2020光通讯器件预见2022：《2022年中国光通信器件行业全景图谱》(附发展趋势等)

发布时间 : 2025-04-04

作者 : 小编

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预见2022：《2022年中国光通信器件行业全景图谱》(附发展趋势等)

——原标题：预见2022：《2022年中国光通信器件行业全景图谱》(附市场现状、竞争格局和发展趋势等)

光通信器件行业行业主要上市公司： 新易盛(300502)、中际旭创(300308)、特发信息(000070)、博创科技(300548)、光迅科技(002281)、九联科技(688609)、华工科技(000988)、亨通光电(600487)、中天科技(600522)、剑桥科技(603083)等。

本文核心数据： 光通信器件成本构成、光模块行业市场规模等。

行业概况

1、定义

光通信器件主要指应用在光通信领域，利用光电转换效应制成的具备各种功能的光电子器件。光通信器件是光通信产业的重要组成部分，其性能主导着光通信网络的升级换代。

光通信器件根据其物理形态的不同，一般可以分为：芯片、光有源器件、光无源器件、光模块与子系统这四大类，其中，光芯片为光器件(光有源器件和光无源器件)的重要组成部分，而光器件是光模块的重要组成部分。

2、产业链剖析：光模块为光通信器件行业主要成品

随着数字经济、光纤入户场景的不断拓展，光通信器件产品下游需求越来越高。另外，随着流量增长和技术升级，各类场景对中游成品光模块的速率要求不断增加，光模块产品速率提升趋势显著，迭代也不断加速，为满足日益增长的光通信器件需求，我国已逐步形成了完善的光模块产业链体系。

目前，光通信器件行业的上游主要是GaAs器件、PCB和结构件等零部件的制造商以及光芯片封装及测试设备供应商;中游主要为光模块产品的制造过程;下游则主要是通信设备制造商，光通信器件主要应用于电信市场、数据通信市场和接入网市场等三大细分市场。

光通信器件产业链的核心参与者主要为上游的零部件生产商、中游的光通信器件制造企业以及下游的通信设备商与运营商。其中上游PCB板制造商主要以东山精密和深南电路为代表，GaAs器件以三安光电和海特高新为主;中游光芯片制造商主要以仕佳光子和华工科技为代表，光器件制造商主要以腾景科技和太辰光为代表，光模块制造商主要以新易盛、中际旭创和光迅科技为主;下游通信设备商主要以华为和中兴为代表，通信运营商主要有中国移动、中国联通和中国电信等电信运营商。

行业发展历程：光模块产品技术更迭速度快

光模块是光通信器件生产过程中的核心产品，也是最终产品，伴随着光通信产业的发展，光模块也在不断进化，小型化、低成本、高速率等特性是产品迭代的主要方向。

光模块最早出现在1999年，是采用SC光头1X9封装的产品，用法是集成在通信设备的电路板上作为固定化的光模块使用，之后1X9封装的产品逐渐转向小型化和可热插拔的方向上发展。SFF模块源自于小型化的尝试，其仍然是采用固定化的用法，用LC头直接集成在电路板上。可热插拔的方向上诞生的光模块是GBIC，当时广泛应用于交换机和路由器等网络设备，其和固定化的光模块相比优势明显，可以作为一个独立的模块使用，方便更新、维护和故障定位。

然而随着网络的发展，网络设备的光口数量需求不断增加，GBIC的体积较大导致设备的光口密度较小，无法适应网络快速发展的趋势。经过技术的探索和优化，GBIC的升级版本，兼顾小型化和可热插拔功能的SFP光模块研制成功，体积仅为GBIC的1/2-1/3，实现了网络设备光口密度的提升，出现后便得到了最为广泛的应用，并实现了统一接口的通讯方式，各个厂家的网络设备均可以兼容，能够作为单独的设备进行采购。SFP诞生后，在小型化、高速率、低成本等特性优化的道路上，又相继出现了采用XENPARK、XPARK、XFP、CFP、SFP+等封装方式光模块产品，体积越来越小，使用越来越便捷，成本也逐渐下降，所支持的速率也最初的不到10Gbps到目前最高的800Gbps，光模块的各方面的技术水平在20多年的时间内取得了长足的进步。

行业政策背景：政策加持，光通信器件行业未来可期

2018年，中国电子元件行业协会发布《中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022年)》，该发展路线图量化了2020年以及2022年核心光通信器件产品的发展规划，确保2022年中低端光电子芯片国产化率超过60%，高端光电子芯片的国产化率突破20%;2022年国内企业占据全球光通信器件市场份额的30%以上，有1家企业进入全球前3名等。政策扶持方面包括国家加大对光电子芯片共性关键技术的研发资金的支持、迅速提高核心器件国产化率和培育具有国际竞争力大企业等，推动了光通信器件行业市场需求的增长。

进入2021年后，推动光通信器件行业发展的政策也逐渐增多，2021年12月，国务院发布《“十四五”国家信息化规划》，对2025年光纤接入户数做出了详细规划。

光通信器件是新基建、信息网络建设的重要配套设备和升级基础。光纤通信、新基建、宽带网络产业是支撑经济社会发展的基础性、战略性和先导性产业，近年来，国家陆续密集出台了一系列相关发展政策与发展规划。

截止2022年3月初，我国光通信器件行业相关政策及规划如下：

行业发展现状

1、光芯片成本在光器件中占比最高

光模块产品所需原材料主要为光器件、电路芯片、PCB以及结构件等。其中，光器件的成本占比最高，在73%左右。光器件主要由TOSA(以激光器为主的发射组件)、ROSA(以探测器为主的接收组件)、尾纤等组成，其中TOSA占到了光器件总成本的48%;ROSA占到了光器件总成本的32%。

光器件是光模块产品中成本最高的部分，而从芯片层面来看，光芯片又是TOSA与ROSA成本最高的部件，越高速率光模块光芯片成本越高。一般高端光模块中，光芯片的成本接近50%。

2、中际旭创、新易盛光模块产能较高

光模块是最重要的光器件，是光通信产业的心脏。国内厂商方面，形成了以中际旭创、光迅科技、新易盛、联特科技及剑桥科技等为代表的国内光模块的优势领先企业。2020年，可统计到的国内光模块头部企业的合集产量约为3314万只，其中，除光迅科技统计口径差异较大外，中际旭创合新易盛产能及产量情况有明显优势，2020年两家公司光模块产品产量分别为778万只和671万只。

注：①光迅科技统计的产量为通信设备制造业产品;②新易盛产能产量数据统计2019年数据;③德科立光招股说明书未披露光模块产品的产能数据，该数据根据光收发模块2020年产能利用率推算所得;④剑桥科技统计产能至2019年1-9月。

3、2020年光模块出货量大幅提升

2018-2020年，几乎所有光模块行业代表企业的销量都有增长，在以下统计的7家光模块龙头企业中，仅有德科立光一家企业的2020年销量有所下降。其中，博创科技2020年产品销量同比增长率高达295.00%，销售光有源器件173.96万只。光模块头部企业中际旭创高端光通信收发模块产品销量650万只，同比增长40.69%。

4、光通信器件贸易顺差态势不断加大

根据中国海关数据显示，2018-2021年，我国光通信器件行业呈贸易顺差状态，且贸易顺差程度波动上涨。2021年，我国光通信器件出口金额达61.50亿美元，进口金额达11.37亿美元，进出口贸易总额达72.87亿美元，贸易顺差额由2018年的32.52亿美元增长至2021年的50.13亿美元。

行业竞争格局

1、区域竞争：光模块企业多集中在东部及中部地区

我国光模块行业企业分布较为集中，湖北地区有我国著名的“光谷”，因此，湖北及同属长江沿线的四川省、江苏省、浙江省和上海市光模块企业众多。另外，山东和深圳地区在制造业和高科技产品方面也有优势，部分光模块企业分布在此。

2、企业竞争：中际旭创跻身全球光模块第一梯队

中国光通信器件厂商众多，但普遍收入规模不大，主要生产中低端产品。国内大多数厂商以中小企业为主，产品比较单一，规模层次不齐，自主研发和投入实力相对较弱，主要集中在中低端产品的研发和制造。国内企业的主要优势在于成本管控能力较强，人力成本相对便宜，承接一些特定光器件客户的代加工作业，因此近年在中低端产品领域，进口替代效应逐渐显现。

尽管如此，中国光通信器件行业仍然发展出了一批头部企业，根据2021年12月“中国光通信发展与竞争力论坛(ODC’2021)”上发布的《2021年中国光器件与辅助设备及原材料最具竞争力企业10强》榜单，中国光通信器件市场的头部企业主要为光迅科技、中际旭创等，其具体如下：

注：企业竞争力综合评分主要结合企业财务数据硬指标和相关软指标(技术创新、客户满意度、品牌知名度等)按照一定权重合计得出。

在光模块制造商方面，2015-2020，光模块行业竞争格局的变化体现为“头部整合”与“产能东移”。

头部整合：II-VI收购Finisar，行业垂直整合能力得到加强，Finisar的传统优势项目在于交换机光模块。Lumentum收购Oclaro，此后又将光模块业务出售给CIG剑桥。行业头部整合背后蕴藏着行业总体产能的下降，以及中国企业竞争力的提升。产能东移：2015年，市占率前10的中国企业只有1家;2020年，市占率前10的中国企业有5家。目前我国中际旭创跻身全球光模块第一梯队，中国海信、光迅科技、华工正源等企业国际国内竞争力纷纷有所提升。

行业发展前景及趋势预测

1、预计2027年我国光模块行业市场规模将接近900亿元

2021年3月，FROST&SULLIVAN发布《光模块独立市场研究报告》，在该报告中沙利文预测，基于数通市场和电信市场的需求在未来的增长，中国的光模块市场规模将保持11.2%的年复合增长率。2021年上半年，数通市场和电信市场的发展远超预期，前瞻产业研究院结合2021年上半年数通市场和电信市场的发展情况，对中国光模块市场规模在2022-2027年的年复合增长率提出了更加乐观的预测(13%)。到2027年，中国光模块市场规模或将接近900亿元。

2、智能化、高性能或成未来光通信器件产品发展方向

光通信行业应用领域不断拓展，技术逐渐向高速化、集成化方向演进在新一代高速宽带接入、数据中心及5G建设驱动下，光通信行业将迎来新一轮技术、产品升级，DFB激光器芯片、AWG芯片及其他光电集成芯片需求增长迅速，光纤连接器、室内光缆及线缆材料亦将持续增长。宽带、高速、高密度收发及传输将是光通信及数据通信未来发展趋势。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国光通信器件行业市场需求与投资战略规划分析报告 》，同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、政策研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、IPO业务与技术撰写、IPO工作底稿咨询等解决方案。

国产卡脖子之光芯片行业，华为、中兴等通信巨头核心原材料

一、行业概览

光通信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，以光信号进行传输信息的系统。光通信系统传输信号过程中，发射端通过激光器芯片进行电光转换，将电信号转换为光信号，经过光纤传输至接收端，接收端通过探测器芯片进行光电转换，将光信号转换为电信号。

高速光芯片是现代高速通讯网络的核心之一。光芯片系实现光电信号转换的基础元件，其性能直接决定了光通信系统的传输效率。 光纤接入、4G/5G移动通信网络和数据中心等网络系统里，光芯片都是决定信息传输速度和网络可靠性的关键。光芯片可以进一步组装加工成光电子器件，再集成到光通信设备的收发模块实现广泛应用。光芯片在光通信系统中应用位置如下：

二、产业链

光通信等应用领域中，激光器芯片和探测器芯片合称为光芯片。 从产业链角度看，光芯片与其他基础构件（电芯片、结构件、辅料等）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。光通信产业链示意图如下：

光通信产业链中，组件可分为光无源组件和光有源组件。光无源组件在系统中消耗一定能量，实现光信号的传导、分流、阻挡、过滤等“交通”功能，主要包括光隔离器、光分路器、光开关、光连接器、光背板等；光有源组件在系统中将光电信号相互转换，实现信号传输的功能，主要包括光发射组件、光接收组件、光调制器等

光芯片加工封装为光发射组件（TOSA）及光接收组件（ROSA），再将光收发组件、电芯片、结构件等进一步加工成光模块。光芯片的性能直接决定光模块的传输速率，是光通信产业链的核心之一。

三、光芯片的基本类型

(一)功能分类

光芯片按功能可以分为激光器芯片和探测器芯片， 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。具体情况如下：

（1）激光器芯片

激光器芯片主要有 VCSEL、FP、DFB 和 EML，具体特点如下：

产品类别

工作波长

产品特性

应用场景

VCSEL

800-900nm

线宽窄，功耗低，调制速率高，耦合效率高，传输

距离短，线性度差

500 米以内的短距离传输，如数据中心机柜内部传输、消费电

子领域（3D 感应面部识别）

1310-1550nm

调制速率高，成本低，耦合效率低，线性度差

主要应用于中低速无线接入短距离市场，由于存在损耗大、传输距离短的问题，部分应用场景逐步被 DFB 激光器芯片取

代

DFB

1270-1610nm

谱线窄，调制速率高，波长稳定，耦合效率低

中长距离的传输，如 FTTx 接入网、传输网、无线基站、数据

中心内部互联等

EML

1270-1610nm

调制频率高，稳定性好，传输距离长，成本高

长距离传输，如高速率、远距离的电信骨干网、城域网和数

据中心互联

（2）探测器芯片

探测器芯片主要有 PIN 和APD，具体特点如下所示：

产品类别

工作波长

产品特性

应用场景

830-860/1100-1600nm

噪声小，工作电压低，成

本低，灵敏度低

中长距离传输

APD

1270-1610nm

灵敏度高，成本高

长距离单模光纤

(二)原材料分类

光芯片企业通常采用三五族化合物磷化铟（InP）和砷化镓（GaAs）作为芯片的衬底材料，相关材料具有高频、高低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点，符合高频通信的特点，因而在光通信芯片领域得到重要应用。

其中，磷化铟（InP）衬底用于制作FP、DFB、EML边发射激光器芯片和PIN、APD探测器芯片，主要应用于电信、数据中心等中长距离传输；砷化镓（GaAs）衬底用于制作VCSEL面发射激光器芯片，主要应用于数据中心短距离传输、3D感测等领域。

(三)光芯片的发展概况

经过结构设计、组件集成和生产工艺的改进，目前 EML 激光器芯片大规模商用的最高速率已达到 100G ，DFB 和 VCSEL 激光器芯片大规模商用的最高速率已达到 50G。 在不断满足高带宽、高速率要求的同时，光芯片的应用逐渐从光通信拓展至包括医疗、消费电子和车载激光雷达等更广阔的应用领域。

四、光芯片行业现状

（一）光芯片行业国外起步较早技术领先，国内政策扶持推动产业发展

（1）欧美日国家光芯片行业起步较早、技术领先

海外光芯片公司普遍具有从光芯片、光收发组件、光模块全产业链覆盖能力。除了衬底需要对外采购， 海外领先光芯片企业可自行完成芯片设计、晶圆外延等关键工序，可量产 25G 及以上速率光芯片。 此外，海外领先光芯片企业在高端通信激光器领域已经广泛布局，在可调谐激光器、超窄线宽激光器、大功率激光器等领域也已有深厚积累。

（2）国内光芯片以国产替代为目标，政策支持促进产业发展

国内的光芯片生产商普遍具有除晶圆外延环节之外的后端加工能力，而光芯片核心的外延技术并不成熟，高端的外延片需向国际外延厂进行采购，限制了高端光芯片的发展。以激光器芯片为例，我国能够规模量产 10G 及以下中低速率激光器芯片，但 25G 激光器芯片仅少部分厂商实现批量发货，25G 以上速率激光器芯片大部分厂商仍在研发或小规模试产阶段。 整体来看高速率光芯片严重依赖进口，与国外产业领先水平存在一定差距。

（二）光芯片需求驱动因素分析

（1）信息应用

随着信息技术的快速发展，全球数据量需求持续增长，根据 Omdia 的统计，2017 年至 2020 年，全球固定网络和移动网络数据量从 92 万 PB 增长至 217万 PB，年均复合增长率为 33.1%，预计 2024 年将增长至 575 万 PB，年均复合增长率为 27.6%，2021 年 11 月，工信部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》要求全面部署新一代通信网络基础设施，全面推进 5G 移动通信网络、千兆光纤网络、骨干网、IPv6、移动物联网、卫星通信网络等的建设或升级。根据 LightCounting 的数据，2016 年至 2020 年，全球光模块市场规模从58.6 亿美元增长到 66.7 亿美元，预测 2025 年全球光模块市场将达到 113 亿美元，为 2020 年的 1.7 倍。光芯片作为光模块核心元件有望持续受益。

（2）千兆光纤网络升级

FTTx （Fiber-to-the-X，光纤接入，其中 x 可以代表单个家庭、多户住宅或办公楼等；当 x 代表单个家庭，即为 FTTH光纤到户）光纤接入是全球光模块用量最多的场景之一，而我国是 FTTx 市场的主要推动者。 受制于电通信电子器件的带宽限制、损耗较大、功耗较高等，运营商逐步替换铜线网络为光纤网络 。

目前，全球运营商骨干网和城域网已实现光纤化，部分地区接入网已逐渐向全网光纤化演进。PON（无源光网络）技术是实现 FTTx 的最佳技术方案之一 ，PON 是指 OLT（光线路终端，用于数据下传）和 ONU（光网络单元，用于数据上传）之间的 ODN（光分配网络）全部采用无源设备的光接入网络，是点到多点结构的无源光网络。

PON 技术传输容量大，相对成本低，维护简单，有很好的可靠性、稳定性、保密性，已被证明是当前光纤接入中非常经济有效的方式，成为光纤接入技术主流。目前 PON 技术主要包括 APON/BPON、EPON 、GPON 和 10G-PON 几类，当前主流的 EPON/GPON 技术采用 1.25G/2.5G 光芯片，并向 10G 光芯片过渡。 10G-PON 技术支持数据上下传速率对称 10Gbps，能够更好地满足各类高速宽带业务应用的接入网络需求。

根据 LightCounting 的数据，2020 年 FTTx 全球光模块市场出货量约 6,289 万只，市场规模为 4.73 亿美元，随着新代际 PON 的应用逐渐推广，预计至 2025 年全球 FTTx 光模块市场出货量将达到 9,208 万只，年均复合增长率为 7.92%，市场规模达到 6.31 亿美元，年均复合增长率为 5.93%。

（3）5G 移动通信网络建设

全球正在加快5G建设进程，5G建设和商用化的开启，将拉动市场对光芯片的需求。5G移动通信网络可大致分为前传、中传、回传。

光模块也可按应用场景分为前传、中回传光模块，前传光模块速率需达到25G，中回传光模块速率则需达到50G/100G/200G/400G，带动25G 甚至更高速率光芯片的市场需求。

根据LightCounting的数据，全球电信侧光模块市场前传、（中）回传和核心波分市场需求将持续上升，2020年分别达到8.21亿美元、2.61亿美元和10.84亿美元，预计到2025年，将分别达到5.88亿美元、2.48亿美元和25.18亿美元。电信市场的持续发展，将带动电信侧光芯片应用需求的增加。

（4）云计算产业与数据中心数量发展

光通信技术在数据中心领域得到广泛的应用，极大程度提高了其计算能力和数据交换能力。光模块是数据中心内部互连和数据中心相互连接的核心部件，根据 LightCounting 的数据，2019 年全球数据中心光模块市场规模为 35.04 亿美元，预测至 2025 年，将增长至 73.33 亿美元，年均复合增长率为 13.09%。

我国云计算产业持续景气，云计算厂商建设大型及超大型数据中心不断加速。根据中国信通院《2021 云计算白皮书》，2020 年我国公有云市场规模达到 1,277 亿元，同比增长 85.2%，私有云市场规模达到 814 亿元，同比增长26.1%。

政策层面，我国政府将云计算作为产业转型的重要方向，积极推动云计算、数据中心的发展。根据工信部《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）》，到 2021 年底，全国数据中心平均利用率提升到 55%以上，到 2023年底，全国数据中心机架规模年均增速保持在 20%，平均利用率提升到 60%以上，带动光芯片市场需求的持续增长。

（三）高速率光芯片市场的增长速度将远高于中低速率光芯片

当前光芯片主要应用场景包括光纤接入、4G/5G 移动通信网络、数据中心 等，都处于速率升级、代际更迭的关键窗口期。

电信市场方面，光纤接入市场，FTTx 普遍采用 PON 技术接入，当前 PON技术跨入以 10G-PON 技术为代表的双千兆时代。10G-PON 需求快速增长及未 来 25G/50G-PON 的出现将驱动 10G 以上高速光芯片用量需求大幅增加。

移动通信网络市场，随着 4G 向 5G 的过渡，无线前传光模块将从 10G 逐渐升级到 25G ，电信模块将进入高速率时代。中回传将更加广泛采用长距离 10km-80km 的 10G、25G、50G、100G、200G 光模块，该类高速率模块中将需要采用对应的 10G、25G、50G 等高速率和更长适用距离的光芯片 ，推动高端光芯片用量不断增加。

数据中心方面，随着数据流量的不断增多，交换机互联速率逐步由 100G向 400G 升级，且未来将逐渐出现 800G 需求。 根据 LightCounting 的统计，预计至 2025 年，400G 光模块市场规模将快速增长并达到 18.67 亿美元，带动 25G及以上速率光芯片需求。

在对高速传输需求不断提升背景下，25G 及以上高速率光芯片市场增长迅速。根据 Omdia 对数据中心和电信场景激光器芯片的预测，高速率光芯片增速较快，2019 年至 2025 年，25G 以上速率光模块所使用的光芯片占比逐渐扩大，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%。

（四）国内光模块厂商实力提升，光芯片行业将受益于国产化替代机遇

光芯片下游直接客户为光模块厂商，近年来，我国光模块厂商在技术、成本、市场、运营等方面的优势逐渐凸显，占全球光模块市场的份额逐步提升。根据 LightCounting 的统计，2020 年我国厂商中已有中际旭创、华为、海信宽带、光迅科技、新易盛、华工正源进入全球前十大光模块厂商，光通信产业链逐步向国内转移，同时中美贸易摩擦及芯片国产化趋势，将促进产业链上游国内光芯片的市场需求。

前十名光模块供应商排名情况

排名

2018年

2020年

Finisar

II-VI

Innolight（中际旭创）

Hisense（海信宽带）

Huawei（华为）

Accelink（光迅科技）

Hisense（海信宽带）

FOIT

Cisco

Lumentum

Broadcom

Acacia

Intel

Accelink（光迅科技）

AOI

Eoptolink（新易盛）

Sumitomo

HGG（华工正源）

注：Finisar 于 2019 年被II-VI 收购。

（五）我国光芯片厂商的全球份额将进一步提升

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，中高速率光芯片增长更快，具体情况如下：

我国光芯片企业已基本掌握 2.5G 及以下速率光芯片的核心技术，根据 ICC预测，2021 年该速率国产光芯片占全球比重超过 90% ；10G 光芯片方面，2021年国产光芯片占全球比重约 60%，但不同光芯片的国产化情况存在一定差异，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%； 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 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。

五、 光芯片行业发展趋势

(一)模块厂商布局硅光方案，大功率、小发散角、宽工作温度 DFB激光器芯片将被广泛应用

随着电信骨干网络和数据中心流量快速增长，更高速率光模块的市场需求不断凸显。传统技术主要通过多通道方案实现 100G 以上光模块速度的提升 ，然而随着数据中心、核心骨干网等场景进入到 400G 及更高速率时代，单通道所需的激光器芯片速率要求将随之提高。以 400G QSFP-DD DR4 硅光模块为例，需要单通道激光器芯片速率达到 100G。在此背景下，利用 CMOS 工艺进行光器件开发和集成的新一代硅光技术成为一种趋势。

硅光方案中，激光器芯片仅作为外置光源，硅基芯片承担速率调制功能，因此需将激光器芯片发射的光源耦合至硅基材料中。

凭借高度集成的制程优势，硅基材料能够整合调制器和无源光路，从而实现调制功能与光路传导功能的集成。例如 400G 光模块中，硅光技术利用 70mW 大功率激光器芯片，将其发射的大功率光源分出 4 路光路，每一光路以硅基调制器与无源光路波导实现 100G 的调制速率，即可实现 400G 传输速率。硅光方案使用的大功率激光器芯片，要求同时具备大功率、高耦合效率、宽工作温度的性能指标，对激光器芯片要求更高。

(二)磷化铟（InP）集成光芯片方案是满足下一代高性能网络需求的重要发展方向

为满足电信中长距离传输市场对光器件高速率、高性能的需求，现阶段广泛应用基于磷化铟（InP）集成技术的EML 激光器芯片。随着光纤接入PON 市场逐步升级为 25G/50G-PON 方案，基于激光器芯片、半导体光放大器（SOA）的磷化铟集成方案，如 DFB+SOA 和 EML+SOA，将取代现有的分立 DFB 激光器芯片方案，提供更高的传输速率和更大的输出功率。

此外，下一代数据中心应用 400G/800G 传输速率方案，传统DFB 激光器芯片短期内无法同时满足高带宽性能、高良率的要求，需考虑采用EML 激光器芯片以实现单波长 100G 的高速传输特性。 同时，随着应用于数据中心间互联的波分相干技术普及，基于磷化铟（InP）集成技术的光芯片由于具备紧凑小型化、高密集成等特点，可应用于双密度四通道小型可插拔封装（QSFP-DD）等更小型端口光模块，其应用规模将进一步的提升。

六、行业竞争情况

(一)光芯片竞争格局

根据 LightCounting 并结合行业数据测算，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。结合 ICC 数据测算，2021 年我国光芯片厂商的销售规模为 37.37 亿元。

我国光芯片厂商包括专业化光芯片企业、光芯片光模块一体化企业。其中，专业化光芯片企业专注于光芯片领域且产品种类齐全，而光芯片光模块一体化企业为确保光芯片供应安全，除直接对外采购光芯片外，会通过自研或收购光芯片业务开发部分型号光芯片产品，与专业化光芯片企业存在合作大于竞争的关系。

(二)不同速率光芯片竞争情况

经过多年的发展，我国光芯片企业已基本掌握 2.5G 和 10G 光芯片的核心技术，但仍有部分型号产品性能要求高、难度大，实现批量供货的国内厂商数量较少。25G 及以上高速率光芯片方面，我国国产化率低，受到工艺稳定性、可靠性、供货能力及下游客户认证等因素影响，我国的光模块或光器件厂商仍然是优先采购海外的高速率光芯片，尤其在数据中心市场及高速 EML 激光器芯片等领域，仅少部分厂商实现批量发货。不同速率光芯片的主要竞争格局及发行人市场地位情况如下：

（1）2.5G 光芯片

我国光芯片企业已基本掌握 2.5G 光芯片的核心技术，2.5G 光芯片市场已基本实现国产化。 具体情况如下：

2.5G 光芯片主要应用于光纤接入市场，产品技术成熟， 如 PON（GPON）数据上传光模块使用的 2.5G 1310nm DFB 激光器芯片，国产化程度高，国外光芯片厂商由于成本竞争等因素，已基本退出相关市场；而部分产品可靠性要求高、难度大，如 PON（GPON）数据下传光模块使用的 2.5G 1490nm DFB 激光器芯片，国内可以批量供货的厂商较少 。

（2）10G 光芯片

我国光芯片企业已基本掌握 10G 光芯片的核心技术，但部分型号产品仍存在较高技术门槛，依赖进口。 具体情况如下：

10G 光芯片在光纤接入市场、移动通信网络市场和数据中心市场均有应用 ，具体情况如下：

① 光纤接入市场

10G 1270nm DFB激光器芯片主要用于10G-PON数据上传光模块，根据C&C统计。而10G 1577nm EML激光器芯片主要用于10G-PON 数据下传，相关芯片设计与工艺开发复杂，国产化率低，仅博通（ Broadco m ）、住友电工、三菱电机等国际少数头部厂商能够批量供货。目前国内光芯片厂商中，华为、海信宽带可以部分实现自产自用。

② 移动通信网络市场

10G 1310 光芯片主要应用于 4G 移动通信网络，5G 移动通信网络主要使用25G 光芯片，出于成本等因素考虑，2021 年存在 5G 基站使用升级的 10G 光芯片方案。 由于 4G 移动通信网络已相对成熟，10G 光芯片供应商格局稳定，主要为三菱电机、朗美通（Lumentum）、海信宽带、光迅科技等。

③ 数据中心市场

海外互联网公司主要使用 100G 及以上速率光模块，国内互联网公司目前主要使用 40G/100G 光模块并开始向更高速率模块过渡，其中 40G 光模块使用4颗 10G DFB 激光器芯片的方案。 国内源杰科技、武汉敏芯等部分光芯片厂商已具备相关产品出货能力，但下游光模块厂商综合考虑替换成本、可靠性、批量出货能力等因素，国产化占比提升仍需要一个过程。

④ 25G 及以上光芯片

25G 及以上光芯片包括 25G、50G、100G 激光器及探测器芯片。 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 ，根据 ICC 统计，25G 光芯片的国产化率约 20%，但 25G 以上光芯片的国产化率仍较低约 5%。

25G 及以上光芯片主要应用于移动通信网络市场和数据中心市场，具体情况如下：

a) 移动通信网络市场

5G 移动通信网络包括前传、中传和回传等领域，25G 光芯片主要应用于5G 前传光模块市场。2020 年运营商主要采用 25G 光芯片方案 ，而 5G 中回传光模块所使用的 25G EML 激光器芯片 ，主要为三菱电机、住友电工、朗美通（Lumentum）等海外企业供应。

b) 数据中心市场

海外互联网公司前期主要使用 100G 光模块，并从 2020 年开始大规模向200G/400G 光模块过渡。而国内互联网公司主要使用 40G/100G 光模块，从2022 年开始推进 200G/400G 光模块批量部署。

100G 光模块需求量占比超过数据中心用光模块市场的 60%，主要使用 4 颗 25G DFB 激光器芯片方案或 1 颗 50G EML（通过 PAM4 技术调制为 100G） 激光器芯片方案；200G 及以上速率光模块主要使用 EML 激光器芯片方案。 数据中心光模块市场需要的 25G 激光器芯片以海外供应商为主。数据中心用 EML激光器芯片设计与工艺开发复杂，国产化率低，仅海外光芯片厂商拥有批量供货的能力。

七、行业内主要企业

光芯片是光通信产业链的核心元件，需封装成光收发组件，并进一步加工成光模块才能实现最终功能。全球范围内，从事光芯片研发、生产的厂商中，欧美日领先企业能够覆盖光芯片至光模块全产业链，实现光芯片产业链的垂直一体化；我国光芯片行业参与厂商主要包括晶圆片企业、专业光芯片企业及大型模块厂商。除发行人外，行业内主要企业的具体情况如下：

（一）境外企业

（1）住友电工（5802.T）

住友电气工业株式会社成立于 1897 年，总部位于日本大阪，是一家电子零件制造商，经营范围涵盖汽车、信息通信、电子、环境能源、产业原材料相关行业等。光通信产品包括用于光收发器的半导体激光、光电二极管以及实现主干系统相干光通信设备的可变波长激光、光接收器等各种发光受光器件产品群，支撑光通信系统的基础。

（2）三菱电机（MEL.L）

三菱电机株式会社成立于 1921 年，总部位于日本东京，产品范围广泛，包含面向个人消费者的显示产品、手机等和面向商业消费者的电子、半导体等。光通信产品涵盖 DFB-LD 半导体激光器、FTTH 用 LD/PD、10G 传送用 CAN 型 EML 器件等。

（3）博通（Broadcom）（AVGO.O）

Avago Technologies Ltd.成立于 1961 年，总部设在美国加州，是全球领先的有线和无线通信半导体公司，聚焦于 III-V 族复合半导体设计和工艺技术。光通信产品涵盖光纤到户、移动宽带接入、数据中心、城域和长途数据通信市场等。2016 年，安华高（Avago）收购博通（Broadcom），并以博通（Broadcom）命名。

（4）贰陆（II-VI）（IIVI.O）

Finisar Corporation 成立于 1988 年，总部设立在美国硅谷，是全球知名的光通讯器件供应商，产品主要用于网络设备制造商、数据中心、电信服务、消费电子和汽车领域。2019 年菲尼萨（Finisar）被贰陆（II-VI）收购。

（5）朗美通（Lumentum）（LITE.O）

Oclaro, InC. 成立于 2009 年，由两大光通讯元器件供应商 Bookham 和 Avanex 合并而成，总部位于美国加州，主要为全球光通信市场设计、制造和销售光学组件、模块和子系统。2018 年奥兰若（Oclaro）被朗美通（Lumentum）收购。

（6）马科姆（MACOM）（MTSI.O）

Macom Technology Solutions Holdings, Inc.成立于 2009 年，总部设在美国马萨诸塞州，拥有包括硅（Si）、砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）的制造、加工和测试经验，产品主要应用于电信、工业和国防及数据中心领域。

（7）全新光电（2455.TW）

全新光电科技股份有限公司成立于 1996 年，位于中国台湾，主要以MOCVD 外延成长法为核心技术的 III-V 族化合物半导体专业晶圆片厂。

（8）联亚光电（3081.TW）

联亚光电工业股份有限公司成立于 1997 年，位于中国台湾，主要从事生产以砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）为衬底的 III-V 族材料化合物之晶圆片。

（二）国内公司

（1）云岭光电

武汉云岭光电有限公司成立于 2018 年，位于武汉市，主要产品为光通信用激光器和探测器芯片，包括 2.5G/10G/25G 全系列光通信芯片及封装类产品。

（2）武汉敏芯

武汉敏芯半导体股份有限公司成立于 2017 年，位于武汉市，主营业务为半导体光电芯片研发、制造和销售，主要产品包括 2.5G/10G/25G 全系列激光器和探测器光芯片及封装类产品。

（3）中科光芯

福建中科光芯光电科技有限公司成立于 2011 年，位于泉州市，主要产品包括外延片、芯片、TO 器件、蝶形器件、PON 器件、光模块等。

（4）光安伦

武汉光安伦光电技术有限公司成立于 2015 年，位于武汉市，从事光电产品、机电产品、通信设备、半导体芯片以及半导体元器件的生产、研发、销售以及技术咨询等。

（5）仕佳光子（688313.SH）

河南仕佳光子科技股份有限公司成立于 2010 年，位于鹤壁市，主营业务覆盖光芯片及器件、室内光缆、线缆材料三大板块，主要产品包括 PLC 分路器芯片系列产品、AWG 芯片系列产品、DFB 激光器芯片系列产品、光纤连接器、室内光缆、线缆材料等。仕佳光子于 2020 年 8 月在上海证券交易所科创板上市。

（6）长光华芯（688048.SH）

苏州长光华芯光电技术股份有限公司成立于 2012 年，位于苏州市，主营业务为半导体激光芯片的研发、设计及制造，主要产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率 VCSEL 系列产品及光通信芯片系列产品等。长光华芯于 2022 年 4 月在上海证券交易所科创板上市。

（7）海信宽带

青岛海信宽带多媒体技术有限公司成立于 2003 年，位于青岛市，是海信集团旗下专业从事高性能光通信产品和家庭多媒体产品研发、生产、销售及服务的公司，主要产品包括应用于接入网、数据中心、传输网、无线网等领域的光模块或设备，具备一定的光芯片制造能力，已开发包括 25G DFB、25G FP、 56G EML 等高端激光器芯片产品，光芯片产品主要为自用，但也有部分对外销售。

（8）光迅科技（002281.SZ）

武汉光迅科技股份有限公司成立于 2001 年，总部位于武汉，主要从事光通信领域内光电子器件的开发及制造，主营产品包括光通信行业的无源芯片及器件、有源芯片及器件、模块以及子系统的研发、生产和销售，实现了 10G 及以下速率光芯片批量供货，25G 光芯片部分规模出货。光迅科技于 2009 年 8 月在深圳证券交易所中小板上市。

（三）技术实力对比