《通信设备及服务行业光芯片系列专题一：流量爆发时代瑰宝光芯片高成长赛道-230217（31页）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信设备及服务行业光芯片系列专题一：流量爆发时代瑰宝光芯片高成长赛道-230217（31页）.pdf（31页珍藏版）》请在三个皮匠报告上搜索。

1、请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2023.02.17 流量爆发时代瑰宝，光芯片高成长赛道流量爆发时代瑰宝，光芯片高成长赛道 光芯片系列专题一光芯片系列专题一 王彦龙王彦龙(分析师分析师)黎明聪黎明聪(研究助理研究助理) 证书编号 S0880519100003 S0880121080014 本报告导读：本报告导读：流量爆发时代瑰宝，数据驱动的流量爆发时代瑰宝，数据驱动的 14 亿美金大赛道；高端芯片国产化率低，国内厂商亿美金大赛道；高端芯片国产化率低，国内厂商体量小，处于绝佳上升期；光纤宽带建设高景气，数据中心

2、高端突破成主旋律。体量小，处于绝佳上升期；光纤宽带建设高景气，数据中心高端突破成主旋律。摘要：摘要：投资要点：投资要点：技术领先的光芯片企业在高端品类突破、新客户突破、新领域覆盖有望超预期。寻找优质光芯片企业围绕三条主线：一、技术领先，已切入高速率芯片领域，并拥有大量模块厂商客户资源禀赋的光芯片龙头；二、拥有从芯片设计、外延、后段工艺、芯片封装全芯片设计生产流程平台，可迅速实现研发到量产流程，推荐仕佳光子；三、技术底蕴深厚的下游厂商，芯片自供带来产品利润率提升，推荐光迅科技。流量爆发时代瑰宝，光芯片高成长赛道。流量爆发时代瑰宝，光芯片高成长赛道。2022 年 AI 驱动的 ChatGPT聊天机

3、器人程序发布以来，微软、Google、百度等互联网巨头纷纷加大投入和跟随。ChatGPT 的爆款，以及市场预期 2023 年苹果或推出颠覆性 AR/VR 产品，将是 5G 技术时代期待已久的“爆款”应用。回看历史，其意义相当于 4G 时代抖音、快手、王者荣耀等爆款音视频应用的出圈，带来了 2016-2018 全球数据流量高速增长，运营商、云厂商进入了资本开支高增长周期。本轮流量爆发前夕，新型大容量通信传输技术如高速光芯片等的落地有望加速。光芯片作为光电信号转换和传输的芯片，广泛应用于光网络设备端口，且用量跟随光网络设备端口数量快速提升。根据成本占比法测算，全球光芯片市场约 14亿美金。其中，高

4、速率(25G 以上)、高端 EML 芯片国产化率不到 10%。国内主要光芯片厂商营收大部分体量较小，处于绝佳的上升期。国产高端突破主旋律，新应用领域正快速扩展国产高端突破主旋律，新应用领域正快速扩展。国内光纤接入网络正从低速 PON 向 10G PON 升级，家庭端和运营商局端设备端口均有望高速增长。截止 2022 年 11 月，我国 10G PON 端口超 1400 万个，渗透率达存量端口的 1/3；而家庭端用户 2022 年底渗透率在 15%。海外市场北美、欧洲、东南亚等地大力发展光纤网络，全球 PON 设备市场我国设备商市占率高，上游光芯片企业受益。数据中心是 25G 以上高端光芯片的主

5、要应用场地，长期被日本、美国芯片厂商垄断，也是近三年国内产业链往高端突破必须攻破的堡垒。此外，CPO、汽车领域1550 dToF 和 FMCW 激光雷达均有望成为 DFB 的新应用领域。催化剂：催化剂：高端品类突破、下游客户突破、新领域推进顺利 风险提示：风险提示：高端突破不及预期，行业内竞争加剧。评级：评级：上次评级：增持 细分行业评级 设备 增持 相关报告 通信设备及服务光通信创新迎配置窗口，相干大容量传输被低估 2023.02.12 通信设备及服务运营商云服务地位加强，北美资本开支高增长 2023.02.05 通信设备及服务中国联通大数据指引春节信息消费新气象 2023.01.28 通信

6、设备及服务运营商工作会指引数字经济，电网投资将再创新高 2023.01.15 通信设备及服务国资委优化考核体系，宽带升级高景气 2023.01.08 行业深度研究行业深度研究 股票研究股票研究 证券研究报告证券研究报告 通信设备及服务通信设备及服务 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 31 目目 录录 1.数字经济时代瑰宝，光芯片高成长赛道.3 1.1.半导体重要分支，数据驱动绝佳赛道.3 1.2.材料与结构各异，市场规模约 14 亿美金.5 1.3.面向全球竞争，高端亟需突破.8 1.4.高速模块增长，国产切入量价齐升.10

7、2.国产高端突破主旋律，新应用领域正快速扩展.12 2.1.光纤接入：全球景气周期，10G PON 升级明确.13 2.2.数据中心：光芯片技术高地，国产化空间大.18 2.3.移动通信：前传国产应用广泛，中回传仍需突破.20 2.4.集成光学：大功率 DFB应用伊始，当前标准仍在制定.22 2.5.激光雷达：1550 DToF 和 FMCW 路径应用广泛.24 3.投资标的.26 3.1.光迅科技：全球领先的全链条厂商.26 3.2.仕佳光子：无源龙头，有源新星.27 3.3.重点公司投资建议.30 4.风险提示.30 4.1.云计算和 5G 发展不及预期.30 4.2.行业内竞争加剧.30

8、 mWgVuWsUgYdUaV8VuZ8ZbRbPaQsQqQpNtQeRpPnPkPoPoR8OoOyRuOrRuNNZqQnP 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 31 1.数字经济时代瑰宝，光芯片高成长赛道数字经济时代瑰宝，光芯片高成长赛道 1.1.半导体重要分支，数据驱动绝佳赛道半导体重要分支，数据驱动绝佳赛道 光电子技术实现光与电优势互补，系全球半导体应用的重要分支。光电子技术实现光与电优势互补，系全球半导体应用的重要分支。当前光子技术传输容量已经被人们充分发掘，但光子计算处理能力仍处于早期操控阶段。电子技术由于发展时

9、间较长，在运算功能上仍难被光子取代，在现有技术条件下，各取所长是人类技术发展的必然趋势。光电子领域已是全球半导体应用重要分支，广泛应用在光通信和消费电子领域。根据 2022 年 8 月全球半导体协会 WTI 的统计及预测数据，2022 年光电子市场空间约 435 亿美元，在半导体四大分支排名第二，约占 7%的空间。图图 1 1：预计：预计 2 2022022 年光电子市场空间约年光电子市场空间约 4 43535 亿美元亿美元 图图 2 2：20202222 年预计光电子产业占比半导体产业年预计光电子产业占比半导体产业 7 7%数据来源：WSTS、国泰君安证券研究 数据来源：WSTS、国泰君安证

10、券研究 光通信应用是光电子产业链的重要分支。光通信应用是光电子产业链的重要分支。根据中国光电子器件产业技术发展路线图 2018-2022，光电子器件是利用电-光子转换效应制成的各种功能器件。从光电子器件的应用看，主要包括用于通信领域的光通信器件和光纤光缆，显示领域的显示面板、OLED 显示面板，用于照明领域的 LED 照明芯片/模块等光照明器件，以及应用于传感领域的图像传感器等光传感器件。其中，按利用光的属性区分（信息传输属性和能量属性），光通信、光传感均属于信息光子，光照明、光显示均属于能量光子。图图 3：光通信是光电器件重要应用领域：光通信是光电器件重要应用领域 数据来源：光电子产业路线图

11、，国泰君安证券研究 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 31 光通信芯片是伴随流量增长的绝佳赛道。光通信芯片是伴随流量增长的绝佳赛道。根据 Omdia 预测，综合蜂窝网，有线接入和 Wifi 等三种接入渠道统计，全球总网络流量 2019-2024 年复合增长率 28%，预计到 2024 年，全球流量将达到 576 万 PB。在流量增长的需求带动下，通信基础设施如数据中心、电信传输网光口速率、密度不断提升。目前，无线接入网已经从 10G 转向 25G，城域网线路侧也从 10G DWDM 到目前将大量采用 100G 相干高速率端口，

12、领先的云厂商数据中心光芯片从 25G 逐渐向 50G/100G/200G 速率进行升级。流量应用端带来的需求增长是光通信芯片发展的核心驱动因素。图图 4：光通信是光电器件重要应用领域：光通信是光电器件重要应用领域 数据来源：光电子产业路线图，国泰君安证券研究 光芯片是光通信核心元件，广泛应用于光收发模块中。光芯片是光通信核心元件，广泛应用于光收发模块中。光芯片属主要应用于光通信系统的发射和接收端，实现光电信号的相互转化，可分为激光器芯片和探测器芯片。激光器芯片主要实现电信号转换为光信号，探测器芯片则将光信号还原为电信号。具体地，光芯片广泛应用于光收发模块中。图图 5：光芯片位于光通信系统的发射

13、端和接收端：光芯片位于光通信系统的发射端和接收端 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 31 数据来源：光电子产业路线图，国泰君安证券研究 制作工序上百道，行业以制作工序上百道，行业以 IDM 模式为主。模式为主。GaAs、lnP 等三五族半导体材料。由于三五族半导体材料并不如集成电路可大规模标准化使用，而是需要很多产线、工艺的 Knowhow 积累，因此各家光芯片厂商的制作方案各不相同。但大体的制造流程，主要需要经过四大步骤：购买衬底-外延生长-后端工艺-测试封装。光芯片厂商主要向成熟的磷化铟、砷化镓衬底厂商购买衬底。接下来主要

14、是光芯片厂商自己的设计和生产工序。以常见的 RWG DFB激光器芯片为例，主要流程可以用两次外延、四次光刻与刻蚀、掩膜层制备、两次金属电极制备，以及减薄、解理、镀膜、耦合封装等工艺，加上各个流程中材料准备、仪器调整、清洁等辅助流程，25G DFB 激光器生产工序超过 280 道，而中低速率激光器也需要200-230 道工序。光芯片厂商在每个步骤的差距，都会导致最终产品巨大数量级的影响。为此，除了少数玩家，国内专业光芯片厂商、光芯片模块厂商通常采用 IDM 模式。图图 6：光芯片生产制作流程经过外延有源层、光刻光栅、制作电极、镀膜、芯片切割等几个步骤：光芯片生产制作流程经过外延有源层、光刻光栅、

15、制作电极、镀膜、芯片切割等几个步骤 数据来源：源杰科技招股说明书 1.2.材料与结构各异，市场规模约材料与结构各异，市场规模约 14亿美金亿美金 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 31 光芯片类别较多，可从材料和结构两维度进行区分。光芯片类别较多，可从材料和结构两维度进行区分。光芯片属于半导体激光器/探测器，从结构看，激光器常用的结构有面发射结构的 VCSEL，和边发射(EEL)的 FP、DFB和 EML，发光材料衬底主要有 lnP 和 GaAs。而目前商用的探测器主要结构有 PIN、APD 两种，材料体系较为多样，Si/Ge

16、/LnP 均是可选用的材料。图图 7：材料与结构在光电转换技术中十分重要：材料与结构在光电转换技术中十分重要 数据来源：公众号光通信女人，国泰君安证券研究 光发射芯片种类较多，应用场景各异。光发射芯片种类较多，应用场景各异。其中，VCSEL 主要应用于短距离传输，成本、功耗较低，在数据中心内数百米内占统治地位，已经得到广泛使用；FP 是多纵模激射的激光器，主要应用于 GPON、EPON 等低速率接入场景，工艺已比较成熟；DFB主要在 FP 上进行改进，使得实现单波长的出射，主要应用于中短距离较高速率的固定接入网和无线接入网，25G DFB是目前广泛应用在基站前传、中传的主力光芯片；EML由于在

17、 LnP 上集成了 DFB激光器和外调制器，需要两次或多次外延，工艺难，良率低，但其调制和发射性能较好，可以广泛应用在 10km 以上的城域网、传输网等。表表 1：光发射芯片主要分为：光发射芯片主要分为 VCSEL、FP、DFB、EML等几类等几类 VCSEL FP DFB EML 大功率 DFB（SIP）工作波长工作波长 800-900 850-1310 850-1310 1310-1550 850-1550 优点优点 线宽窄，功耗低，调制效率高，成本低 调制效率高 波长稳定性好 调制效率高、稳定性好 成本低，集成度高，小型化好 应用场景应用场景 短距光通信、3D感应、数据中心 GPON、E

18、PON 1km-10km以下 10km-80km 1-10km数据中心、电信网络 制作难度制作难度 中 中 中上 上 中上 发射方向发射方向 面发射 边发射 边发射 边发射 边发射 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 31 衬底材料衬底材料 GaAs InP InP InP InP 成本成本 低 低 中 高 中 数据来源：国泰君安证券研究 光接收芯片按内部结构分，可分为光接收芯片按内部结构分，可分为 PN结构、结构、PIN结构和结构和 APD 结构。结构。其中，PN 结构由于性能不突出，普遍被性能更好的 PIN 结构广泛代替。P

19、IN主要应用于短距离（2km 以下），成本较低；而 APD 由于可实现光子的雪崩倍增现象，对光电探测灵敏度有很大提升，但由于成本较为昂贵，广泛应用于中长距离如城域网、5G 中回传等场景。表表 2：光探测芯片主要分：光探测芯片主要分 PIN和和 APD。PIN APD 优点优点 成本低 调制效率高 应用场景应用场景 数据中心，接入网 传输网、中回传 制作难度制作难度 低 高 成本成本 低 高 衬底材料衬底材料 Si/Ge/GaAs/lnP 结构形态结构形态 数据来源：electronic notes，华工科技，国泰君安证券研究 光收发芯片约占光模块光收发芯片约占光模块 20%-25%的成本，光发

20、射芯片价值量较大。的成本，光发射芯片价值量较大。在主要的应用场景光模块中，以典型的 100G CWDM4 光模块成本为例，普遍采用四通道 25G 速率的 LD 芯片和 PD 芯片（或芯片阵列），光芯片约占总成本 23%，其中，我们预计光发射芯片占比 BOM成本达到 20%，探测器芯片约占比 3%。图图 8：典型的：典型的 100G CWDM4 成本中光芯片占约成本中光芯片占约 23%数据来源：国泰君安证券研究 采用成本占比法谨慎测算下，全球光芯片市场约采用成本占比法谨慎测算下，全球光芯片市场约 14 亿美金。亿美金。我们采用较为谨慎的测算方法，过程如下：采用光模块市场规模光模块营业成本光芯片成

21、本占比测算。1).光模块市场规模采用 Lightcounting 预测值；2.光模块平均毛利率 30%；3.考虑光芯片在成本中占比 20%。测算下 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 31 2022 年全球约 14 亿美金，2026 年将快速上升到 23.2 亿美金。图图 9：全球光芯片市场规模约：全球光芯片市场规模约 14 亿美金亿美金 数据来源：Lightcounting，国泰君安证券研究 1.3.面向全球竞争，高端亟需突破面向全球竞争，高端亟需突破 光芯片属于光通信产业最上游，是不可或缺的环节。光芯片属于光通信产业最上游，

22、是不可或缺的环节。光芯片是下游有源器件、光模块中必不可少的元件。国内厂商按覆盖环节主要分专业光芯片厂商和光芯片模块综合厂商。其中，专业光芯片企业包括源杰科技、武汉敏芯、中科光芯、光安伦、云岭光电、仕佳光子等；而综合光芯片模块厂商包括光迅科技、海信宽带、华为海思等。图图 10：光芯片处于光模块产业的上游：光芯片处于光模块产业的上游 数据来源：国泰君安证券研究 高端光芯片国产供给与下游需求错配。高端光芯片国产供给与下游需求错配。需求侧，下游光通信模块、设备厂商在全球份额市占率已经较高。以模块为例，根据 Lightcounting 统计2021 年前十模块供应商中，我国模块厂商占了 5 家。此外，2

23、021 年 87亿美金的全球光模块销售额中，我国模块供应商占比超过一半以上。上下游的供需错配将成为我国光芯片产业持久的发展动力。图图 11：中国光模块供应商整体份额提升十分明显中国光模块供应商整体份额提升十分明显 图图 12：25G以上中国光芯片占比低于以上中国光芯片占比低于 10%行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 31 数据来源：Lightcounting 数据来源：讯石，源杰招股书 绝大多数模块厂商并不具备光芯片研发自给能力，需要国内产业链的大绝大多数模块厂商并不具备光芯片研发自给能力，需要国内产业链的大力支持。力支持。国

24、内仅少数模块厂商如光迅科技、华为海思、海信宽带、华工正源等具备光芯片研发和生产能力，绝大部分厂商需要依赖外部合作或者海外光芯片供应商的长期供应。对于大多数模块厂商而言，当前时点自研光芯片投入大，短期产出缓慢，亟需国内产业链的大力支持。表表 3：国内仅少数光模块厂商具备光芯片研发能力：国内仅少数光模块厂商具备光芯片研发能力 光模块厂商光模块厂商 有源光芯片水平有源光芯片水平 发展方式发展方式 光迅科技光迅科技 25G DFB/VCSEL 10G DFB/EML 内生发展+外延收购Almae 海信宽带海信宽带 10G EML/DFB等 收购 Archcom、Multiplex，内生芯片事业部 华工

25、正源华工正源 25G DFB 10G DFB等 合资公司云岭光电 中际旭创中际旭创-入股源杰半导体(DFB、EML)、长瑞光电（VCSEL）剑桥科技剑桥科技 Lumentum长期芯片供应 外部合作 华为海思华为海思-收购英国集成光子中心 CIP和比利时硅光Caliopa 数据来源：国泰君安证券研究 本土光芯片将参与全球竞争，成长不止于国产替代。本土光芯片将参与全球竞争，成长不止于国产替代。除了下游国内模块厂商市占率已经较高以外，由于我国具备人口红利、工程师红利和市场红利等三大红利优势，全球海外知名模块厂商均在我国拥有办事处、产能、代工厂或销售服务部门，这也意味着，本土的光芯片企业不仅有机会参与

26、到国内客户的供应链，也有接触海外客户的机遇。表表 4：众多海外知名厂商均在我国建立有产能或服务网点：众多海外知名厂商均在我国建立有产能或服务网点 主要企业主要企业 产能产能或服务网点或服务网点 AOI 宁波、中国台湾等 Intel 泰国、中山等 Lumentum 中国、泰国等 索尔斯 成都等 Macom 泰国、中国等 Finisar 无锡，马来西亚等 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 31 数据来源：光纤在线，国泰君安证券研究 1.4.高速模块增长，国产切入量价齐升高速模块增长，国产切入量价齐升 高速率模块以多通道为主，高速

27、芯片需求成倍数增长。高速率模块以多通道为主，高速芯片需求成倍数增长。100G 以上高速率模块普遍采用四通道或八通道方案。例如，400G DR4 将采用 4 个 100G的光芯片，100G CWDM4 将采用 4 个 25G 的光芯片，800G DR8 将采用 8个 100G 的光芯片。因此，随着未来光模块市场高速率占比提升，带来的高端光芯片用量将是 4 倍、8 倍的增长。图图 13：100G以上模块通常需要以上模块通常需要 4 片或更多光芯片片或更多光芯片 数据来源：联特科技、优迅科技、源杰科技招股书，国泰君安证券研究 1 100G00G 以上模块贡献增量，高速芯片用量快速提升。以上模块贡献增

28、量，高速芯片用量快速提升。根据 Lightcounting对电信市场和数通市场的统计，100G 以上模块占比市场规模将继续提升，电信市场 2022 年将有超过一半的模块是 100G 以上，数通市场则在2018 年已经有超过一半的模块市场是100G 以上模块带动的。我们认为，高速率模块在电信、数通市场的广泛应用，将带动高端光芯片用量的快速提升。图图 14：电信市场：电信市场 100G 以上模块占比提升以上模块占比提升 图图 15：数据中心市场：数据中心市场 100G 以上模块占比提升以上模块占比提升 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 11

29、 of 31 数据来源：Lightcounting，国泰君安证券研究 数据来源：Lightcounting，国泰君安证券研究 芯片速率越高，价值量水平更好。芯片速率越高，价值量水平更好。市场上按光芯片速率分，可分为 2.5G、10G、25G、50G、100G 等主流速率的芯片。一般而言，速率越高，芯片的制作难度越大，供应商也相对较少，价格更高。以源杰招股书披露的数据为例，2.5G 芯片平均价格在 3 元左右，但 10G、25G 芯片的价格是其 3-4 倍，甚至接近 10 倍。同时，最高端的 100G EML一颗可达十几美金以上，这也意味着，高速率芯片不仅需求量跟随高速模块提升，使用的单个模块的

30、芯片价值量也在成倍提升。图图 16：速率越高光芯片市场价格也越高（单位：元：速率越高光芯片市场价格也越高（单位：元/颗）颗）数据来源：源杰招股说明书，国泰君安证券研究 注：25G价格下跌主要源于从电信级切换至数通级 国内光芯片厂商产品结构正向高端切换，有望迎来量价齐升。国内光芯片厂商产品结构正向高端切换，有望迎来量价齐升。国内厂商平均产品结构主要为 2.5G 和 10G，海外厂商的产品结构主要为 25G 及以上更高速率的光芯片。对于国内厂商而言，产品结构将在高端突破的过程中不断优化，单位芯片价值量有望快速提升。同时整体光芯片需求量每年都有 10%-20%的增长，国内厂商处于绝佳的量价齐升的上升

31、期。图图 17：国内光芯片产业链技术能力分布图：国内光芯片产业链技术能力分布图 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 31 数据来源：国泰君安证券研究 2.国产高端突破主旋律，新应用领域正快速扩展国产高端突破主旋律，新应用领域正快速扩展 光芯片应用场景主要分三大类。光芯片应用场景主要分三大类。三大场景包括 4G/5G 无线网络，固定宽带网络，数据中心场景。光芯片的市场增长中，一是跟随下游光模块的用量走，二是跟随高价值量芯片最集中的场景。从发展历史看，光纤接入市场由于贴近家庭、企业用户，光模块需求量上亿，是全球用量最大的场景；数据

32、中心则是高端、高价值量芯片最集中的场景，当前广泛应用的 100G/200G/400G/800G 模块需要大量的 25G/50G/100G 光芯片，合计达到数千万量级，也是值得重视的市场。移动通信市场前传达到千万量级，中回传达到百万量级，技术难度较高，属于需要继续突破的市场。图图 18：光芯片应用核心场景分为：光芯片应用核心场景分为 4G/5G无线网络、固定宽带网络、数据中心。无线网络、固定宽带网络、数据中心。数据来源：国泰君安证券研究 我们认为光纤接入和数据中心两个场景将在我们认为光纤接入和数据中心两个场景将在 2023-2025 年迎来较为明显年迎来较为明显的确定性机遇。的确定性机遇。边际上

33、，光纤接入场景迎来国内外 10G PON 升级，家庭端和运营商机房局端将迎来明显机会。数通场景是传统的高端光芯片主力市场，长期被日本、美国芯片厂商垄断，也是国内产业链往高端突破绕不开的路。移动通信市场周期性较强，以较为成熟的 10G、25G 为主，市场有望平稳发展。图图 19：量价角度考虑数通市场和光纤接入市场规模水位和稳定性较高。：量价角度考虑数通市场和光纤接入市场规模水位和稳定性较高。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 of 31 数据来源：国泰君安证券研究 2.1.光纤接入：全球景气周期，光纤接入：全球景气周期，1 10G 0

34、G P PONON 升级明确升级明确 光纤接入网络是家庭宽带用户上网的主要承载网络。光纤接入网络是家庭宽带用户上网的主要承载网络。通常网络使用光纤从运营商机房局端设备连接到光分路器，再进入到家庭用户的光猫处，其中在局端设备侧将大量使用到 OLT 光模块，以及在家庭用户光猫中的ONU 光模块。局端设备侧光模块通常采用适合高速率、大功率、长距离传输的 EML 芯片，价值量较高，而家庭用户侧通常采用 DFB芯片。图图 20：光纤接入网络中光芯片应用在：光纤接入网络中光芯片应用在 OLT光模块和光模块和 ONU光模块中光模块中 数据来源：国泰君安证券研究 光纤接入市场光模块用量以亿为量级，也是光芯片用

35、量最多的场景。光纤接入市场光模块用量以亿为量级，也是光芯片用量最多的场景。根据 Omdia 统计，终端 ONU、OLT 模块每年需求量在数亿量级。运营商局端 OLT 侧，我们考虑单个 PON OLT 模块中含有 1 个光芯片（少数模块例如 Combo PON OLT 模块需要向下兼容以往的 GPON，拥有不同波长的 2 个光芯片），考虑 OLT 端口每年全球约千万量级；而 ONU 端考虑每年出货量有望达到 2 亿片，则 OLT 和 ONU全球 FTTH 光芯片用量 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 31 加总大致在 2-3

36、亿片，是光芯片用量最多的场景 图图 21：全球：全球 FTTH 光模块器件市场有望快速增长光模块器件市场有望快速增长 图图 22：全球：全球 FTTX 相关的相关的 PON 光模块用量非常大光模块用量非常大 数据来源：Omdia，国泰君安证券研究 数据来源：Omdia，国泰君安证券研究 注：数量包括 ONU/ONT 模块和 OLT 模块 10G PON 升级景气度高，可展望升级景气度高，可展望 2-3 年高景气。年高景气。局端（运营商机房）提供高速上网能力，需要运营商提前部署，根据 2022 年 11 月工信部数据，我国 10G PON 端口超过 1400 万个，大概渗透率达到存量 PON 端

37、口的1/3；而家庭端需要家庭用户自身选择是否更换上网套餐和网关设备，千兆用户数达到约 8707 万个，大概占 5 亿家庭用户 15%。从渗透率角度看，我们预计 2023-2025 年仍将是国内 10G PON 升级渗透的景气周期。图图 23：我国：我国 10G PON 端口在端口在 2022 年快速增长年快速增长 图图 24：光纤用户数千兆渗率约光纤用户数千兆渗率约 15%数据来源：Omdia，国泰君安证券研究 数据来源：工信部，国泰君安证券研究 海外光纤网络建设迅猛，全球各地区加大投入。海外光纤网络建设迅猛，全球各地区加大投入。疫情爆发后，欧洲、北美、发展中国家及地区大力投入宽带网络设施建设

38、。根据 FTTH Global Alliance 的数据，2021 年 9 月的数据显示，墨西哥渗透率仅 19.6%，而美国的渗透率仅 21.5%。根据欧洲 FTTH Council Europe 发布的 2021 年9 月数据，欧盟 27 国光纤覆盖率约 48.5%，欧盟 39 国光纤覆盖率约 57.0%，而光纤服务订阅者比覆盖率更低。而根据中国宽带白皮书 2021，我国光纤接入用户 FTTH/O 已经超过 4.8 亿户，在固定宽带用户中占比94.1%。对比而言，欧洲、北美光纤覆盖渗透率提升还有很大空间。表表 5：海外建设光：海外建设光纤宽带纤宽带网络需求网络需求十分旺盛十分旺盛 国家国家

39、光纤网络发展情况光纤网络发展情况 数据来源数据来源 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 of 31 菲律宾菲律宾 诺基亚今天宣布与 Globe Telecom 协议三年以升级其现有的 4G 网络，并在菲律宾的1000 多个站点扩展其 5G 网络覆盖范围，其计划于 2021 年第二季度开始，于 2023 年完成。光纤在线 巴西巴西 巴西政府开展 5G 建设，并计划于 2029 年在该国实现 5G 全覆盖。按此计划，到 2029年，巴西全国 1174 个有 3 万名以上居民的城市将有 3 家以上的通信公司提供 5G 服务；而居民少于 3

40、 万人的 4396 个城市，将至少拥有 1 家通信公司提供 5G 服务。光电通信官微 西班牙电信 Telefonica 携手加拿大的魁北克储蓄与基地投资公司于巴西达成合作计划，在巴西圣保罗以外的部分城市部署和运营光纤网络，并向所有服务提供商提供光纤到户（FTTH）服务。光电通信官微 印度尼西亚印度尼西亚 印尼通信部邀请私营部门投资宽带技术，以加速数字化转型。到 2030 年，印尼 5G 网络的实施预计将使印尼的投资增加 591 万亿盾（约合 416 亿美元），到 2035 年增加 719万亿盾（约合 506 亿美元）。驻印尼大使馆经济商务处 墨西哥墨西哥 近年来，墨西哥政府为推动国内电信业发展

41、，不断出台相关政策，启动“墨西哥互联网升级计划”，计划建成拉美最大的公共无线网络，在公共场所提供免费无线网访问服务。整体升级计划完成后，将使墨西哥的互联网覆盖率由 46%提升至 95%。澎湃 泰国泰国 2020 年，泰国政府称将积极推进的“泰国 4.0”战略，该战略以 5G 等技术手段开启经济转型，目的是打造“智能型国家”，同年筹集 32 亿美元用以 5G 频谱拍卖，以实现5G 商用。光电通信官微 印度印度 2022 年，印度政府表示拟重启一个总价值 25 亿美元农村光纤项目。光电通信官微 2021 年，印度电信部 DoT 批准 31 项申请，以生产挂钩激励（PLI）计划名义，未来 4.5年内

42、为印度国产的电信和网络厂商投资 334.5 亿印度卢比（约合 4.47 亿美元）。光电通信官微 Bharti Airtel 在四大城市部署 Ciena 的 600G 和 800G 产品，可以帮助 Airtel 快速进行 5G 部署，实现了光纤网络传输容量的 3 倍提升，从而可以为客户更好提供世界级的5G 体验。光纤在线 印度政府将数据中心建设列入基础设施建设项目中，从而势必带动城域和长途的 DCI市场的成长。Bharti Airtel 下属的数据中心分支 Airtel 旗下的印度最大数据中心网络 Nxtra 计划未来 3 年投资 6.54 亿美元扩建数据中心。光纤在线 2021 年，印度数据中

43、心市场估计达到 43.5 亿美元，预计 2027 年达到 100.9 亿美元，印度数据中心总容量将从 2021 年上半年的 499MW 增长到 2023 年的 1009MW。光纤在线 BharatNet 计划旨在通过高速互联网连接覆盖全国 60 万多个村庄的 25 万个村庄街区。C114 Airtel 的数据中心业务 Nxtra 计划到 2025 年投资 5000 亿卢比，这项投资将使 Nxtra的 Airtel 装机容量增加两倍，达到 400 兆瓦以上，以满足激增的需求并巩固其网络领导地位。bharti 公告 Polycab India Limited 已将泰米尔纳德邦 FibreNet C

44、orporation Limited(Tanfinet)的 BharatNet 计划纳入 Package-A，成本为 50.9 亿卢比，将在一年内部署 16500 公里的光纤网络框架，在 9 个地区实施 BharatNet 第二阶段项目。C114 荷兰荷兰 2021 年第二季度，荷兰光纤连接端口增加 22 万个。在全荷兰 800 万个家庭中，已有超过 410 万拥有到家的光纤连接端口，其中 180 万家庭开通了光纤宽带服务。驻荷大使馆经济商务处 2021 年 10 月，荷兰电信运营商 KPN 的网络大约可以覆盖 300 万家庭，其目标是到 2026年实现 80%的荷兰人口覆盖，目前每周可以增加

45、大约 1 万个家庭的覆盖，超过其竞争对手新增用户数的总和。光纤在线官微 美国美国 Verizon 预计在 2021 年节省了约 3 亿美元的接入成本，预计到 2025 年，每年节约的接入成本将接近 10 亿美元。C114 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 of 31 Verizon 目前为近 48%的蜂窝基站提供自有光纤，有望在 2022 年年底达到 50%。2022年 6 月，Verizon 宣布其 5G 超宽带网络上的数据流量已经增长了 249%，预计随着更多客户采用新技术并开始体验 5G 超宽带的强大功能和性能，数据流量将继

46、续增加。Verizon 公告 目前，谷歌光纤只覆盖了美国 17 个城市，未来计划覆盖 22 个城市，要布局的一些城市包括亚利桑那州的 Mesa、科罗拉多的 Colorado Springs。谷歌光纤会根据当地现有的宽带速度，来决定是否进驻 C114 AT&T 正努力将其光纤网路铺设范围扩大一倍，覆盖美国 3000 万户家庭，并将 5G 扩展到覆盖 2 亿多人。到 2025 年，AT&T 预计 75%的网络覆盖区将通过光纤和 5G 网络提供服务，并将其铜缆业务覆盖区减少 50%。AT&T 计划利用更成熟业务的现金流来实现其在 2022 年和 2023 年计划的 240 亿美元的年度资本投资，在

47、2022 年和 2023 年，AT&T预计累计节省的成本将增加 25 亿美元。C114 AT&T 计划在 2022 年和 2023 年每年进行 240 亿美元的资本投资，从 2024 年开始逐渐减少到 200 亿美元。AT&T 公告 英国英国 英国本土运营商 Airband 斥资 1 亿英镑加速英国农村 FTTP 发展，CityFibre 追加 14亿美元投资用来增加 200 万家庭的光纤宽带覆盖，预计到 2025 年实现 1000 万家庭覆盖。光电通信 运营商 G.Network 募集超过 13 亿美元以扩大其在伦敦的“全光纤”部署。西班牙电信 Telefonica 也在英国寻找合作人推进英

48、国网络全光纤建设，并计划在未来数年内将其在英国的合资运营商网络升级为光纤到户(FTTP)。运营商 Truespeed 斩获 1 亿英镑融资，加快在英格兰光纤网络部署。数字化计划”：到 2025 年加强网络工程基建，将投入 100 亿欧元支持农村地区网络建设。德国德国 德国电信（DT）本月表示，2021 年光纤网络的部署速度是 2020 年的两倍，安装了超过70000 公里光纤。截止 2021 年底，德国有 120 万个家庭部署了光纤，目标是到 2024年，实现 1000 万户家庭覆盖光纤网络，2030 年使德国家庭全部实现光纤入户。C114 沃达丰拟向一德国光纤合资企业投资 100 亿欧元，以

49、在该国现有的有线网络之外建立FTTH 网络。光电通信 数据来源：光电通信、C114、AT&T、Verizon 等，国泰君安证券研究 北美北美 XGS-PON 未来有望高增长。未来有望高增长。根据 DellOro Group 分析，2019-2022年北美地区 XGS-PON OLT 端口出货量增长 2231%，从 2019 年的 3.2 万个跃升至 2022 年的 74.8 万个。如果供应链问题得到解决，2022 年的出货量数字或将更高。图图 25：北美：北美 XGS-PON 端口端口 2022 年高速增长年高速增长 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后

50、的免责条款部分 17 of 31 数据来源：fiercetelecom 我国设备商占比较高，国内光芯片产业链有望受益。我国设备商占比较高，国内光芯片产业链有望受益。根据 Omdia 2022Q1统计，滚动一年中 PON 设备市场华为市占率达到 36%，中兴占比 22%，烽火占比 6%，中国设备商占比超过 60%以上。考虑下游市占率较高的前提下，国内的光芯片产业链有望持续受益。图图 26：我国华为、中兴、烽火在：我国华为、中兴、烽火在 PON 设备市场占比较高设备市场占比较高(21Q2-22Q1)数据来源：Omdia 光纤接入市场以光纤接入市场以 2.5G和和 10G 芯片为主，国产化水平已经较

51、高。芯片为主，国产化水平已经较高。根据 ICC数据，2.5G 及以下市场，国内光芯片企业如源杰、敏芯、中科光芯、仕佳、光安伦等已经占据主要市场份额。公司主要以差异化竞争，面向附加值更高的 1270nm/1490nm 为主，所以发货量排名不占领先地位。10G光芯片市场中我国光芯片企业已经基本掌握核心技术，根据 ICC 统计，全球 10G DFB市场中公司占比 20%，已经超过住友电工、三菱电机等 图图 27：2.5G 及以下及以下 DFB/FP 激光器国内玩家较多激光器国内玩家较多 图图 28：10G DFB 源杰、云岭等国内厂商领先源杰、云岭等国内厂商领先 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读

52、正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 18 of 31 数据来源：源杰招股说明书 数据来源：源杰招股说明书 2.2.数据中心：光芯片技术高地，国产化空间大数据中心：光芯片技术高地，国产化空间大 海外云厂商持续升级，海外云厂商持续升级，100G/400G 模块升级至模块升级至 800G/1.6T。海外互联网厂商如 Meta、Google、Amazon 等拥有规模较大、技术先进的数据中心集群，是每一轮光模块速率升级需求最先出现的地方。当前，根据 800G MSA 白皮 书，2022-2023 年 海外北 美市场 对光模 块速率需 求从200G/400G 升级到 800G。考虑到高

53、速率模块通常采用多通道方案，意味着 50G、100G 光芯片用量将快速提升。图图 29：大型数据中心内部光模块端口速率目前从已经升级到大型数据中心内部光模块端口速率目前从已经升级到 400G 数据来源:800GMSA 白皮书 该领域海外企业历史悠久，先发优势明显该领域海外企业历史悠久，先发优势明显。25G 以上高速率芯片目前几乎全部由海外厂商供应，主要有博通、Lumentum、三菱、AOI、住友、Macom 等，其中欧美的厂商主要通过收并购核心资产的方式发展激光器业务，而日本厂商主要通过自身研发传承，因此两类企业主要的激光器业务部门历史都较长，先发优势较为明显。表表 6：海外主要光芯片厂商及其

54、激光器业务来源一览：海外主要光芯片厂商及其激光器业务来源一览 厂商厂商 主要产品主要产品 激光器业务来源激光器业务来源 三菱（日本）三菱（日本）25Gbps DFB 激光器；10G/25G/100G OSA 等 最早 1980 年即有超长工作时长的半导体激光器，是该领域多项结构和发明的全球 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 19 of 31 领先者。Broadcom 10G/25G DFB；50G/100G EML；10G/25G/50G APD;2005 年：HP-Agilent 的 Vcsel 2013 年：Cyoptics，磷化铟

55、的 EML、DFB芯片，前身是朗讯和贝尔实验室的光电部门。MACOM（美国）（美国）10G/25G FP；2.5G/10G/25G DFB；10G/25G APD BinOptics，2000 年成立，FP、DFB 用于PON 领域。住友（日本）住友（日本）28G 50G 100G VCSEL 400G EML 1992 年研发 FP，1994 年研发 DFB，目前有 DFB、EML、ITLA 等激光器。AOI（美国）（美国）100G PD；25G DFB；100G PAM4 EML；1997 年成立，核心工艺在于自研激光器，批量出货 25G 激光器。Lumentum 10G APD；10G/

56、25G DML；25G/100G PAM4 EML；25G/50G PAM4 VCSEL；100G DML 收购 Oclaro 资产，最初来自日立 2000 年成立的子公司 Opxnet。II-VI(Finisar)各类 DFB、VCSEL、PD、可调谐激光器;100G DML 2001 年收购 Sensors（PIN、APD），Demeter（FP 和 DFB）；2004 年收购 Honeywell（VCSEL）；2011 年收购 Ignis（可调谐）新飞通新飞通 28G/56G Baud EML；可调谐激光器；CW DFB；2011 年收购 Santur：LnP 集成；2015 年收购 E

57、mcore，超窄线宽可调谐；数据来源：OFC2021,公司官网，光通信女人，国泰君安证券研究 海外厂商在激光器前沿持续创新能力强。海外厂商在激光器前沿持续创新能力强。在 OFC2020，多家欧美日厂商均公布其前沿的激光器研究成果，主要方向为高速率和 PAM4 调制来提升单通道速率，主要厂家有 II-VI，博通、NTT 等厂商。国内厂商当前速率仍主要在 10G-25G 领域，仍有很大的追赶空间。表表 7：海外光芯片前沿技术优势十分明显：海外光芯片前沿技术优势十分明显 单通道速率单通道速率 厂家厂家 研究进展研究进展 VCSEL 100G PAM4 Broadcom 四通道的 100Gbps 85

58、0nm VCSEL 和 PD 阵列，支持高带宽短距离光链路部署，支持 100 米 OM4 多模光纤工作（OFC2022）EML 200G EML Broadcom 无致冷（2-70 工作温度范围）200Gbps EML 支持 2 公里 800Gbps和 1.6Tbps 应用。(OFC2022)SiP 200G PAM4 NeoPhotonics 目前基于50GBd调制的 SiPh已经逐渐走向应用前端，Pure SiPh MZM同样可以支持 100GBd 的调制，需要在带宽和调制效率之间寻求一个平衡(OFC2020)DML 100G PAM4 Lumentum 支持 100G DR 和 400G

59、 DR4 500 米应用，支持 800G PSM8 100 米应用，并可以支持 100G FR 和 400G FR4 的应用。EML 224G PAM4 Lumentum 无需使用高功耗的致冷器实现更高速率激光发射，可以在类似的功耗和成本下实现当前 400GbE 模块 2倍速的传输，可适用于 800G及以上的应用。(OFC2021)DFB 200mw CW Lumentum 面向 CPO 的高功率激光器(OFC2022)行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 20 of 31 EML 53G Baud 索尔思 53G 高速 EML 激光芯片组

60、包括灰光和 CWDM 两类，调制带宽大于 35 GHz，性能已能满足电信客户对远距至 40km 的高端需求。目前 53G EML 已完成业界要求的一万小时以上高温工作寿命实验（HTOL）作可靠性保证。数据来源：OFC2020/OFC2021/OFC2022，国泰君安证券研究 国内厂商数通领域份额高，上游光芯片国产化空间较大。国内厂商数通领域份额高，上游光芯片国产化空间较大。根据 Omdia数据，我国模块厂商中际旭创、光迅科技、华工科技、新易盛等均在全球数通市场占据较好份额。此外，海外模块厂商均在国内有办事处或产能，本土光芯片企业可以实现本土化服务，国产化空间较大。图图 30：我国模块厂商在数通

61、市场市占率较高：我国模块厂商在数通市场市占率较高(21Q2-22Q1)数据来源：Omdia 2.3.移动通信：前传国产应用广泛，中回传仍需突破移动通信：前传国产应用广泛，中回传仍需突破 5G 光模块速率较光模块速率较 4G 时代有明显提升。时代有明显提升。2020 年起，我国 5G 网络开始规模建设。其中，5G 网络结构可大致分为前传、中回传，其中前传传输距离一般在 10km 以内，主要是基站侧和机房的连接，4G 时代普遍采用10G 光模块，当前主要使用 10G/25G 的光模块，未来有望升级到 50G。中回传速率要求比较高，主要是汇聚层或核心网络层级的长距离连接，通常需要的模块速率达到 10

62、0G 及以上。图图 31：5G前中回传距离跨度、模块速率依次上升前中回传距离跨度、模块速率依次上升 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 21 of 31 数据来源：5G承载需求白皮书，国泰君安证券研究 为高效利用已有光纤资源，前传波分复用方案部署规模扩大。为高效利用已有光纤资源，前传波分复用方案部署规模扩大。当前 5G前传主要有四种波分方案，分别为 CWDM、LWDM、MWDM 和 DWDM 可调谐。其中，CWDM 实际上在 4G 时代也已经逐渐使用，4G 大量采用的仍是光纤直驱方案，仅采用少量 CWDM；但 5G 时代为了提升系统容量，

63、业务光波长的间隔逐渐减少或者产生偏移，产生如 LWDM、MWDM 等应用于前传的种类，需要产业链尤其是光芯片上游进行快速的研发和量产来进行配合。当前，由于可以复用已有的产业链，CWDM、MWDM、LWDM 应用进展较快，25G 波分侧芯片需求量不断上升。图图 32：由于可复用已有产业链：由于可复用已有产业链 CWDM、MWDM、LWDM应用进展较快应用进展较快 数据来源：2020光模块白皮书 产业协作下，产业协作下，25G 前传光芯片国产厂商基本覆盖，成为良好替代机遇。前传光芯片国产厂商基本覆盖，成为良好替代机遇。在 5G 建设早期，国内主要使用 10G 超频等方案进行过渡，而在国内三大运营商

64、提出四种主流彩光方案后，国内产业链协作不断加深，模块厂与芯片厂的互动更加频繁，使得大陆众多领先光芯片厂商均在短时间内可参加送样、测试和量产的全流程，打破了主要由日本等厂商把持高速率芯片和组件的格局，25G 前传光芯片有望成为国内高端芯片崛起和高端替代的良好机遇。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 22 of 31 表表 8：彩光方案光发射芯片国内厂商基本实现覆盖（包括已报道样品）：彩光方案光发射芯片国内厂商基本实现覆盖（包括已报道样品）前传方案前传方案 光发射芯片供应商光发射芯片供应商 光探测芯片供应商光探测芯片供应商 灰光灰光 源杰、光

65、迅、敏芯、Lumentum、三菱 GCS、Sifo、敏芯等 CWDM 6 波波 Macom、源杰、敏芯、Lumentum、住友、艾锐光电 GCS、Sifo、敏芯等 LWDM 12 波波 源杰、敏芯、Usenlight、光安伦、艾锐光电、Macom GCS、Sifo、敏芯等 MWDM 12 波波 源杰、敏芯、Usenlight、光安伦、艾锐光电、Macom GCS、Sifo、敏芯、Albis 等 DWDM 12 波波 可调：海思、海信 定波：住友、Finisar等 GCS、Sifo、敏芯等 数据来源：讯石光通讯，国泰君安证券研究 中回传光芯片难度大，国内厂商有望突破。中回传光芯片难度大，国内厂商

66、有望突破。中回传光模块通常传输距离超过 10km，最高达到 40 或 80km，且传输速率往往大于 100G，需要采用 25G Baud 及以上速率 EML 芯片或者高波特率的探测器芯片。中回传接收端和发射端要求芯片产品性能好，但技术难度较大，而且电信级应用对可靠性要求较高，国产化率也较低。表表 9：中回传需要高速率的：中回传需要高速率的 EML、APD，国内厂商有望突破，国内厂商有望突破 关键芯片关键芯片 国际代表性厂家国际代表性厂家 国内代表性厂家国内代表性厂家 53G Baud EML Mitsubishi、SEDI、Lumentum、Broadcom、Neophotonics 索尔思、

67、光迅2、源杰2、敏芯2、海信2 53G Baud PIN Kyosemi、GCS、Albis Sifotonics、索尔思、芯思杰2、光迅2 53G Baud APD Macom1 Sifotonics、芯思杰2 25G EML Lumentum、新飞通、II-VI 索尔思、海思、海信 25G PIN GCS、Albis 敏芯、Sifotonics、芯思杰 数据来源：5G承载光模块白皮书 2021版，国泰君安证券研究 注：2表明在研发中 2.4.集成光学：大功率集成光学：大功率 D DFBFB 应用伊始，当前标准仍在制定应用伊始，当前标准仍在制定 硅光应用现有成熟的硅光应用现有成熟的 CMOS

68、CMOS 工艺进行光器件开发和集成，在光模块领域工艺进行光器件开发和集成，在光模块领域应用逐渐广泛应用逐渐广泛。硅光的特点是可以实现高密度的光电集成，然后通过类似芯片一样的大规模生产，持续降低模块生产成本，与传统模块相比具备更高的成本优势。据 Lightcounting 预测，硅光模块有望在 2024 年全球销售额超过 40 亿美金。图图 3333：LCLC 预测预测 20242024 年硅光模块销售额或将超过年硅光模块销售额或将超过 4040 亿美金亿美金 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 23 of 31 数据来源：Lightcou

69、nting 大功率大功率 DFB激光器是随硅光模块兴起的新应用需求。激光器是随硅光模块兴起的新应用需求。在实际 BOM成本中，硅光方案的光模块主要应用高速率的光模块，如 400G/800G 等，其优势在于可以将多通道的器件元件进行集成，大幅降低多通道模块的尺寸和体积，适应交换机端口更加密集的要求。由于硅自身能级结构的原因，天然无法高效率发光，因此目前主要有两种方案。一种为在硅光芯片上异质集成激光器，这种方案依赖于自有晶圆工厂，绝大部分模块器件厂商不具备这样的能力；另一种是将连续发光的 DFB激光器通过外部耦合的方法导入硅光芯片，其中的关键点在于提高耦合效率和弥补硅光的损耗，往往需要大功率、小发

70、散角、宽工作温度的 DFB激光器。图图 34：源杰已经开发：源杰已经开发 25/50/70mW大功率激光器光源，大功率激光器光源，可满足可满足 100G DR1/400G DR4 架构需求架构需求 图图 35：仕佳开发的一款满足：仕佳开发的一款满足 CW-WDM MSA 多源多源协议、可应用于协议、可应用于 CPO 数据来源：源杰招股书 数据来源：刘耀,黄永光,张瑞康&刘祎慧.(2022).用于共封装光学 的高 功率 连续 波 DFB 激 光器.半 导体光电(02),267-272.doi:10.16818/j.issn1001-5868.2022032904.共封装光学系统有望是硅光技术的进

71、一步延续，同样提出高功率、低噪共封装光学系统有望是硅光技术的进一步延续，同样提出高功率、低噪声、低功耗的要求。声、低功耗的要求。OIF 组织以及在 CPO 标准化下做了不少工作，定义了 1 个 3.2T 的光模块，可用于最终 51.2T 容量的 CPO。2021 年光通信行业组织发布了CW-WDM MSA Technical Specifications Rev 1.0，其对硅基高密度共封装光学等外置光源应用进行了初步的规范，同样要求外置激光器光源满足单模、高功率、低噪声、低功耗、连续稳定工作。图图 36：CPO 是光模块和交换机芯片连接方式的演进是光模块和交换机芯片连接方式的演进 图图 37

72、：OIF 组织定义了一个组织定义了一个 3.2T可用于可用于 CPO 的的 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 24 of 31 光模块光模块 数据来源：Margalit,N.,Xiang,C.,Bowers,S.M.,Bjorlin,A.,Blum,R.,&Bowers,J.E.(2021).Perspective on the future of silicon photonics and electronics.Applied Physics Letters,118(22),220501.数据来源：OIF，Omdia 2.5.激光雷

73、达：激光雷达：1 1550550 DTDToFoF 和和 F FMCWMCW 路径应用广泛路径应用广泛 汽车激光雷达产业蓬勃发展，市场规模有望不断扩大。汽车激光雷达产业蓬勃发展，市场规模有望不断扩大。当前，汽车正进入更高阶智能驾驶阶段，作为传感器的激光雷达因为探测精度高具有广泛应用前景。根据 Yole 最新报告分析，当前激光雷达主要应用领域有汽车 ADAS、自动驾驶汽车，工厂自动化、智慧建筑、风能，地理探测等领域。其中，应用在汽车领域的激光雷达市场规模有望从 2020 年的 2600万美元，快速增长到 2026 年的 23 亿美元，年复合增长率有望达到 94%。图图 38：激光雷达市场受汽车应

74、用驱动持续上升：激光雷达市场受汽车应用驱动持续上升 图图 39：25G以上或采用波分的前传模块占比持续提升以上或采用波分的前传模块占比持续提升 数据来源：Yole 数据来源：Yole 多种技术路径并存，当前发射和接收端成本占比约多种技术路径并存，当前发射和接收端成本占比约 40%-50%。当前，激光雷达技术路径较多，各家厂商路径不一，但大致可以分为发射端、接收端和扫描端。根据 SystemPlus 拆解，Livox 激光雷达成本中，激光二极管、光电二极管大致占比成本约 11%；而在 System Plus 对另一款MEMS 激光雷达拆解中，发射端（包含激光器、振镜）、接收端（探测器芯片、Asi

75、c 芯片）等大致合计占比成本约 40%-50%。图图 40：LD、光电二极管大致占比成本、光电二极管大致占比成本 10%图图 41：发射端和接收端模组大致占比：发射端和接收端模组大致占比 40%-50%。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 25 of 31 数据来源：SystemPlus 数据来源：SystemPlus，激光雷达激光雷达 1550 波长方案性能优良，有望随着产业链成熟上量。波长方案性能优良，有望随着产业链成熟上量。发射端技术方案较多，但若按使用的光波长来划分，主要分为 905nm，1550nm。根据 Yole 2021 年

76、汽车和工业应用激光雷达的报告，905nm 激光雷达是当前主流，大致占比 69%；而 1550nm 方案紧随第二，占比约 14%。1550方案和 905 方案各有优劣。虽然当前上车方案占比暂时不高，但 1550波长因为对人眼无害、抗干扰能力强，被认为在未来有广泛的应用前景。目前，全球 Luminar、图达通、一径科技、镭神等是采用 1550 波长的知名激光雷达厂商，同时其他主流激光雷达厂商也有报道投入到 1550 方案的研究中。图图 42：当前：当前 1550nm和和 905nm是两种核心上车方案是两种核心上车方案 数据来源：Yole 注：截止至 2021年 1550nm dToF 方案需使用磷

77、化铟材料体系的激光器和探测器，光通信芯方案需使用磷化铟材料体系的激光器和探测器，光通信芯片厂商切入有明显优势。片厂商切入有明显优势。由于 1550 波长也是光通信里应用广泛的通信波段，主要基于的发光材料体系为磷化铟（LnP），封装形式可为 TO、蝶形等。发射端，为实现大功率、远距离探测，1550nm 当前主要采用光纤激光器方案，其主要由种子源、泵浦源、合束器、增益光纤等组成，具有输出功率高、光束质量好、速度快的优点。其中，种子源模组主要用脉冲式 DFB激光器芯片。探测端，1550nm 近红外波段可使用 InGaAs近红外探测器，光通信芯片厂商也较为熟悉。我们认为，在 1550nm 方案逐渐发展

78、的背景下，源杰切入该赛道，具有较大的技术积累优势。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 26 of 31 图图 43：光纤激光器主要组成结构元件。：光纤激光器主要组成结构元件。图图 44：Lidar 传感器需要采用相似的气密性封装传感器需要采用相似的气密性封装 数据来源：智能汽车俱乐部公众号 数据来源：肖特，智能汽车俱乐部公众号 大功率大功率、窄线宽、高频谱线性度的、窄线宽、高频谱线性度的 DFB激光器有望应用到激光器有望应用到 FMCW 激光激光雷达。雷达。FMCW 激光雷达主要依赖光学的相干探测原理，通过傅里叶变换获得距离和速度两个参数

79、。由于采用频率变化的原理获得参数，需要采用高度线性化、窄线宽、大功率的激光器，才能满足相应要求。同时FMCW 芯片通常采用硅光集成方案，与硅光模块结构也有相通之处。图图 45：FMCW 频谱中时间的延迟显示距离，拍频的频谱中时间的延迟显示距离，拍频的高低之差为速度。高低之差为速度。图图 46：FMCW 通常使用硅光集成的方法，使用大功通常使用硅光集成的方法，使用大功率率 DFB有相通之处。有相通之处。数据来源：Ge,H.,Liu,J.,Ma,Y.,Dai,P.,Sun,Z.,Chen,X.,&Gu,W.(2022,August).A high-linearity and fast-respon

80、se direct-modulated DFB laser for low-cost FMCW Lidar.In 2022 20th International Conference on Optical Communications and Networks(ICOCN)(pp.1-3).IEEE.数据来源：Martin,A.,Dodane,D.,Leviandier,L.,Dolfi,D.,Naughton,A.,OBrien,P.,.&Bourderionnet,J.(2018).Photonic integrated circuit-based FMCW coherent LiDAR.

81、Journal of Lightwave Technology,36(19),4640-4645.3.投资标的投资标的 3.1.光迅科技：全球领先的全链条厂商光迅科技：全球领先的全链条厂商 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。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，有能力对光电子器件进行系统性、战

82、略性研究开发。公司 2009 年在深交所 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 27 of 31 挂牌上市，是国内首家上市的光电子器件企业。公司产品囊括各类有源、无源光器件及子系统解决方案。从应用领域看，电信市场公司产品囊括接入网、汇聚网、核心网、骨干网等各类场景，数通市场产品包括主流的 10G/40G、100G、400G 等各速率光模块解决方案。图图 47：光迅科技产品主要应用于电信网络及数据中心各类通信设备中（红字部分为公司提供产品）：光迅科技产品主要应用于电信网络及数据中心各类通信设备中（红字部分为公司提供产品）数据来源：国泰君安证券

83、研究 兼具无源和有源光芯片能力，多领域实现芯片自给。兼具无源和有源光芯片能力，多领域实现芯片自给。公司芯片能力发展历史悠久，一方面通过 2013 年收购海外芯片厂商 IPX 及 2016 年收购Almae，获得了核心的 AWG、PLC 无源芯片及 lnP 基 EML、DFB 有源芯片能力，另一方面通过自研及国家光电子创新中心合作研发，已经形成较强的技术储备，当前公司 10G 及以下速率光芯片已经十分成熟，25G VCSEL、DFB 已得到广泛应用。光纤接入领域 10G EML 已经应用于 10G PON OLT 模块中，移动通信领域 10G/25G DFB 已实现大部分自给，数通领域25G V

84、CSEL 等也实现自用。根据公司交流纪要，内部应用的光芯片换算成销售额大致为 5-6 亿元。此外，公司凭借原有技术能力，自 2022 年起进军激光雷达领域，并在 2022 年下半年发布一系列 1550 车载用激光器和探测器芯片。图图 48：光迅自制：光迅自制 1577 EML 应用于应用于 XGS-PON 模块中模块中 图图 49：光迅发布车规级应用系列光芯片：光迅发布车规级应用系列光芯片 数据来源：光迅科技公众号 数据来源：光迅科技公众号 3.2.仕佳光子：无源龙头，有源新星仕佳光子：无源龙头，有源新星 行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部

85、分 28 of 31 硅基无源芯片龙头，硅基无源芯片龙头，首家登陆首家登陆 A 股的光芯片企业。股的光芯片企业。2010 年，郑州仕佳与中科院半导体所合作成立仕佳光子。成立之初，面对我国和全球光纤宽带建设浪潮，公司首先瞄准 PLC 分路器芯片领域。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，经过与日韩巨头的价格战，以及自身产能的提升，仕佳光子成为全球最大的 PLC光分路器芯片供应商之一。凭借 PLC 平台技术，自 2016 年以来，公司先后研制成功数据中心 AWG 芯片，成为该领域的全球主要供应商。2018年起，公司陆续立项和开发出 2.5G、10G、2

86、5G、大功率 CW DFB激光器芯片，并逐步开展主流设备商的推广和导入。报表分类报表分类 产品系列产品系列 主要产品主要产品 光芯片及器件光芯片及器件 PLC 系列系列 PLC光分路器晶圆 PLC光分路器芯片 PLC分路器器件 AWG 系列系列 AWG晶圆芯片 AWG组件 AWG滤波器 DFB 系列系列 2.5G DFB 激光器芯片 10G DFB 激光器芯片 DFB光发射/接收组件 蝶型器件系蝶型器件系列列 K接头直调半导体激光器 14-Pin蝶形半导体激光器 TDLAS气体传感半导体激光器 光纤线缆组光纤线缆组件件 常规光纤连接器 多芯束连接器 预端接光纤配线架 数据来源：公司官网，公司招

87、股说明书，国泰君安证券研究 DFBDFB 芯片：芯片：2 2023023 年年 1 10G PON0G PON 升级升级 2 2.5G.5G、1 10G0G 有望批量出货，同时有望拓有望批量出货，同时有望拓表表 1010:公司芯片业务主要有无源芯片公司芯片业务主要有无源芯片(PLCPLC、A AWGWG)和激光器芯片和激光器芯片 D DFBFB。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 29 of 31 展激光雷达领域。展激光雷达领域。2021 年起公司 DFB 芯片批量出货，累计出货量突破1000 万颗。展望 2023 年，我国 10G PO

88、N 市场景气度依然很高，公司 2.5G、10G 产品有望继续实现批量出货，带来营收的高速增长。此外，公司在大功率激光器领域进展良好，已成功开发出大功率连续波 CW DFB 激光器，并且可用于硅光和 CPO 等领域，当前已有送样。在车载领域，公司在 1550 激光雷达种源等芯片领域进行布局，可应用在 dToF 和 FMCW 等激光雷达路线上，有望获得较好进展。图图 50：公司公司 DFB芯片器件业务营芯片器件业务营收快速增长收快速增长 图图 51：硅光应用大功率硅光应用大功率 CW DFB激光器激光器 数据来源：公司公告，国泰君安证券研究 数据来源：鹅厂网事 AWGAWG 芯片：芯片：2 202

89、3023 年继续受益数通和电信市场持续发展：年继续受益数通和电信市场持续发展：AWG 芯片应用场景分数通和电信。数通领域，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，主要客户为国内外主流数通模块厂商，是公司当前重要的产品线。电信领域，AWG 主要应用于相干 DWDM 通信，目前已经公司基于 PLC 工艺平台开发成功 100GHz 48 波、150GHz 40 波 AWG 芯片，公司也已经开发出 100GHz 60 波及超大带宽产品，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。图图 52：AWG芯片是芯片是 100G CWDM4、2

90、00G FR4 等波等波分模块主流分模块主流 Mux/Demux 方案方案 图图 53：LC 预测预测 200G/400G 数据中心模块在数据中心模块在2022-2023 年维持高水位年维持高水位 数据来源：亿源通信 数据来源：Lightcounting PLCPLC 芯片：芯片：F FTTRTTR 渗透率将持续提升，非均分方案成新增量。渗透率将持续提升，非均分方案成新增量。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。公司是全球 PLC 光分路器芯片的主流供应商，目前也已经开发出多种规格非均分 PLC 光分路器芯片，该业务盈利能力有望提升，也有望

91、配合下游设备商 FTTR 方案的推广而持续增长。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发表了主题为“共促宽带消费再升级”的致辞，其中预计 2025 年 FTTR 渗透率将达到 8%，2030年将达 31%。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 30 of 31 3.3.重点公司投资建议重点公司投资建议 光芯片是数字经济时代核心基础元件，是流量长期驱动、国产持续替代光芯片是数字经济时代核心基础元件，是流量长期驱动、国产持续替代的优质赛道，寻找光芯片行业优质标的围绕三条主线：的优质赛道，寻找光芯片行业优质标的围绕三条主线：

92、一、技术领先，已切入高速率芯片领域，并拥有大量模块厂商客户资源禀赋的光芯片龙头；二、拥有从芯片设计、外延、后段工艺、芯片封装全芯片设计生产流程平台，可迅速实现研发到量产流程，推荐仕佳光子；三、垂直一体化程度高的下游厂商，芯片自供比例提升带来产品利润率环比提升，推荐光迅科技。表表 29：重点公司盈利预测及投资评级：重点公司盈利预测及投资评级 公司简称公司简称 代码代码 股价股价 EPS PE 投资评级投资评级 (2 月月 1 15 5日日)2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 光迅科技光迅科技 002281.SZ 23.81 0.81 0.94 1.06 29.

93、30 25.33 22.46 增持 仕佳光子仕佳光子 688313.SH 12.35 0.11 0.23 0.32 112.95 53.70 38.59 增持 数据来源：Wind，国泰君安证券研究 4.风险提示风险提示 4.1.云计算和云计算和 5G5G 发展不及预期发展不及预期 5G 和数通市场是光芯片行业近期发展的最主要推动力，若相关领域资本开支不及预期，短期内光基建设施和芯片的需求可能不及预期，影响相关厂商的业绩。4.2.行业内竞争加剧行业内竞争加剧 光芯片行业属于小而美赛道，国内低端产品竞争较为充分。若随着电信和数通侧高端光芯片国内厂商持续成功突破，可能会竞争加剧，对各公司产品毛利率、

94、盈利水平产生不利影响。行业深度研究行业深度研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 31 of 31 本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格 分析师声明分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。免责声明免责声明 本报告仅供国泰君安证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而

95、视其为本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告。本报告的信息来源于已公开的资料，本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私

96、人咨询建议。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。本公司利用信息隔离墙控制内部一个或多个领域、部门或关联机构之间的信息流动。因此，投资者应注意，在法律许可的情况下，本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易，也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可

97、的情况下，本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告作为作出投资决策的唯一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前，如有需要，投资者务必向专业人士咨询并谨慎决策。本报告版权仅为本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“国泰君安证券研究”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。若本公司以外的其他机构（以下简称“该机构”）发送本报告，则由该机构独自为此发送行为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉

98、更详细信息或进而交易本报告中提及的证券。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议，本公司、本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。评级说明评级说明 评级评级 说明说明 1.1.投资建议的比较标准投资建议的比较标准 投资评级分为股票评级和行业评级。以报告发布后的12个月内的市场表现为比较标准，报告发布日后的 12 个月内的公司股价（或行业指数）的涨跌幅相对同期的沪深 300 指数涨跌幅为基准。股票投资评级股票投资评级 增持 相对沪深 300 指数涨幅 15%以上 谨慎增持 相对沪深 300 指数涨幅介于 5%15%之间 中性 相对沪深

99、300 指数涨幅介于-5%5%减持 相对沪深 300 指数下跌 5%以上 2.2.投资建议的评级标准投资建议的评级标准 报告发布日后的 12 个月内的公司股价（或行业指数）的涨跌幅相对同期的沪深 300指数的涨跌幅。行业投资评级行业投资评级 增持 明显强于沪深 300 指数 中性 基本与沪深 300 指数持平 减持 明显弱于沪深 300 指数 国泰君安证券研究所国泰君安证券研究所 上海上海 深圳深圳 北京北京 地址 上海市静安区新闸路 669 号博华广场20 层 深圳市福田区益田路 6003 号荣超商务中心 B 栋 27 层 北京市西城区金融大街甲 9 号 金融街中心南楼 18 层 邮编 200041 518026 100032 电话（021）38676666（0755）23976888（010）83939888 E-mail：