當前全球數據流量正在持續爆發，單純以電子信息運算與傳輸能力的提升遇到瓶頸，光電信息技術迎來高速發展。

在本輪人工智能技術創新的浪潮中，北美算力率先升級，我國光通信產業是為數不多可以直接參與到全球算力建設的板塊，頭部廠商拿下海量訂單具有高度確定性。

過去十年中，全球光通信產業價值向中國轉移趨勢明顯，帶動國內光通信市場高速發展。

我國光器件和模塊供應商逐漸在全球市場上獲得份額，國內供應商目前在全球以太網光模塊市場上占主導地位。另外，在FTTx和無線前傳等較小的細分市場，幾乎都是中國供應商。由于無法與中國供應商競爭，許多非中國供應商相繼退出光模塊市場。

隨著高速數據中心等建設對光通信需求持續提升，我國廠商在全球的市場份額有望進一步擴大。

Omida預計，2025年中國光通信市場規模有望達1750億元，對應2022-2025年CAGR為12%。

光通信行業概覽

光通信是以光信號為載體，以光纖作為傳輸介質，實現信息傳遞的系統。

光通信網絡建設的本質驅動是快速且持續增長的數據流量需求。

隨著數據流量不斷增長，傳統承載網的數據傳輸和帶寬壓力不斷增加，骨干網傳輸速率將從100G不斷向200G/400G/800G等更高速率升級。

光通信網絡技術產業鏈為供給方，流量增長是需求方。

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光通信技術廣泛應用二十余年，已經形成全球較為成熟的產業鏈體系。

產業鏈最上游的是元器件供應商，包括PCB、光芯片、光有源器件、光無源器件等。中游為具備完整獨立功能的光電子器件，包括光收發模塊、光放大器、光傳輸子系統等，光電子器件組裝集成后形成通信設備環節，最終交付網絡運營方使用。

光通信產業鏈圖譜：

01 光芯片

光芯片位于整個光通信產業的最前端，也是技術壁壘最高的環節之一。

光芯片是實現光電信號轉換的基礎元件，可以進一步組裝加工成光電子器件，再集成到光通信設備的收發模塊實現廣泛應用，其性能直接決定了光通信系統的傳輸效率。

具體包括激光器芯片、探測器芯片和光放大器芯片。

激光器芯片主要用于發射信號，將電信號轉化為光信號，探測器芯片主要用于接收信號，將光信號轉化為電信號。

分材料來看，其典型產品為InP系列（高速直接調制DFB和EML芯片、PIN與APD芯片、高速調制器芯片、多通道可調激光器芯片）；GaAs系列（高速VCSEL芯片、泵浦激光器芯片）；Si/SiO2系列（PLC、AWG、MEMS芯片）；SiP系列（相干光收發芯片、高速調制器、光開關等芯片；TIA、LD Driver、CDR芯片）；LiNbO3系列（高速調制器芯片）等。

光芯片在光通信系統中應用位置：

全球光芯片市場格局來看，海外光芯片廠商具備先發優勢，中高端光芯片國產替代空間巨大。

從國產化進展來看，我國光芯片企業已基本掌握2.5G和10G光芯片的核心技術，而光探測芯片、25G以上高速率光芯片處于國產化加速突破階段，國產替代空間廣闊。

光芯片環節國內代表廠商源杰科技、武漢敏芯、中科光芯、光隆科技、光安倫、仕佳光子、云嶺光電、中電13所、華為海思、博創科技等均較早布局。

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ICC預計，2023年中國高速率光芯片市場空間有望達到30.22億美元，2025年有望達到43.4億美元，同時中國在全球光通信芯片市場的占比有望持續提升。

02 光器件

光器件位于光通信產業鏈的中游。

光器件行業的上游主要是GaAs器件、PCB和結構件等零部件的制造商，其中上游PCB板制造商包括東山精密、深南電路等，GaAs器件則以三安光電和海特高新為主。

在中端光模塊中，光器件成本占比達73%，電路芯片達18%。

光模塊中光器件成本高昂，是決定光模塊價格的核心因素。

光器件根據組件內部是否發生光電能量轉換可分為光無源組件和光有源組件。

光無源組件在系統中消耗一定能量，實現光信號的傳導、分流、阻擋、過濾等交通功能，主要包含光隔離器、光分路器、光開關、光連接器、光背板。

光有源組件能夠在系統中實現光電信號的相互轉換，實現信號傳輸的功能。

主要包括光發射組件、光接收組件、光調制器等，光發射組件（TOSA）及光接收組件（ROSA）都由光芯片封裝而來，再將光收發組件、電芯片、結構件等進一步加工成光模塊。

無源光器件市場和有源光器件的中低端領域處于完全競爭階段，高端有源光器件領域處于相對完全競爭狀態。

當前光通信器件行業全球化競爭格局已經形成，國外通信系統設備廠商為了降低成本，近年來也把生產和研發基地向中國大陸轉移，這也帶動了中國大陸光通信器件市場的需求。

國內市場方面，光器件廠商多，競爭格局整體較為分散，受限于單個細分市場規模小，多數光器件廠商收入規模小。

主要因為光器件定制化程度高，生產需要較多人工，較難形成規模效應，大部分廠商聚焦于個別品類，廠商營收超過10億元企業較少。

此外，不同光器件的生產制造需要不同的設備，技術研發也需重新布局，故多數公司都重點聚焦于幾個細分領域。

工藝壁壘高的特性決定了企業要想短期內做大，收購兼并是比較快捷的辦法。

近年來光器件領域收購事件頻發。

例如，光庫科技收購Lumentum鈮酸鋰高速調制器產品線；Cisco收購Acacia；Marvell并購Inphi；諾基亞收購硅光初創公司Elenion；中際旭創收購儲翰科技；天孚通信收購北極光電。

該環節國內代表廠商還包括天孚通信、光迅科技、仕佳光子、博創科技、太辰光、劍橋科技、華工科技等。

03 光模塊

光模塊在整個光通信產業鏈中利潤率較高。其承擔信號轉換任務，可實現光信號的產生、信號調制、探測、光路轉換、光電轉換等功能。

一個光模塊，通常由光發射器件（TOSA）、光接收器件（ROSA）、激光器芯片（LDChip）、光探測器芯片（PD Chip）、電路板（PCBA）、光纖接口、電接口等部分組成。

光模塊具備豐富的應用場景，分為電信市場與數據通信市場，包括電信通訊、數據寬帶、FTTx、數據中心等領域。

近年來數據通信市場逐步成為帶動光模塊市場增長的主要細分領域。

從數據中心上游IT設備成本占比看，在硬件采購成本中，服務器占比為69%；網絡設備、安全設備、存儲設備分別占數據中心IT設備采購成本的11%、9%、6%；光模塊及其他占比5%。

光通信行業知名市場調研機構LightCounting發布的2022市場報告中，更新了全球光模塊供應商TOP10排名情況。

LightCounting指出，從2018年開始，大部分日本和美國的供應商退出了這一市場，而以Innolight旭創科技（中際旭創全資子公司）為首的中國供應商的排名逐漸提高。

2021年，旭創科技與II-VI（收購了光模塊龍頭Finisar）并列第1名（2020年排名第2），華為（海思）排名第3（2020年排名第3），Hisense海信寬帶排名第5（2020年排名第4），Eoptolink新易盛排名第7（2020年排名第9），Accelink光迅科技排名第8（2020年排名第8）。

LightCounting指出，總部設在中國的光模塊供應商正開始將他們的部分制造轉移到本土或是亞洲其他國家，以發展本土的光器件和電子器件供應鏈。

當前國產光模塊廠商在產能布局、工程師紅利等方面具有明顯優勢，未來全球市場份額的持續有望提高。

根據Yole數據，我國光模塊廠商全球市占率超過40%。

憑借著400G時代的先發優勢，國內領先的廠商有望在800G光模塊時代繼續取得領先的優勢。

當前800G光模塊已有多家廠商推出，包括中際旭創、新易盛、光迅科技、華工科技、索爾思、劍橋科技和亨通光電等廠商。其中以中際旭創（電信為主）、光迅科技（數通為主）及新易盛（電信+數通市場）份額居前列。

資料來源：Yole

根據Lightcounting數據，預計2022年后，100G光模塊雖然仍是需求的主流型號，但隨著海外云廠商資本開支的不斷提升，200G/400G/800G硅光模塊預計將持續進行行業迭代，高速率光模塊出貨量或將大幅提升。

同時，LightCounting的測算，全球前五的云廠商，阿里巴巴、亞馬遜、Facebook、谷歌和微軟2026年在以太網光模塊上的支出將超過30億美元。

04 CPO

CPO（共封裝光學）技術作為業界公認的未來高速率產品形態，其成熟與商業化有望引發光模塊競爭格局變革。

CPO可以取代傳統的前面板可插入式光模塊，將硅光子模塊和超大規模CMOS芯片以更緊密的形式封裝在一起，從而在成本、功耗和尺寸上都進一步提升數據中心應用中的光互連技術。

簡單來說，共封裝光學CPO就是將光模塊不斷向交換芯片靠近，縮短芯片和模塊之間的走線距離，并逐步替代可插拔光模塊，最終將光引擎和電交換芯片封裝成一個芯片。

人工智能對網絡速率的需求是目前的10倍以上，在這一背景下，CPO有望將現有可插拔光模塊架構的功耗降低50%，在人工智能和高性能計算場景下的競爭優勢更加明顯。

目前AWS、微軟、Meta、谷歌等云計算巨頭，思科、博通、Marvell、IBM、英特爾、英偉達、AMD、臺積電、格芯、Ranovus等網絡設備龍頭及芯片龍頭，均前瞻性地布局CPO相關技術及產品，并推進CPO標準化工作。

國內廠商也在積極布局CPO領域，其中亨通光電聯合英國Rockley推出了3.2T的CPO交換機樣機；中際旭創、新易盛、天孚通信、劍橋科技等廠商也都在布局該領域。

設備商和終端用戶方面也有包括華為、騰訊和阿里巴巴等大廠入局。

延展閱讀：CPO（共封裝光學）：人工智能浪潮下的新興賽道

Intel 1.6 T硅光引擎與12.8T的可編程以太網交換機 集成CPO交換機實物：

LightCounting預計，CPO將在2024-2026年開始取代云數據中心中的可插拔光模塊。

根據LightCounting預測，按照端口數量統計，CPO的發貨量將從2023年的5萬件增加到2027年的450萬件，以800G和1.6T CPO為主。

05 光纖光纜

光纖光纜位于光通信產業鏈下游。

光纖光纜產業鏈上游光棒生產廠家對原材料進行芯棒制作和外包制作成光棒，下游光纖光纜制造商通過拉絲等工藝將光棒制作成為光纖，再根據需求生產出一芯或多芯光纜。

光纖預制棒由于生產技術壁壘較高，占據了產業鏈70%的利潤，而光棒拉纖及光纖成纜環節由于技術、資金壁壘相對較低，市場競爭充分，分別占據產業鏈利潤的20%和10%。

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據CRU報告，全球僅有20家左右廠商掌握光纖預制棒制備工藝，國內光棒產能主要集中在長飛光纖、中天科技、亨通光電、烽火通信、富通信息、永鼎股份、通鼎互聯等幾家龍頭廠商。

光纖光纜產業鏈圖示：

06 通信設備和電信商

光通信產業鏈下游參與者主要為通信設備制造商和電信商。

通信設備主要包括傳輸設備和數通設備。

全球光網絡設備領域目前處于寡頭市場競爭格局。

IHS數據顯示，前5大光網絡設備商市場份額合計達到68.5%，國內廠商以華為、中興通訊和烽火通信為代表。

全球電信光通信設備市場競爭格局：

資料來源：IHS

電信商主要包括中國移動、中國聯通和中國電信等電信運營商，涵蓋了云計算數據中心、寬帶接入及長距離傳輸等行業。

隨著數量流量的增長，電子器件存在的帶寬限制、容量不足、高功耗等缺點凸顯，在通信網中出現了“電子瓶頸”的現象。

為了解決這一瓶頸，運營商骨干網線路最先采用光通信，并逐步延伸到城域網、接入網和基站。

在線路完成光纖化之后，進一步提出了全光網概念，數據只是在進出網絡時才進行電光和光電轉換，而在網絡中所有傳輸和交換的過程始終以光的形式存在，網絡中的設備由電路交換升級到高可靠、大容量和高靈活度的光交叉連接數據交換。

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值得注意的是，光網絡的也有缺點，首先是較高的安裝成本，光纖網絡的安裝成本較高，因為光纖的安裝要求較為嚴格，而且光纖網絡的安裝工程量較大。其次，光纖網絡的維護成本較高，因為光纖網絡的維護工程量較大，而且光纖網絡設備較為昂貴。

在全光網中，由于沒有光電轉換環節，支持各種不同協議和編碼形式，信息傳輸具有透明性，數據傳輸效率進一步提升。目前，全球運營商骨干網和城域網已實現光纖化，部分地區接入網光纖化已完成，向全光網的演進已經開始。

隨著數字經濟建設新基建快速推進、數據流量高速增長推動光通信行業快速增長。我國光通信供應商最初的成功得益于國內對光模塊的強勁需求，與此同時，未來AIGC算力產業對云計算基礎設施帶來的增量將繼續推動我國光通信廠商快速成長。

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文章摘錄自：https://ishare.ifeng.com/c/s/v002khEAJAY--9JmXz1tFLjVXHWxdElv5ALpXIZ4H7iFa1s4__（光通信產業鏈全景圖）