目錄?第一章中國光模塊行業概況---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------040506070809101314151819212223??????光模塊行業的定義光模塊行業的分類光模塊行業的發展歷程光模塊行業的市場規模光模塊行業政策光模塊行業的驅動因素?第二章中國光模塊產業鏈????光模塊行業的產業鏈圖譜光模塊行業的產業鏈上游光模塊行業的產業鏈中游光模塊行業的產業鏈下游?第三章行業典型企業介紹???中際旭創股份有限公司武漢光迅科技股份有限公司成都新易盛通信技術股份有限公司---------------------------------------------------------------24名詞解釋u

激光器芯片縮寫類別：法布里-珀羅激光器（FP）、分布式反饋激光器（DFB）、電吸收調制激光器（EML）、垂直腔面發射激光器（VCSEL）。u

探測器芯片縮寫類別：PIN結二極管（PIN）、雪崩光電二極管（APD）。u

Gbs：比特率的單位，比特率越高，單位時間傳送的數據量越大。u

磊晶成長：一種用于半導體器件制造過程中，在原有晶片上長出新結晶，以制成新半導體層的技術。u

Fabless：企業只負責芯片的設計與銷售，將磊晶成長及晶粒制造環節外包，即無晶圓廠。u

IDM：企業業務覆蓋光通信芯片整個生產流程包括設計、磊晶成長及晶粒制造。u

消光比：激光器在發射全“1”碼時的光功率P1與全“0”碼時發射的光功率P0之比。u

5G：第五代數字通信技術。u

RRU：RemoteRadio

Unit的縮寫。射頻拉遠單元RRU分成近端機即無線基帶控制和遠端機即射頻拉遠兩部分，二者之間通過光纖連接，其接口是基于開放式CPRI或IR接口，可以穩定地與主流廠商的設備進行連接。u

BBU：BuildingBasebandUnite的縮寫。移動網絡大量使用分布式基站架構，RRU和BBU之間需要用光纖連接，一個BBU可以支持多個RRU。采用BBU+RRU多通道方案,可以很好地解決大型場館的室內覆蓋。u

AAU：Activeantennaunit的縮寫。有源天線處理單元AAU是5G基站的主要設備，是RRU與天線的組合，集成了多個T/R單元。T/R單元就是射頻收發單元。u

CU：Centralizedunit的縮寫。將原BBU的非實時部分分割出來，重新定義為CU，負責處理非實時協議和服務。u

DU：Distributeunit的縮寫。BBU分割CU后剩余的部分，充分定義為DU，負責處理物理層協議和實時服務。u

IDC：InternetDataCenter的縮寫。一般指互聯網數據中心，是指一種擁有完善的設備（包括高速互聯網接入帶寬、高性能局域網絡、安全可靠的機房環境等）、專業化的管理、完善的應用服務平臺。u

III-V族：III-V族化合物，是元素周期表中III族的B，Al，Ga，In和V族的N，P，As，Sb形成的化合物，主要包括砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）和氮化鎵等，是半導體主要材料。行業概述p

光模塊作為光纖通信系統的核心器件之一，其全球和中國市場規模均在快速擴大，2020年分別為80億美元和27億美元。p

光模塊行業當前競爭激烈，中國企業在全球市場中的地位正在提升，但關鍵原材料和設備國產化程度不足，對外依賴度仍然較高。p

當前相關行業政策為光模塊發展形成有效助力，電信市場和數據中心市場的快速發展也為光模塊行業增添動能。行業定義光模塊是光纖通信系統核心器件之一，光電信號轉換中光芯片為其技術壁壘最高環節光模塊的定義光芯片的定義?

光模塊是光纖通信系統的核心器件之一，其為多種模塊類別的統稱，包括：光接收模塊，光發送模塊，光收發一體模塊和光轉發模塊等。當前市場中光模塊一般指代的是光收發一體模塊。?

激光器和探測器中的光芯片是光模塊實現電-光和光-電信號轉換的核心器件。?

光芯片的傳輸速率決定了光模塊的傳輸速率，其為光模塊行業中技術壁壘最高的環節。?

通常情況下，光模塊由光發射器件（TOSA，含激光器）、光接收器件（ROSA，含光探測器）、驅動電路、放大器和光（電）接口等部分組成。?

光模塊主要用于實現電-光和光-電信號的轉換，如下圖所示：1.在發射端，一定速率的電信號經驅動電路處理后進入光發射器件；2.處理后的電信號驅動激光器發射出相應速率的調制光信號，通過光功率自動控制電路，輸出穩定光信號；?

不同類別的芯片在傳輸速率、傳輸距離、應用場景等方面存在差異，將按照具體規格和實際落地應用的角度來進行選擇。類別

傳輸速率

傳輸距離應用場景3.在接收端，一定速率的光信號由光探測器處理后轉換為電信號；4.處理后的電信號經過放大器后輸出相應功率的電信號。FP155M-10G小于20km基站，數據中心激光器芯片DFBEML2.5G-40G大于10G小于40km大于40km基站，數據中心基站，數據中心光發射器件光接收器件光纖傳輸電信號?

激光器（內含光芯片）?

光纖?

探測器（內含光芯片）?

光纖電信號驅動電路放大器VCSEL數據中心，消費電子?

套管?

套管155M-25G155M-40G1.25G-10G500m調制光信號PIN//基站，數據中心基站，數據中心探測器芯片電信號電-光轉換光信號光-電轉換電信號APD行業分類

光模塊分類方式多樣，隨著技術更新及應用場景的增多，新分類方式將持續增加?

當前光模塊分類標準多式多樣，這其最主要原因為光纖通信技術發展正處于加速階段，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。傳統分類方式傳統分類方式具體分類傳統分類方式具體分類SFP+、SFP28、QSFP28、CFP2、QSFP-DD、OSFP等單模（黃色）、多模（橘黃色、藍綠色）封裝方式模式?

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。10Gb/s、25Gb/s、50Gb/s、100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s、800Gb/s等850nm、1310nm、1490nm、1550nm等傳輸速率波長?

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。100m、10km、20km、40km、80km及以上等熱插拔（GBIC、SFP、XFP、XENPAK）、非熱插拔（1x9、SFF）傳輸距離工作溫度使用性用途?

此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。商業級（0-70°C）、工業級（-40-85°C）等客戶側、線路測新分類方式新分類方式種類介紹對比NRZ信號采用高、低兩種信號電平來表示要傳輸的數字邏輯信號的1、0信息PAM4光模塊中的PMA調制芯片技術難度高PAM4光模塊能減少激光器和探測器的成本調制格式PAM4信號灰光模塊采用4個不同的信號電平來進行信號傳輸（相當于翻倍）不支持波分復用，一根光纖只能傳輸一路信號是否支持波分復用（WDM）應用彩光模塊技術難度大、成本高支持波分復用（分為CWDM和DWDM，即稀疏型和密集型，波長間隔不同），

彩光模塊能大量減少使用光纖能實現在一根光纖傳輸多路信號，每一路信號由某種特定波長的光傳送彩光模塊雙纖雙向（Duplex）單纖雙向（BiDi）兩根光纖與兩個光端口，分別負責信號的發射與接收單纖雙向技術難度大、仍處于樣品階段單纖雙向能大量減少使用光纖和光端口光接口工作模式一根光纖與一個光端口，實現一根光纖同時傳輸收發兩個方向的光信號發展歷程行業標準化助力起步，技術迭代推動行業產品不斷升級，當前行業處于加速階段光模塊行業已有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，光模塊均由設備制造商自行設計研發，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2000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10年，光模塊行業進入發展初期階段，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的誕生分別為小型化的關鍵節點。?

2010年開始，光模塊行業進入了發展加速階段，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。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。25G、40G、100G、200G、400G800G、硅光300pin光模塊XENPAK光模塊PAM4接口SFP光模塊XPAKXFP、XFP+發展加速期階段一：2010-2019年重點：高速化1x9封裝SC接口光模塊GBIC封裝SC接口SFF光模塊LC接口傳輸速率：從25Gbs開始逐步提速發展加速期階段二：2020年及以后發展初期：2000-2009年重點：小型化、低成本、低功耗傳輸速率：支持10Gbs重點：高速化、高集成、低成本、低功耗傳輸速率：硅光技術從800Gbs開始切入市場發展萌芽：1995-2000年重點：可插拔、小型化傳輸速率：逐步達到1Gbs市場規模

隨著需求的持續擴大，全球和中國市場規模都將保持增長，中國廠商將起到引領作用近年來，受益于應用場景的發展以及市場需求的快速增長，全球和中國市場規模均實現加速擴張并將在未來一段時間內繼續保持較快發展勢頭光模塊是構建我國現代高速信息網絡基礎設施的關鍵設備，是國家重點支持的高新技術產品，這也使得中國光模塊市場保持快速增長勢頭，規模從2015年的16億美元增長至2021年的40億美元。隨著我國光模塊企業技術水平的提升以及更大的研發投入，中國光模塊廠商將在未來逐步引領市場，再加上5G和數據中心的需求持續擴大，這為中國光模塊市場實現更高速增長注入動力，預計2026年市場規模達到82億美元。自進入光模塊加速發展階段，受益于應用場景的發展以及市場需求的快速增長，光模塊行業整體保持著較快的增長趨勢。全球光模塊市場規模從2015年的46億美元增長至2021年的88億美元，CAGR為11.42%，增長勢頭強勁。隨著下游需求的持續擴大，未來行業市場規模仍將長期保持增長勢頭，全球光模塊市場規模2026年預計達到145億美元。2015-2026年全球光模塊市場規模及預測2015-2026年中國光模塊市場規模及預測CAGR為15.44%CAGR為10.50%160140120100809080706050403020100單位：億美元CAGR為11.42%單位：億美元82145131CAGR為16.50%7111910762975388804677406334566051303046274018162002015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022E

2023E

2024E

2025E

2026E2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022E

2023E

2024E

2025E

2026E數據：億渡數據數據：億渡數據行業政策

相關行業政策不斷推動光模塊應用場景的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，盡管后續收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。近年來中國光模塊行業相關政策政策名稱頒布日期頒布主體主要內容到2025年，建成全球規模最大的5G獨立組網網絡，實現城市和鄉鎮全面覆蓋、行政村基本覆蓋、重點應用場景深度覆蓋；千兆光纖網絡實現城鄉基本覆蓋。數據中心布局實現東中西部協調發展，集約化、規模化發展水平顯著提高，形成數網協同、數云協同、云邊協同、綠色智能的多層次算力設施體系，算力水平大幅提升，人工智能、區塊鏈等設施服務能力顯著增強?！丁笆奈濉毙畔⑼ㄐ判袠I發展規劃》2021年11月工信部《5G應用“揚帆”行動計劃（2021-2023年）》到2023年5G應用關鍵指標大幅提升，重點領域5G應用成效凸顯，關鍵基礎支撐能力顯著增強，加強關鍵系統設備攻關，加強關鍵系統設備攻關，實現重點領域5G應用深度和廣度雙突破，構建技術產業和標準體系雙支柱。2021年7月2021年7月工信部等10部門工信部《新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023年）》用3年時間基本形成布局合理、技術先進、綠色低碳、算力規模與數字經濟增長相適應的新型數據中心發展格局?？傮w布局持續優化，全國一體化算力網絡國家樞紐節點、省內數據中心、邊緣數據中心梯次布局。技術能力明顯提升，產業鏈不斷完善，國際競爭力穩步增強。算力算效水平顯著提升，網絡質量明顯優化，數網、數云、云邊協同發展。用三年時間，基本建成全面覆蓋城市地區和有條件鄉鎮的“雙千兆”網絡基礎設施，實現固定和移動網絡普遍具備“千兆到戶”能力。千兆光網和5G用戶加快發展，用戶體驗持續提升。增強現實/虛擬現實（AR/VR）、超高清視頻等高帶寬應用進一步融入生產生活，典型行業千兆應用模式形成示范。千兆光網和5G的核心技術研發和產業競爭力保持國際先進水平，產業鏈供應鏈現代化水平穩步提升。《“雙千兆”網絡協同發展行動計劃（2021-2023年）》2021年3月工信部《關于推動5G加快發展的通知》加快5G網絡建設進度，加大基站站址資源支持，豐富5G技術應用場景，推動“5G+醫療健康”創新發展，實施“5G+工業互聯網”512工程，促進“5G+車聯網”協同發展，構建5G應用生態系統，加強5G技術和標準研發。2020年3月2018年1月工信部《中國光電子器件產業技術發展路線圖（2018-2022年）》2020年中國需實現200G、400G產品化規模生產，核心光電芯片市場30%的國產化；2022年實現400G速率以下產品所有核心光電芯片50%的國產化。1T以上速率的光收發模塊實現市場突破。中國電子元件行業協會驅動因素（1/3）5G基站部署將在未來較長時期內持續支撐光模塊需求增長5G整體建設節奏為“適度超前”，預計將逐步加快建設至規劃基本實現架構轉換以及5G網絡對傳輸速率的要求都將不斷增大光模塊使用數量國家發展規劃和各類行動計劃將保證5G發展，5G基站建設持續推進，但整體節奏不會快速提升，將以“適度超前”的建設節奏培養5G應用生態和促進5G使用需求。2021年全年新建5G基站超65萬個，并未達到眾多機構預測的爆發式增長，這也證實了政策導向，預計未來將逐步加快建設速度并在實現規劃計劃基本要求后逐步回落，2024年預計將達到新建高峰，全年新建超90萬基站，至2026年將建成538萬個基站。從4G向5G的升級最為明顯的就是雙層架構（包括前傳和回傳）轉換為三層架構（前傳、中傳和回傳）?；竟烙?個5G基站將使用10只光模塊，包括6個前傳光模塊，2個中傳光模塊和2個回傳光模塊。按照5G基站數量推算，2021年共計需要650萬只光模塊，其中前傳360萬只，中傳120萬只，回傳120萬只。預計2024年最高峰時，共計需要900萬只光模塊，其中前傳540萬只，中傳180萬只，回傳180萬只。同時需要注意的是后期5G網絡建設逐漸完善時，對于光模塊的傳輸速率要求也會不斷提高，光模塊數量也需要持續增多。2019-2026年全國5G基站新建數量及預測2019-2026年全國5G基站建設所需光模塊數量及預測100回傳單位：萬個901000900800700600500400300單位：萬只900855GCU非實時部分908070605040302010085080800回傳75750707004GBBU65650中傳60600非實時部分5GDU實時部分實時部分部分物理層前傳200

130前傳135GAAU1000部分物理層射頻天線2019

2020

2021

2022E

2023E

2024E

2025E

2026E總合

前傳

中傳

后傳4GRRU2019202020212022E2023E2024E2025E2026E4G向5G轉換數據：工信部、億渡數據整理資料：億渡數據驅動因素（2/3）數據流量時代推動流量需求增長和數據中心擴容升級助力光模塊需求不斷增大數據流量時代衍生出的應用場景及疫情推動流量需求爆發式增長數據中心市場規模的擴張為數據中心提升容量和升級奠定基礎?

數據流量增長是光模塊增長的核心動力。隨著云服務、5G商用、物聯網、人?

國內數據中心機架數量持續增長，市場規模加速擴大，將有力帶動數通光模塊需求量上漲。2020年，全國在用數據中心機架數量為438萬架，其中大型規模以上達到326萬架，平均上架率上升至55.70%；2021年中國數據中心市場規模為2239億元，2016-2021年CAGR為25.65%，未來至2025年CAGR能上升在27.69%。當前數據中心市場在巨頭激烈競爭的格局下，超大型數據中心容量不斷提升，這為數據中心增加更多高速光模塊和替換升級舊光模塊奠定基礎。工智能、虛擬現實等場景的發展及疫情催化，全球數據流量出現了爆發式增長。2016-2021年全球數據中心流量增長情況14078150001000050000單位：EB11851980177125636385011263259267721851768142630%20%東西向流量：各個數據中心間的流量南北向流量：數據中心與客戶端間的流量當前東西向流量占據市場主流東西向流量南北向流量20162017201820192020202180%數據：億渡數據整理IP數量

云計算流量70%2016-2020年我國在用數據中心機架規模數量2016-2025年中國數據中心市場規模及預測70006000500040003000200010000單位：億元CAGR為27.69%5952500400300200100043856%55.70%單位：萬架CAGR為25.65%496053.20%23754%52%50%48%46%32631552.80%4033226320150.70%16616750.20%124223983195820204915631228201894671520162017總機架數量201820192020平均上架率大型規模以上機架數量2016201720192021

2022E

2023E

2024E

2025E數據：中國通信院、億渡數據整理數據：中國通信院、億渡數據整理驅動因素（3/3）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?

硅光技術能打破傳輸瓶頸。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2020-2026年全球硅光模塊市場規模及預測9080706050403020100?

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年硅光技術的競爭優勢隨著需求不斷凸顯，市場規模占比有望達到50%。CAGR為25.46%78單位：億美元6352?

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。?

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41302420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、、光迅科技、海信寬帶、中際旭創、亨通光電、博創科技、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。20202021E2022E2023E2024E2025E2026E數據：億渡數據產業鏈概述p

產業鏈上游中芯片國產化程度不足，對外依賴度高。p

產業鏈中游競爭程度高，中國企業在全球市場中的地位正在提升。p

產業鏈下游共有兩大應用場景，為光模塊市場需求增長提供有力支持。產業上游中芯片國產化程度不足，對外依賴度高；產業中游競爭程度高，中國企業在全球市場中的地位正在提升；產業下游中國企業競爭力較強，為市場需求增長提供支撐產業鏈圖譜上游中游下游光芯片供應商國內龍頭企業通信設備廠商25Gbs以上速率的光模塊中，光芯片的成本占比約為60%；光芯片系列國產化率不高于20%；通信設備領域當中國光模塊企業正處于快速成長階段，競爭十分激烈，參與者眾多，相當數量的中國企業在市場中的占比位于前列，中際旭創、光迅科技、海信寬帶的模塊商用程度高，全球市場中屬于第一梯隊，其中光迅科技和海信寬帶自研能力較強；華工科技、新易盛、博創科技、天孚通信、劍橋科技等企業位于第二梯隊，均擁有具備商用的高速光模塊，其中華工科技、新易盛、博創科技、天孚通信自研能力較強。前為多寡頭競爭；中國通信設備企業在全球市場具有較強競爭力，其中和的全球市場份額位列全球前5電芯片供應商電信運營商電信運營商同樣為巨頭競爭格局，中國移動、中國聯通、中國電信為未來數年內將持續建設大規模5G基站25Gbs電芯片的成本占比約為18%；電芯片系列國產化率不高于5%；全球龍頭企業PCB供應商數據中心運營商PCB的成本占比為5%；中國PCB產值占據全球PCB市場的53%左右；從全球光模塊市場份額占比來看，Finisar占據全球市場的首位，Cisco、Broadcom、Lumentum和Inter等知名企業也處于全球前10行列。數據中心同樣為巨頭競爭格局，中國企業競爭力突出，行業需求持續擴大產業鏈上游（1/3）光芯片在成本中占比約為30%-60%，生產工藝復雜，中國產業化程度不足，相對落后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?

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。?

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）。25Gbs以上光芯片，中國企業仍處于研發階段，尚未實現重大突破。海外與中國光芯片產品化能力對比核心技術與關鍵設備限制中國光芯片發展?

磊晶成長技術：磊晶生成的外延片質量是決定光芯片性能的關鍵因素，技術壁壘極高，短時間內難以攻克。?

半導體設備產業：光芯片的生產過程中所需的設備包括光刻機、刻蝕機以及外延設備等。光芯片類型海外產品化能力中國產品化能力中國代表企業10Gbs及以下光迅科技、海信寬帶、昂納科技等批量生產批量生產?

中國半導體設備產業顯著薄弱，尤其是高端光刻機和刻蝕機完全依賴進口。其中荷蘭ASML、日本Nikon和Canon合計占據全球75%的光刻機市場份額。?

當前超過50%的光芯片磊晶成長與晶粒制造由Finisar、Lumentum等龍頭垂直整合制造廠掌握。25GDFB25GEML25GPIN25GAPD25G以上批量生產批量生產批量生產批量生產批量生產研發階段研發階段光迅科技、華工科技光迅科技、海思?

由于中國在磊晶成長與晶粒制造環節產能嚴重不足，同時工藝水平落后，這使得中國光芯片生產制造進度極大程度上受到國外廠商的制約。批量生產光迅科技、華工科技?

美國Lam

Research、日本TokyoElectron、美國AppliedMaterials合計占據全球80%以上的刻蝕機市場份額。批量生產光迅科技、華工科技/量產部分50G產業鏈上游（2/3）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。中國電芯片國產化水平比較中國電芯片國產化進程明顯落后電芯片類型?

電芯片成本占比：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。?

電芯片國產化進程：相對于光芯片有一定數量中國企業推動了初具規模的，電芯片的國產化進程明顯主要功能技術難度中等中國代表企業25Gbs產品國產化水平激光驅動器芯片在DFB等規格激光器前產生驅動電信號光迅科技、海信寬帶、華光光電等6%5%5%華工科技、飛昂通訊、廈門優訊等放大器芯片實現電信號的功率調節實現電信號的功率調節中等MA主放芯片中等/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%。DSP數字信號處理芯片實現PAM4調制高高海思、美辰微電子等3%3%CDR時鐘和數據恢復電路芯片在輸入信號中提取時鐘信號并找出數據和時鐘正確的相關關系飛昂通訊、光梓信息、億芯源等?

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。MUX&DeMUX并串轉換電路芯片實現并行數據和串行數據的轉換低億源通、奇芯光電等7%產業鏈上游（3/3）PCB在光模塊中的占約為5%，中國產能優勢明顯，國產化升級進程逐步加快PCB在光模塊整體成本中的占比偏小，產能主要集中于中國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2017-2021年全球及中國PCB市場規模?

PCB即為印制電路板，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。800.00705.10700.00652.20620.00611.00?

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。從時間線上來看，PCB產能的轉移主要經歷了三個階段。580.00600.00500.00400.00300.00200.00100.000.00373.28350.50335.07326.96第二階段（2001-2010）297.321.2000年初美國互聯網泡沫引發金融危機導致PCB市場大幅縮水，全球產能向日韓轉移。2.2008年全球金融危機導致PCB市場再度回落，日本人工和環境因素的影響使得其產業向中國臺灣轉移。第三階段（2011至今）1.全球PCB產值增速逐步放緩。2.中國大陸PCB市場實現較快擴張，到目前為止全球超50%的第一階段（1991-2000）1.全球PCB產值高速增長。201720182019全球

中國202020212.全球超70%的PCB產值來自歐美國家。數據：億渡數據?

盡管中國PCB市場占比全球市場的50%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。PCB產值來自中國大陸。?

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龍游企業包括東山精密、深南電路、景旺電子等均能穩定提供高質量產品。產業鏈中游光模塊中游競爭激烈，海外企業通過整合壟斷高端市場，中國企業正在加速追趕海外龍頭企業通過收購加快行業整合，在高端產品線實現壟斷；中國企業加速在中低端產品線的垂直布局，市場份額快速增長，整體實現快速追趕?

海外光模塊企業加速并購整合市場：近年來海外歐美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：盡管高端產品線中國企業仍處于落后，但隨著在中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月劍橋科技依次收購了MacomJapan和Oclaro

Japan的光模塊業務，2019年3月博創科技收購了KaiamPLC業務等。2010年-2020年全球光模塊TOP10企業變化（按銷售額從上到下依次排序）?

2010年：此時TOP10中僅有1家企業為中國2010Finisar2016Finisar20182020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合并。FinisarII-VI(Finisar)OpnextSumitomoAvagoHisense（海信寬帶）Accelink（光迅科技）AcaciaInnolight（中際旭創）Hisense（海信寬帶）Accelink（光迅科技）Innolight（中際旭創）Hisense（海信寬帶）Accelink（光迅科技）?

2016年：TOP10中上榜的中國企業增加為3家，分別為海信寬帶、光迅科技和中際旭創。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，新易盛和華工正源成為新入局的中國企業。SourcePhotonicsFujitsuFOIT(Avago)OclaroFOIT(Avago)Lumentum/OclaroAcaciaCiscoBroadcomJDSUInnolight（中際旭創）SumitomoIntelEmcoreIntelLumentumWTD(光迅科技)NeoPhotonicsLumentumAOIEoptolink（新易盛）HGG（華工正源）?

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。SourcePhotonicsSumitomo產業鏈下游（1/2）光模塊共有兩大重要應用場景：電信市場（5G）和數據中心（IDC）市場電信市場（包括通信設備市場和電信運營市場）兩大應用場景光模塊需求邏輯?

5G對設備的構架及數量和傳輸速率均有明顯要求。當前中國正處于4G網絡向5G網絡過渡的關鍵時期，在未來數年間將有大量設備更新的需求。同時為實現5G網絡的高速率和低延遲雙指標，各級光傳輸節點之間光端口速率要實現明顯提升，前傳光模塊向25G及以上升級；中傳光模塊向100G及以上升級；回傳需200G及以上升級。主設備以及傳輸設備需求增大5G—技術架構/電信市場傳輸速率?

通信設備和電信運營市場集中度高，中國企業優勢明顯。通信設備方面，、愛立信（Ericsson）、諾基亞（Nokia）、

和思科（Cisco）為全球前5大通主設備以及傳輸設備性能要求提升信設備供應商，占全球市場份額的75%左右，行業呈現多寡頭競爭格局，其中也在積極布局光模塊產業鏈上游；電信運營方面，中國移動、中國聯通和中國電信為中國三大電信運營商，當前存在大量的5G基站建設需求。光模塊需求增長持續增長數據流量爆發高速率要求技術升級需求與流量成正比數據中心市場?

數據流量爆炸式增長助推光模塊需求擴大。當前隨著云計算、大數據、人工智能、虛擬現實等新興技術的落地應用，數據流量呈現出指數爆炸式增長，這進一步促進了全球對超大型數據中心的需求的增長。Amazon、Google、Microsoft、Facebook（Meta）、騰訊、阿里巴巴等數據中心運營商將持續加速建設超大型數據中心并升級數據中心光端口速率。當前新建成的超大型數據中心以葉脊架構為主，各環節各端口使用40-400G速率的光模塊。數據中心網絡架構升級數據中心市場高速率要求技術升級需求與性能成正比全球客戶要求技術升級高速率要求技術升級需求與數量成正比?

數據中心的快速擴張對光模塊整條產業鏈上下的技術升級提出嚴峻挑戰。過去10年間數據中心使用的光模塊已完成多輪迭代升級，以北美市場為例，自2012年以10-40G光模塊為主，到2022年龍頭數據中心已進軍400G光模塊。產業鏈下游（2/2）兩大重要應用場景中不同類型的光模塊量產和研發進度并不相同不同應用場景光模塊量產和研發進度場景分類應用于電信市場的同種速率不同類型的光模塊研發進度并不相同，應用于數據中心市場的光模塊芯片研發進度慢于應用于電信市場的光模塊。場景細分速率光模塊類型量產或研發進度Duplex300mDuplex10kmBidi10kmBidi20kmCWDM10kmDuplex10kmBidi10kmBidi10kmDuplex10kmDuplex40km全系列批量批量25G研發?

電信市場：研發5G基站采用的光模塊傳輸速率當前覆蓋25Gbs-400Gbs，其中100Gbs及以下系列的光模塊基本已量產，中國龍頭企業已能批量生產200Gbs系列光模塊，中小企業已能批量生產傳輸速率最快至100Gbs系列光模塊。但同種速率不同類型的光模塊研發進度并不相同，例如前傳中的25GBidi光模塊仍處于研發階段，而100G和200G的光模塊已完成批量生產。前傳批量批量100G200G小批量批量電信市場批量50GPAM4100G小批量批量FR42km批量?

數據中心市場：中、回傳當前40G-200G全系列數據中心用光模塊（其中100G和200G分別為當前市場的主力產品），中國龍頭企業已能實現全覆蓋批量生產；400G系列光模塊中國龍頭企業能開展小規模批量生產，800G系列光模塊已有中國龍頭企業能提供樣本（400G未來將逐步成為市場主力產品）。但由于數據中心主要采用短距離光模塊，內部采用的光芯片的研發程度慢于5G中采用的光芯片。LR410kmER440km80km及以上全系列批量200G批量小批量研發400G40-200G400G全系列批量數據中心市場/全系列全系列小批量研發800G行業典型企業介紹p

中際旭創股份有限公司p

武漢光迅科技股份有限公司p

成都新易盛通信技術股份有限公司中際旭創光模塊市場重點龍頭企業，生產研發經營品牌方面均具有突出優勢企業介紹公司基本財務數據中際旭創股份有限公司（以下簡稱“中際旭創”）成立于2005年，2017年登陸創業板（證券代碼300308）。中際旭創為專業的高速光模塊解決方案提供商，是集高端光通信收發模塊的研發、設計、封裝、測試和銷售于一體的技術創新型企業。2017年以來公司營業收入整體保持增長勢頭。公司營收在2018年實現了大幅度的增長，增長率達到118.75%，但2019年受到去庫存影響，營業收入小幅下滑。此后營業收入再次進入上漲區間，2021年公司營業收入76.95億元。2017-2021年公司營業收入及增長118.75%公司主要產品及優勢100806040200150%100%50%單位：億元23.5776.959.15%70.5048.17%2020中際旭創全資子公司蘇州旭創專注于10G/25G/40G/100G/400G

高速光通信模塊及其測試系統的研發設計與制造銷售，公司自主開發的高速光通訊模塊產品已成功進入國內外一流客戶，技術水平較高。公司高端光模塊產品（100G/400G

光模塊）在國內同行業中居領先水平。公司目前已經完成對800G光模塊的預研和新產品發布。51.56201847.58-7.72%0%-50%201720192021營業收入增長率2017年以來公司研發費用支出持續增大。公司研發自2018年起開始明顯提高，至800GOSFP25GSFP28應用于800G數據中心和云網絡。網、數據中心、5G網絡、25G網、光纖通道等環境。2020年研發費用已到5.06億元。2021年前三季度研發已支出3.52億元，繼續保持高速增長勢頭。800GQSFP-DD應用于800G數據中心和云網絡。2017-2020Q3公司研發費用及增長網、10GSFP+SONETSONET(OC-192)/SDH(STM64)傳輸網絡環境。139.53%160%140%120%100%80%6543210單位：億元5.063.62400GQSFP-DD應用于400G數據中心和云網絡。3.523.09網、39.78%202060%10GSFP+Ethernet數據中心、城域網、無線網絡、傳輸網絡等環境。1.2920.55%40%17.15%400GOSFP應用于800G數據中心和云網絡。20%網、0%2017201820192021Q3資料：公司年報/官網、億渡數據整理研發費用增長率光迅科技光模塊市場重點龍頭企業，擁有完善的自主可控技術與研發企業介紹公司基本財務數據武漢光迅科技股份有限公司（以下簡稱“光迅科技”）成立于2001年，2009年登陸深交所（證券代碼002281）。光迅科技主要從事光通信領域內光電子器件的開發及制造，是一家有能力對光電器件進行系