光通信定義、基本原理及產(chǎn)業(yè)鏈梳理

光通信產(chǎn)業(yè)鏈分上中下游，上游主要是核心零部件環(huán)節(jié)包括光芯片、光組件、電芯片，中游包括光器件、 光模塊和光通信設(shè)備，下游按應(yīng)用場景分為電信市場和數(shù)通市場。

一、光通信定義

光通信是一種利用光信號來傳輸信息的通信方式，它以光作為載體，通過對光的各種特性進行調(diào)制來加 載信息，并在傳輸介質(zhì)中傳輸這些攜帶信息的光信號，在接收端再將光信號轉(zhuǎn)換為電信號或其他形式的 信號，從而實現(xiàn)信息的傳遞。光通信根據(jù)傳輸介質(zhì)可分為光纖通信和自由空間光通信，根據(jù)調(diào)制方式有 強度調(diào)制/直接檢測和相干光通信等類型，而按應(yīng)用場景又可分為長途干線光通信、接入網(wǎng)光通信和數(shù) 據(jù)中心光通信等，不同的分類在通信技術(shù)特點和適用場景上各有不同，共同構(gòu)成了現(xiàn)代光通信技術(shù)的豐 富體系，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，推動著信息通信技術(shù)的不斷發(fā)展。

二、光通信基本原理

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。

三、產(chǎn)業(yè)鏈概述

光通信產(chǎn)業(yè)鏈分上中下游，上游主要是核心零部件環(huán)節(jié)包括光芯片、光組件、電芯片，中游包括光器件、 光模塊和光通信設(shè)備，下游按應(yīng)用場景分為電信市場和數(shù)通市場。 光芯片是實現(xiàn)光電信號轉(zhuǎn)換的三五族化合物半導(dǎo)體材料；光組件主要包括陶瓷套管/插芯、光收發(fā)接口 組件等，現(xiàn)階段我國是光組件產(chǎn)業(yè)全球最大的生產(chǎn)地，市場競爭激烈；光器件是利用電光子轉(zhuǎn)換效應(yīng)制 成的各種功能器件，是光電子技術(shù)的關(guān)鍵和核心部件。光芯片和光組件是制造光器件的關(guān)鍵元件；將各 種光元組件加工組裝得到光器件，多種光器件封裝組成光模塊。光模塊是一種用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓馄?件，其作用是實現(xiàn)光信號和電信號之間的相互轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)在通信網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。 光通信產(chǎn)業(yè)包括多個環(huán)節(jié)，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。隨著技術(shù)進步和成本降低，光通信產(chǎn)品的 應(yīng)用范圍持續(xù)拓展，市場需求不斷增加。

1、上游零部件

（1）光芯片：有源光芯片（激光器芯片、探測器芯片等）、無源光芯片（波分復(fù)用芯片等）； 主要廠商：源杰科技、長光華芯、仕佳光子、光迅科技、華工科技、海信寬帶、華為海思、高意 （Coherent）、博通（Broadcom）、Lumentum、AAOI 等。 （2）光組件：陶瓷套管/插芯、光收發(fā)接口組件等； 主要廠商：天孚通信、光庫科技、太辰光、騰景科技等。 （3）電芯片：以海外進口為主，包括 LDdriver、TIA、LA、CDR、DSP 等； 主要廠商：Marvell、Credo、博通（Broadcom）、華為海思、超燃半導(dǎo)體等。

2、中游器件模塊設(shè)備

（1）光器件：光器件根據(jù)是否需要電源劃分為有源器件和無源器件，無源器件用于滿足光傳輸環(huán)節(jié)的 其他功能。 有源光器件—激光器（DFB/FP/VCSEL）、探測器（PIN/APD）、光放大器、光調(diào)制器（DML/EML）、 光收發(fā)次模塊（TOSA/ROSA/BOSA）等； 無源光器件—光隔離器、光分離器、光開關(guān)、光纖連接器、波分復(fù)用解復(fù)用器、光分路器、光衰減器、 FA 光線陣列、光耦合器等； 主要廠商：天孚通信、光迅科技、華工科技、太辰光、博創(chuàng)科技、高意（Coherent）、Lumentum、 AAOI 等。 （2）光模塊：100G/200G/400G/800G/1.6T/3.2T 等； 主要廠商：中際旭創(chuàng)、新易盛、光迅科技、華工科技、博創(chuàng)科技、聯(lián)特科技、劍橋科技、高意 （Coherent）、Lumentum、AAOI 等。 （3）光通信設(shè)備：路由器、交換機、基站等； 主要廠商：華為、中興、烽火通信、上海貝爾等。

3、下游應(yīng)用場景

電信市場：通信設(shè)備商—華為、中興通訊、烽火通信、瑞斯康達、格林偉迪、諾基亞、思科等；終端電 信運營商—中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、中國廣電、Verizon、AT&T、T-Mobile、SingTel、 Vodafone 等。 數(shù)通市場：云廠商—阿里云、騰訊云、華為云、百度云、AWS、Microsoft、Google、Meta 等；服務(wù)器 —浪潮信息、華為、聯(lián)想、戴爾（DELL）、慧與（HPE）、思科（Cisco）等。