（文章来源：国联证券《国产光芯片进入高端市场，开启广阔增长空间》研究报告）目录1、厚积薄发不断进步的国产光芯片行业
2、从光模块行业预测看光芯片需求增长
3、国产光芯片处于向广阔高端市场进阶的关键节点
4、关注国产光芯片切入高端市场带来的增长机会：源杰科技、仕佳光子、光迅科技、太辰光、光库科技
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厚积薄发不断进步的国产光芯片行业光芯片是现代光通信器件核心元件
光通信系统是以光信号为信息载体，以光纤作为传输介质，通过电光转换，以光 信号传输信息的系统。按照在信息流中位置，光通信器件主要功能包括：光信号产生、光信号调制、光信号传输、光信号处理、光信号探测。从产业链角度看，光芯片、电芯片、PCB、其他结构件构成光通信产业上游；产业中游为光器件，包括光组件与光模块；产业下游组装成系统设备，最终应用于电信市场，如光纤接入、4G/5G 移动通信网络，云计算、互联网厂商数据中心等领域。
光器件按照是否需要电源驱动，可分为有源光器件和无源光器件。有源光器件主要用于光电信号转换，包括激光器、调制器、探测器和集成器件等。无源器件用于满足光传输环节的其他功能，包括光连接器、光隔离器、光分路器、光滤波器等。光芯片还可以按照材料体系及制造工艺的不同，分为 InP、GaAs、硅基和薄膜铌酸锂四类。其中 InP 衬底主要用于直接调制 DFB/电吸收 EML 芯片、探测器 PIN/APD 芯片、放大器芯片、调制器芯片等；GaAs 衬底用于高功率激光芯片、VCSEL 芯片等；硅基衬底用于 PLC、AWG、调制器、光开光芯片等，LiNbO3 衬底主要用于高速率调制器芯片。光芯片主要用于光模块内部，根据中商情报网、华经产业研究院等机构公布光模块成本结构分析，光芯片成本约占光模块总成本的19%左右。
激光器芯片和探测器芯片是最主要的有源光芯片，其中激光器芯片主要用于发射信号，将电信号转化为光信号，探测器芯片主要用于接收信号，将光信号转化为电信号。激光器芯片，按出光结构可进一步分为面发射芯片和边发射芯片，面发射芯片包括 VCSEL 芯片，边发射芯片包括 FP、DFB 和 EML 芯片；探测器芯片主要有 PIN 和 APD 两类。
激光器芯片和探测器芯片，根据调制速率、功耗、传输距离、成本等关键特性的不同，分别应用于无线回传、FTTX 接入网、数据中心、长途传输等光通信场景中。
光芯片企业采用 IDM 模式提高竞争力光芯片生产工艺和流程均较为复杂，包括芯片设计、基板制造、磊晶成长、晶粒制造、封装测试共五个主要环节。芯片设计指根据芯片功能需求制作光电线路图，这是光芯片生产流程的核心环节。我国多数企业主要集中在这一环，拥有设计能力但不具备生产能力。基板制造/衬底：主要指 InP/GaAs 等材料经提纯、拉晶、切割、抛光、研磨制成单晶体衬底（基板），这是光芯片规模制造的第一个重要环节；磊晶生长/外延片：根据设计需求，生产企业用基板和有机金属气体在 MOCVD/MBE 设备里长晶，制成外延片。外延片是决定光芯片性能的关键一环，生成条件较为严苛， 是光芯片行业技术壁垒最高环节；晶粒制造和封装测试：对外延片进行光刻等系列处理，最后封装成拥有完整光电性能的光芯片。IDM 模式能及时响应各类市场需求，灵活调整产品设计、生产环节的工艺参数及产线的生产计划；能高效排查问题原因，精准指向产品设计、生产工序或测试环节等问题点；还能有效保护产品设计结构与工艺制程的知识产权。国内光芯片企业通过 IDM 模式，可以在响应速度和成本方面取得竞争优势。从源杰科技 IPO 材料披露的产品价格看，国产光芯片可以通过价格优势提升市场份额，并且能在产品成熟期保持价格稳定。国产光芯片产品竞争力不断提升我国光通信企业从下游到中游，已经初步建立全球领先的竞争力，下游的华为、 中兴、烽火等设备企业的传输设备是产率全球领先。在中游的光模块领域，根据 LightCounting 数据，2021 年中国光模块供应商在全球市场的占有率超过 50%。上游的光芯片是光器件的核心元件，美国和日本企业依然占据全球光器件行业市场领先地位，高端芯片进口依赖度高。继光模块产业之后，光芯片是我国光电子领域国产化水平亟待提升的重点环节。
从国产化进展来看，当前我国高功率激光器芯片，部分高速率激光器芯片已处于国产化加速突破阶段，而光探测芯片、25G 以上高速率光芯片仍处于进口替代早期阶段。国产光芯片在高端产品领域同国外厂商还有较大差距。
按照产品速率区分，我国光芯片企业已基本掌握 10G 及以下速率光芯片的核心技术，依靠封装优势在中低端市场已形成较强影响力。根据 ICC 预测，2021 年 2.5G 及以下国产光芯片占全球比重超过 90%，10G 光芯片方面国产光芯片占全球比重约 60%， 但不同频段光芯片的国产化情况存在差异，部分 10G 光芯片产品性能要求较高、难度较大，如 10G VCSEL EML 激光器芯片等，国产化率不到 40%。国产光芯片行业同时面临低端产品竞争激烈，高端产品突破困难的国产替代挑战。作为从原材料到光器件的关键环节，光芯片企业还需要上游衬底企业和下游光模块企业的配合，来加快产品性能完善和导入。光芯片行业具有较高的准入门槛。特别是采用 IDM 模式的企业，光芯片产品设计、良率的提升需要较长周期。光芯片导入下游光器件和模块，需要经过性能测试、可靠性测试等过程。
从光模块行业预测看光芯片需求增长数通市场 25G 及以上光芯片需求保持增长根据 LightCounting 预测，2023 年全球光模块市场规模增长 4.34%，2024-2027 年 4 年 CAGR 为 11.43%，有望在 2027 年突破 200 亿美元，2024 年开始恢复较快增长。根据中金企信统计数，2021 全球光通信用光芯片市场规模为 146.70 亿元，其中 2.5G、10G 及 25G 及以上光芯片市场规模分别为 11.67 亿元、27.48 亿元、107.55 亿 元。根据 Omdia 对数据中心和电信场景激光器芯片的预测，2021 年 25G 及以上速率 光模块所使用的光芯片整体市场规模为 19.13 亿美元，折合约 130 亿人民币。结合上述数据推算，2021 年全球通信光芯片市场规模约为光模块市场规模的 18-20%。我们按照低端光模块市场 18%，高端光模块市场 20%的比例核算对应的光芯片市场规模。目前产品架构成熟的光模块多采用 PSM4 或者 CWDM4 的四通道结构。10G 及以下光芯片大致对应 1G、10G、40G 光模块。从 LightCounting 的预测数据看，1G、10G、40G 数通光模块发货量从 2023 年开始下降，市场规模从 2022 年的 6.14 亿美 元下降到 2027 年的 1.50 亿美元。按照 18%的占比，对应的光芯片市场规模从 2022 年的 1.11 亿美元下降到 2027 年的 0.27 亿美元。从数据中心网络架构的演进看，10G/40G CLOS 架构已经落伍，目前国内互联网公司以 25G/100G CLOS 架构为主，北美互联网公司开始向 100G/400G CLOS 以及更先进的 800G 网络架构演进。目前 100G-800G 数通光模块主要使用 25G、53G、56G 波特率的 DFB 和 EML 激光器芯片。目前已发布的 800G 光模块产品，多采用了 8*100G 的架构，采用 8 片 56G EML PAM4 光芯片。
从 LightCounting 的预测数据看，2023-2027 年 25G、100G、400G 和 800G 光模块的发货量保持增长。市场规模从 2022 年的 44.50 亿美元增长到 2027 年的 72.69 亿美元，5 年 CAGR 为 10.31%。对应光芯片市场规模从 8.90 亿美元增长到 14.53 亿美元。无线回传 10G 需求稳定，25G 需求增长根据工信部统计，截至 2022 年 11 月末，5G 基站总数达 228.7 万个。随着国内 5G 基站数量的不断提升，5G 基站的建设需求增长放缓。LightCounting 的统计和预测数据显示 2022-2027 年全球无线前传 10G 和 25G 光模块发货量持续下降。无线前传光模块的市场规模，到 2026 年 50G 以上光模块批量部署才有望回升。根据 IMT-2020 发布的 5G 前传光模块光电芯片演进规划，25G DFB 光芯片可以基于 PAM4 支持 50G 前传光模块。根据 LightCounting 预测，50G 和 100G 前传光模块到 2026 年才会拉动 5G 前传市场规模回升，2023-2025 年 25G 及以上 5G 前传光模块市场规模稳定在 4.20 亿美元。对应的 25G 及以上 DFB 光芯片市场规模约为 0.84 亿美元。随着 5G 用户渗透率提升和 5G 应用的不断丰富，5G 流量需求会持续增长，这会带来无线中回传网络扩容需求。根据 LightCounting 的预测数据，5G 中回传 10G 光模块发货量从 2022 年 210 万片增长到 2027 年的 306 万片，5 年 CAGR 为 7.68%。持续增长的需求让 10G 及以下光模块市场基本稳定 0.9 亿美元，对应的光芯片市场约 0.181 亿美元。在中回传市场，2023 年开始 25G、100G、200G 光模块需求保持较快增长。25G 及以上中回传光模块市场规模从 2022 年的 1.03 亿美元增长到 2027 的 1.71 亿美元，5 年 CAGR 为 10.73%。对应的光芯片市场规模从约 0.21 亿美元增长值 0.34 亿美元。有线接入 10G PON 需求持续增长按照《“十四五”信息通信行业发展规划》，十四五期间我国全面部署千兆光纤网 络，加快“千兆城市”建设，持续扩大千兆光纤网络覆盖，推进城市及重点乡镇 10GPON 设备部署，开展城镇老旧小区光接入网能力升级。截至 2022 年底，三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达 5.9 亿户， 全年净增 5386 万户。其中，100Mbps 及以上接入速率的用户为 5.54 亿户，全年净增 5513 万户，占总用户数的 93.9%，占比较上年末提高 0.8 个百分点；1000Mbps 及以上接入速率的用户为 9175 万户，全年净增 5716 万户，占总用户数的 15.6%， 占比较上年末提高 9.1 个百分点。从工信部统计数据看，截至 2022 年底我国千兆用户数渗透率为 15.6%，还有很大的提升空间。但是运营商的网络建设进度要领先用户发展进度。截至 2022 年 12 月，具备千兆网络服务能力的 10G PON 端口数达 1523 万个，千兆光网具备覆盖超过 5 亿户家庭的能力，已实现“市市通千兆”，千兆光网网络规模和覆盖水平全球第一。10G PON 成为后续接入网建设重点。根据 LightCounting 预测数据，2022 年开始，10G 以下 PON 光模块的发货量开始下滑。对应的市场规模下降到 2 亿美元以下。根据 LightCounting 预测数据，2022 年 10G PON 发货量约为 2690 万只，到 2027 年 10G PON 发货量约为 7300 万只，5 年 CAGR 为 22.07%。PON 市场是 10G 光芯片最大的需求增量市场。但是 10G 光模块市场规模会从 2022 年的 7.07 亿美元下降到 2027 年的 2.87 亿美元，对应的光芯片市场规模从 1.414 亿美元持续下降到 0.57 亿美元。25G PON 和 50G PON 作为下一代产品，在 2024 年才会小规模部署，主要的部署期在 2025 年之后，但是 25G 及以上 PON 光模块的市场规模会在 2025 年突破 2 亿美元，对应 0.4 亿美元光芯片市场，并在 2026-2027 年保持 30%以上的同比增长。DWDM 相干市场和薄膜铌酸锂产业机会光信号调制是光模块的必要功能，但是调制器不是光模块中的必要器件。在短距离场景下，可以采用内调整的方式替代独立的调制器；在中长距光通信场景中，特别是相干通信中，调制器则是必要器件。
目前行业内的主流电光调制器有三种，其基底分别采用硅、磷化铟和铌酸锂材料， 并且根据其优缺点不同，可适用于不同通信距离的应用场景。
铌酸锂调制器行业竞争格局较为稳定，全球仅有三家主要供应商，分别是光库科技、日本的 Fujitsu（富士通）和日本的 Sumitomo（住友集团）。2020 年光库科技通 过收购相关产品线进入该领域。基于铌酸锂（LiNbO3）的调制器可以提供更低的光损耗和更高的最大调制频率：基于硅基的调制器期限速率约为 60-90Gbaud，基于磷化铟（InP）调制器可达到 130Gbaud，而基于 LiNbO3 的调制器可能超过 130Gbaud。基于这种优势，铌酸锂调制器在长途相干光传输和超高速数据中心的场景具备良好的竞争力。根据 LightCounting 的预测数据，2022-2027 年，100G 相干 DSP 的出货量和市场规模持续下降，200G 相干 DSP 出货量和市场规模稳定增长。从 2023 年开始， 400G 及以上相干 DSP 开始大规模部署，成为主要的相干光模块产品。这为铌酸锂调制器业务提供了快速增长的产业机遇。根据 LightCounting 的预测数据，2021-2027 年 100G 及以上相干 DSP 市场规模从 8.47 亿美元增长至 21.35 亿美元，6 年 CAGR 为 16.65%。薄膜铌酸锂调制器适配的 600G 及以上相干光模块 DSP 市场，有望从 2021 年 的 1.31 亿美元，增长至 2027 年的 9.92 亿美元，6 年 CAGR 为 40.06%，薄膜铌酸锂调制器行业具备较高的成长性。- 铌酸锂调制在 800G PAM4 市场有望实现突破
为有效控制 800G 和 1.6T 光模块的成本和功耗，光模块厂商积极采用新架构和新器件。OFC 2023 展会，新易盛和联特科技都推出了采用薄膜铌酸锂(TFLN)调制的 800G 产品，其中新易盛最新的基于薄膜铌酸锂(TFLN)调制器的 800G OSFP DR8 模块搭配集成 TIA 的 5 纳米 DSP 芯片，功耗仅为 11.2W，处于行业领先地位，为 800G 光模块树立了新的标准。根据 LightCounting 预测数据，从 2022 年开始全球 800G 以太网光模块出货量有望超过 15 万片，并在 2023-2025 年快速增长。2023-2025 年 800G 以太网光模块全球市场份额分别达到 4.25/9.87/18.98 亿美元，分别同比增长 133%/132%/92%。AWG 芯片在数据中心市场的竞争优势从 100G 光模块开始，4 通道技术开始普及。单模光纤传输 4×25G 光信号，最早采用的是 PSM4 方案。PSM4 的每个光纤收发器仅需采用一个激光器，分光四路， 分别经四个调制器输出，因此节省了光源成本。但是随着传输距离的增加，光纤成本迅速增加，因此 PSM4 通常应用于传输距离在 500 米以下的场景。对于传输距离大于 500 米的应用场景，为了节约光纤成本，电信网中的 CWDM 技术被引入数据中心，即为 CWDM4 传输方案，通过波分复用/解复用器，在一根光纤中传输 1271nm、1291nm、1311nm、1331nm 四个间隔 20nm 的波长，这样在两个光纤收发模块之间，只需两根光纤就可实现双向传输。CWDM4 可支持 4×25G 信号传输，在 500~2000 米传输距离较 PSM4 方案有成本优势。
最早采用的 CWDM4 组件是基于薄膜滤波片 TFF 的 Z-block 技术，8 个 TFF 滤波片分两组粘贴在一个斜方棱镜上，一组用于波分复用，另一组用于波分解复用，各滤波片的透射波长分别为 1271nm、1291nm、1311nm、1331nm。为了简化封装工艺，以减小尺寸和降低成本，人们开发了基于集成光学技术的 CWDM4 AWG 芯片。AWG 是阵列波导光栅的简称，在电信网中早已成熟应用。一个 CWDM4 光纤收发模块中，需要两个 CWDM4 AWG 芯片，一个用于光信号的复用发射，另一个用于光信号的解复用接收。发射端的 CWDM4 AWG 芯片目前主要采用单侧输入/输出结构，而接收端 CWDM4 AWG 芯片通常采用两侧输入/输出结构。这种设计有两点好处，其一采用多模波导输出，可以实现 AWG 通带谱线的平坦化设计，优化信道质量；其二输出光经 90 度转折后直接入射光探测器阵列，省去了波导阵列与光纤阵列之间的对接耦合，简化了组装工艺。梳状滤波器（ITL）光学梳状滤波器是一种 1×2 端口器件，为了实现 1×4 波分复用/解复用，需要通过三个梳状滤波器串并联来实现。有厂商将电信网中的光学梳状滤波器 ITL 技术引入数据通信光模块。实际上，电信网中的光学梳状滤波器，主要面向 DWDM 应用，考虑温度稳定性，通常采用 GTI 谐振腔或者双折射晶体方案，集成光学梳状滤波器无法满足实用条件。对比可知 Z-block 技术具有损耗低和信道质量好的优点，基于 Z-block 技术的 CWDM4 模块，甚至能支持 100G 信号传输 10 公里。但是该技术的工艺难度高，制造成本居高不下。AWG 技术的损耗最大，信道质量最差，但工艺难度和成本最低， 满足数据中心市场降成本的诉求，正在逐步替代 Z-block 技术的市场。ITL 技术具有媲美 Z-block 技术的信道质量，损耗也比 AWG 小得多，组装工艺难度与 AWG 相当， 目前的问题是芯片良率偏低。随着硅光模块技术发展，发射端一般实现 MUX 的集成，而接收端采用 AWG DeMux+探测器的形式有望成为主流方案，AWG 的应用将更加广泛。
FTTR 元年，非对称 PLC 芯片开始规模部署中国是全球最大的 PLC 分路器芯片生产地区，占有大约 85%的市场份额，之后是韩国。按产品类型拆分，1xN 是最大的细分市场，市场份额超过 60%，最大的应用市场是 FTTX 和 PON 系统。PLC 分路器芯片是指将 PLC 分路器晶圆经切割成巴条、抛光后切割成的单个芯片。根据《2022 年全球及中国 PLC 分路器芯片行业头部企业市场占有率及排名调研报告》，PLC 分路器芯片（PLC Splitter Chip）核心厂商包括深圳市砺芯科技有限公司、河南仕佳光子科技和鸿辉光通等，前三大厂商占有全球超过 80%的份额。根据 QY research 数据显示，2021 年全球 PLC 分路器芯片市场规模达到了 1.73 亿元，预计 2028 年将达到 3.22 亿元，年复合增长率（CAGR）为 15.5%。随着 FTTR 光纤到房间的需求兴起，非均分功率的光分路器应用将愈加广泛，且工艺难度也将更大。2022 天翼数字科技生态大会主论坛上，华为轮值董事长徐直军预计 2025 年 FTTR 渗透率将达到 8%，2030 年将达 31%。FTTR 采用 1 个主光猫和多个从光猫进行室内 WiFi 覆盖，主、从光猫间采用蝶形光缆或隐性光缆连接，具备以下优点：（1）蝶形光缆或隐性光缆较 6 类线容易布放，隐性光缆布放时基本不影响室内美观；（2）千兆用户任一光猫附近的最高网速均可达千兆；（3）网速稳定，终端在光猫间切换平稳；（4）光纤的寿命超过 20 年，带宽几乎是无限的。由于 FTTR 的以上优势，目前，运营商提供的全屋 WiFi 覆盖方案正从之前的子 母路由方案调整成 FTTR 方案。FTTR 的两种技术方案中，其中 P2MP 方案接入能力，甚至可用于小微企业的内部组网，以及宾馆、饭店、商超等更大规模用户群的接入。该方案中，1:5 的不等比分光器的多级级联方法，也可以使用在农村等低密度接入场景。400G/800G 光模块带动高端连接器需求增长根据 LightCounting 预测数据，随着 400G 部署增加，400G SR、400G DR 光模块对应的高速连接器需求同步增长。400G 光模块对应多种链接方式。两端 400G QSFP-DD SR8 光模块可通过 MPO/MTP-16 光纤跳线连接实现 400G 传输。400G QSFP-DD SR8 光模块可通过 MPO/MTP-16 转 2*MPO/MTP-8 光纤跳线连接到对端的 200G SR4 光模块。400G QSFP-DD SR8 光模块可通过 16 芯 MPO/MTP 转 8*LC 双工分支光纤跳线连接到对端的 50G SFP 光模块。由于 400G QSFP-DD DR4 光模块的传输距离可达 500 米，且同时支持与 100G DR 光模块互连，因此该模块适用于短距离 400G 与 100G 的互连。400G QSFP-DD DR4 光模块可通过 MPO-12 转 4*LC 双工分支光纤跳线连接对端 100G DR 光模块。400G QSFP-DD XDR4/DR4+光模块为 400G QSFP-DD DR4 光模块的扩展版本，可与 100G FR 光模块互连；因此，该模块可以通过 MPO-12 转 4*LC 双工分支光纤跳线连接对端的 100G FR 光模块。国产光芯片处于向广阔高端市场进阶的关键节点国内产业格局为国产光芯片发展基础
光芯片的下游客户主要是光模块、光传输系统设备厂商。最终客户以电信运营商和互联网、云计算厂商为主。光芯片产品的导入需要和光模块厂商紧密配合。根据 LightCounting 报告，从 2010 年到 2021 年，国产光模块全球市场份额持续提升，到 2021 年国产光模块全球份额超过 50%。根据 LightCounting 发布的 2021 年全球 TOP 10 光模块供应商名单，前 7 名中有 5 家中国企业。在 OFC 2023 展会上，中际旭创、新易盛、联特科技等国内厂商均推出了 800G 和 1.6T 光模块。国内丰富的下游客户资源，有利于我国光芯片产品的迭代升级和产品导入。2022 年 7 月工信部公布的《对十三届全国人大五次会议第 6332 号建议的答复》， 提出加强数字家庭、智能建筑建设规范和综合布线技术要求等标准研制，推进基础电信企业加快 FTTR 商用步伐，推动光纤进一步向用户端延伸。中国信息通信研究院总工程师敖立提出，运营商 2023 年 FTTR 用户发展指标是达到 200 万量级。目前三大运营商都有省份推出了商用套餐，FTTR 发展迅猛。2023 年 2 月 16 日， 中国电信发布《中国电信 2023 年家庭 FTTR 设备集中采购项目常态化检测报名公告》。公告显示，中国电信已启动 FTTR 设备集团级采购，此次采购是三大运营商第一次集团级 FTTR 设备采购，FTTR 发展预计进入规模期。我国三大运营商建设了全球最大的 DWDM OTN 网络，2022 年三大运营商率先开始 400G OTN 骨干网商用测试。华为、中兴、烽火等企业占据全球市场优势份额。根据 Omdia 2022 年第一季度的 100G+相干光设备端口报告，400G 端口出货量快速增长，而华为在 2022 年第一季度以35%的份额领跑全球 400G 波分市场。中兴、烽火也在同步推出 400G 波分产品，这为国产薄膜铌酸锂芯片和调制器产品提供了良好的下游客户资源。国内光芯片产品开始向高端市场进阶- 国产占优势的 PON 市场增速放缓，需要继续深耕高价值产品
从此前的分析数据可以看出，全球 10G PON 产品的发货量持续增长，但是市场空间持续下降。作为上游的光芯片产品，同样会面临降价压力。目前国产光芯片 10G 1270/1310/1490 DFB 光芯片已经确立竞争优势。
根据源杰科技招股说明书，10G PON 下行 1577 EML 光芯片，由于需要提供更大的传输功率、更远的传输距离、更小的信号噪声，使得光信号传输质量更高，相关芯片设计与工艺开发复杂，国产化率低，仅博通、住友电工、三菱电机等国际少数头部厂商能够批量供货，国内光芯片厂商中海信宽带等可以部分实现自产自用。根据 ICC 预测，2019-2024 年，中国光芯片厂商销售规模占全球光芯片市场的比例将不断提升，且产品结构不断升级。10G、25G 及以上光芯片有较大的提升空间。25G 及以上光芯片方面，随着 5G 建设推进，我国光芯片厂商在应用于 5G 基站前传光模块的 25G DFB 激光器芯片有所突破，数据中心市场光模块企业开始逐步使用国产厂商的 25G DFB 激光器芯片，2021 年 25G 光芯片的国产化率约 20%，但 25G 及以上光芯片的国产化率仍较低约 5%，目前仍以海外光芯片厂商为主。目前国内光芯片企业积极开发 25G 光芯片产品，源杰科技、光迅科技、仕佳光子、海信宽带等企业都有相关业务布局。其中源杰科技在其招股说明书中指出，公司 的 25G CWDM 4/LWDM 4 波段 DFB 激光器芯片，基本优于或达到同行业先进竞品 水平，能够满足下游客户的需求。25G 是数通市场破局抓手，50GEML 是未来市场份额提升关键。因为 400G 和 800G 光模块相继进入规模部署期，50G PAM EML 广泛用于单通道 100G 的 100G/200G/400G 光模块，目前主流的 800G 光模块也采用了 8×100G 的架构。由于铌酸锂市场空间有限且进入壁垒高，目前主要有日本富士通、住友，我国光库科技等铌酸锂调制器厂商。其中，富士通 2020 年占据传统铌酸锂约70%的全球市场份额。根据《2018-2022 国家光电子产业路线图》到 2022 年铌酸锂芯片和调制器市场占有率超过 30%。目前上游铌酸锂薄膜材料已经由济南晶正突破并掌握全球主要供应份额，国内薄膜铌酸锂产业链已趋于成熟。我国薄膜铌酸锂领域国内已达领先水平，形成完整的产业链布局。2022 年光库科技已经发布了两款相干调制器和两款强度调制器产品。OFC2023 光库科技展示了两款产品：C+L 70GHz 强度调制器（AM70）和薄膜铌酸锂强度调制器结合了超高的带宽（> 70 GHz）和小体积的特点，可以满足模拟信号光纤传输应用中不断增长的带宽需求，提供更合适的解决方案。可提供定制化服务。C+L 波段 96 GBaud 高带宽相干驱动调制器（HB-CDM-96G）产品具有超高的带宽 （> 70 GHz) 和更小的体积，能使用在高达 96 GBaud 波特率相干传输中的不同调制码型（如 DP-QPSK, DP-16QAM 和 DP-64QAM 等）。横向拓展，积极开拓激光雷达第二曲线激光雷达是光器件行业进行横向拓展的重要方向。激光雷达主要由发射模块、接收模块、扫描模块、信号控制及处理（主控）模块四个部分构成。其中，硬件电子模块占激光雷达的 BOM 成本最大，约为 50%-60%，主要包括发射器和接收器，是实现光电转换的重要基础。同样，光发射组件与光接收组件也是光模块进行光电转换的重要部分。另外，光学模块和结构模块分别占激光雷达总成本的 10%-15%和 25%。
激光雷达产业链上游包括激光器、探测器、芯片、其他结构部件；中游是各种形态的激光雷达，包括机械式激光雷达、半固态激光雷达和固态激光雷达；下游即各大 Tier1 车厂以及整车厂商，主要用于 ADAS 辅助驾驶系统以及高级自动驾驶。
2021 年以来，越来越多的车厂将激光雷达应用到汽车自动驾驶领域，来自中国的造车新势力，小鹏、蔚来、长城、理想等也开始在自家车型中搭载激光雷达。激光雷达“上车潮”将促进激光雷达在汽车领域的应用。根据 Yole 发布的《2022 年汽车与工业领域激光雷达应用报告》显示，2022-2027 年，激光雷达整体市场将以 22%的 CAGR 增长，到 2027 年市场规模将达到 63 亿美元；ADAS 激光雷达市场规模在 2022-2027 年 CAGR 为 73%，市场规模将从 2021 年的 3800 万美元增至 2027 年的 20 亿美元，成为激光雷达行业最大的应用领域。随着中国无人驾驶领域的发展、智能化技术的持续应用和升级，激光雷达市场规模也不断扩张。根据 Frost&Sullivan 的预测，未来中国激光雷达市场将呈现快速增长，到 2026 年，中国激光雷达市场规模将达 431.8 亿元。其中，高级辅助驾驶中激光雷达应用将占据市场大头，受各车厂需求引导，2021 年我国车载激光雷达市场规模达到 4.6 亿元，2025 年市场规模有望达到 54.7 亿元，4 年 CAGR 为 85.8%。关注国产光芯片切入高端市场带来的增长机会通过测算，PON 和 5G 中回传市场保持对 10G 光芯片需求的快速增长， 2022 年 10G 光芯片市场规模约 2 亿美元，且呈下降趋势。而根据 Omdia 对数据中心和电信场景激光器芯片的预测，2019 年-2025 年，25G 及以上速率光模块所使用的光芯片整体市场空间将从 13.56 亿美元增长至 43.40 亿美元，年均复合增长率将达到 21.40%，2025 年市场空间折合约 290 亿元。随着 25G 国产光芯片量产，2023 年国产光芯片有望切入百亿规模的数通光芯片市场。随着 400G/800G 光模块需求放量，高效链接器，AWG 无源芯片、薄膜铌酸锂调制器等低功耗器件的需求有望持续增长。我们看好国产光芯片行业从低端市场向高端市场，从电信市场向数通市场，从国内市场向海外市场扩展的机会。10G-PON 拓高端品类是 10G 光模块增长关键根据公司招股书及回复意见材料，2020 年公司 10G 1270nm DFB 芯片在出口海外 10G-PON 市场中占近50%份额；当前用于 10G-PON 下传的 10G 1577nm EML 芯片国产化率较低，仅博通等国际少数厂商可批量供货，且产品单价远高于公司主力出货的 10G 1270nm DFB 芯片。公司的 10G 1577nm EML 芯片产品推进顺利，未来有望形成批 量出货，成为公司光纤接入业务新的业绩增长点。25G 芯片有望助力公司进入广阔数通市场根据 Omdia 对数据中心和电信场景激光器芯片的预测，2019 年-2025 年，25G 及以上速率光模块所使用的光芯片整体市场空间将从 13.56 亿美元增长至 43.40 亿美元，年均复合增长率将达到 21.40%。2022 年，公司 25G DFB 芯片已通过客户 B1 切入全球知名高科技公司 G 供应链，未来有望进一步开拓直接/最终客户群体；此外公司 50G PAM4 DFB、100G EML 等产品亦在快速推进。25G 以上光芯片，特别是 50G 以上光芯片有望用于 400G、800G 等高端光模块，助力公司进入广阔数通光芯片市场。FTTR 元年，PLC 业务迎来新的增长点2010 年，郑州仕佳与中科院半导体所合作成立仕佳光子。2012 年，公司完成 PLC 分路器芯片的研制，并开始逐步批量供货。2014 年，凭借产能提升和价格优势，仕佳光子成为全球最大的 PLC 光分路器芯片供应商之一。2023 年国内三大运营商开始推动 FTTR 商用，相继进行 FTTR 设备招标工作，有望带动非对称 PLC 这一公司优势产品进入规模部署。AWG 芯片同时继续受益数通和电信市场电信领域，AWG 主要应用于相干 DWDM 通信，公司基于 PLC 工艺平台成功开发 100GHz 48 波、150GHz 40 波 AWG 芯片、100GHz 60 波超大带宽产品，在国产替代需求上升、技术升级的背景下，有望在 2023 年实现批量出货。公司应用于数据中心光模块的 100G/200G AWG 芯片已经实现大批量销售，得到 Intel 等海外厂商认证，是公司当前重要的产品线。随着公司 AWG 芯片向 400G、800G 产品导入，AWG 产品有望量价齐升。全链条光通信解决方案提供商光迅科技是全球领先的光通信器件及系统解决方案供应商，也是我国光电产业稀缺的产品能力覆盖芯片、器件、模块、子系统的全链条供应商。公司前身是我国邮电部固体器件研究所，自 2001 年成立以来，一直专注于我国核心光电器件的研发，多次承担国家重点科研攻坚项目。公司产品的各类有源、无源光器件及子系统解决方案全面覆盖接入网、汇聚网、核心网、骨干网等各类电信运营商市场，数通市场产品包括 10G/40G、100G、400G 等各速率光模块解决方案。无源有源兼备，多领域芯片自给自足公司通过 2013 年收购海外芯片厂商 IPX、2016 年收购 Almae，获得 AWG、 PLC 无源芯片及 lnP EML、DFB 有源芯片能力，当前公司 10G 及以下速率光芯片工艺成熟，25G VCSEL、DFB 芯片得到广泛应用。光纤接入领域 10G EML 已经应用于 10G PON OLT 模块中，5G 回传领域 10G/25G DFB 已实现大部分自给，数通领域 25G VCSEL 等也实现自用。太辰光高端需求带动连接器业务快速增长公司产品矩阵丰富，在光纤连接器领域整体竞争优势突出，是公司最大的业绩贡献来源，与最终客户北美云巨头实现深度绑定。2022 年伴随下游需求加速回暖，公司积极拓展 MXC 系列新一代高密度连接器等多方面业务，使得公司业绩在 Q2 迎来重要拐点。高速光模块、新能源车相关业务加速推进公司重点推进 200G/400G 光模块、有源光缆 AOC 及高速线缆 DAC 在内的多款产品，部分型号已具备批量供货的能力。新能源车相关业务方面，公司在光纤传感领域深耕多年，当前正在开发应用于新能源汽车的锂离子动力电池光纤传感产品，有望进一步助力公司拓展未来成长空间。光库科技公司大功率切割器业务受益经济复苏恢复增长公司作为大功率激光器组件的龙头公司，提供光栅，隔离器、合束器、激光头等核心无源组件，其中大功率隔离器产品处于全球领先地位。2023 年疫情之后受益经济复苏，工业用激光器需求有望复苏增长。激光雷达发射组件业务落地加速公司和全球激光雷达领先供应商 luminar 的合作在珠海光库新厂区落地。2023 年，奔驰、沃尔沃等厂家的高端车型开始搭载 1550 激光雷达。1550 光纤激光雷达配件业务成为公司新的成长曲线。铌酸锂产能落地，薄膜铌酸锂有望破局2023 年国内运营商 400G 骨干网 OTN 的商用进程加速，薄膜铌酸锂调制器迎来产品导入良机。在 OFC2023 展会上，新易盛、联特科技等厂商展示了基于薄膜铌酸锂技术的 800G 光模块。薄膜铌酸锂芯片和调制器有望在 2023 年完成在 400G OTN 和 800G 数据中心光模块中的导入，实现商用突破。公司国内薄膜铌酸锂调制器产能落地，可以优化成本并有足够的产能增量订单需求。
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