市場布局，并在 2022 年完成 AlpineOptoelectronics100%股權交割。通過十余載的技術深耕，完善多場景產品布局。目前業務已涵蓋數據中心、電信網絡（FTTx、LTE 和傳輸）、安全監控以及智能電網等領域。公司于 2016 年實現 100G 光模塊交付，在 2019 年實現 400G光模塊批量出貨，目前已具備 800G 光模塊出貨能力，是國內少數可實現 800G 高速率光模塊批量交付的企業。36/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 新易盛是國內少數具備 10

60、0G、400G 和 800G 光模塊批量交付能力的、掌握高速率光器件芯片封裝和光器件封裝的企業。截至 2023 年中報，公司在高速率光模塊、硅光模塊、相干光模塊、800GLPO 光模塊等相關新產品新技術研發項目取得多項突破和進展，高速率光模塊產品銷售占比持續提升。具體產品方面，公司已成功推出 800G 的單波 200G 光模塊產品，同時 800G 和 400G 光模塊產品組合已涵蓋基于硅光解決方案的 800G、400G 光模塊產品及 400GZR/ZR+相干光模塊產品、以及基于 LPO 方案的 800G 光模塊。新易盛通過管理的持續精細化，實現經營效率的持續改善，盈利能力位行業前列。持續推進工

61、藝優化改進和精益化管理，通過優化信息化系統，提高自動化運用率，持續改善工藝流程，提升整體生產效率。通過工藝設計提升和改善、操作標準時間及物料標準用量的設定、夾具與工具的設計升級、生產計劃與管制、業務流程的改善等手段持續提高內部運作效率，實現“平衡生產線、標準化作業”等，使公司能靈活應對多品種、小批量、短交期的生產效率管理，減少庫存，縮短生產周期，降低成本，保證質量和交貨期，提高生產力，最終形成公司的核心競爭力。7.光庫科技光庫科技 公司成立于 2000 年 11 月，于 2017 年在深交所創業板上市。公司是專業從事光纖器件和芯片集成的國家高新技術企業。公司產品應用于光纖激光、光纖通訊、數據中

62、心、無人駕駛、光纖傳感、醫療設備、科研等領域，廣泛銷往歐、美、日等 40 多個國家和地區。公司也是全球僅有的幾家海底長途光網絡核心器件供貨商之一。建有“廣東省光電器件工程技術研究中心”、“廣東省企業技術中心”、“廣東省院士專家企業工作站”、“博士后科研工作站”等創新平臺。公司以成為“全球光器件的領導者”為使命。在業務、人員、資產、機構、財務方面與控股股東完全分離、相互獨立。具有完整的供應、生產和銷售系統，具有獨立完整的業務體系和面向市場的自主經營能力。高管團隊由激光、芯片及光通訊領域內國際頂尖人才組成。公司現任董事長兼總經理王興龍先生于2007 年作為聯合創辦人加入公司，2018 年 4 月至

63、今擔任公司董事長，總經理職務。其余高層管理團隊大多具有光通信技術領域的專業背景及從業經驗，產業資源豐富。公司是專業從事光纖器件、鈮酸鋰調制器件及光子集成器件的設計、研發、生產、銷售及服務的高新技術企業，所在行業屬于國家鼓勵和扶持的光電子器件及其他電子器件制造業。37/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 研發投入持續上升。公司時刻關注行業發展趨勢和市場需求變化，不斷加強自主研發和技術創新能力，應對技術更新換代帶來的風險。光纖激光器件方面，公司自主研發的 10kW 激光合束器、3kW 光纖光柵、500W 隔離器、10kW 激光輸出頭等多款產品達到全球先進

64、水平；光通訊器件方面，在光通訊領域，公司通過產業垂直整合、技術創新等方式，建立了從原料光學冷加工、機械件加工、光學鍍膜、光纖金屬化到光無源器件和光無源模塊等全系列的研發和生產體系。在數據通訊領域，公司致力于研發生產高端微型光纖連接產品、微光學連接產品、保偏光纖陣列和高密度光纖陣列產品。主要應用于 40Gbps、100Gbps、400Gbps、800Gbps 等高速、超高速光模塊、相干通訊模塊和 WSS 產品中，并成為全球多 38/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 家大型數據通訊公司的核心供應商。2023H1 研發費用為 6310.7 萬元，同比增長

65、 40%，占公司營業收入的 18.6%。公告收購拜安，營收目標具有挑戰性。公司公告收購拜安 52%股權，完成后拜安將并表。從披露的財務數據看，公司 2022/2023Q3 營收分別為 0.53 億/0.26 億元，而業績承諾中，2024-2026 年營收需分別達到 1.6/2/2.5 億元，相較過去兩期的營收均有大幅度的增長和提升，同時扣非凈利潤需實現扭虧，2024-2026 對應為 0.1/0.15/0.2 億元。同時，協議中列明剩余股權收購安排，在完成 85%的累計凈利潤或累計營收，同時不發生商譽減值的情況下，公司可被要求收購剩余 48%股權。補強 1550 光源模塊能力，擴大戰略布局。上

66、海拜安實業在車規級 1550nm 激光雷達光源模塊有量化的解決方案，同時是主要 1550 激光雷達大客戶的供應商，我們預計完成交易后，公司原有光纖激光器件布局，和拜安光源模塊的能力和供應鏈地位，有望拓展公司新業務，豐富公司產品線。七七、未來發展方向未來發展方向及趨勢及趨勢 算力時代背景下，數據中心成為能耗大戶，光模塊技術的升級不僅僅是簡單的速率翻倍，更需要解決高速率帶來的的功耗、成本問題。2021 年我國數據中心耗電量為 2166 億千瓦時，約為三峽電站同期年發電量 1036.49 億千瓦時的 2 倍；2022 年，我國數據中心耗電量達到 2700 億千瓦時，占全社會用電量約3%；根據中國能源

67、報統計，預計 2025 年該比重將接近 5%。光模塊能耗占據數據中心交換網絡能耗比重的 40%-50%。根據 FibalMall 數據顯示，數據中心應用中400G 光模塊能耗為 10-12W，800G 能耗為 15-18W，未來 1.6T 能耗將是 400G 的 2 倍，預計高達 20-24W；同時 Cisco 的數據顯示 2010-2022 光引擎能耗提升約 26 倍。顯而易見，光模塊能耗的激增給數據中心的成本端帶來巨大壓力，解決其能耗問題成為當下光模塊技術更新的關鍵。1.LPO LPO（Linear-drive Pluggable Optics，線性驅動可插拔光模塊），采用線性驅動技術代替

68、傳統 DSP（數字信號處理）/CDR（時鐘數據回復）芯片，可實現降功耗、壓成本的作用，但代價在于拿掉 DSP 后會導致系統誤碼率提升，通信距離縮短，因此 LPO 技術只適合用于短距離的應用場景，例如數據中心機柜到交換機的連接等。傳統 DSP 可對高速信號在光-電、電-光之間轉換后出現的失真問題進行修復，從而降低失真對系統誤碼率的影響，但功耗大成本高：1）400G 光模塊中，7nmDSP 的功耗約為 4W，占整個模塊功耗的 50%；2）400G 光模塊中，DSPBOM 成本約占 20%-40%。LPO 技術去除了 DSP，將其相關功能集成到設備 39/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行

69、業行業|深度深度|研究報告研究報告 側的交換芯片中，只留下具有高線性度的 Driver（驅動芯片）和 TIA（Trans-ImpedanceAmplifier，跨阻放大器），用于對高速信號進行一定程度傳統 DSP 可對高速信號在光-電、電-光之間轉換后出現的失真問題進行修復，從而降低失真對系統誤碼率的影響，但功耗大成本高：1）400G 光模塊中，7nmDSP的功耗約為 4W，占整個模塊功耗的 50%；2）400G 光模塊中，DSPBOM 成本約占 20%-40%。LPO技術去除了 DSP，將其相關功能集成到設備側的交換芯片中，只留下具有高線性度的 Driver（驅動芯片）和 TIA（Trans

70、-Impedance Amplifier，跨阻放大器），用于對高速信號進行一定程度的補償。LPO 技術的優勢包括：1）低功耗：OFC2023Macom 展示出的單通道 100G 單模 800GDR8、多模800GSR8Linear-drive 方案中多模功耗節省 70%，單模功耗節省 50%。根據 Macom 的數據，具有DSP 功能的 800G 多模光模塊的功耗可以超過 13W，而采用 MacomPuredrive 技術的 800G 多模光模塊的功耗不到 4W。2）低延遲：沒有 DSP 后處理步驟減少，數據傳輸延遲減少，Macom 的 Linear-drive 方案中延時可降低 75%。3）

71、低成本：800G 光模塊中去除 DSP 后系統總成本可降低約 8%。4）可熱拔插：LPO 封裝沿用傳統熱拔插技術，便于后期維護。LPO 產業發展來看，目前國內布局 LPO 的廠商包括新易盛、劍橋科技、中際旭創、海信寬帶等。高線性度的 Driver、TIA 芯片主要供應商包括 Macom、Semtech、Maxim 以及 Broadcom。1）新易盛于OFC2023 上展出了 800GLPO 光模塊，包括多模和單模應用。2）劍橋科技先后兩次收購分別獲得了Macom 和 Lumentum 日本公司的部分資產和研發團隊，預計 23 年 7-10 月首批 LPO400G/800G 光模 40/50 2

72、024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 塊產品可實現小批量供貨。3）中際旭創有 LPO 相關技術儲備和產品開發，且已向海外重點客戶推出解決方案和送測。2.CPO CPO（Co-packagedoptics，共封裝光學），是指將網絡交換芯片和光模塊共同裝配在同一個插槽上，形成芯片和模組的共封裝。與傳統可熱拔插式技術相比，CPO 技術的優勢包括：1）低延遲，低功耗：由于光模塊和交換芯片在同一個封裝內，信號傳輸路徑更短，可以實現更低的延遲。另外光電共封裝技術可以減少信號傳輸的功耗，并提高整體系統的能效。2）高帶寬：光電共封裝技術支持高速光通信，可以提供更大的數據傳輸帶

73、寬。3）小尺寸：相比傳統的光模塊和電子芯片分離封裝的方式，光電共封裝技術可以實現更緊湊的尺寸，有利于在高密度集成電路中的應用。41/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 CPO 發展進程處于起步階段，算力時代背景下 AI 對網絡速率需求提升，市場空間未來有望突破。LightCounting 在 2022 年 12 月報告中稱，AI 對網絡速率的需求是目前的 10 倍以上，在這一背景下，CPO 有望將現有可插拔光模塊架構的功耗降低 50%，將有效解決高速高密度互聯傳輸場景。Yole 報告數據顯示，2022 年，CPO 市場產生的收入達到約 3800 萬美

74、元，預計 2033 年將達到 26 億美元，2022-2033 年復合年增長率為 46%。3.硅光子技術硅光子技術 硅光子技術是基于硅和硅基襯底材料，利用現有 CMOS 工藝進行光器件開發和集成的新技術。硅光子技術的核心理念是“以光代電”，即采用激光束代替電子信號傳輸數據，將光學器件與電子元件整合至一個獨立的微芯片中，提升芯片之間的連接速度。將硅光材料和器件集成在同一硅基襯底上，形成由光調制器、探測器、無源波導器件等組成的集成光子器件。相較磷化銦（InP）等有源材料制作的傳統分立器件，硅光光模塊無需 ROSA（光接收組件）、TOSA（光發射組件）封裝，因而硅光器件體積與數量更小、集成度更高。2

75、）低成本：相較于傳統的分 42/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 立式器件，硅光模塊的集成度更高，封裝與人工成本降低；此外硅基材料成本較低且可以大尺寸制造，意味著硅基芯片成本得以大幅降低。3）兼容成熟 CMOS 工藝：硅光子技術能利用半導體在超大規模、微小制造和集成化上的成熟工藝積累優勢。2022-2028 年硅基光電子芯片年化復合增速有望實現 44%。根據 Yole 數據，2022 年硅基光電子芯片規模約 6800 萬美元，預計 2028 年市場規模將增長至 6 億美元以上，2022-2028 年化復合增長率將實現44%，其主要增長動力是用于高速

76、數據中心互聯、和對更高吞吐量及更低延遲需求的機器學習的 800G可插拔光模塊。硅光子技術產業鏈的上游包括光芯片設計、SOI 襯底、外延片和代工廠，中游為光模塊廠商，下游分為數通領域和電信領域。Intel、中際旭創、Coherent、Cisco 和 Marvell 等廠商同時具備 PIC 設計和模塊集成能力，且與下游云廠商和 AI 等巨頭客戶保持緊密合作，優勢顯著，在供應鏈中的引領作用較為明顯。43/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 海外頭部廠商市場份額優勢明顯，國內廠商處于追趕階段。競爭格局來看，數通市場中 Intel 占比處于領先地位，份額高達

77、61%，隨后的 Cisco、Broadcom 分別占比 20%和 7%。電信市場中，Cisco 占據 49%的市場份額，緊隨其后的 Lumentum 和 Marvell 分別占比 30%、18%，電信市場增長主要來自用于長途網絡的相干可插拔模塊。44/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 國內光模塊廠商相繼布局硅光技術領域，未來有望打開市場空間。隨著 AIGC 領域對算力和高速率光模塊需求的提升，國內多家廠商如中際旭創、新易盛等企業相繼布局硅光技術領域，未來有望進一步打開市場空間。4.薄膜鈮酸薄膜鈮酸鋰鋰 電光調制器可以將電信號轉換為光信號，從而實現光

78、信號的調制。通常來說，電光調制器有三類，基底分別采用：硅光、磷化銦和鈮酸鋰材料。其中硅光調制器適用于短程數據通信光模塊，磷化銦調制器適用于中長距離光通信網絡光模塊，鈮酸鋰適用于 100Gbps 及以上的長距骨干網和單波 100200Gbps的超高速數據中心。45/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 三種材料比較對比來看，磷化銦材料成本較高。硅材料在光通信波段具有透明性和高折射率，制備工藝與 CMOS 兼容，可以制備大規模的硅集成光路，但硅材料不具備電光效應，硅基調制器只能采用熱調制或載流子效應調制，從而限制了其速率。鈮酸鋰具有顯著的電光效應，非常適合

79、制作高速電光調制器，但早期并沒有合適的工藝可以制備薄膜鈮酸鋰晶圓，因此鈮酸鋰調制器只能使用體材料做分立元件，分立的鈮酸鋰體材料光學器件體積大，工藝與 CMOS 不兼容，不便于集成。傳統鈮酸鋰調制器行業競爭格局較為穩定，全球僅有富士通、住友和光庫科技三家公司可以批量供貨。46/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 薄膜鈮酸鋰通過“離子切片”方式，從塊狀的鈮酸鋰晶體上剝離出鈮酸鋰薄膜，并鍵合到附有二氧化硅緩沖層的 Si 晶片上。相較于其他光電子材料，如磷化銦（成本受限）、硅光（性能功耗受限）、鈮酸鋰晶體（尺寸受限），薄膜鈮酸鋰可實現超快電光效應和高集成度光

80、波導，具有大帶寬、低功耗、低損耗、小尺寸等優異特性，并可實現大尺寸晶圓規模制造。薄膜鈮酸鋰調制器是一種基于鈮酸鋰材料制作的光學調制器，與傳統鈮酸鋰調制器相比，薄膜鈮酸鋰調制器在器件尺寸、電光帶寬和集成度方面具有明顯優勢。47/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 薄膜鈮酸鋰調制器主要在骨干網通信的相干通信端口應用，根據 ResearchDive 數據預測，2023 年全球鈮酸鋰調制器市場規模將達 40.76 億美元，預計 2030 年將達到 65.43 億美元，2022-2030 年 CAGR 將實現 6.09%。5.算力時代下光模塊降本降耗趨勢凸顯算

81、力時代下光模塊降本降耗趨勢凸顯 數據中心的高能耗問題由來已久，算力背景下該問題愈顯突出。工信部數據顯示，2023 年我國數據中心耗電量預計將達到 2，667.92 億千瓦時，占社會總耗電量的 3%。在此背景下我國多地區發布了對數據中心能效指標 PUE 的限制。在工信部印發的新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023 年）中要求，到 2023 年底新建大型及以上數據中心 PUE 需降低到 1.3 以下。算力需求提升帶動網絡帶寬成倍提速，數據中心能耗呈指數型增長。根據 DigitalInformationWorld 發布的最新報告，數據中心為訓練 AI 模型產生的能耗將為常規云工作的三倍。據

82、咨詢機構 TiriasResearch 建模預測，到 2028 年數據中心功耗將接近 4250MW，比 2023 年增加 212 倍，數據中心基礎設施加上運營成本總額或超 760 億美元。48/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 數據中心的能耗主要體現在 IT 設備和制冷設備。IT 設備主要包括服務器和網絡設備等。服務器承載了計算和存儲業務，搭載了 CPU、內存等硬件。網絡設備包括交換機、路由器以及防火墻等。IT 設備占數據中心整體的能耗達 45%，其次為制冷系統，占比達 43%。具體到 IT 設備，其中服務器類約占 50%左右，存儲系統約占 35%

83、，網絡通信設備約占 15%。數據中心帶寬提升，帶動高性能交換芯片和高速率光模塊的應用。數據中心交換芯片的演變趨勢基本處于每兩年翻一番的快速增長，25.6T 交換芯片用 7nm 工藝，51.2T 則需要選擇 5nm 工藝節點，預計2025 年 3nm 工藝節點可實現，并支持交換芯片實現 102.4T 的容量。對于光接口而言，25.6T 交換芯片對應 64 個 400G 光模塊，已于 2021 年實現。2023 年隨著 64 個 800G 模塊的推出，支持交換機升級到51.2T。對于 102.T 的交換容量，則需要 1.6T 光模塊，光口每波長速率達到 200G。高性能交換芯片和光模塊的使用導致網

84、絡設備功耗大幅增加。光模塊速率的提升帶來功耗大幅增加。400G 早期功耗為 10-12w，預計長期功耗為 8-10w，800G 功耗約為 16w。以英偉達 QM9700 交換機為例，具有 64 個 400G 端口，若滿載光模塊，單臺交換機對應的功耗就高達 640w 以上。49/50 2024 年年 3 月月 4 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 交換芯片數據吞吐量提升帶動 SerDes 速率的提升，SerDes 功耗也呈上升趨勢。SerDes 是網絡設備的核心器件，負責光模塊和網絡交換芯片的連接。將交換芯片輸出的并行數據，轉換成串行數據進行傳輸。在接收端，再將串行數據轉換成并行數據。

85、在 102.4Tbps 時代，SerDes 速率需要達到 224G，芯片SerDes 功耗預計會達到 300W。受 PCB 材料工藝的限制，當 SerDes 速率增加時，為了保障信號的高質量傳輸，信號傳輸距離將會相應縮短。當 SerDes 速率達到 224G 時，最多只能支持 5-6 英寸的傳輸距離，這使得交換芯片和光模塊之間的封裝距離需要進一步縮短。綜上所述，AI 算力的發展導致高性能交換芯片、高速率 SerDes 及光模塊的滲透率加速提升，帶來數據中心網絡設備的功耗大幅提升。設備廠商 Cisco 的數據顯示，2010-2022 年全球數據中心的網絡交換帶寬提升了 80 倍，背后的代價是交換

86、芯片功耗提升約 8 倍，光模塊功耗提升 26 倍，交換芯片 SerDes 功耗提升 25 倍。除了網絡設備功耗大幅提升，服務器的散熱功耗也非?？捎^。根據 CCID 數據統計，2019 年中國數據中心能耗中，約有 43%是用于 IT 設備的散熱，基本與 45%的 IT 設備自身的能耗持平。服務器散熱需求帶動液冷行業的發展。引入液冷，可以降低數據中心能近 90%的散熱能耗。數據中心整體能耗，則可下降近 36%。50/50 2024 年年 3 月月 4 日日行業行業|深度深度|研究報告研究報告 在光模塊降本降耗的發展趨勢下，行業圍繞驅動器、調制器、激光器以及電接口四個方面去降低功耗。八、參考研報八、

87、參考研報 1.華泰證券-通信行業：光模塊，時代的跨越，從云計算邁向 AI2.天風證券-通信行業深度研究：AI 時代算力需求激涌，高速率光模塊伴潮而行3.天風證券-通信行業專題研究：光器件光模塊拐點顯現，重點聚焦 AI 算力+衛星互聯網+光纜海纜三大板塊機遇4.華金證券-通信行業周報：電信將集采超 500 萬臺直連衛星手機，光模塊迎來高復合增長5.國信證券-通信行業周報 2024 年第 5 期：AI 大模型持續發展，高速光模塊需求旺盛-6.開源證券-通信設備行業光模塊系列深度（一）：光電之門，踏浪前行7.開源證券-通信設備行業深度報告：光模塊系列深度（二），降本降耗趨勢顯著，聚焦技術創新8.安信

88、證券-通信行業深度分析：AI 產業熱潮帶動服務器、交換機、光模塊及相關芯片行業蓬勃發展9.山西證券-光迅科技-002281-盈利能力環比提升明顯，關注 400G 及國內算力需求釋放10.中信證券-光迅科技-002281-2023 年三季報點評：業績短期承壓，產品布局領先，靜待放量11.東北證券-中際旭創-300308-全球光模塊領先企業，AIGC“旭”光時代再“創”新征程12.中金公司-銳捷網絡-301165-敏銳迅捷的本土 ICT 廠商，AI 有望驅動新成長13.東吳證券-天孚通信-300394-無源+有源光器件平臺化布局，全面受益 AI 算力建設浪潮14.國投證券-源杰科技-688498-高速率光芯片龍頭，核心技術構筑性能與成本優勢15.國元證券-新易盛-300502-公司首次覆蓋報告：AI 時代乘風起，精細化管理助力九萬里16.國泰君安-光庫科技-300620-事件點評：收購上海拜安，加速激光雷達業務17.西南證券-光庫科技-300620-光纖器件領先企業，薄膜鈮酸鋰未來可期18.招商證券-AI 算力光模塊產業鏈系列三：光器件，AI 光網絡之基石，國產廠商逐步爭奪光器件全球話語權19.中信建投-宏達電子-300726-縱向深耕鉭電容軍民市場，橫向多元化布局前景廣闊免責聲明：以上內容僅供學習交流，不構成投資建議。