光通信構(gòu)成、產(chǎn)業(yè)鏈、驅(qū)動力及各領(lǐng)域應(yīng)用情況如何？

伴隨技術(shù)進步和成本降低，光通信將更廣泛地服 務(wù)于普通家庭和企業(yè)用戶。

1.產(chǎn)業(yè)鏈話語權(quán)較強的集中在上游和下游兩端

光通信行業(yè)包括基礎(chǔ)構(gòu)件（光芯片、光器件/光模塊、光纖光纜）和設(shè)備集成，最終應(yīng)用領(lǐng) 域主要為電信市場業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)，是典型的技術(shù)密集型、人才密集型、資金設(shè)備密集型 產(chǎn)業(yè)。光通信是以光信號為信息載體，以光纖作為傳輸介質(zhì)，通過電光轉(zhuǎn)換，以光信號進行傳 輸信息的系統(tǒng)。光通信系統(tǒng)傳輸信號過程中，發(fā)射端通過激光器芯片進行電光轉(zhuǎn)換，將電信號 轉(zhuǎn)換為光信號，經(jīng)過光纖傳輸至接收端，接收端通過探測器芯片進行光電轉(zhuǎn)換，將光信號轉(zhuǎn)換 為電信號。從信息流角度看，光通信主要包括光信號產(chǎn)生、光信號傳輸與處理、光信號探測等 環(huán)節(jié)，其中：光收發(fā)單元起著光電轉(zhuǎn)化的作用，在信息流中對應(yīng)著光信號產(chǎn)生、調(diào)制與探測； 光分路器、AWG、VOA、光開關(guān)和光放大器對應(yīng)光信號的傳輸與處理。

從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，光芯片與其他基礎(chǔ)構(gòu)件（電芯片、結(jié)構(gòu)件、輔料等）構(gòu)成光通信產(chǎn)業(yè)上 游，產(chǎn)業(yè)中游為光器件，包括光組件與光模塊，產(chǎn)業(yè)下游組裝成系統(tǒng)設(shè)備。光器件是由光芯片、 光纖及金屬連線組合封裝在一起，完成單項或少數(shù)幾項功能的混合集成器件。光模塊是以光器 件為核心，增加一些電路部分和結(jié)構(gòu)功能件等完成相應(yīng)功能的單元。光設(shè)備與光模塊，結(jié)合光 纖光纜實現(xiàn)光信息傳輸功能并提供運營服務(wù)。目前光通信主要應(yīng)用市場為電信市場、數(shù)據(jù)中心 市場。光通信產(chǎn)業(yè)鏈話語權(quán)較強的集中在上游和下游兩端，上游芯片廠商和下游客戶較為強勢， 處于中游的光模塊廠商的成本控制水平?jīng)Q定其整體盈利能力。

2.數(shù)通市場的增長成為光通信市場的主要驅(qū)動力

按下游應(yīng)用領(lǐng)域劃分，光通信產(chǎn)品主要應(yīng)用于數(shù)通市場和電信市場。數(shù)通市場主要應(yīng)用于 云計算、互聯(lián)網(wǎng)云廠商等數(shù)據(jù)中心，主要應(yīng)用場景是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部以及數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)。 電信市場主要包括通信運營商的骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)等傳輸網(wǎng)市場，以及固網(wǎng)/無線接入的接入網(wǎng)市 場。受益于 AI 不斷發(fā)展的應(yīng)用場景和快速增長的市場需求，數(shù)通市場的增長成為光通信市場的 主要驅(qū)動力。

2.1. 數(shù)通市場：云計算、AI、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)對算力的需求推動市場發(fā)展

在國內(nèi)數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面，近年來國家高度重視數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》指出建設(shè)數(shù)字中國是數(shù)字時代推進中國式現(xiàn)代化的重要引擎，是構(gòu)筑國家競爭新優(yōu) 勢的有力支撐。明確數(shù)字中國建設(shè)按照“2522”的整體框架進行布局，框架要求夯實數(shù)字基礎(chǔ) 設(shè)施和數(shù)據(jù)資源體系“兩大基礎(chǔ)”，其中數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施涵蓋 5G 網(wǎng)絡(luò)與千兆光網(wǎng)、東數(shù)西算等算 力基礎(chǔ)設(shè)施、通用數(shù)據(jù)中心、超算中心、智能計算中心、邊緣數(shù)據(jù)中心等。到 2025 年基本形 成橫向打通、縱向貫通、協(xié)調(diào)有力的一體化推進格局，數(shù)字中國建設(shè)取得重要進展，伴隨數(shù)字 中國頂層政策規(guī)劃落地、國內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模在相關(guān)政策引領(lǐng)帶動下預計將加快發(fā)展。 下游大型云計算廠商采購計劃的調(diào)整，是造成以太網(wǎng)光模塊市場波動的主要原因，對經(jīng)濟 發(fā)展的預期會影響 ICP（互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)商）和 CSP（通信服務(wù)提供商）的資本開支。 海外 AI 產(chǎn)業(yè)持續(xù)提速，在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面，北美四大云廠商 2024 年資本開支保持穩(wěn)定 增長，并且在技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施方面的投入有所增加，北美云廠商的資本開支投入印證海外 AI 產(chǎn)業(yè) 的蓬勃發(fā)展。2024 年前三季度，（1）亞馬遜資本開支達到 516.1 億美元，同比增長 48.38%， 預計 2024 全年的資本支出將達到約 750 億美元，并將在 2025 年投入更多資金；（2）微軟資 本開支達到 397.5 億美元，同比增長 56.1%，微軟預計資本開支將逐季增長，建設(shè)數(shù)據(jù)中心以 支持其 AI 服務(wù)；（3）谷歌資本開支為 382.6 億美元，同比增長 80.2%，谷歌預計 2024Q4 資 本支出將與 Q3 相似，且公司 2025 年的資本開支將高于 2024 年；（4）Meta 資本開支達到 228.3 億美元，同比增長 16.5%，Meta 預計 2025 年全年的資本支出將顯著增長，帶動 AI 基礎(chǔ)設(shè)施 需求的高增長。

云計算、AI、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)對算力的需求推動數(shù)據(jù)通信市場的發(fā)展。2024 年第 三季度，全球云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)支出同比增長 21%，達到 820 億美元。客戶對頂級云廠商 AI 產(chǎn) 品的投資成為增長的主要推動力，這也促使主要云廠商加大了在 AI 領(lǐng)域的投入。前三大云廠商 （AWS、微軟Azure和谷歌云）合計占全球云支出的64%。這三家廠商的總支出同比增長26%， 均實現(xiàn)環(huán)比增長。

2024 年第三季度，云服務(wù)市場延續(xù)強勁的增長態(tài)勢。前三大云廠商均表示從 AI 投資中獲 得了積極回報，AI 的應(yīng)用開始對其整體云業(yè)務(wù)表現(xiàn)產(chǎn)生影響。這種回報反映了 AI 作為云計算 創(chuàng)新和競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵驅(qū)動因素的日益重要性。 隨著 AI 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對高性能計算和存 儲的需求持續(xù)上升，這對云廠商的基礎(chǔ)設(shè)施擴張?zhí)岢隽烁咭蟆閼?yīng)對這一挑戰(zhàn)，領(lǐng)先的云 廠商正優(yōu)先大規(guī)模投資下一代 AI 基礎(chǔ)設(shè)施。為規(guī)避投資不足的風險，云廠商采取超額投資策略， 確保其服務(wù)能力能夠滿足 AI 客戶不斷增長的需求。云廠商資本支出將繼續(xù)保持快速增長的勢頭， 預計這一趨勢將延續(xù)至 2025 年。

云計算市場持續(xù)穩(wěn)定增長。從整體來看，全球云計算市場進入穩(wěn)定增長階段。Gartner 數(shù) 據(jù)顯示，2023 年以 IaaS、PaaS、SaaS 為代表的全球云計算市場規(guī)模達到 5864 億元，增速 19.4%。由疫情帶來的波動已回落到正常水平，云計算仍是市場高穩(wěn)定增長的不可或缺的技術(shù)。 隨著云計算與生成式 AI、大模型、算力的深度融合，2024-2027 年云計算市場的年復合增長率 約為 18.6%，預計到 2027 年全球云計算市場規(guī)模將達到 1.16 萬億美元。

各大云服務(wù)商不斷加碼對 AI 相關(guān)投入，AI 創(chuàng)新引發(fā)的算力競賽推動硬件基礎(chǔ)設(shè)施的不斷 升級擴容。在此背景下，AI 服務(wù)器市場規(guī)模保持高速增長態(tài)勢。由于對 AI 服務(wù)器的強勁需求， 服務(wù)器市場在 2024Q2 急劇增長。自 2022 年推出 ChatGPT 問世后，在生成式 AI 這一熱潮下，AI 服務(wù)器的需求增加，服務(wù)器市場迅速增長。2024Q2，全球服務(wù)器收入達到 454.22 億美元， 同比增長 35%；引領(lǐng)服務(wù)器市場崛起的 AI 服務(wù)器收入占所有服務(wù)器的 29%。AI 服務(wù)器頭部廠 商分別為戴爾、超微和 HPE，但由于微軟、亞馬遜、谷歌和 Meta 繼續(xù)定制自己的服務(wù)器，ODM 直銷占據(jù)主導地位，2024Q2 ODM 直銷占比為 44%。

由于云數(shù)據(jù)中心內(nèi)計算節(jié)點的投資減少，2023 年以太網(wǎng)交換機 ASIC 的銷售額基本持平， 但這一市場在 2024 年恢復增長，未來將穩(wěn)步增長。大多數(shù)云計算公司計劃在其生產(chǎn)型人工智 能基礎(chǔ)設(shè)施中使用開源以太網(wǎng)交換機，而不是專有的 InfiniBand 解決方案。LightCounting 預計 2024-2029 年以太網(wǎng)交換機的銷售額的年復合增長率為 14%。 數(shù)據(jù)中心運營商對人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的重視促進了英偉達的產(chǎn)品銷售。根據(jù) LightCounting 的測算，2023 年英偉達 InfiniBand 交換機 ASIC 的銷售額增長了 2.3 倍，這種強勁的增長勢頭 延續(xù)到 2024 年，在 2025-2028 年將趨緩，2024-2029 年 InfiniBand 交換機銷售額的年復合增 長率為 25%。 谷歌加快對人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的投資，這在很大程度上依賴于光交換機（OCSes）。其他 公司也在考慮部署光交換機，并利用基于 OCS 的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)節(jié)省成本和能耗。LightCounting 預計 2024-2029 年 OCS 硬件銷售額的年均復合增長率為 28%。

2.2. 電信市場：全球運營商在向 10G PON 升級，未來將繼續(xù)向 50G PON 演進

接入網(wǎng)方面，由于 RAN（無線接入網(wǎng)絡(luò)）和 FTTx 部署的正常周期性之外的庫存過剩，2023 年接入網(wǎng)市場有所下降。隨著我國市場結(jié)束 10G PON 部署周期，而北美和歐洲在政府資助項 目的推動下逐步增加 10G PON 部署，F(xiàn)TTx 網(wǎng)絡(luò)的 PON 銷售將保持穩(wěn)定。25G 和 50G PON 未來有望提供新的增長動能。無線前端（Wireless Fronthaul）增速較慢，因為我國的 5G 網(wǎng)絡(luò) 部署已接近完成。但隨著未來 6G 部署的開始，該細分市場將在 2026-2027 年恢復增長。 LightCounting 預計，到 2028 年接入網(wǎng)市場的年復合增長率將達到 9%。

在城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)等傳輸網(wǎng)方面，隨著 AI、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的飛速發(fā)展及“東數(shù)西 算”等構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)工程的推進建設(shè)，云計算需求和數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)指數(shù)級增長，對網(wǎng) 絡(luò)帶寬提出了更高要求。提升光傳輸系統(tǒng)單波速率與傳輸距離、提高光纖通信系統(tǒng)帶寬利用率， 以滿足不斷增長的網(wǎng)絡(luò)流量需求，成為運營商和設(shè)備商的共同追求。傳統(tǒng) 100G 無法滿足算力 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的新需求，骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)將升級到 400G，100G/200G 和 OXC/ROADM 將在城域 接入網(wǎng)廣泛部署。400G 技術(shù)作為下一代骨干網(wǎng)的核心承載技術(shù)，具備更高傳輸速率、更大帶 寬、更好擴展性等優(yōu)勢，能夠滿足大數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡(luò)日益增長的需求，提供更多的數(shù)據(jù)傳 輸通道，更好地支持高密度集成和低能耗解決方案。 電信市場中，隨著千兆光纖網(wǎng)絡(luò)升級，全球運營商在向 10G PON 升級，未來將繼續(xù)向 50G PON 演進。作為全球數(shù)千家網(wǎng)絡(luò)運營商的首選接入技術(shù)，無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）利用點對多點 （P2MP）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提供高速可靠的寬帶服務(wù)，能夠節(jié)約成本和空間。2018 年以來，10G PON 在全球蓬勃發(fā)展，千兆光纖到戶（FTTP）的寬帶服務(wù)興起。運營商基于 10G PON 推出 了新服務(wù)，將 PON 網(wǎng)絡(luò)從住宅延伸到工業(yè)、醫(yī)療等更廣泛的領(lǐng)域。全球范圍內(nèi)，10G PON 網(wǎng) 絡(luò)的投資和部署保持較高水平。千兆寬帶正在快速普及，同時，開始向“千兆+”、“萬兆”加 速。 創(chuàng)新應(yīng)用的興起帶來了新的挑戰(zhàn)，而 50G PON 能夠滿足更高需求。作為 ITU-T 定義的下一代 PON 技術(shù)，50G PON 比 10G PON 帶寬提升 5 倍、時延降低 100 倍，具備提供確定性 業(yè)務(wù)體驗的能力。50G PON 支持萬兆云存儲服務(wù)，功能包括：無盤計算機可以 800 Mbps 或更 高速率運行讀/寫功能，不亞于本地網(wǎng)絡(luò)；8K 點播回放突發(fā)速率可達 1.6 Gbps；高頻文件訪問 和刷新速度率超過 5 Gbps，與本地存儲沒有差別。 50G PON 的國際標準化工作始于 2018 年，歷時 6-7 年，50G PON 標準在 ITU-T 中已基 本成熟，包括物理層、TC 層和模塊的要求。50G PON 技術(shù)作為全光萬兆網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，以 超大帶寬、低時延、應(yīng)用及靈活切片等特性，在全球范圍內(nèi)獲得了主流運營商的廣泛認可，是 未來寬帶接入技術(shù)的重要發(fā)展方向。

多個地區(qū)的運營商計劃在 2024 年小規(guī)模部署 50G PON。根據(jù) Omdia 的預測，2024 至 2028 年期間，50G PON 端口出貨量將不斷提升，并保持每年 200%的復合年增長率。到 2028 年，50G PON 將成為支持新興應(yīng)用的中堅力量。目前僅少數(shù)廠家具備 50G PON 交付能力，隨 著 50G PON 供應(yīng)商數(shù)量增多，未來幾年將進一步激發(fā) 50G PON 的投資。

5G 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷擴大。隨著我國三大運營商持續(xù)三年完成 5G 基站的深度覆蓋， 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋、5G 用戶發(fā)展均取得可觀的增長和部署，隨后將進入室內(nèi)覆蓋階段，對于中回傳的需求逐漸釋放，并進一步推動 To C 面向消費者領(lǐng)域的應(yīng)用。根據(jù)移動通信全球行業(yè)組織 （GSMA）和 TD 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（TDIA）的測算，2029 年全球 5G 連接預計將占移動連接的一半以 上，到 2030 年，5G 連接數(shù)將達到 55 億個。我國的 5G 基站建設(shè)規(guī)模和 5G 連接量位居全球 前列，5G 網(wǎng)絡(luò)已覆蓋所有地級市城區(qū)、縣城城區(qū)，超 90%的 5G 基站實現(xiàn)共建共享，5G 網(wǎng)絡(luò) 正加快向集約高效、綠色低碳發(fā)展。GSMA 預測到 2024 年年底我國的 5G 連接數(shù)將突破 10 億， 成為全球最大的移動通信市場，到 2030 年，我國 5G 連接將占全球總數(shù)的近三分之一。海外 電信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，5G 用戶的增長勢頭持續(xù)強勁。愛立信預計到 2027 年，5G 將成為占主導 地位的移動接入技術(shù)，預計到 2030 年，全球 5G 用戶將達到 63 億，占當時移動用戶總數(shù)的 67%。

3. 光通信作為高速、大容量、低時延的傳輸方式將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用

隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的普及，數(shù)據(jù)傳輸需求激增，光通信作為高速、大容量、低時延 的傳輸方式，將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。同時，伴隨技術(shù)進步和成本降低，光通信將更廣泛地服 務(wù)于普通家庭和企業(yè)用戶。

3.1. 光芯片：硅光滲透率進一步提升，中美貿(mào)易摩擦加速國產(chǎn)化替代

光芯片的性能直接決定光模塊的傳輸速率，是光通信產(chǎn)業(yè)鏈的核心之一。光通信產(chǎn)業(yè)鏈中， 組件可分為光無源組件和光有源組件。光無源組件在系統(tǒng)中消耗一定能量，實現(xiàn)光信號的傳導、 分流、阻擋、過濾等“交通”功能，主要包括光隔離器、光分路器、光開關(guān)、光連接器、光背 板等；光有源組件在系統(tǒng)中將光電信號相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)信號傳輸?shù)墓δ埽饕ü獍l(fā)射組件、 光接收組件、光調(diào)制器等。光芯片加工封裝為光發(fā)射組件（TOSA）及光接收組件（ROSA）， 再將光收發(fā)組件、電芯片、結(jié)構(gòu)件等進一步加工成光模塊。 隨著 AI 應(yīng)用推動技術(shù)創(chuàng)新和市場需求的不斷增長，光芯片行業(yè)正迎來新一輪的發(fā)展機遇。 預計在未來幾年內(nèi)，全球光芯片市場將保持穩(wěn)健的增長態(tài)勢，為整個光通信行業(yè)帶來發(fā)展動力。 根據(jù) C&C 的測算，2023 年全球光芯片市場規(guī)模達到 154 億元人民幣（約 22 億美元），同比下 降 15%，主要受到接入網(wǎng)市場對光芯片需求和價格同步下降的影響。盡管如此，AI 帶動的數(shù)據(jù)中心市場對高速率光芯片的持續(xù)需求在一定程度上緩解了市場的下滑壓力。預計 2024 年全球 光芯片市場將迎來強勁復蘇，增速有望超過 50%，這將創(chuàng)下歷年來的最高增長記錄。2023-2027 年，全球光芯片市場的年復合增長率將達到 14.86%。 這一積極的市場前景得益于幾個關(guān)鍵因素：1）AI 帶動光通信產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，對高速 光通信解決方案的需求將持續(xù)增長，從以 25G bps 為主流的芯片時代，邁向 100Gbps 時代， 正推動 200Gbps 光芯片的規(guī)模商用。2）AI 帶動數(shù)據(jù)中心、電信運營商城域網(wǎng)絡(luò)擴張，以及接 入網(wǎng)市場轉(zhuǎn)向更高速率的 50G PON 邁進，進一步推動光芯片的市場成長空間。3）更多廠商在 高速光芯片領(lǐng)域的技術(shù)突破和產(chǎn)能擴張，推動光通信技術(shù)向更多領(lǐng)域延展。在傳感領(lǐng)域，如環(huán) 境監(jiān)測、氣體檢測，光芯片被用作傳感器，能夠檢測光信號并轉(zhuǎn)換為電信號，用于數(shù)據(jù)采集和 分析。在汽車領(lǐng)域，隨著傳統(tǒng)乘用車的電動化、智能化發(fā)展，高級別的輔助駕駛技術(shù)逐步普及， 核心傳感器件激光雷達的應(yīng)用規(guī)模將會增大。基于砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）的光芯片 作為激光雷達的核心部件，其未來的市場需求將會不斷增加。

光芯片中高端芯片目前具備量產(chǎn)能力的供應(yīng)商主要在海外。10G 及以下速率的 DFB、PIN、 VCSEL、FP、APD 國內(nèi)產(chǎn)商供應(yīng)鏈成熟，50G 及以上速率的 EML 激光器目前仍需進口； 10G-25G 速率的 EML 激光器，目前已有部分國內(nèi)廠商可實現(xiàn)批量供應(yīng)。 我國光芯片廠商的全球份額將進一步提升。根據(jù) ICC 的測算，2019-2024 年，我國光芯片 廠商銷售規(guī)模占全球光芯片市場的比例不斷提升，中高速率光芯片增長更快。我國光芯片企業(yè) 已基本掌握 2.5G 及以下速率光芯片的核心技術(shù)，2021 年該速率國產(chǎn)光芯片占全球比重超過 90%；10G 光芯片方面，2021 年國產(chǎn)光芯片占全球比重約 60%，但不同光芯片的國產(chǎn)化情況 存在一定差異，部分 10G 光芯片產(chǎn)品性能要求較高、難度較大，如 10G VCSEL/EML 激光器 芯片等，國產(chǎn)化率不到 40%；25G 及以上光芯片方面，隨著 5G 建設(shè)推進，我國光芯片廠商在 應(yīng)用于 5G 基站前傳光模塊的 25G DFB 激光器芯片有所突破，數(shù)據(jù)中心市場光模塊企業(yè)開始逐 步使用國產(chǎn)廠商的 25G DFB 激光器芯片，2021 年 25G 光芯片的國產(chǎn)化率約 20%，但 25G 以 上光芯片的國產(chǎn)化率約 5%，目前仍以海外光芯片廠商為主。

光模塊廠商布局硅光方案，大功率、小發(fā)散角、寬工作溫度 DFB 激光器芯片將被廣泛應(yīng)用。 隨著電信骨干網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心流量快速增長，更高速率光模塊的市場需求不斷凸顯。傳統(tǒng)技術(shù) 主要通過多通道方案實現(xiàn) 100G 以上光模塊速度的提升，然而隨著數(shù)據(jù)中心、核心骨干網(wǎng)等場 景進入到 800G/400G 及更高速率時代，單通道所需的激光器芯片速率要求將隨之提高，利用 CMOS 工藝進行光器件開發(fā)和集成的新一代硅光技術(shù)成為一種趨勢。 硅光技術(shù)逐漸成為提升成本效率重要方案之一。硅光子技術(shù)是基于硅和硅基襯底材料，利 用現(xiàn)有 CMOS 工藝進行光器件開發(fā)和集成的新一代技術(shù)。AI 的爆發(fā)導致了對光模塊速率和數(shù) 量的需求極大的增長，降本降功耗變得更為緊迫，這導致了客戶對硅光的接受度有望提升。 Lightcounting預計使用基于 SiP的光模塊市場份額將從 2022年的 24%增加到 2028 年的 44%， LPO 有望加速硅光滲透率進一步提升。硅光方案中，CW 激光器芯片作為外置光源，硅基芯片 承擔速率調(diào)制功能。CW 大功率激光器芯片，要求同時具備大功率、高耦合效率、寬工作溫度 的性能指標，對激光器芯片要求更高。

硅光最主要、最直接的應(yīng)用場景是數(shù)據(jù)中心，英特爾在該領(lǐng)域占據(jù)主導地位。此外，在電 信領(lǐng)域、光學激光雷達、量子計算、光計算以及在醫(yī)療保健領(lǐng)域都有廣闊的發(fā)展前景。Yole 指 出，2022 年，硅光芯片市場價值為 6800 萬美元，預計到 2028 年將超過 6 億美元，2022-2028 年的年復合增長率為 44%。這一增長主要受用于高速數(shù)據(jù)中心互聯(lián)和對更高吞吐量及更低延遲需求的機器學習的 800G 可插拔光模塊的推動。硅光方案中，激光器芯片僅作為外置光源，硅 基芯片承擔速率調(diào)制功能，因此需將激光器芯片發(fā)射的光源耦合至硅基材料中。憑借高度集成 的制程優(yōu)勢，硅基材料能夠整合調(diào)制器和無源光路，從而實現(xiàn)調(diào)制功能與光路傳導功能的集成。

中美貿(mào)易摩擦加快進口替代進程，給我國光芯片企業(yè)帶來增長機遇。近年來中美間頻繁產(chǎn) 生貿(mào)易摩擦，美國對諸多商品征收關(guān)稅，并加大對部分中國企業(yè)的限制。由于高端光芯片技術(shù) 門檻高，我國 25G 及以上高速率激光器芯片國產(chǎn)化率較低，國內(nèi)企業(yè)主要依賴于美日領(lǐng)先企業(yè) 進口。在中美貿(mào)易關(guān)系存在較大不確定的背景下，國內(nèi)企業(yè)開始測試并驗證國內(nèi)的光芯片產(chǎn)品， 尋求國產(chǎn)化替代，將促進光芯片行業(yè)的自主化進程。

3.2. 光模塊：1.6T 光模塊批量商用的進程正在加速

光電子、云計算技術(shù)等不斷成熟，將促進更多終端應(yīng)用需求出現(xiàn)，并對通信技術(shù)提出更高 的要求。受益于信息應(yīng)用流量需求的增長和光通信技術(shù)的升級，光模塊作為光通信產(chǎn)業(yè)鏈最為 重要的器件保持持續(xù)增長。根據(jù) LightCounting 的預測，全球光模塊市場預計在 2024-2028 年 將以 15%的復合年增長率擴張。對 AI 集群應(yīng)用中以太網(wǎng)光模塊的強勁需求將是增長的主要因 素，云廠商運營的 DWDM 網(wǎng)絡(luò)的升級也將促進總量增長。

AI 推動模塊升級，單通道速率逐步提升。隨著 AI 技術(shù)的快速發(fā)展，對算力的需求迅速增 長，進一步推動了 1.6T 光模塊的發(fā)展。預計 1.6T 乃至更高速率的光模塊將成為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部 連接的新技術(shù)趨勢，以配合未來更大帶寬、更高算力的 GPU 需求。目前 1.6T 光模塊批量商用 的進程正在加速。這一趨勢對光芯片提出更高的要求。包括 200G PAM4 EML、CW 光源等在 內(nèi)的多種芯片將成為 1.6T 光模塊中光芯片的解決方案。

數(shù)據(jù)中心流量正在經(jīng)歷快速增長，而且數(shù)據(jù)中心場景中的互聯(lián)速率比骨干網(wǎng)的互聯(lián)速率發(fā) 展得更快。數(shù)據(jù)中心直調(diào)直檢光模塊速率約 3 至 4 年更新一代，AI 智算引入后迭代周期呈縮短 趨勢。400Gb/s 的速率已被廣泛用于數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI），當前處于 800Gb/s 速率，預計未 來 1-2 年將進入 1.6Tb/s 速率，預計到 2029 年，AI 應(yīng)用的光模塊速率將達到 3.2Tb/s，2030 年3.2Tb/s將走向規(guī)模應(yīng)用。干線網(wǎng)絡(luò)相干光模塊速率約10年更新一代，當前處于單波400Gb/s 速率，2030 年將達到 800Gb/s 速率。相干技術(shù)由干線/城域向百 km 及以內(nèi)的中短距應(yīng)用下沉， 預計 2030 年將達到單波 T+b/s。

隨著光通信行業(yè)的快速發(fā)展，光模塊行業(yè)的競爭格局發(fā)生了深刻變化，其主要呈現(xiàn)以下特 點：從數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模需求來看，隨著光模塊的可靠性要求提高、迭代周期縮短，帶來行業(yè)技術(shù)門檻有望顯著提升，光模塊頭部廠商產(chǎn)品的高度可靠性、領(lǐng)先的研發(fā)實力及交付能力等優(yōu) 勢將進一步凸顯，行業(yè)集中度有望進一步提高。在產(chǎn)品形態(tài)持續(xù)升級過程中，能緊跟客戶研發(fā) 步伐，率先進入客戶供應(yīng)鏈，提前鎖定客戶需求的光模塊廠商能夠在產(chǎn)品代際更迭時率先享受 紅利。 我國光模塊廠商實力提升。光芯片下游直接客戶為光模塊廠商，近年來，我國光模塊廠商 在技術(shù)、成本、市場、運營等方面的優(yōu)勢逐漸凸顯，占全球光模塊市場的份額逐步提升。根據(jù) LightCounting 的統(tǒng)計，2023 年我國廠商中已有中際旭創(chuàng)、華為（海思）、光迅科技、海信寬帶、 新易盛、華工正源、索爾思光電進入全球前十大光模塊廠商，光通信產(chǎn)業(yè)鏈逐步向國內(nèi)轉(zhuǎn)移。

我國光模塊出口總額同比保持高速增長。2024 年 10 月，我國光模塊出口總額為 37.7 億 元，同比增長 48.3%，環(huán)比增長 4.5%；2024 年 1-10 月，光模塊出口總額為 364.6 億元，同 比增長 70.6%。我國作為光模塊生產(chǎn)大國，海關(guān)數(shù)據(jù)的高增長印證 AI 驅(qū)動下的光模塊行業(yè)高 景氣。