1、2022 年深度行业分析研究报告 2 正文目录正文目录 核心观点核心观点.4 与市场不同的观点.5 光芯片：光电子领域核心器件，国产替代正当时光芯片：光电子领域核心器件，国产替代正当时.7 光电子产业明珠，下游应用广泛.7 进口替代星辰大海，国产化渐次突破.9 光模块、激光器、激光雷达等中下游环节国产化顺利，带动上游光芯片国产替代进程.9 光芯片部分细分市场已处于国产化加速渗透阶段.10 制造工艺壁垒高，头部厂商多采用 IDM 生产模式.11 他山之石他山之石II-VI、Lumentum 启示录：精耕细作，横向扩张启示录：精耕细作，横向扩张.13 海外公司业绩&股价复盘：II-VI.14 海外

2、公司业绩&股价复盘：Lumentum.16 高功率激光芯片：国内头部厂商技术突破，国产替代加速高功率激光芯片：国内头部厂商技术突破，国产替代加速.18 高功率半导体激光芯片是决定激光器性能的核心元件.18 技术发展：持续向更高功率快速迭代，行业门槛抬升.19 市场空间：2023 年国内激光芯片（除光通信）市场规模有望达 17 亿元.20 竞争格局：海外起步早，国产厂商逐渐赶超，长光华芯系国内厂商份额第一.21 高速率激光芯片：低端市场国产化成熟；中高端市场渐次突破高速率激光芯片：低端市场国产化成熟；中高端市场渐次突破.23 高速率激光芯片：光通信系统核心上游元器件.23 定量测算：2025 年

3、全球高速率激光芯片市场规模有望突破 19.37 亿美元.24 竞争格局：部分 2.5G/10G 市场已实现国产化，25G 市场进口替代空间广阔.25 光探测芯片：光通信较成熟，光探测芯片：光通信较成熟，SPAD/SiPM 国产化有望从国产化有望从 1 到到 N.28 光探测芯片：探测器核心元件，实现光信号转换为电信号.28 技术发展：APD 向 SPAD 发展；材料以硅基为主.29 以器件结构方案分类：APD 主导现行应用，激光雷达未来趋于 SPAD.29 市场空间：光探测芯片全球市场规模 45.6 亿美元，海外龙头雄踞市场.30 光探测芯片产业链：海外巨头产品成熟，国产替代需持续磨剑.32

4、海外公司产品成熟、布局全面，已在下游广泛应用.33 国内公司规划分明，APD 厂商相对成熟，创新性企业重点布局 SPAD/SiPM.33 VCSEL：3D 传感、激光雷达等市场需求有望推动行业高增长传感、激光雷达等市场需求有望推动行业高增长.34 VCSEL 光源优势突出，受激光雷达应用推动市场规模快速增长.34 市场空间：2025 年国内激光雷达用 VCSEL 芯片市场有望达 10.14 亿元.34 技术发展：多结实现功率密度提升.35 竞争格局：Lumentum、II-IV 主导市场，国内厂商渐突围.37 VCSEL 产业链梳理.38 硅光芯片：光子集成大势所趋，海外巨头领先布局硅光芯片：

5、光子集成大势所趋，海外巨头领先布局.39 光子芯片：以光波为载体，具备高速度、高并行性、高带宽、低损耗特点.39 1VAUTUAVFXQXEYDV8OcMaQtRmMnPsQkPpPuMeRpPtR6MrRyRNZpNtOuOnOrM 3 硅光芯片下游应用多点开花.39 硅光芯片当前主要应用于光通信等领域.39 硅光 FMCW 或将成为激光雷达优质解决方案.41 光子计算：硅光子用于量子信息处理.41 全球硅光产业链全景：海外大厂抢先布局，国内厂商持续跟进.42 光芯片产业链代表性公司梳理光芯片产业链代表性公司梳理.43 长光华芯：光耀中国芯，激光芯片国产化领军者.43 源杰科技：国内领先的高

6、速率激光芯片厂商，IDM 模式铸就核心竞争力.44 云岭光电：致力于成为国际一流的光芯片供应商.45 武汉敏芯：国内先进的全系列光芯片供应商.45 中科光芯：掌握完整的光芯片及器件全产业链生产线.46 灵明光子：国内领先的光子探测芯片厂商，三大产线多元化布局.47 南京芯视界：深耕 dToF 领域，SPAD 技术领先.47 阜时科技：掌握 SPAD 芯片核心技术，切入乘用车激光雷达供应链.48 苏州熹联：以硅光科技构建数字化未来.48 中科鑫通：光子芯片技术领先，提供国产核心方案.49 天孚通信：光器件整体解决方案引领者.49 新易盛：国内数通光模块领域的头部厂商.50 纵慧芯光：深耕 VCS

7、EL 芯片核心技术，把握车载激光雷达机遇.51 风险提示.51 4 核心观点核心观点 光芯片行业蓬勃发展，关注国产替代机遇光芯片行业蓬勃发展，关注国产替代机遇。随着光电半导体产业的蓬勃发展，光芯片作为产业链上游核心元器件，目前已经广泛应用于通信、工业、消费等众多领域。随着行业的不断发展，海外已涌现出 II-VI、Lumentum 等全球化布局的平台型企业，在光芯片的多种细分领域都具有着较强竞争实力及市场地位，实现了自身业绩的持续增长，并为投资者带来良好投资回报。如 II-VI 自 2000 年初以来股价（前复权）累计涨幅最高超过 169 倍，Lumentum 自 2015 年上市以来股价（前复

8、权）累计涨幅最高超过 550%。我们认为：1）光芯片未来在下游通信、工业等领域的应用深化，以及在车载激光雷达等新兴领域的拓展，市场规模有望保持持续增长；2）当前我国光芯片国产化率仍较低，中期我们看好高功率、高速率光芯片国产化迈入提速期；长期我们看好光探测、硅光芯片等领域实现国产化从 1到 N 的突破，建议关注国产替代机遇。下游下游光通信、自动驾驶、消费电子等需求丰富，光芯片厂商横向拓展空间广阔。光通信、自动驾驶、消费电子等需求丰富，光芯片厂商横向拓展空间广阔。光芯片是全球半导体行业的一个重要细分赛道，涵盖工业用高功率激光芯片、通信用高速率激光芯片、手机人脸识别用 VCSEL 等成熟应用，以及车

9、用激光雷达和硅光芯片等未来有望实现爆发性增长的新领域。我们认为在通信、工业等领域的应用深化，以及在车载激光雷达等新兴领域的拓展，光芯片市场规模有望持续增长。根据 Gartner 数据，2021 年全球光电子器件（含 CCD、CIS、LED、光子探测器、光耦合器、激光芯片等）市场规模达 414 亿美元，预计 2025 年市场规模有望达 561 亿美元，对应期间 CAGR=9%。图表图表1：2025 年全球光芯片市场规模有望突破年全球光芯片市场规模有望突破 560 亿美元亿美元 资料来源：Gartner，华泰研究 光芯片进口替代星辰大海，部分光芯片进口替代星辰大海，部分细分市场细分市场已已处于国产

10、化加速渗透阶段处于国产化加速渗透阶段。目前我国光模块、光纤激光器、激光雷达等下游细分领域已具备较强竞争实力，推动相关领域国产化进展持续迈进，光芯片作为产业链上游核心环节，是我国光电领域国产化下一阶段亟需突破的重点环节。光芯片行业细分子领域较多，本篇报告中我们系统地讨论了高功率激光芯片、高速率激光芯片、VCSEL、光探测芯片等有源光芯片的市场空间以及国产化机遇。我们判断：当前我国光芯片国产化率仍较低，中期我们看好高功率、高速率光芯片国产化迈入提速期；长期我们看好光探测、硅光芯片等领域实现国产化从 1 到 N 的突破，建议关注国产替代机遇。0%2%4%6%8%10%12%14%0100200300

11、400500600202020212022E2023E2024E2025E全球光电子器件市场规模（亿美元）同比（右轴）5 图表图表2：我国光芯片部分品类已处于国产化加速渗透阶段我国光芯片部分品类已处于国产化加速渗透阶段 资料来源：华泰研究 建议关注建议关注细分领域已具备领先技术实力、绑定优质客户，且具备横向扩张细分领域已具备领先技术实力、绑定优质客户，且具备横向扩张潜力潜力的的国产厂商国产厂商。未来我国光芯片厂商的成长路径有望经历两个阶段：1）在细分领域凭借自身技术实力，绑定优质客户实现进口替代。2）产品品类横向扩张，打开远期成长天花板。由于光芯片行业具备细分品类较多等特点，中短期内我们看好在

12、细分领域中具备深厚技术积累，且已绑定优质客户的国产厂商，有望率先开启进口替代步伐，占据先发优势；长期来看，我们看好具备较强横向扩张能力的光芯片企业。参考 II-VI、Lumentum 业务模式，海外头部厂商采取多产品品类布局，一方面可通过技术创新持续开拓新增长点，另一方面可以抵御单一细分市场需求周期性波动风险。此外多类光芯片生产原材料、产线及生产工艺可在一定程度上实现复用，有助于公司进一步发挥规模优势。中国光芯片中国光芯片产业链代表性公司梳理产业链代表性公司梳理：【高功率激光芯片】长光华芯（688048 CH）；【高速率激光芯片】源杰科技（未上市）、云岭光电（未上市）、武汉敏芯（未上市）、中科

13、光芯（未上市）；【光探测芯片】灵明光子（未上市）、南京芯视界（未上市）、阜时科技（未上市）；【VCSEL 芯片】纵慧芯光（未上市）；【硅光芯片】苏州熹联（未上市）、中科鑫通（未上市）。与市场不同的观点与市场不同的观点 市场对光芯片的研究多集中于某单一垂直领域，由于光芯片行业细分子领域较多，且各个子领域所处市场空间、行业竞争格局、下游客户群体均有所差异，我们在本篇报告中系统地梳理了高功率激光芯片、高速率激光芯片、光探测芯片、VCSEL 芯片、硅光芯片等有源光芯片的技术发展趋势、市场空间以及国产化进程，通过对光芯片各子领域的横向比较，分析我国光芯片行业的中短期和长期的投资机会。此外我们通过对海外

14、II-VI、Lumentum等厂商进行业绩及股价的复盘，对我国光芯片厂商发展路径做出了展望。市场担忧光芯片市场空间有限，我们认为：1）随着光芯片应用领域的深化以及技术创新带动如激光雷达等新的应用场景，光芯片市场增长空间依旧广阔。从海外头部厂商来看，II-VI、Lumentum 营收均已超 100 亿人民币；2）当前高功率激光芯片、高速率激光芯片、VCSEL芯片等细分赛道国产化率总体水平较低，国产光芯片厂商市占率提升空间广阔。部分头部厂商伴随技术不断突破，已具备全球领先水平，未来有望基于领先的技术优势及市场地位享受进口替代红利。长期来看，我们认为我国光芯片厂商有望对标 II-VI、Lumentu

15、m 等全球化布局的平台型企业，通过主营业务的横向拓展打开成长天花板。25G及以上激光芯片及以上激光芯片高功率激光芯片高功率激光芯片10G激光激光芯片芯片AWG芯片芯片国产化程度国产化程度开发期开发期导入期导入期加速加速期期成熟期成熟期发展阶段发展阶段SPAD/SiPMPIN/APDCIS芯片芯片光调制器光调制器芯片芯片激光雷达激光雷达VCSEL芯片芯片PLC芯片芯片2.5G激光芯片激光芯片图例图例发射芯片发射芯片接收接收芯片芯片无源无源光芯片光芯片LED芯片芯片 6 图表图表3：全球光芯片产业链公司估值表（全球光芯片产业链公司估值表（2022-7-28）高功率高功率激光激光芯片芯片 归母净利润

16、归母净利润（亿美元）（亿美元）PE（x）股价涨跌幅股价涨跌幅 公司名称公司名称 公司代码公司代码 交易货币交易货币 股价股价 市值市值(亿美元亿美元)2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 1M YTD II-IV IIVI US USD 52.37 68 4.88 5.81 7.39 14.22 12.50 10.21-6.67%-23.21%Lumentum LITE US USD 88.15 61 4.40 4.88 5.76 14.88 12.76 11.14 7.13%-17.11%AMS Osram AMS SW CHF 5.78 24 2.59 3

17、.07 4.34 8.83 7.66 5.50 54.96%-8.25%长光华芯 688048 CH CNY 150.00 30 0.30 0.45 0.63 104.17 70.22 47.65 36.23%89.30%均值 35.52 25.78 18.62 高速率激光芯片高速率激光芯片 归母净利润归母净利润（亿美元）（亿美元）PE（x）股价涨跌幅股价涨跌幅 公司名称公司名称 公司代码公司代码 交易货币交易货币 股价股价 市值市值(亿美元亿美元)2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 1M YTD 住友电工 5802 JP JPY 1,498.00 88 6

18、.27 7.40 9.13 14.21 11.47 9.30-1.32%-0.10%三菱电机 MIELF US USD 1,475.71 235 16.47 17.08 18.64 14.78 13.41 12.44 1.63%0.86%MACOM MTSI US USD 56.79 40 1.99 2.21 1.87 20.33 18.49 17.14 16.88%-26.71%Broadcom AVGO US USD 533.61 2155 162.86 171.91 184.24 14.44 13.27 12.59 5.52%-18.56%仕佳光子 688313 CH CNY 10.95

19、 7 0.16 0.22 0.27 47.61 34.22 27.38 0.00%-14.13%光迅科技 002281 CH CNY 17.86 19 0.95 1.08 1.21 19.67 17.61 15.67 5.49%-22.34%均值 21.84 18.08 15.75 光探测芯片光探测芯片 归母净利润归母净利润（亿美元）（亿美元）PE（x）股价涨跌幅股价涨跌幅 公司名称公司名称 公司代码公司代码 交易货币交易货币 股价股价 市值市值(亿美元亿美元)2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 1M YTD First Sensor SIS GR EUR

20、58.60 6-11.83%29.93%滨松 6965 JP JPY 6,010.00 74 2.75 2.81 2.88 24.90 24.31 23.66 8.48%-18.12%瑞萨 6723 JP JPY 1,371.00 184 27.75 27.14 28.01 6.12 6.35 5.87 3.47%-3.65%三安光电 600703 CH CNY 22.98 153 3.27 4.57 6.12 44.88 32.28 25.09-3.04%-37.16%均值 25.30 20.98 18.21 备注：表格中预测数据均源自 Bloomberg 一致预期；数据截至北京时间 202

21、2 年 7 月 28 日收盘。资料来源：Bloomberg，华泰研究 7 光芯片：光电子领域核心器件，国产替代正当时光芯片：光电子领域核心器件，国产替代正当时 光电子光电子产业产业明珠，下游应用广泛明珠，下游应用广泛 光芯片光芯片是光电子领域核心元器件是光电子领域核心元器件。光电子器件（国内简称光芯片）是全球半导体行业的一个重要细分赛道，随着光电半导体产业的蓬勃发展，光芯片作为产业链上游核心元器件，目前已经广泛应用于通信、工业、消费等众多领域。根据 Gartner 分类，光电子器件包括CCD、CIS、LED、光子探测器、光耦合器、激光芯片等品类。光芯片作为光电子产业核心元器件，按照是否发生光电

22、信号转化，可分为有源光芯片、无源光芯片两类，有源光芯片可进一步细分为发射芯片与接收芯片；无源光芯片主要包括光开关芯片、光分束器芯片等。本篇报告中我们重点讨论激光芯片、光子探测芯片等有源光芯片的产业发展趋势、市场空间以及国产化机遇。图表图表4：光芯片是全球半导体行业的重要细分赛道光芯片是全球半导体行业的重要细分赛道 资料来源：Gartner，华泰研究 全球光全球光电子器件电子器件市场规模持续增长市场规模持续增长，2025 年市场规模有望突破年市场规模有望突破 560 亿美元亿美元。光芯片涵盖工业用高功率激光芯片、通信用高速率激光芯片、手机人脸识别用 VCSEL 等成熟应用，以及车用激光雷达和硅光

23、芯片等未来有望实现爆发性增长的新领域。我们认为在通信、工业等领域的应用深化，以及在车载激光雷达等新兴领域的拓展，光芯片市场规模有望持续增长。根据 Gartner 数据，2021 年全球光芯片（含 CCD、CIS、LED、光子探测器、光耦合器、激光芯片等）市场规模达 414 亿美元，预计 2025 年市场规模有望达 561 亿美元，对应期间 CAGR=9%。半导体（半导体（5950亿美元，亿美元，2021年）年）存储存储（1658亿美元，亿美元，28%）分立器件及传感器分立器件及传感器（424亿美元，亿美元，7%）集成电路（集成电路（IC）（2512亿美元，亿美元，42%）光电子器件（光电子器件

24、（OT）（416亿美元，亿美元，7%）CCD（5亿美元，亿美元，1%）光子探测器光子探测器（46亿美元，亿美元，11%）CIS（184亿美元，亿美元，44%）LED（123亿美元，亿美元，30%）微型组件微型组件（940亿美元，亿美元，16%）光耦合器光耦合器（13亿美元，亿美元，3%）激光芯片激光芯片（34亿美元，亿美元，8%）硅光芯片及其他硅光芯片及其他（9亿美元，亿美元，2%）8 图表图表5：全球光电子器件市场规模全球光电子器件市场规模 20212025 年年 CAGR=9%资料来源：Gartner，华泰研究 光芯片光芯片细分品类多，行业覆盖领域广细分品类多，行业覆盖领域广。除上文中的按

25、照有源/无源分类，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 衬底主要包括直接调制 DFB/电吸收调制 EML 芯片、探测器 PIN/APD 芯片、放大器芯片、调制器芯片等，GaAs 衬底包括高功率激光芯片、VCSEL 芯片等，硅基衬底包括 PLC、AWG、调制器、光开关芯片等，LiNbO3包括调制器芯片等。图表图表6：光芯片按材料体系及制造工艺分类光芯片按材料体系及制造工艺分类 资料来源：中国电子元件行业协会，中国光电子器件产业技术发展路线图（2018-2022 年），华泰研究 光芯片目前已广泛应用于通信、工业、消费光芯片目前已广泛应

26、用于通信、工业、消费、照明等、照明等领域领域，下游市场不断拓展下游市场不断拓展。例如在光通信领域，光芯片是光模块光发射组件、光接收组件的核心元器件，分别实现了电信号向光信号、光信号向电信号的转化，决定着光模块的传输速率；工业领域中，光芯片同热沉、光束整形器件等组成了光纤激光器、固体激光器的泵浦源，为激光器内的工作介质实现粒子数反转提供能源来源；消费领域中，光芯片已广泛用于 3D 传感（手机、汽车）等场景，以车载激光雷达为例，光芯片是发射端、接收端核心元件，决定着激光雷达的探测距离、分辨率等多个关键性能；照明领域方面，具体产品形态主要为 LED 等。0%2%4%6%8%10%12%14%0100

27、200300400500600202020212022E2023E2024E2025E全球光电子器件市场规模（亿美元）同比（右轴）9 图表图表7：光芯片下游应用领域光芯片下游应用领域 资料来源：中国电子元件行业协会，中国光电子器件产业技术发展路线图（2018-2022 年），华泰研究 进口替代星辰大海，国产化渐次突破进口替代星辰大海，国产化渐次突破 光模块、光模块、激光器、激光雷达激光器、激光雷达等中下游环节国产化顺利，带动上游等中下游环节国产化顺利，带动上游光芯片光芯片国产替代进程国产替代进程 光模块、光纤激光器、激光雷达等光模块、光纤激光器、激光雷达等产业链中下游环节产业链中下游环节国产化

28、国产化进展顺利进展顺利。目前我国光模块、光纤激光器、激光雷达等下游细分领域已具备较强竞争实力，推动相关领域国产化进展持续迈进。光模块方面，光模块方面，根据 Lightcounting 于 2022 年 5 月发布的统计数据，2021 年全球前十大光模块厂商，中国厂商占据六席，分别为旭创（与 II-VI 并列第一）、华为海思（第三）、海信宽带（第五）、光迅科技（第六）、华工正源（第八）及新易盛（第九）；相比于 2010 年全球前十大厂商主要为海外厂商，国内仅 WTD（武汉电信器件有限公司，2012 年与光迅科技合并）一家公司入围，体现出十年以来国产光模块厂商竞争实力及市场地位的快速提升；图表图表

29、8：2021 年全球年全球 Top10 通信光模块国产厂商占通信光模块国产厂商占六六席席 厂商厂商 2010 2016 2018 2021 1 Finisar Finisar Finisar II-VI&旭创科技 2 Opnext 海信宽带 旭创科技 3 Sumitomo 光迅科技 海信宽带 华为海思 4 Avago Acacia 光迅科技 Cisco(Acacia)5 Source Photonics FOIT（Avago）FOIT（Avago）海信宽带 6 Fujitsu Cclaro Lumentum/Oclaro 光迅科技 7 JDSU 旭创科技 Acacia Broadcom(Ava

30、go)8 Emcore Sumitomo Intel 华工正源 9 武汉电信器件 Lumentum AOI 新易盛 10 Neophotonics Source Photonics Sumitomo Molex 资料来源：Lightcounting，华泰研究 光纤激光器光纤激光器方面，方面，根据由中国科学院武汉文献情报中心牵头编写的2022 中国激光产业发展报告，国内市场前三大光纤激光器厂商中，IPG市场份额由2018年的49.0%下降至2021年的 28.1%，而锐科激光、创鑫激光市场份额由 2018 年的 17.3%/8.9%分别上升至 2021年的 27.3%/18.3%，此外杰普特、飞

31、博激光、GW 光惠、大族光子、热刺激光、凯普林等国产品牌市场份额也进入前列，国产替代步伐持续迈进；10 激光雷达方面，激光雷达方面，国内完善的汽车上游零部件/光通信产业链为激光雷达产业快速发展奠定基础。根据 Yole 发布的2021 年汽车与工业领域激光雷达应用报告，截至 2021 年 9 月，在全球公开的 29 个设计中标（design win）中，中国厂商共有 7 项激光雷达设计方案，其中速腾聚创、览沃科技、华为和禾赛科技分别为 3/2/1/1 项，合计占全球方案总数的 23%，是全球激光雷达市场重要参与者。图表图表9：国内光纤激光器市场国产厂商市场份额持续提升国内光纤激光器市场国产厂商市

32、场份额持续提升 图表图表10：中国激光雷达厂商中国激光雷达厂商设计中标设计中标占比达占比达 23%（截至（截至 21 年年 9 月）月）资料来源：中国科学院武汉文献情报中心，2022 中国激光产业发展报告，华泰研究 资料来源：Yole，华泰研究 光芯片光芯片部分部分细分市场细分市场已已处于国产化加速渗透阶段处于国产化加速渗透阶段 在中下游的激光器及相关设备国产化进展持续推进背景下，光芯片作为上游核心元器件是我国光电子领域国产化下一阶段亟需突破的重点环节。从国产化进展来看，当前我国高功率激光芯片、部分高速率激光芯片（10G、25G 等）等已处于国产化加速突破阶段；而光探测芯片、25G 以上高速率

33、激光芯片仍处于进口替代早期阶段，未来国产化提升空间广阔。图表图表11：我国光芯片部分品类已处于国产化加速渗透阶段我国光芯片部分品类已处于国产化加速渗透阶段 资料来源：华泰研究 0%10%20%30%40%50%60%20021IPG光子锐科激光创鑫激光28%10%7%7%7%7%7%7%4%4%3%3%3%3%Valeo速腾聚创速腾聚创Luminar览沃科技览沃科技DensoContinentalUnknownCeptonInnovizIbeoInnovusion华为华为禾赛科技禾赛科技Velodyne25G及以上激光芯片及以上激光芯片高功率激光芯片高功率激光芯片10G激

34、光激光芯片芯片AWG芯片芯片国产化程度国产化程度开发期开发期导入期导入期加速加速期期成熟期成熟期发展阶段发展阶段SPAD/SiPMPIN/APDCIS芯片芯片光调制器光调制器芯片芯片激光雷达激光雷达VCSEL芯片芯片PLC芯片芯片2.5G激光芯片激光芯片图例图例发射芯片发射芯片接收接收芯片芯片无源无源光芯片光芯片LED芯片芯片 11 制造制造工艺壁垒高，工艺壁垒高，头部厂商多采用头部厂商多采用 IDM 生产模式生产模式 光芯片光芯片工艺流程工艺流程主要包括主要包括芯片设计、芯片设计、外延生长、晶圆制造等环节外延生长、晶圆制造等环节，头部厂商多采用，头部厂商多采用 IDM 生生产模式产模式。相比

35、于大规模集成电路已形成高度的产业链分工，光芯片行业尚未形成成熟的设计-代工-封测产业链。海外头部光芯片厂商如 II-IV、Lumentum 等多采用 IDM（Integrated Device Manufacture，垂直整合制造）模式，主要系光电子器件遵循特色工艺，相比以线宽为基准的逻辑工艺，特色工艺的竞争能力更加综合，包括工艺、产品、服务、平台等多个维度。光芯片技术门槛高、产品线难以标准化，厂商采用 IDM 模式可以拥有单独生产光芯片的能力，实现生产环节协同优化，满足客户多样化需求。图表图表12：IDM 生产模式示意图生产模式示意图 资料来源：长光华芯招股书，华泰研究 图表图表13：长光华

36、芯半导体激光器芯片工艺长光华芯半导体激光器芯片工艺流程流程 图表图表14：源杰半导体光通信芯片源杰半导体光通信芯片工艺流程工艺流程 资料来源：长光华芯招股书，华泰研究 资料来源：源杰半导体招股书，华泰研究 IDM 厂商厂商具有较强的具有较强的横向产品扩张能力横向产品扩张能力。各类有源、无源芯片核心工艺均包括外延生长、光刻、刻蚀、镀膜等环节，根据长光华芯4 月 28 日投资者关系活动记录表，三五族化合物半导体的光电子芯片领域中约 70%的设备和工艺具备互通性，因此 IDM 模式下公司更容易依托自身工艺平台进行产品的横向拓展。以长光华芯为例，公司依托在高功率半导体激光芯片的研发、技术及产业化的“支

37、点”优势，横向扩展至 VCSEL 芯片及光通信芯片等领域，提升公司综合服务能力。12 图表图表15：长光华芯长光华芯“横向扩展、纵向延伸”，多维度开拓市场空间“横向扩展、纵向延伸”，多维度开拓市场空间 资料来源：长光华芯招股书，华泰研究 光芯片光芯片上游材料、设备：国产化替代全面推进，设备基本实现自主可控上游材料、设备：国产化替代全面推进，设备基本实现自主可控。光芯片产业链上游为材料及生产设备。材料方面主要为三五族化合物半导体衬底，国内科研机构、企业等积极推进衬底国产化替代；设备方面主要包括 MOCVD 设备、光刻机、刻蚀机、溅射镀膜机等，与数字 IC 先进制程相比，光芯片并不依赖最先进半导体

38、工艺制程的设备，目前已基本可实现国产化自主可控。13 他山之石他山之石II-VI、Lumentum 启示录：启示录：精耕细作，横向扩张精耕细作，横向扩张 II-VI、Lumentum 等厂商市场布局全面等厂商市场布局全面，通信通信、工业、消费工业、消费、国防等、国防等全面布局。全面布局。根据我们的梳理，II-VI、Lumentum 等海外领先的光芯片/光器件厂商布局的市场领域较为全面，其中 Lumentum 公司 2021 财年营收为 17.4 亿美元，同比增长 3.8%；业务结构方面，电信&数通产品、工业&消费产品、激光器产品营收占比分别为 61%、32%、7%。II-VI 公司方面，202

39、1 财年营收为 31.1 亿美元，同比增长 30.5%；业务结构方面，总体可分为光子解决方案和化合物半导体两大板块，其中化合物半导体业务所切入的下游领域中，消费电子市场、工业市场营收贡献均约为 26%，其次分别为国防（19%）、通信（13%）、其他（包含医疗、汽车电子等，约占 17%）。可以看到海外光芯片/光器件厂商所切入的下游市场中，通信、工业、消费、国防等领域均实现了较为全面的布局。图表图表16：II-VI 公司历史营收公司历史营收 图表图表17：II-VI 公司化合物半导体业务下游市场结构（公司化合物半导体业务下游市场结构（FY2021）资料来源：II-VI 官网，华泰研究 资料来源：I

40、I-VI 官网，华泰研究 图表图表18：Lumentum 公司历史营收公司历史营收 图表图表19：Lumentum 公司下游市场结构（公司下游市场结构（FY2021）资料来源：Lumentum 官网，华泰研究 资料来源：Lumentum 官网，华泰研究 国内光芯片厂商市场布局相对单一，未来发展有望对标海外厂商，横向拓展空间广。国内光芯片厂商市场布局相对单一，未来发展有望对标海外厂商，横向拓展空间广。国内厂商方面，以长光华芯为例，除营收体量尚小的 VCSEL 业务以外，1H21 公司所布局的下游市场包括：工业（营收占比 77%）、科研及国防（21%）、医美（1%），可以看出公司目前下游市场尚以工

41、业/国防等高功率应用场景为主。我们认为未来国内高功率激光芯片领先厂商有望对标 II-VI、Lumentum 等海外厂商，业务布局横向扩展至光通信、消费等领域，一方面由于通信等下游市场需求广阔（根据 Laser Focus World，2020 年全球激光器下游市场中，通信与光存储市场占比 24.35%，为激光器应用第二大市场），光芯片厂商可通过横向拓展打开成长天花板；另一方面，光通信、VCSEL 等芯片制造工艺与高功率半导体激光芯片工艺复用程度较高，厂商基于自身技术积累有望顺利切入。0%10%20%30%40%50%60%70%80%055FY2015FY2016FY20

42、17FY2018FY2019FY2020FY2021FY2022M9营业收入（亿美元）yoy（右轴）13%26%19%26%17%通信工业航天国防消费电子其他-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%024680FY2015FY2016FY2017FY2018FY2019FY2020FY2021FY2022M9营业收入（亿美元)yoy（右轴）61%32%7%电信和数据通信工业和消费者激光器 14 图表图表20：1H21 长光华芯下游市场结构（除长光华芯下游市场结构（除 VCSEL 业务以外）业务以外）资料来源：长光华芯招股书，华泰研究 建议关注细分领域已具备领先

43、技术实力、绑定优质客户，且具备横向扩张潜力的国产厂商。建议关注细分领域已具备领先技术实力、绑定优质客户，且具备横向扩张潜力的国产厂商。未来我国光芯片厂商的成长路径有望经历两个阶段：1）在细分领域凭借自身技术实力，绑定优质客户实现进口替代。2）产品品类横向扩张，打开远期成长天花板。由于光芯片行业具备细分品类较多等特点，中短期内我们看好在细分领域中具备深厚技术积累，且已绑定优质客户的国产厂商，有望率先开启进口替代步伐，占据先发优势；长期来看，我们看好具备较强横向扩张能力的光芯片企业。参考 II-VI、Lumentum 业务模式，海外头部厂商采取多产品品类布局，一方面可通过技术创新持续开拓新增长点，

44、另一方面可以抵御单一细分市场需求周期性波动风险。此外多类光芯片生产原材料、产线及生产工艺可在一定程度上实现复用，有助于公司进一步发挥规模优势。海外公司业海外公司业绩绩&股价复盘：股价复盘：II-VI II-VI 公司成立于 1971 年，于 1987 年登陆纳斯达克上市。II-VI 公司发展初期业务聚焦于碲化镉等 II-VI 族化学元素相关材料，用于二氧化碳激光器中的核心光学元器件等。步入 20世纪 90 年代后，II-VI 开始尝试通过外延并购的方式实现业务领域的扩张，早期具有里程碑意义的收购包括 2000 年 II-VI 收购 Laser Power Optics 公司，强化了自身在红外光

45、学领域的竞争地位；以及 2010 年收购高意（Photop），该收购开启了 II-VI 公司进军光通信市场的帷幕。近年来 II-VI 公司的重要收购包括 2018 年收购全球光通信领域头部公司 Finisar，以及 2022 年收购全球激光器及激光设备领先企业 Coherent 等。下文中我们重点对 2010 年后（即收购高意后）II-VI 公司发展历程进行复盘，分析各阶段其业绩变化背后的驱动因素及股价表现。2010 年年 1 月月2011 年年 5 月月：期间股价最大涨幅达 131%，主要系期间公司业绩取得较快成长的驱动。公司营收由 FY2010（截至 2010 年 6 月 30 日的前 1

46、2 个月）的 3.45 亿美元增长至 FY2011 的 5.03 亿美元，同比增速为 46%，公司的多业务部门营收均实现较快增长；净利润由 FY2010 的 0.39 亿美元增长至 FY2011 的 0.83 亿美元，同比增速为 114%，净利润的增长一方面系公司营收规模的提升，另一方面系合并 Photop 提高了公司利润率水平。2011 年年 5 月月2014 年年 10 月月：期间股价最大跌幅达 60%，主要系期间公司业绩承压。公司营收由FY2012的5.03亿美元增长至FY2014的6.83亿美元，对应期间CAGR为13.05%，增长主要系公司并购 Laser Enterprise、Ne

47、twork Solutions 等带来的增长及光子学业务受益于全球通信市场需求扩张等因素的拉动；净利润由 FY2012 的 0.60 亿美元持续下滑至FY2014 的 0.38 亿美元，主要系光伏市场及中国冶金市场需求疲软使硒、碲价格下跌，导致公司毛利率下降，公司毛利率由 FY2011 年的 41.2%下降至 FY2014 的 33.2%；另一方面并购带来的交易费用也导致业绩承压。为了减缓硒、碲价格持续下跌对公司造成净利润持续下滑的影响，公司于 FY2013 停止碲的产线以及对硒进行减产，并且通过收购 Laser Enterprise 和 Network Solutions 等公司，以进一步切

48、入光通信赛道。78%21%1%工业加工科研及国防医疗美容 15 2014 年年 10 月月2018 年年 1 月月：期间股价最大涨幅达 375%，主要系期间公司业绩复苏，且在此阶段公司增长动能实现向光通信业务的转变。公司营收由 FY2015 的 7.42 亿美元增长至 FY2018 的 11.59 亿美元，对应期间 CAGR 为 16.02%，其中 FY2015 营收的增长主要系激光解决方案业务（工业市场）的增长的驱动，而自 FY2016 起激光解决方案业务出现放缓，光子学业务快速成长受益于中国宽带网络建设、全球数据中心市场需求扩张等因素，II-VI 公司的增长动能实现由工业市场向光通信市场的

49、切换；公司净利润由 FY2015 的 0.66亿美元增长至 FY2018 的 0.88 亿美元，对应期间 CAGR 为 10.06%，净利润的增长一方面系公司营收的提升，另一方面在并购业务产生的协调效应下产品组合利润率提升等因素推动下，公司毛利率由 FY2015 年的 36.6%提升至 FY2018 的 39.9%。2018 年年 1 月月2020 年年 3 月月：期间股价最大跌幅达 49%，市场主要担忧：1）公司通信领域业务增长放缓；2）中美贸易摩擦背景下，公司在中国市场业务或受阻；3）公司 VCSEL业务发展不及预期。期间公司营收由 FY2018 的 11.59 亿美元增长至 FY2020

50、 的 23.58 亿美元，对应期间 CAGR 为 42.65%，增长主要系收购 Finisar 带来营收的增长。FY2018FY2020 净利润分别为 0.88/1.08/-0.67 亿美元，FY2020 年净利润为负主要系受收购 Finisar产生的收购费用所影响，毛利率也因此降低，由 FY2018 年的 39.9%降低至 FY2020 的34.4%。公司业绩该阶段进入调整期，期间通过收购 Finisar 以强化在光通信领域竞争实力。2020 年年 3 月月2021 年年 2 月月：期间股价最大涨幅达 344%，公司营收由 FY2020 的 23.58 亿美元增长至 FY2021 的 31.

51、06 亿美元，同比增速达 31.72%，增长主要系化合物半导体业务中 3D 传感业务快速增长以及光子解决方案业务受益于 Finiasr 并表等因素影响，公司在通信、消费电子、生命科学等终端市场的收入大幅度增长，通信市场光通信产品收入增长 30%，3D 传感产品的强烈需求推动消费电子产品收入增长 119%，生命科学市场收入增长 65%；FY2021 净利润达 2.98 亿美元，同比扭亏为盈，一方面系公司营收的提升，另一方面是上年因收购 Finisar 增加了大量的收购费用而导致毛利率水平较低，该年度毛利率显著回升，公司毛利率由 FY2020 年的 34.4%回升至 39.2%。2021 年年 2

52、 月至今月至今：期间股价最大跌幅达 53%，主要系供应链影响拖累公司业绩。根据FY3Q22 财报显示，公司营收由 FY2021M9 的 22.98 亿美元增长至 FY2022M9 的 24.30 亿美元，同比增速达 6%，增速较为平缓，增速平缓主要系受疫情及供应链影响，公司表示因供应链短缺对 FY3Q22 营收的负面影响达 0.65 亿美元，预计下一季度供应链带来的负面影响将提升至 1 亿美元；FY2022M9 净利润实现小幅度下降主要系公司研发费用及合并所耗费的交易费用的上升。图表图表21：II-VI 公司股价复盘公司股价复盘 资料来源：Wind，华泰研究 16 海外公司业绩海外公司业绩&股

53、价复盘：股价复盘：Lumentum Lumentum 公司前身之一 Uniphase 公司成立于 1979 年，另一前身 JDS 公司成立于 1982年，1999 年两家公司合并为 JDSU。2015 年，JDSU 拆分为 Lumentum（继承商业光学产品业务）和 Viavi Solutions（继承 JDSU 通讯业务）两家独立上市公司。Lumentum 拥有全球领先的 EEL 技术、VCSEL 技术和光通信激光器技术，初始聚焦于通信市场，2017 年将3D 传感应用扩展至移动设备后，逐渐发展为云和网络、3D 传感、先进制造等领域差异化产品提供商。近年来公司的重要收购包括 2018 年收购

54、当时全球第三大光器件厂商 Oclaro，以及 2021 年收购相关通信器件领先厂商 NeoPhotonics 等。下文中我们对 2015 年以来公司发展历程进行复盘，分析各阶段其业绩变化背后的驱动因素及股价表现：2015 年年 7 月至月至 2017 年年 7 月：月：期间公司股价最大涨幅达 346%，公司营收由 FY2015（截至2015 年 6 月 27 日的前 12 个月）的 8.37 亿美元增长至 FY2017 的 10.02 亿美元，对应期间 CAGR 为 9.4%，主要系公司电信&数据中心业务在全球宽带网络建设+超大规模数据中心向 100G 升级等因素带动下稳健增长，板块营收 FY

55、20152017 CAGR 为 11.6%；此阶段除光通信领域业务取得较好发展以外，公司 VCSEL 业务自 2017 年亦迎来收获期，2017年苹果发布的iPhone X首次搭载VCSEL芯片用于3D传感应用，主要供应商为Lumentum，市场对 Lumentum VCSEL 业务快速发展的预期也推升了 1H17 公司股价的快速上涨。2017 年年 8 月至月至 2018 年年 12 月：月：期间股价最大跌幅达 84%，公司股价在此阶段经历调整主要系：1）虽然 3Q17、4Q17（自然日历）Lumentum 工业&消费业务营收在 VCSEL 业务带动下环比快速提升（3Q17、4Q17 板块营

56、收分别为 0.5、2.2 亿美元，分别环比提升 217%、312%），但市场担忧 VCSEL 出货量可持续性，以及行业竞争加剧。1Q184Q18（自然日历）公司工业&消费业务板块营收分别为 0.9、0.8、1.3、1.2 亿美元，均未超过 4Q17 峰值水平；2）公司电信&数据中心业务受到中国市场需求放缓、下游客户去库存影响承压；3）市场担忧中美贸易摩擦或影响公司中国区业务。2018 年年 12 月至月至 2021 年年 1 月：月：期间股价最高涨幅 155%，公司 FY2021 营收为 17.43 亿美元，对应 FY20192021 CAGR 为 11.8%，增长主要系公司于 FY2019

57、完成对 Oclaro 的收购后带来的通信产品销售额增加以及公司 3D 传感产品移动设备渗透率提升。盈利方面，公司 FY20192021 净利润分别为-0.36/1.36/3.97 亿美元（FY2021 净利润包含 2.08 亿美元合并 Coherent 终止收益）。公司净利润增长主要系毛利率大幅增长，一方面公司收购 Oclaro后剥离数据中心收发模组转向数据中心芯片产品，另一方面利润率较高的产品如 3D 传感产品、电信泵浦激光器收入增加，公司毛利率由 FY2018 的 34.9%增长至 48.8%。2021 年年 2 月至今：月至今：股价处于较大波动，公司 FY2022M9 营收为 12.91

58、 亿美元，同比下降4.5%，主要系通信业务受供应链半导体短缺影响，公司预计供应短缺对 2Q22（自然日历）的收入预期的负面影响超过1亿美元。2021年11月公司于业绩会上宣布收购NeoPhotonics布局 400G+产品（硅光子学、窄线宽可调谐激光器、射频 IC 等），为下一代光网络市场机会做准备。17 图表图表22：Lumentum 公司股价复盘公司股价复盘 资料来源：Wind，华泰研究 18 高功率激光芯片：高功率激光芯片：国内头部厂商技术突破，国产替代加速国内头部厂商技术突破，国产替代加速 高功率半导体激光芯片作为光纤/固体激光器泵浦源的核心能量来源，是决定激光器性能及成本的核心元器件

59、。展望行业未来发展趋势，我们判断：1）随着激光器行业降本的持续推进，以及激光焊接、清洗、熔覆等新兴需求的涌现，我们认为激光器行业渗透率提升空间依旧广阔，有望带动上游半导体激光芯片市场规模持续增长。我们测算国内激光芯片（除光通信）市场规模有望由 2021 年的 9 亿元增长至 2023年的 17 亿元，对应 20212023 年 CAGR 为 33.3%；2）在下游激光器厂商降本诉求推动下，激光芯片向更高功率快速迭代，或带动行业门槛持续提升，头部厂商盈利能力预计维持高位；3）在光纤激光器行业国产替代持续推进，以及供应链安全诉求背景下，预计将进一步拉动国产激光芯片需求。随着长光华芯等高功率激光芯片

60、领域头部国产厂商技术的持续突破，技术实力已达到全球领先水平；客户方面，长光华芯等公司已切入锐科激光、创鑫激光等头部光纤激光器厂商，推动对 Osram、II-VI、Lumentum 等海外厂商进口替代的步伐。未来随着国产更高功率产品的导入以及新建产能的落地，有望加速国产份额提升，我们预计国产厂商份额有望由 2020年的 21%提升至 2025 年的 80%。高功率半导体激光芯片是决定激光器性能的核心元件高功率半导体激光芯片是决定激光器性能的核心元件 高功率高功率半导体激光芯片：激光器泵浦源核心上游半导体激光芯片：激光器泵浦源核心上游。高功率半导体激光器芯片可用于制造光纤激光器和固体激光器泵浦源，

61、其工作原理是通过对激光工作物质的激励和抽运激活粒子到高能级，从而实现粒子数反转。半导体激光泵浦源主要由 COS 芯片（激光芯片、热沉等）、壳体及其他材料组成，根据激光制造商情（2020 年 08 月刊 130 期），泵浦源成本可占光纤激光器总成本比例的 50%以上。图表图表23：半导体激光器芯片可用于制造光纤激光器泵浦源半导体激光器芯片可用于制造光纤激光器泵浦源 资料来源：光电汇光子产业研究中心，创鑫激光招股书，华泰研究 19 技术发展：技术发展：持续向更高功率快速迭代，行业门槛抬升持续向更高功率快速迭代，行业门槛抬升 光纤激光器厂商降本诉求推动下，高功率半导体激光芯片输出功率持续提升光纤激光

62、器厂商降本诉求推动下，高功率半导体激光芯片输出功率持续提升。伴随光纤激光器的国产替代加速与激烈市场竞争，激光器价格呈逐年下降趋势。根据2020 中国激光产业发展报告，以 6kw 激光器为例，2017 年国产及进口的平均价格分别为 75120、120180 万元，而 2019 年国产及进口的平均价格分别下降至 3040、5565 万元。通过提高单管芯片功率，可以显著减少芯片及配套器件的使用，降低泵源用的光学材料成本和结构成本。根据创鑫激光招股书，2017 年创鑫突破 12W 单管芯片泵源，使声光调 Q 脉冲光纤激光器自制泵源单位成本同比下降 42.43%，2018 年公司研发 18W 芯片泵源，

63、进一步使泵源单位成本同比下降 12.50%。图表图表24：光纤激光器价格下降明显光纤激光器价格下降明显 年份年份 功率功率 国产平均价格（万元）国产平均价格（万元）进口平均价格（万元）进口平均价格（万元）2017 年 100W 4 300 400 2019 年 1kW 35 56 3kW 1018 1522 6kW 3040 5565 10kW 70100 100130 资料来源：中国科学院武汉文献情报中心等，2020 中国激光产业发展报告，华泰研究 激光芯片厂商通过持续提升产品输出功率巩固竞争实力激光芯片厂商通过持续提升产品输出功率巩固竞争实力。以国产高功率半导体激光芯片厂商长光华芯产品发展

64、历程来看，长光华芯成立于 2012 年，成立之初研发出 13W 以上高亮度单管芯片；2019 年推出 15W 单管芯片，2020 年推出 18W、25W 单管芯片，2021 年实现 30W 单管芯片量产，产品向更高功率段持续快速迭代。图表图表25：长光华芯高功率单管芯片发展历程长光华芯高功率单管芯片发展历程 资料来源：长光华芯官网，华泰研究 20 市场空间：市场空间：2023 年年国内激光芯片（除光通信）市场规模国内激光芯片（除光通信）市场规模有望达有望达 17 亿元亿元 我们测算至我们测算至 2023 年，国内激光芯片（除光通信）市场规模有望由年，国内激光芯片（除光通信）市场规模有望由 20

65、21 年的年的 8.9 亿元增长亿元增长至至 17.3 亿元，对应亿元，对应期间期间 CAGR 为为 33.3%。我们基于如下假设：1)根据 2021 中国激光产业发展报告，2020 年国内光纤激光器出货量（工业用）为 56000台，其中 1-3kW、3-6kW、6-10kW 及 10kW 以上功率激光器出货量分别为38000/14000/2400/1600 台。我们认为 1-3kW 光纤激光器有望受手持激光焊接市场需求推动而实现快速增长，6kW 以上光纤激光器市场规模主要随高功率市场激光器需求持续增长，假设 20212023 年 1-3kW 同比增速分别为 90%/70%/60%，3-6kW

66、 同比增速分别为 95%/70%/60%，6-10kW 同比增速分别为 100%/95%/85%，10kW 以上同比增速分别为 120%/105%/100%，则我们预计 20212023 年国内光纤激光器出货功率同比增速分别为 96%/77%/69%。2)根据长光华芯招股书，截至 2021 年底公司单管芯片电光转换效率达 60%65%，产品技术水平与国外先进水平同步，我们保守估计 20212023 年国内光纤激光器电光转换效率保持 60%不变。根据创鑫激光招股书，公司合束器产品耦合输出总体合束效率超过 98%，耦合效率达国内先进水平，我们假设激光芯片耦合输出效率 20212023年保持稳定，维

67、持在 98%；3)激光芯片单瓦价格方面，根据长光华芯招股书，公司 2020 年及 1H21 单管芯片单价分别为 18.95/14.1 元，单管芯片平均功率分别为 15W/18W，即 2020/2021 年单瓦价格分别为 1.26/0.78 元（2021 年以 1H21 价格为代表），对应的 2021 年同比降幅为 38%。未来来看，我们认为中游激光器厂商基于降本角度的考虑，以及在高功率半导体激光芯片规模化量产、技术突破下单瓦价格预计保持下降趋势；降幅方面，我们认为经历近年国内激光芯片价格的快速下行，以及随着激光芯片向更高功率发展背景下，行业出货结构或向更高价值量产品倾斜，我们预计 202220

68、23 年激光芯片单瓦价格降幅或较 2021 年趋缓，假设分别同比下降 20%/15%；4)根据 Laser Focus World 数据，2020 年工业用激光器占比、非工业用激光器占比（除光通信）分别为 39%、36%。工业用激光器方面，我们认为行业市场规模有望在激光焊接、激光清洗等新兴应用快速发展下保持稳健增长，预计 20212023 年国内工业用激光器占比分别为 40%/41%/42%。非工业用激光器方面，我们假设 20212023年占比保持稳定，分别为 37%/36%/35%；基于以上假设，我们测算 20212023 年国内激光芯片（除光通信）市场规模分别为8.9/12.3/17.3

69、亿元，对应期间 CAGR 为 33.3%。21 图表图表26：国内激光芯片（除光通信）市场规模定量测算国内激光芯片（除光通信）市场规模定量测算 单位单位 2020A 2021E 2022E 2023E 光纤激光器出货量（工业用）台 56,000 107,820 185,726 302,388 yoy%93%72%63%1-3kW 台 38,000 72,200 122,740 196,384 yoy%90%70%60%3-6kW 台 14,000 27,300 46,410 74,256 yoy%95%70%60%6-10kW 台 2,400 4,800 9,360 17,316 yoy%10

70、0%95%85%10kW 台 1,600 3,520 7,216 14,432 yoy%120%105%100%光纤激光器出货功率估算 kW 177,400 347,890 615,797 1,038,632 yoy%96%77%69%平均功率 kW/台 3.17 3.23 3.32 3.43 光纤激光器转换效率%60%60%60%60%所需泵浦源功率 kW 295,667 579,817 1,026,328 1,731,053 激光芯片耦合输出效率%98%98%98%98%所需激光芯片总功率 kW 301,701 591,650 1,047,274 1,766,381 激光芯片单 W 价格

71、元/W 1.26 0.78 0.63 0.53 yoy -38%-20%-15%激光芯片市场规模（工业用）亿元 3.8 4.6 6.6 9.4 yoy%22%42%43%工业用激光器占比%39%40%41%42%非工业用激光器占比（除光通信）%36%36%36%36%激光芯片市场规模（合计，除光通信）亿元 7.3 8.9 12.3 17.3 yoy%21.5%38.2%40.0%备注：暂无 2021 年光纤激光器出货量数据，故 2021 年数字为估算值 资料来源：中国科学院武汉文献情报中心等，2021 中国激光产业发展报告，长光华芯招股说明书，华泰研究预测 竞争格局：海外起步早竞争格局：海外起

72、步早，国产厂商国产厂商逐渐赶超，逐渐赶超，长光华芯系国内厂商份额第一长光华芯系国内厂商份额第一 2020 年国产高功率激光芯片年国产高功率激光芯片份额份额占比占比超超 20%。高功率半导体激光芯片方面，美国和欧洲起步较早，技术上具备领先优势，传统国际巨头包括 II-VI、Lumentum、ams Osram、IPG等（其中 IPG 主要为自用）；国内半导体激光芯片行业随着技术的不断突破，处于快速发展期，主要厂商包括长光华芯、武汉锐晶、度亘激光、华光光电、深圳瑞波等。根据长光华芯招股书测算，2020 年长光华芯、武汉锐晶占国内高功率半导体激光芯片市场份额分别达13.4%/7.4%，国产率近 21

73、%。我们认为未来在长光华芯、武汉锐晶等公司持续开拓下，半导体激光芯片国产化进程有望持续迈进。图表图表27：2020 年高功率半导体激光芯片国产率接近年高功率半导体激光芯片国产率接近 21%资料来源：长光华芯招股书，华泰研究 13.4%7.4%79.2%长光华芯武汉锐晶II-VI、Lumentum、ams Osram等 22 图表图表28：高功率激光芯片产业链梳理高功率激光芯片产业链梳理 资料来源：各公司官网，华泰研究 23 高速率高速率激激光芯片：低端市场国产化成熟；中高端市场渐次突破光芯片：低端市场国产化成熟；中高端市场渐次突破 高速率激光芯片作为光模块发射端核心元器件，很大程度上决定了光模

74、块的传输速率。展望高速率激光芯片行业未来，我们判断：1）行业出货结构向行业出货结构向 25G 及以上及以上速率芯片进一步倾斜。速率芯片进一步倾斜。在数通以及电信市场需求的拉动下，我们测算全球高速率激光芯片市场规模将由 2021 年的 11 亿美元提升至 2025 年的 19亿美元，对应期间 CAGR 为 14%；其中 25G 及以上速率芯片市场规模预计由 2021 年的 8 亿美元提升至 2025 年的 17 亿美元，对应期间 CAGR 为 20%，出货金额的占比有望由 2021 年的 73%提升至 2025 年的 90%，有望实现超越行业的增长，我们认为驱动因素主要系全球移动通信、数据中心等

75、领域通信系统向更快传输速率升级背景下，更高速率的激光芯片需求有望快速释放。2）2.5G、10G 芯片部分市场已实现芯片部分市场已实现进口进口替代替代，未来，未来国产厂商国产厂商有望突破有望突破 25G 核心市场核心市场。2.5G及以下光芯片方面，我国已基本实现国产化；在 10G 芯片方面，源杰科技等国产厂商已在部分细分市场取得领先的份额，但部分较高技术门槛市场仍依赖进口。25G 及以上市场为我国国产化薄弱环节，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%。我国厂商在应用于 5G 基站前传光模块的 25G DFB 激光器芯片有所突破，数据中

76、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。高速率激光芯片：光通信系统核心上游元器件高速率激光芯片：光通信系统核心上游元器件 高速高速率激光芯片率激光芯片：光通信系统光通信系统发射端发射端核心上游元器件核心上游元器件，为系统带宽的决定因素之一，为系统带宽的决定因素之一。根据源杰科技招股书，光通信系统中的光芯片包括激光器芯片与探测器芯片，在光通信的产业链中，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，

77、将光信号转换为电信号。本章中我们重点讨论发射端中的高速率激光芯片，作为实现电信号转换为光信号的核心上游元件，高速率激光芯片是决定信息传输速度和网络可靠性的关键元件之一。行业未来有望向更高调制速率发展行业未来有望向更高调制速率发展。调制速率是衡量高速率激光芯片性能的核心指标之一，其指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数变化的次数，它是对符号传输速率的一种度量。光芯片的调制速率较大程度上决定了光模块向高速率演进的速度。按照调制速率的不同，高速率激光芯片可分为 2.5G、10G、25G 及以上各速率光芯片，光芯片调制速率越高，对应的光模块单位时间传输信号量越大。随着更高速率光模

78、块的持续发展，预计将带动更高速率激光芯片需求的释放。24 图表图表29：全球高速光模块占比有望持续提升全球高速光模块占比有望持续提升 资料来源：LightCounting，华泰研究 定量测算：定量测算：2025 年全球高速率激光芯片市场规模有望突破年全球高速率激光芯片市场规模有望突破 19.37 亿美元亿美元 我们基我们基于源杰科技于于源杰科技于 2022 年年 5 月月 7 日发布的第一轮审核问询函回复中的测算，得到日发布的第一轮审核问询函回复中的测算，得到 2021年全球高速率激光芯片市场规模为年全球高速率激光芯片市场规模为 11.38 亿美元，预计至亿美元，预计至 2025 年将增长至年

79、将增长至 19.37 亿美元，亿美元，对应对应 20222025 年年 CAGR 为为 14.22%。具体假设如下：根据 LightCounting 数据：5)2021 年全球 2.5G 及以下光模块市场规模约 5.58 亿美元，其中数据中心市场/接入网市场（包含光纤接入和 4G/5G 移动通信网络）分别约 1.24/4.34 亿美元；10G 光模块市场规模约 14.40 亿美元，其中数据中心市场/接入网市场分别约 6.00/8.41 亿美元；25G 及以上速率光模块市场规模约 67.22 亿美元，其中数据中心市场/接入网市场分别约 41.71/25.51 亿美元。6)预测至 2025 年，全

80、球 2.5G 及以下光模块市场规模约 0.46 亿美元，其中数据中心市场/接入网市场分别约 0.41/0.05 亿美元；10G 光模块市场规模约 11.90 亿美元，其中数据中心市场/接入网市场分别约 2.66/9.24 亿美元；25G 及以上速率光模块市场规模约 140.11 亿美元，其中数据中心市场/接入网市场分别约 86.03/54.08 亿美元。根据源杰科技回复意见中的数据：7)2.5G 光芯片、10G 光芯片、25G 及以上光芯片对应的光模块毛利率分别为 25%、25%和 30%；8)直接材料占光模块成本比例为 80%；9)光芯片（含发射芯片+探测芯片）及组件占数据中心光模块材料比例

81、为 50%，光芯片（含发射芯片+探测芯片）及组件占接入网光模块材料比例为 85%；10)光芯片（含发射芯片+探测芯片）占光芯片及组件材料比例为 70%。0%20%40%60%80%100%200022E2023E2024E2025E2.5G光模块10G光模块25G光模块100G光模块200G光模块400G光模块600G及以上光模块 25 基于以上假设，我们测算 2021 年全球光芯片（含发射芯片+探测芯片）市场规模为 22.75亿美元，其中，2.5G 光芯片/10G 光芯片/25G 及以上光芯片市场规模分别为 1.81/4.26/16.68亿美元。预

82、计 2025 年全球光芯片（含发射芯片+探测芯片）市场规模为 38.74 亿美元，其中，2.5G 光芯片/10G 光芯片/25G 及以上光芯片市场规模分别为 0/3.86/34.88 亿美元。图表图表30：全球不同速率光芯片全球不同速率光芯片（含发射芯片（含发射芯片+探测芯片）探测芯片）市场规模定量预测市场规模定量预测 项目 单位 2.5G 光芯片 10G 光芯片 25G 及以上 合计 光模块 2021 年光模块全球市场规模 亿美元 5.58 14.4 67.22 87.20 其中：数据中心光模块 亿美元 1.24 6 41.71 48.95 接入网光模块 亿美元 4.34 8.41 25.5

83、1 38.26 2025 年光模块全球市场规模 亿美元 0.46 11.9 140.11 152.47 其中：数据中心光模块 亿美元 0.41 2.66 86.03 89.10 接入网光模块 亿美元 0.05 9.24 54.08 63.37 对应光芯 片及组件 光模块毛利率-25%25%30%-直接材料占光模块成本比例-80%-光芯片及组件占数据中心光模块材料比例-50%-光芯片及组件占接入网光模块材料比例-85%-对 应 光 芯片 光芯片占光芯片及组件材料比例-70%-2021 年光芯片全球市场规模 亿美元 1.81 4.26 16.68 22.75 2025 年光芯片全球市场规模 亿美元

84、 0.00 3.86 34.88 38.74 资料来源：源杰科技招股书，lightcounting，华泰研究 2025 年全球高速年全球高速率激光芯片市场规模有望突破率激光芯片市场规模有望突破 19.37 亿美元。亿美元。高速率激光芯片市场规模方面，根据德科立公司于 2022年 4月 20日发布的第二轮审核问询函的回复，德科立公司 2021年采购的 25G DML 发射芯片与 APD 接收光芯片单价分别为 106.04/106.22 元，单价较为接近，我们基于此假设高速率激光芯片与探测芯片价值量相等，即高速率激光芯片市场规模占上文中测算的光芯片（含发射芯片+探测芯片）市场规模的一半，得到全球高

85、速率激光芯片市场规模有望由 2021 年的 11.4 亿美元提升至 2025 年的 19.4 亿美元，期间 CAGR 为14%；其中 25G 及以上速率芯片市场规模预计由 2021 年的 8.34 亿美元提升至 2025 年的17.44 亿美元，对应期间 CAGR 为 20.25%，出货金额的占比有望由 2021 年的 73%提升至2025 年的 90%，有望实现超越行业的增长。竞争格局：部分竞争格局：部分 2.5G/10G 市场已实现国产化，市场已实现国产化，25G 市场进口替代空间广阔市场进口替代空间广阔 部分部分 2.5G/10G 市场已实现国产化，市场已实现国产化，25G 市场进口替代

86、空间广阔。市场进口替代空间广阔。海外光通信企业凭借先发优势积累核心技术及生产经验，逐步实现产业闭环建立起较高的行业壁垒。国内方面，近年来伴随相关产业政策的扶持以及企业加大创新投入，逐渐涌现出源杰科技、云岭光电、武汉敏芯等一批优秀光芯片国产企业。当前 2.5G/10G 激光芯片已实现国产化突破，25G及以上高速率光芯片国产化率仍多依赖进口，未来伴随国产厂商技术的进一步提升，对高速率光芯片的进口替代有望持续推进。2.5G 及以下产品及以下产品已实现已实现国产化国产化。2.5G 及以下速率光芯片方面，我国光芯片企业已基本掌握核心技术，2.5G 光芯片市场已基本实现国产化。根据 ICC 统计，2021

87、 年全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市场中，国产厂商占比较高，其中，占比超过 10%的较为领先的厂商包括武汉敏芯（份额为 17%）、中科光芯（份额为 17%）、光隆科技（份额为 13%）、光安伦（份额为 11%）。26 图表图表31：2021 年年全球全球 2.5G 及以下及以下 DFB/FP 激光器芯片市场份额激光器芯片市场份额 资料来源：ICC，源杰科技招股书，华泰研究 10G 产品在部分领域已取得国产化突破。产品在部分领域已取得国产化突破。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。根据 ICC 统计，2021 年全球

88、10G DFB激光器芯片市场中，较为领先的厂商包括源杰科技（份额为 20%）、住友电工（份额为 15%）。但另一方面，部分 10G 光芯片产品性能要求较高、难度较大，如 10G VCSEL/EML 激光芯片等，国产化率不到 40%（ICC 数据）。图表图表32：2021 年年全球全球 10G DFB 激光器芯片市场份额激光器芯片市场份额 资料来源：ICC，源杰科技招股书，华泰研究 25G 及以上速率产及以上速率产品品进口替代空间广阔进口替代空间广阔。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 25

89、G 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仅为 5%。17%17%13%11%9%7%4%22%武汉敏芯中科光芯光隆科技光安伦仕佳光子源杰科技中电13所其他20%15%6%6%6%4%2%41%源杰科技住友电工云岭光电中电13所中科光芯三菱电机武汉敏芯其他 27 图表图表33：光通信芯片产业链图谱光通信芯片产业链图谱 资料来源：各公司官网，华泰研究 EMLII-VI（IIVI US）MACOM（MTSI US）Lumentum（LITE US）B

90、roadcom（AVGO US）Sumitomo（58020 JP）Mitsubishi（MIELF US）Neophotonics（NPTN US）Source Photonics（未上市）光迅科技（002281 CH）华为（未上市）海信宽带（未上市）Lumentum（LITE US）跃岭股份（002725 CH）中科光芯（未上市）联亚光电（未上市）源杰科技（未上市）武汉敏芯（未上市）云岭光电（未上市）FP激光器芯片激光器芯片产业链产业链DFBVCSELII-VI（IIVI US）MACOM（MTSI US）Lumentum（LITE US）Broadcom（AVGO US）光迅科技（002

91、281 CH）德明利（001309 CH）全新光电（未上市）晶元光电（未上市）瑞识科技（未上市）柠檬光子（未上市）新亮智能（未上市）长瑞光电（未上市）博升光电（未上市）仟目激光（未上市）华芯半导体（未上市）老鹰半导体（未上市）II-VI（IIVI US）Lumentum（LITE US）Neophotonics（NPTN US）Source Photonics（未上市）仕佳光子（688313 CH）源杰科技（未上市）武汉敏芯（未上市）云岭光电（未上市）光安伦（未上市）艾锐光电（未上市）28 光探测芯片：光通信较成熟，光探测芯片：光通信较成熟，SPAD/SiPM 国产化有望从国产化有望从 1 到

92、到 N 车载激光雷达有望为光探测芯片行业带来新的发展机遇车载激光雷达有望为光探测芯片行业带来新的发展机遇。目前光探测芯片已广泛应用于手机、光通信、智能家电（扫地机器人等）等场景，随着车载激光雷达产业的快速发展，我们认为光探测芯片作为激光雷达接收端核心元器件，有望迎来新的发展机遇。从技术方案来看，SPAD/SiPM 相比 APD 具有更强的探测灵敏度（倍增能力），同时 SiPM 为阵列形式更易于与阵列光源相匹配，且更易集成 CMOS 工艺降低成本，故 SPAD/SiPM 有望是激光雷达接收端芯片的未来之选。衬底材料方面，出于成本优势及技术成熟度考量，硅基材料在目前及未来一段时间内引领市场。光通信

93、用光通信用 APD/PIN 已实现国产化已实现国产化，国内厂商有望在，国内厂商有望在 SPAD/SiPM 实现国产化从实现国产化从 1 到到 N 的突的突破。破。目前我国在光通信用 APD/PIN 市场已实现国产化突破；相比之下，根据 QYResearch数据，2020 年全球 SiPM 市场上安森美、滨松、索尼等头部厂商市占率合计 83%，市场集中度高，我国国产厂商目前尚未在 SPAD/SiPM 等市场形成大规模供货。展望未来，我们判断国内 SPAD/SiPM 厂商随着技术的不断成熟，或从消费电子（手机、扫地机器人）等市场率先实现进口替代；随着国产厂商产品的量产性能、良率趋于成熟，有望进一步

94、向车载激光雷达等高端市场渗透。光探测芯片：探测器核心元件，实现光信号转换为电信号光探测芯片：探测器核心元件，实现光信号转换为电信号 光电探测器主要实现光信号向电信号转换，光探测芯片是其中核心。光电探测器主要实现光信号向电信号转换，光探测芯片是其中核心。光电探测器能够检测光信号并完成光信号向电信号的转换，具体而言，光通信系统传输信号时，发射端通过激光器芯片进行电光转换，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。光探测芯片是光电探测器内部的核心元器件，因器件结构的不同，使得由其构成的探测器在应用领域上有所区别。光电探测器广泛应用于军用与民用领域，我们重点关注光通

95、信和激光雷达应用。光电探测器广泛应用于军用与民用领域，我们重点关注光通信和激光雷达应用。光电探测器在军用以及民用领域均有广泛用途，可以应用在光通信、自动驾驶（激光雷达）、消费电子、医疗器械、物联网、检验检测、安防等领域。本篇报告中我们主要讨论其在光通信和车载激光雷达等民用领域中的应用。根据 2022 年维科网及前瞻产业研究数据，光器件在光模块中成本占比 73%，而在光器件中，光接收次模块 ROSA（以探测芯片为主）成本占比32%。根据 2022 年 Icbank 半导体行业观察数据，光探测芯片在激光雷达的成本中占20%30%。图表图表34：光探测芯片下游应用多点开花光探测芯片下游应用多点开花

96、资料来源：新思界，QYResearch，华泰研究 29 技术发展：技术发展：APD 向向 SPAD 发展；材料以硅基为主发展；材料以硅基为主 以器件结构方案分类：以器件结构方案分类：APD 主导现行应用，激光雷达未来趋于主导现行应用，激光雷达未来趋于 SPAD 光探测芯片可分为光探测芯片可分为 PIN、APD、SPAD、SiPM 四类。四类。依据器件结构方案可以将光探测芯片分为 PIN-PD 光电二极管、APD 雪崩二极管、SPAD 单光子雪崩二极管以及 SiPM（或称MPPC，滨松根据其原理命名）硅光电倍增管等。PIN、APD 工作在线性模式下，偏置电压低于雪崩电压，对入射光电子起到线性放大

97、作用，增益能力较低；SPAD、SiPM（SPAD的一种阵列衍生）工作在盖革模式下，该模式偏置电压高于雪崩电压，增益能力高，单个光子吸收即可使探测器输出电流达到饱和。图表图表35：光探测芯片以器件结构分类方案对比光探测芯片以器件结构分类方案对比 不同器件结构光探测芯片方案对比不同器件结构光探测芯片方案对比 类型类型 PIN Photodiode APD Hybrid Device（APD/Photodiode+TIA)SPAD SiPM/MPPC（滨松的命（滨松的命名）名）增益能力增益能力 1（无）10-100 100 106 106 探测范围探测范围 短距离 中长距离 短长距离 中长距离 中长

98、距离 电路结构电路结构 复杂 复杂 简单 复杂 简单 成本成本 高系统成本，低探测成本 高系统成本，高探测成本 低系统成本，高探测成本 高系统成本，高探测成本 低系统成本，中等探测成本 设计冗余设计冗余 信号完整性 信号完整性和温度补偿 信号完整性或温度补偿 信号完整性和淬火电路 温度补偿 光谱范围光谱范围 硅 基 最 高1200nm，InGaAs 最高 2.6um 硅基最高 1150nm，InGaAs 最高1700nm 硅基最高 1050nm，InGaAs最高 1600nm 硅基最高 1150nm，InGaAs 最高1700nm 最高 950nm 探测速度探测速度 快 快 慢，受限于 TIA

99、 快 中等 工作电压工作电压 10V 150V 10000W/mm2 1000W/mm2 亮度 1MW/mm2-球面度 10kW/mm2-球面度 光束发散角 650（椭圆）2525（圆）光束整形 复杂 简单 波长范围 800-1100nm（砷化镓衬底）1300-1600nm（磷化铟衬底）800-1100nm（砷化镓衬底）标准波长 905nm 940nm 波长漂移 0.3nm/0.06nm/探测范围 中-远 近-中 资料来源：Power Electronics，华泰研究 从各公司公开资料来看，EEL 方面，欧司朗产品最高功率密度接近 60000W/mm2；VCSEL芯片方面，海外厂商 Lumen

100、tum 2022 年 4 月发布 M51-100 产品最高功率密度超过1400W/mm2，国内厂商长光华芯的投资者关系活动记录表（5 月）显示公司 VCSEL 功率密度已达 1200W/mm2。伴随 VCSEL 供应商不断改进多结 VCSEL 技术，VCSEL 亮度有望继续缩小与 EEL 的差距，依靠其低成本优势获取广泛市场。图表图表48：纵慧芯光纵慧芯光 5 结结 VCSEL 性能表现性能表现 图表图表49：Lumentum M51-100 产品，功率密度超过产品，功率密度超过 1400W/mm2 资料来源：纵慧芯光VCSEL 应用：从消费电子到汽车电子（2021 年 9 月），华泰研究 资

101、料来源：Lumentum 官网，华泰研究 37 竞争格局：竞争格局：Lumentum、II-IV 主导市场，国内厂商渐突围主导市场，国内厂商渐突围 国内厂商国内厂商研发与制造研发与制造水平水平与国际与国际领先领先水平水平尚有尚有一定差距一定差距，国产化替代进程有望持续推进，国产化替代进程有望持续推进。目前，海外龙头 Lumentum、II-IV 凭借技术优势主导芯片市场，根据 Yole 数据，Lumentum、II-IV 两家公司 2019、2020 年市场份额合计占比分别为 67.7%和 79.6%。在生产模式上，Lumentum 将外延环节外包，II-VI 自产外延片。国内传感应用类 VC

102、SEL 企业主要包括长光华芯、纵慧芯光、睿熙科技、博升光电、柠檬光子、瑞识科技等，多为创业型企业，其中长光华芯等头部厂商采用 IDM 模式，打造核心竞争力。图表图表50：Lumentum、II-IV 占据市场主要份额占据市场主要份额 资料来源：Yole，华泰研究 图表图表51：国内传感国内传感 VCSEL 芯片主要厂商芯片主要厂商 公司名称公司名称 彭博代码彭博代码 公司简介公司简介 长光华芯 688048 CH 长光华芯成立于 2012 年，主要致力于高功率半导体激光器芯片、高速光通信半导体激光芯片、高效率半导体激光雷达 3D 传感芯片及相关光电器件和应用系统的研发生产和销售。公司建设 6

103、英寸 VCSEL 工艺平台和生产线，外延生长、晶圆制造和封装测试车间具备了芯片制造自主可控的能力。纵慧芯光 未上市 纵慧芯光成立于 2015 年，主要研发生产高功率和高速率 VCSEL 芯片、器件及模组等产品，公司 2019 年建成 6 英寸外延生产线，2021 年通过 IATF16949 认证，实现汽车级产品批量出货。睿熙科技 未上市 睿熙科技成立于 2017 年，是 VCSEL 产品设计制造的先进企业，产品定位高端市场，覆盖消费电子、数据通信、车载三大领域。公司车载领域产品能量转换效率可达 35%+，功率达 1000W，已合作全球知名车载镜头供应商。博升光电 未上市 博升光电成立于 201

104、8 年底，是技术领先的光电半导体高科技企业，致力于为 5G 光通信、智能汽车、消费电子、智能物联网等企业，提供下一代高性能 VCSEL 光芯片解决方案。公司 940/905nm VCSEL 阵列可实现 400W 峰值功率。柠檬光子 未上市 成立于2018年，是一家提供一站式激光芯片及光源解决方案的高科技企业。公司产品包括半导体激光芯片和激光引擎，940nm VCSEL芯片可实现 48%光电转换效率。瑞识科技 未上市 瑞识科技成立于 2018 年初，自成立以来已申请国内和美国发明专利 40 余项，核心技术全面自主可控。瑞识已量产多款高性能 VCSEL芯片产品、光学集成光源产品和光模块产品。根据官

105、网信息，公司激光雷达产品为高芯占比封装、业界最小封装尺寸。新亮智能 未上市 新亮智能成立于 2006 年，公司以国际先进 VCSEL 技术为基础，打造以 VCSEL 芯片为核心的光子芯片 IDM 模式和完整生态链，为消费电子、光通信、工业加工、车载/航空等应用提供核心一站式产品及解决方案。威科赛乐 未上市 威科赛乐成立于 2018 年 1 月，由广东先导集团与重庆万林投资公司共同出资打造，拥有完整的技术团队及先进的砷化镓、磷化铟外延片，激光器芯片制造技术和生产设备，公司 VCSEL 芯片主要应用于 3D 成像、人脸识别、AR/VR、无人驾驶、5G 通讯等。老鹰半导体 未上市 老鹰半导体成立于

106、2018 年，从事新型半导体材料设计、研发及封装加工。汽车电子方面，公司三结、五结 VCSEL 斜率效率分别达到 3.2 与 4.7，实现几百瓦甚至上千瓦每平方毫米的大功率输出。华芯半导体 未上市 华芯半导体成立于 2015 年，主要产品为高亮度 LED、蓝绿光半导体激光管、垂直腔面发射(VCSEL)光子芯片、DFB 光子芯片、EML光子芯片以及高亮度半导体激光芯片等。资料来源：各公司官网，华泰研究 38 VCSEL 产业链梳理产业链梳理 VCSEL 产业链主要由结构设计、外延生长、晶圆制造、封装测试四个环节组成，产业链高度细分、专业化程度高、拥有较高的技术门槛。相较边发射激光器在光刻、镀膜等

107、环节的核心工艺门槛，VCSEL 的多层外延结构对外延环节的技术要求很高。目前海外厂商在产业链各环节占据主导地位，国内厂商不断跟进。图表图表52：VCSEL 产业链全景图产业链全景图 资料来源：各公司官网，麦姆斯咨询，华泰研究 39 硅光芯片：硅光芯片：光子集成大势所趋光子集成大势所趋，海外巨头领先布局海外巨头领先布局 硅光芯片具有高集成度、低成本、高速光运输的特点，在光子集成化背景下发展前景广阔。硅光芯片下游应用场景丰富，主要可以分为三大应用领域：连接（用于数据中心和电信领域的光通信连接）、传感（用于环境测量或识别，如激光雷达）和计算（用于新一代计算的量子光学），目前硅光芯片多用于光通信领域，

108、未来有望在 FMCW 激光雷达、光子计算等领域进一步延拓。硅光产业链方面，目前海外厂商占主导地位，国内厂商仍处于持续跟进的阶段，我国在硅光器件研究方面与国际先进国家同时起步，研究水平也相当，但在硅光芯片产业化发展和产业链方面，国内厂商与海外头部厂商仍有较大差距。光子芯片：以光波为载体，具备高速度、高并行性、高带宽、低损耗特点光子芯片：以光波为载体，具备高速度、高并行性、高带宽、低损耗特点 光子集成大势所趋，光子集成大势所趋，硅光芯片硅光芯片发展前景广阔发展前景广阔。光子芯片根据基材的不同，大致可分为两类：一种是在以 InP 为代表的“有源材料”上集成制作元件的光芯片；另一种则是在以硅为代表的“

109、无源材料”上制作的，即硅光芯片。硅光是以硅光子学为基础的低成本、高速的光通信技术，利用基于硅材料的 CMOS 微电子工艺实现光子器件的集成制备，融合了 CMOS技术的超大规模逻辑、超高精度制造的特性以及光子技术超高速率、超低功耗的优势，把原本分离器件众多的光、电元件缩小集成到至一个独立微芯片中，实现高集成度、低成本、高速光传输。与分立器件光模块相比，硅光子器件无需 ROSA 或 TOSA 封装，集成度更高，更加适应未来高速流量传输处理需要，与此同时更紧密的集成方式降低了光模块的封装和制造成本，基于以上优势，硅光芯片技术广受关注。图表图表53：硅基光电子集成芯片概念图硅基光电子集成芯片概念图 图

110、表图表54：光收发模块光收发模块结构图结构图 资料来源：Intel 官网，华泰研究 资料来源：腾景科技招股书，华泰研究 硅光技术的发展可以分为三个阶段：硅光技术的发展可以分为三个阶段：硅基器件逐步取代分立元器件，即用硅制造光通信底层器件，达到工艺的标准化。集成技术从耦合集成向单片集成演进，实现部分集成，再把这些器件通过不同器件的组合，集成不同的芯片。光电一体技术融合，光电全集成化，单芯片光电处理，最低延时，最佳体验。目前在世界范围内，硅光技术处于集成技术从耦合集成向单片集成演进的第二阶段，目前在光通信系统中混合集成使用较多，还未实现光电全集成化，但单片集成也已经进入量产。硅光芯片下游应用多点开

111、花硅光芯片下游应用多点开花 硅光芯片硅光芯片当前主要应用于光通信等领域当前主要应用于光通信等领域 下游下游应用领域广泛，预计硅光芯片全球市场规模应用领域广泛，预计硅光芯片全球市场规模 20202025 年年 CAGR 为为 52.4%。硅光芯片是基于硅晶圆开发出的光子集成芯片，在尺寸、速率、功耗等方面具有独特优势，可广泛应用于光通信（5G）、数据中心、人工智能、医疗检测、高阶计算、自动驾驶、国防等领域。根据 Yole 预测，全球硅光市场规模有望从 2019 年的 4.8 亿美元增长至 2025 年的 39.5亿美元，20202025 年 CAGR 达 52.4%。40 光通信为硅光芯片最主要下

112、游市场光通信为硅光芯片最主要下游市场。细分来看，Yole 预计至 2025 年，数据中心收发器/长途收发器/5G 收发器领域市场规模预计分别为 36.0/1.9/0.6 亿美元，占硅光芯片市场总规模比例分别为 91.1%/4.7%/1.5%，为硅光前三大主要应用市场，均属于光通信领域。图表图表55：硅光芯片市场规模结构（百万美元）硅光芯片市场规模结构（百万美元）资料来源：Yole，华泰研究 5G 时代带来时代带来数据流量数据流量快速快速增长增长，硅光芯片硅光芯片以低成本解决传输速率问题以低成本解决传输速率问题。数据中心处理高速率流量需求不断的提升对光通信性能提出了更高要求，要求光通信行业技术持

113、续迭代升级以提高光通信产品的适应性和技术性。原有的-V 族半导体激光芯片成本较高，并且能承受的调制带宽受限，50Gbps 成为单通道传输速率瓶颈，无法满足更高带宽的需求。与传统光模块方案相比，硅光芯片将多路激光器、调制器、探测器等光/电芯片都集成在硅光芯片上，硅光模块在高速率下，仍具有器件小、稳定性强和硅材料能耗低的特性，较传统光模块具有一定优势，硅光子技术能够解决 400G 通信时代需要面对的 PAM4 电调制方案带来的巨大损耗和 8*50G 的 QSFP-DD 方案引发的器件数量增加与工作带来温度提升带来的温漂等挑战性问题。硅光方案目前被部分数据中心所采用，硅光产业有望得到快速发展。图表图

114、表56：5G 和数据中心和数据中心的的光学解决方案面临的挑战光学解决方案面临的挑战 资料来源：SiFotonics，华泰研究 05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,50020192025E数据中心收发器长途收发器光互连自动驾驶激光雷达免疫检测光纤陀螺仪5G收发器 41 硅光硅光 FMCW 或将成为激光雷达优质解决方案或将成为激光雷达优质解决方案 硅光以其集成化优势，有效解决硅光以其集成化优势，有效解决 FMCW 可靠性验证难度大、成本较高的问题。可靠性验证难度大、成本较高的问题。FMCW 路线的兴起与硅光技术的发展密不可分，早期的 FMCW 激光雷达

115、都是由各种分立器件堆叠起来，组件调试和器件成本都非常高，很难达到大规模商业化落地需求。但随着硅半导体产业的成熟，基于硅 CMOS 半导体生态发展起来的硅光技术平台，可有效把这些分立的器件集成到同一块芯片上，乃至理想状态下在 FMCW 中能将光学镜头和扫描部件芯片化，保障性能的同时降低成本，有望有效解决 FMCW 解决方案的可靠性验证难度大、成本较高的问题。芯片级封装、图像级分辨率，硅光 FMCW 有望成为激光雷达关键技术路径之一。硅光硅光 FMCW 有望随着硅光技术的不断发展实现产品量产。有望随着硅光技术的不断发展实现产品量产。Aeva、Mobileye 以及 Aurora（收购 Blackm

116、ore）是三家硅光芯片+FMCW 技术路线的激光雷达代表企业。2021 年 Mobileye宣布将自主研发硅光芯片+FMCW（调频连续波）技术路线，计划 2025 年量产。2022 年Avea 发布首款汽车级 4D 激光雷达传感器 Aeries II，将关键的激光雷达光通信收发模块集成到硅光子芯片中，并通过 FMCW 技术直接获取 500 米内的物体移动速度。在中国市场，洛微科技（LuminWave）也已经进入产品化和验证阶段，2021 年发布第二代 FMCW 光引擎模组。图表图表57：Aeries II 物体检测与分类物体检测与分类 图表图表58：Aeries II 相机级超分辨率相机级超分

117、辨率 资料来源：Aeva 官网，华泰研究 资料来源：Aeva 官网，华泰研究 光子计算：硅光子用于量子信息处理光子计算：硅光子用于量子信息处理 以硅光芯片为基础的光计算有望逐步取代电子芯片计算场景。以硅光芯片为基础的光计算有望逐步取代电子芯片计算场景。据 OpenAl 统计，自 2012 年以来，每 3-4 个月人工智能的算力需求将翻倍，摩尔定律带来的算力增长已无法满足需求，硅光芯片更高计算密度与更低能耗的特性能有效的解决极致算力的应用需求。在数据搬运方面，光通信具有较大的优势；运行速率方面，目前大数据 AI 以线性运算为主，光的矩阵乘法并行能力较强，延时低于电芯片，并且在传播的过程中不会发热

118、。根据达摩院预测，未来 5-10 年以硅光芯片为基础的光计算将逐步取代电子芯片的部分计算场景。硅光芯片的核心挑战硅光芯片的核心挑战源于源于产业链产业链以及以及工艺水平。工艺水平。（1）硅光芯片的设计、量产、封装等未形成标准化与规模化，导致其在产能、成本、良率上的优势还未显现；（2）光计算领域的挑战是精度低于电子芯片，应用场景受到限制，算力也要求更高的集成度，使得整体的商业化过程较为漫长。为了尽快突破上述瓶颈，硅光器件预计呈现两大趋势：协同封装与芯片整合。协同封装是通过 TSV 封装的形式，将 CMOS 芯片与光学芯片整合在一起，硅光与采用 TSV 接口的 CMOS 芯片共同集成将成为必然，多家

119、公司（如曦智科技、Ayar Labs 和Lightmatter 公司）正在为高光子集成做铺垫；芯片整合则是完全形成单芯片解决方案，无需铜线连接，主要应用于光学的输入和输出。42 图表图表59：曦智科技最新光子计算处理器曦智科技最新光子计算处理器 PACE 图表图表60：曦智科技产品模型图曦智科技产品模型图 资料来源：曦智科技官网，华泰研究 资料来源：曦智科技官网，华泰研究 全球硅光产业链全景：海外大厂抢先布局全球硅光产业链全景：海外大厂抢先布局，国内厂商持续跟进，国内厂商持续跟进 海外大厂抢先布局，国内厂商持续跟进。海外大厂抢先布局，国内厂商持续跟进。目前全球硅光领域产业化较领先的玩家包括思科

120、、Intel 和 Inphi。近几年来包括思科、华为、Ciena、Juniper 等巨头纷纷通过收购布局硅光技术。目前 Intel、IBM、NEC、NTT、Fujitsu 等企业都针对硅光芯片产业进行了布局，Marvell、思科、诺基亚等斥资百亿美元先后并购 Inphi、Acacia、Elenion 等硅光领域的创新企业。目前，Intel 和台积电均大力开发硅光子制造工艺技术，已经形成了较为完整的硅光芯片产业链。我国在硅光器件研究方面与国际先进国家同时起步，研究水平也相当，但在硅光芯片产业化发展和产业链方面，国内厂商与海外头部厂商仍有较大提升空间。图表图表61：硅光产业链全景硅光产业链全景 资

121、料来源：Bloomberg，华泰研究 PDA设计软件SOI衬底硅光芯片硅光芯片产业链产业链上游中游下游设计芯片&模块外延片Ansys Lumerical(未上市)Synopsys(SNPS US)Mentor Graphics(未上市)AIM Photonics(未上市)Analog Photonics(未上市)逍遥科技(未上市)中国科学院微电子研究所(未上市)FiberHome(未上市)NVIDIA(NVDA US)FUJITSU(FJTSY JPN)Hewlett Packard(HPQ US)Cisco(CSCO US)NEC(NIPNF JPN)Juniper Networks(未上市

122、)Intel(INTC US)华为(未上市)Soitec(SOI FRA)Shin-Etsu(SHECY JPN)新傲科技(未上市)Landmark(未上市)IQE(未上市)VPEC(2455 TPE)FoundryAxalume(未上市)Ayar Labs(未上市)Rockley(RKLY US)POET(POET US)SCINTIL(未上市)Cello Photonics(未上市)Sentea(未上市)Analog(ADI US)Cisco(CSCO US)Hewlett Packard(HPQ US)Intel(INTC US)Leoni(LEO GER)Anello(未上市)NOKI

123、A(NOKIA FIN)博创科技(300548 CH)联合微电子中心(未上市)奇芯光电(未上市)赛勒科技(未上市)苏州熹联(未上市)Tower Semiconductor(TSEM US)Global Foundries(GFS US)Applied Optoelectronics(AAOI US)Cisco(CSCO US)Skorpios(未上市)SkyWater(SKYT US)Intel(INTC US)silex microsystems(未上市)SilTerra(未上市)Advanced Micro Foundry(未上市)VTT(未上市)IHP(未上市)台积电(TSM US)亚太

124、优势微系统(未上市)整机系统Intel(INTC US)Broadcom(AVGO US)Marvell(MRVL US)Cisco(CSCO US)Applied Optoelectronics(AAOI US)Analog Photonics(未上市)Leoni AG(LNNNY FRA)Ranovus(未上市)II-VI(IIVI US)SiFotonics(未上市)天孚通信(300394 CH)新易盛(300502 CH)中际旭创(300308 CH)博创科技(300548 CH)阿里巴巴(BABA US)中科鑫通(未上市)苏州熹联(未上市)国科光芯(未上市)源杰科技(未上市)43 光

125、芯片光芯片产业链代表性产业链代表性公司公司梳理梳理 长光华芯长光华芯：光耀中国芯，激光芯片国产化领军者光耀中国芯，激光芯片国产化领军者 深耕高功率半导体激光芯片，纵向深耕高功率半导体激光芯片，纵向+横向打造激光产业“中国芯”。横向打造激光产业“中国芯”。公司系国内少数具备高功率激光芯片量产能力的企业之一，实现了高功率激光芯片的国产化与进口替代。根据公司招股书测算，2020 年公司占国内高功率半导体激光芯片市场份额的 13.4%，位居国产厂商第一位，2021 年公司已实现 30W 单管芯片量产，技术实力全球领先。在产品布局上，一方面，公司通过纵向延伸打通芯片器件模组半导体激光器产业链条，实现了在

126、高功率单管系列、高功率巴条领域的全产业链布局；另一方面，公司基于高功率半导体激光芯片的技术优势以及设计和量产能力，切入 VCSEL 及光通信芯片赛道，已建立了 VCSEL产品包含外延生长、条形刻蚀、端面镀膜、划片裂片、特性测试、封装筛选和芯片老化的完整工艺线。图表图表62：长光华芯：“横向扩展、纵向延伸”，多维度开拓市场空间长光华芯：“横向扩展、纵向延伸”，多维度开拓市场空间 资料来源：长光华芯招股书，华泰研究 切入头部光纤激光厂商，切入头部光纤激光厂商，业绩快速增长业绩快速增长。客户方面，公司已切入锐科激光、创鑫激光等头部光纤激光器厂商，1H21 二者对公司单管芯片采购量较 2020 年全年

127、金额分别增长 365.1%、26.1%。受益于半导体激光芯片整体市场规模扩大与公司份额提升，2019/2020/2021 公司营收分别为 1.39/2.47/4.29 亿元，同比增速分别为 49.8%/78.5%/73.59%，营收保持快速增长。同时，受益于进口替代进程加快，公司高毛利率的芯片类产品销量较去年同期有所上升，带动盈利能力提升，2021 年归母净利润为 1.15 亿元，同比增长 340.49%；根据 2022年一季报，公司 2022Q1 实现归母净利润 0.28 亿元，同比增长 45.73%。图表图表63：长光华芯：长光华芯：20182022Q1 公司收入及同比增速公司收入及同比增

128、速 图表图表64：长光华芯：长光华芯：20182022Q1 公司归母净利润及同比增速公司归母净利润及同比增速 资料来源：长光华芯公告，长光华芯招股书，华泰研究 资料来源：长光华芯公告，长光华芯招股书，华泰研究 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0022Q1营业收入（亿元）YoY（右轴）(1.5)(1.0)(0.5)0.00.51.0200212022Q1归母净利润（亿元）44 源杰科技源杰科技：国内领先的高速率激光芯片厂商，国内领先的高速率激光芯片厂商，IDM 模式铸就核心竞争力模式铸就核心竞争力

129、 优质高速率半导体光芯片供应商，进入国内外知名运营商网络供应体系优质高速率半导体光芯片供应商，进入国内外知名运营商网络供应体系。公司聚焦于光芯片行业，主要产品包括 2.5G、10G、25G 及更高速率激光器芯片系列产品等。经过多年研发和产业化积累，公司已拥有多条覆盖 MOCVD 外延生长、光栅工艺、光波导制作等全流程自主可控的生产线，实现向客户 A1、海信宽带、中际旭创、博创科技、铭普光磁等国际前十大以及国内主流光模块厂商批量供货，产品最终应用于中国移动、中国联通、中国电信、AT&T 等国内外知名运营商网络中，已成为国内领先的光芯片供应商。由于下游客户在选择光芯片产品时需要经过较长的验证过程，

130、公司率先进入供应商体系，建立了较高的客户资源壁垒。图表图表65：源杰科技：主要产品开发及演变情况源杰科技：主要产品开发及演变情况 资料来源：公司招股书，华泰研究 低速率激光芯片市场实现差异化，并率先攻克高速率激光芯片市场低速率激光芯片市场实现差异化，并率先攻克高速率激光芯片市场。国内光芯片市场中，2.5G、10G 激光器芯片市场国产化程度较高，但不同波段应用场景不同，工艺难度差异大，公司凭借长期技术积累为光模块厂商提供全波段、多品类的产品，同时提供更低成本的集成方案，实现差异化竞争，据 CIC，公司在 2.5G 及以下光芯片市场中发货量占比为 7%；25G 及更高速率激光器芯片国产化率低，公司

131、凭借核心技术和 IDM 模式，率先攻克技术难关，打破国外垄断，并实现 25G 激光器芯片系列产品大批量供货。图表图表66：2021 年年全球全球 2.5G 及以下及以下 DFB/FP 激光器芯片市场份额激光器芯片市场份额 图表图表67：2021 年年全球全球 10G DFB 激光器芯片市场份额激光器芯片市场份额 资料来源：CIC，公司招股书，华泰研究 资料来源：CIC，公司招股书，华泰研究 业绩方面，2020 年，受 5G 政策推动影响，公司的 25G 激光器芯片系列产品市场需求量激增，收入规模迅速增长；2021 年，一方面受 5G 基站建设频段方案调整影响，25G 系列出货量回落，另一方面受

132、益于光纤接入市场需求，公司 10G 系列销售规模增加，整体收益较上年持平。利润方面，2019-2021 年公司综合毛利率分别为 44.99%/68.15%/65.16%，主要受产品销售结构、市场价格波动、技术工艺成熟度等因素的影响。武汉敏芯23%中科光芯23%光隆科技18%光安伦15%仕佳光子12%源杰科技9%源杰科技20%住友电工15%云岭光电6%中电13所6%中科光芯6%三菱电机4%武汉敏芯2%其他41%45 图表图表68：源杰科技：营收增长迅速源杰科技：营收增长迅速 资料来源：wind，华泰研究 云岭光电云岭光电：致力致力于成为国际一流的光芯片供应商于成为国际一流的光芯片供应商 专注中高

133、端光芯片市场，拥有自主知识产权专注中高端光芯片市场，拥有自主知识产权。武汉云岭光电有限公司由国际领先的芯片专家团队与华工科技于 2018 年 1 月共同发起设立，承载近 20 年的技术探索与市场实践，专注于中高端光通信半导体光芯片产品，是拥有完全自主知识产权，具备全流程生产能力的IDM 光芯片企业。云岭光电主营业务为 2.5G/10G/25G 全系列激光器（LD）和探测器（PD）光芯片及封装类产品。公司建有光芯片研制平台，拥有 MOCVD 材料生长，器件工艺制备，和后端测试封装的完整生产线，从海外引入具有国外光芯片大厂多年工作经验的核心技术团队，掌握10G/25G 高速率光收发芯片设计、高质量

134、材料生长、关键工艺制备、和封装测试的核心技术。公司具备年产芯片 7500 万颗、TO 7200 万只的生产能力，致力于成为世界一流的光芯片企业，为全球光通信企业提供优质全系列光芯片。图表图表69：云岭光电：发射端光芯片产品云岭光电：发射端光芯片产品 图表图表70：云岭光电：核心优势云岭光电：核心优势 资料来源：云岭光电官网，华泰研究 资料来源：云岭光电官网，华泰研究 武汉敏芯武汉敏芯：国内先国内先进的全系列光芯片供应商进的全系列光芯片供应商 武汉敏芯武汉敏芯：致力成为国内光通信器件领域的头部芯片供应商致力成为国内光通信器件领域的头部芯片供应商。武汉敏芯半导体股份有限公司成立于 2017 年 1

135、2 月，是一家从事半导体光电芯片研发、制造和销售的高新技术企业。产品涉及光通信、工业激光、传感和消费等领域。作为光通信领域国内首家独立的全系列光芯片供应商，公司主营业务为 2.5G/10G/25G/50G 全系列激光器和探测器光芯片及封装类产品。-100%0%100%200%300%400%500%600%05,00010,00015,00020,00025,00020021营业总收入净利润营业总收入同比增长率净利润同比增长率(万元)46 具有高中低端全品类研发和生产能力的国产光芯片制造商具有高中低端全品类研发和生产能力的国产光芯片制造商。敏芯半导体拥有先进的光芯片生产线

136、及芯片封装平台，于 2019 年实现首批光芯片产品量产，后续接连发布 25G DFB 激光器芯片和 25G PD 探测器芯片及阵列产品，2020 年上半年实现了 25G DFB 和 25G PD系列芯片大批量供货，成为业内唯一具有高中低端全品类研发和生产能力的国产光芯片制造商，填补了中国市场空白。公司将紧抓光通信网络领域的产品升级机会，实现从 2.5G、10G、25G 到 50G 乃至 100G 光芯片的较大规模国产化替代，致力于成为国内光通信器件领域的头部芯片供应商。图表图表71：武汉敏芯武汉敏芯主要产品主要产品 图表图表72：武汉敏芯武汉敏芯所获荣誉所获荣誉 资料来源：武汉敏芯官网，华泰研

137、究 资料来源：武汉敏芯官网，华泰研究 中科光芯中科光芯：掌握掌握完整的光芯片及器件全产业链生产线完整的光芯片及器件全产业链生产线 创始人研发实力强，公司技术储备丰富创始人研发实力强，公司技术储备丰富。福建中科光芯光电科技有限公司（简称中科光芯），成立于 2011 年，由中科院福建物质结构研究所课题组组长、博士生导师，拥有二十多年半导体激光器研发及光电子集成制程平台经验的苏辉博士创立。产品线完整，长期承担国家项目。产品线完整，长期承担国家项目。公司拥有完整的外延生长、芯片微纳加工及器件封装产业线，现有产品包括外延片、芯片、TO 器件、光器件、模块等，是一家真正拥有独立自主知识产权的，能够独立设计

138、并量产光芯片和器件的高新技术企业。中科光芯还长期承担科技部定向专项、科技部重点研发计划、863 计划和其他国家级项目，福建省重大科技专项、企业横向项目等，重点开发高可靠性和高性能激光和探测器件芯片。图表图表73：中科光芯中科光芯发展历程发展历程 图表图表74：中科光芯中科光芯生产及研发布局生产及研发布局 资料来源：中科光芯公众号，华泰研究 资料来源：中科光芯公众号，华泰研究 47 灵明光子灵明光子：国内国内领先的光子探测芯片领先的光子探测芯片厂商厂商，三大产线多元化布局，三大产线多元化布局 聚焦单光子探测器赛道，聚焦单光子探测器赛道，dToF 技术技术优势明显优势明显。灵明光子创立于 2018

139、 年，致力于单光子探测器（SPAD）赛道，为手机、激光雷达、机器人、无人机、VR/AR 设备等应用提供自主研发的高性能 dToF 深度传感器芯片。dToF（direct time-of-flight，直接测量飞行时间）直接向测量物体发射光脉冲，测量反射光脉冲和发射光脉冲之间的时间间隔来计算待测物体的距离。dToF 可以单点测距，也可以配合扫描或光学镜头进行成像，为未来元宇宙中物理世界和数字信息世界的实时交互填补 3D 智慧感知拼图。三大产品线针对性设计三大产品线针对性设计，核心技术壁垒，核心技术壁垒较较高高。灵明光子 SPAD 产品三大产业线包括硅光倍增管（SiPM）、有限点 dToF 芯片及

140、模组、单光子成像阵列（SPADIS）及 dToF 模组。公司掌握国际领先的SPAD器件设计和工艺能力，基于波长905nm处的单光子探测效率（PDE）达到 25%，为世界纪录级别，远超行业平均的 5%-18%，可以实现探测距离更远、功耗更低、体积更小。同时，灵明光子也拥有国内唯一、全球稀缺的成熟 3D 堆叠 dToF 芯片设计和工艺能力，并已成功研发多款 3D 堆叠 SPADIS 芯片。图表图表75：dToF 技术的应用形态技术的应用形态 图表图表76：灵明光子三大产品线灵明光子三大产品线 资料来源：灵明光子官网，华泰研究 资料来源：灵明光子公众号，华泰研究 南京芯视界南京芯视界：深耕深耕 dT

141、oF 领域，领域，SPAD 技术领先技术领先 先进的光电转换器件设计及单光子检测成像技术，在技术和实用性上处于领先地位先进的光电转换器件设计及单光子检测成像技术，在技术和实用性上处于领先地位。visionICs（芯视界前身）于 2016 年在美国硅谷 Santa Clara 市成立，成立之初即开始 dToF研发，并坚持走单光子直接 ToF 的技术路线。公司拥有芯片级的光电转换器件设计和单光子检测成像技术，主营基于单光子探测的一维和三维 ToF 传感芯片。硅谷的海外研发机构为芯视界提供技术支撑。单光子检测方案显著降低能耗单光子检测方案显著降低能耗。芯视界发布全球领先的基于单光子检测的激光测距 T

142、oF 芯片，在低成本 CMOS 工艺上实现了高灵敏度、高分辨率单光子检测阵列，集成了自主研发的高精度测距电路和抗干扰数字算法。相比较于目前修改 CMOS 像素图像传感器而实现的间接 ToF 三维测距，基于单光子像素（SPAD）阵列的直接 ToF 拥有超高的光电探测灵敏度，实现低激光功率下的远距离探测，降低整体系统的功耗和成本。48 图表图表77：南京芯视界产品方案南京芯视界产品方案 图表图表78：芯视界单颗芯片解决方案芯视界单颗芯片解决方案 资料来源：南京芯视界官网，华泰研究 资料来源：南京芯视界官网，华泰研究 阜时科技阜时科技：掌握掌握 SPAD 芯片核心芯片核心技术技术，切入，切入乘用车激

143、光雷达乘用车激光雷达供应链供应链 阜时科技 2017 年 11 月底成立于深圳，重点研发生物传感及机器视觉系列芯片及配套算法SDK，为手机集成商、方案商及终端品牌客户提供高性能的系统级完整解决方案，致力于推动人机交互智能化升级。公司目前已积累积累了 SPAD、光学传感和人脸识别三大产品线，产品和技术已经服务了 10 多个行业，为手机、IoT、自主移动设备、汽车等终端提供芯片及完整的技术解决方案，旗下共有超过 50 款不同型号的六大类芯片产品。服务配套完善服务配套完善，覆盖一线厂商覆盖一线厂商。公司一边自主开发有广阔市场前景的、可实现商业价值的芯片，一边为一线品牌厂商定制芯片，且从调试、测试、算

144、法验证到售后配套，均提供高品质的一条龙服务。具有完整的芯片设计、软硬件支持、核心算法开发等能力，已成功量产应用于一线厂商。根据 36 氪于 2022 年 7 月 27 日的报道，2022 年初阜时科技已成功拿到头部车企激光雷达厂商的 SPAD 芯片定制订单，并于 2022 年批量交付客户。图表图表79：阜时科技发展历程阜时科技发展历程 图表图表80：阜时科技合作伙伴阜时科技合作伙伴 资料来源：阜时科技官网，华泰研究 资料来源：阜时科技官网，华泰研究 苏州熹联苏州熹联：以硅以硅光科技构建数字化未来光科技构建数字化未来 高效能光通信解决方案提供商高效能光通信解决方案提供商。苏州熹联光芯微电子科技有

145、限公司成立于 2020 年 7 月 20日，由半导体、硅光及金融等领域多位资深专家领头，致力于打造硅光领先技术平台，努力推动全球 5G、数据中心及数字化进程。为了快速实施在硅光领域的战略布局，熹联光芯于 2021 年 10 月份完成了对德国 Sicoya GmbH 的 100%股权并购。公司以苏州为总部，以上海和柏林研发中心为双引擎，结合国内制造基地强大的量产实力，将快速实现推动硅光科技的发展。49 全球硅光科技引领者全球硅光科技引领者，占据高端，占据高端。公司在硅光领域有 10 多年的技术积累和储备，拥有硅光领域完整的自有设计器件 IP 组合，同时拥有光电一体全集成化的硅光芯片技术。公司拥有

146、完善的专利体系，核心技术能够涵盖多种产品和应用领域，从无线通信、数据通信（光引擎&光模块）、服务器网络、智能驾驶、激光雷达、生物传感等拥有多领域技术储备和商业合作。目前在全球范围拥有 50 多项硅光授权发明专利，同时还有 50 多项正在申请中公司目前拥有多家全球行业一流的客户，均在稳定的批量交货和商业技术合作中。图表图表81：苏州熹联苏州熹联 EPIC 解决方案解决方案 图表图表82：苏州熹联提供硅光领域完整的自主设计器件苏州熹联提供硅光领域完整的自主设计器件 IP 组合组合 资料来源：苏州熹联官网，华泰研究 资料来源：苏州熹联官网，华泰研究 中科鑫通中科鑫通：光光子子芯片芯片技术领先，提供国

147、产核心方案技术领先，提供国产核心方案 专注光子芯片领域，核心技术先进专注光子芯片领域，核心技术先进。中科鑫通成立于 2020 年，是一家光子芯片设计制造商，公司主要从事光子芯片与系统的研发制造及应用，产品广泛应用于微波射频系统、光通信、数据中心、卫星通信、智能网联汽车、人工智能、生命科学以及量子信息等领域。中科鑫通积极推动光子产业化，近年来在集成电路和微波光子产业的发展布局涉及多个领域，特别是在“微波光子集成芯片”领域的研发、设计及产业化能力处于国内领先地位。技术领先国际，提供国产核心方案技术领先国际，提供国产核心方案。中科鑫通在光子芯片领域的新一代芯片化光源、集成光量子平台、多材料集成工艺等

148、方面取得了一系列国际领先的成果。未来的两三年，中科鑫通将充分利用已有科研成果，在诸如新冠病毒快速检测、激光雷达、量子计算机、大容量数据通信等领域提供切实可靠的国产核心芯片与方案支撑，加速国内量子信息、人工智能以及 6G 等前沿领域的实用化与规模化发展。天孚通信天孚通信：光器件光器件整体解决方案整体解决方案引领者引领者 致力成为光器件领域引领者，打造全球光网络优质链接致力成为光器件领域引领者，打造全球光网络优质链接。苏州天孚光通信股份有限公司（简称 TFC）2005 年成立，是业界领先的光器件整体解决方案提供商。公司于 2015 年登陆中国创业板，目前己成为光器件细分行业龙头企业。产品广泛应用于

149、光纤通信及光学传感，智能汽车，生命科学等领域。天孚通信致力于成为引领光器件领域发展的国际一流企业，为全球光网络畅通提供优质连接。规模实现扩张规模实现扩张，业绩增长势头稳健。，业绩增长势头稳健。公司上市以来总营收实现稳定增长，光有源器件板块营收总体高增长。公司上市后加码研发投入力度，不断推出新的产品，拉动营收增长。2020 年公司在光引擎研发方面取得重大进展，光有源板块同比增长迅速，推动公司整体营收与净利润快速提升。2021 年公司实现营业收入 10.32 亿元，同比增长 18.20%；净利润 3.06亿元，同比增长 9.77%，主要系全球数据中心规模建设带动对光器件产品需求的持续增长，“面向

150、5G 及数据中心的高速光引擎建设项目”顺利实现量产，及收购北极光电与天孚精密带来营收与利润增长。50 图表图表83：天孚通信天孚通信十三大产品线十三大产品线 图表图表84：天孚通信天孚通信营收增长迅速营收增长迅速 资料来源：天孚通信官网，华泰研究 资料来源：wind，华泰研究 新易盛新易盛：国内国内数通光模块数通光模块领域的领域的头部头部厂商厂商 十年深耕软件定义存储，国内率先大规模商用。十年深耕软件定义存储，国内率先大规模商用。成都新易盛通信技术股份有限公司（简称“新易盛”），2008 年成立于中国成都，并于 2010 年被认证为国家高新技术企业，是一家领先的光模块解决方案与服务提供商。20

151、16 年，新易盛在深圳成功上市。新易盛一直专注于研发、生产和销售多种类的高性能光模块和光器件，产品可广泛应用于数据中心、电信网络（FTTx、LTE 和传输）、安全监控以及智能电网等 ICT 行业。公司拥有 3000 多种产品，目前已具备 800G 光模块的生产能力，预计 2022 年下半年量产。公司严格遵从 TUV、CE、UL、FCC、FDA、RoHS、REACH 和 EMC 等国际标准，产品已服务于来自全球 60 多个国家和地区的超过 300 个客户。云服务与云服务与 5G 等带来旺盛等带来旺盛需求需求，拉动公司业绩迅速增长。拉动公司业绩迅速增长。近三年公司营业收入与净利润实现跨越式增长，目

152、前增速趋缓而稳健。2020 年以来受到疫情影响，远程办公和在线娱乐等需求迅速增加，云服务需求加大，带动光模块需求增长。公司高速光模块产品持续放量，营业收入迅速增长，海外收入尤为突出，实现翻倍增长。同时国内 5G 基础设施建设也带动公司相关产品销售收入增长。2021 年公司实现营业收入达 29.08 亿元，同比增长 45.57%；净利润 6.62 亿元，同比增长 34.60%，主要系公司研发取得多项突破成果，高速率光模块营业收入增长迅速。图表图表85：新易盛新易盛不断推出新产品不断推出新产品 图表图表86：新易盛新易盛业绩快速增长业绩快速增长 资料来源：新易盛官网，华泰研究 资料来源：wind，

153、华泰研究 -20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%02004006008001,0001,200200022Q1营业总收入净利润营业总收入同比增长率净利润同比增长率(百万元)-200%-100%0%100%200%300%400%500%600%700%05001,0001,5002,0002,5003,0003,500200022Q1营业总收入净利润营业总收入同比增长率净利润同比增长率(百万元)51 纵慧芯光纵慧芯光：深耕深耕 VCSEL 芯片核心技术，把握车载激光雷达机遇芯片

154、核心技术，把握车载激光雷达机遇 掌握自主知识产权掌握自主知识产权 VCSEL 芯片技术芯片技术。纵慧芯光（Vertilite）成立于 2015 年，是一家创新型的光电半导体企业，致力于为全球客户提供高功率以及高频率 VCSEL 解决方案，主要研发生产 VCSEL 芯片、器件及模组等产品。公司由来自业界的经验丰富的科学家和工程师组成，已成功发布了高性能产品，适用于 3D 传感，光通信，工业自动化，生物医学应用，汽车应用，消费电子和 LiDAR 解决方案的多样化应用。研发实力领先，产品性能先进研发实力领先，产品性能先进。公司拥有卓越的研发团队，世界顶尖的科技研发实力。公司主要以研发生产 VCSEL 芯片、器件及模组为主营业务（650 到 1000 纳米波段）。公司产品性能已达到世界先进水平，在国内处于绝对领先地位。公司产品广泛应用在 3D 感知、虚拟现实/增强现实、自动驾驶、生物医疗传感器和高速光通信等领域，目前已与国内顶尖的手机终端厂商和模组厂商深度合作，具有广阔的市场前景。图表图表87：纵慧芯光纵慧芯光产品应用产品应用 图表图表88：纵慧芯光纵慧芯光 VCSEL 具有高可靠性具有高可靠性 资料来源：纵慧芯光官网，华泰研究 资料来源：纵慧芯光官网，华泰研究