01 光通信产业链

这几幅图描述了光通信行业产业链，上游端是以光模块和光纤光缆构成，光模块的代表企业有新易盛、剑桥科技、光库科技、光迅科技等，光纤光缆代表企业有亨通光电、长飞光纤等。中游是光通信设备，代表企业有烽火通信、中兴通讯等；下游是移动运营商，代表企业有中国移动、中国电信、中国联通等。

光迅科技主要负责光模块的制造，公司业务从初期的采购芯片代工生成光模块，逐渐演变到自研自产光芯片，并且具备从芯片到器件/模块到系统的垂直一体化能力。

02 光通信历史发展阶段

光通信行业的发展主要和移动通信技术挂钩，而我们可以从移动通讯技术的更迭角度，将光通信行业发展分为多个阶段。

第一个阶段为初期快速发展阶段（2006年至2015年）：该阶段是以3G技术为基础，整个光通信行业几乎是从无到有的发展起来。

光模块市场规模从2011年61.37亿元，到2015年的101.39亿元，年复合增长率（CAGR）为13.37%。

第二个阶段为中期稳定发展阶段（2015年至2018年）：

该阶段是以4G商用为起始点，大量的4G基站建设引发光通信行业的需求增长，除此之外互联网数据中心（IDC）此时也在蓬勃发展。

光模块市场规模从2015年101.39亿元增长至2018年142.74亿元，年复合增长率（CAGR）为12.08%。

第三个阶段为后期需求爆发阶段（2018年至今）：该阶段是以5G商用为起点，是目前我们经历的阶段。除了5G基站的大量建设和数据中心的需求以外，一些第二类需求增长点也推动了光通信行业的发展，例如光纤通信、无人驾驶、物联网、人工智能、量子通信等新增市场领域。

03 应用领域

光模块行业需求领域主要有数据宽带、电信通讯、Fttx（光纤通讯网络）、数据中心、安防监控和智能电网等行业，目前我国光模块需求主要集中在数通和电信通信领域。

2020年数通领域光模块需求规模为108.57亿元，占整个光模块应用市场的48.29%，电信领域次之，2020年电信领域光模块规模为104.94亿元，占比为46.67%。

除了电信通信和数通以外，光电子技术逐渐在新兴领域打开市场。

光电子技术在高性能计算领域具有高性能、低成本和低功耗的特性，不仅拥有更快的传输速度，还阔以经过集成技术将功耗降低50%以上。

光电子技术在高性能计算领域逐步成熟，在服务器、PC市场中将逐步替代铜互联技术，实现规模化商业应用。

光电子技术在消费电子市场也有机遇，步入5G时代后，智能穿戴、AIoT（人工智能物联网）、智能家居等领域将会爆发式增长，以铜为连接介质的消费电子在信息传输速度、传输距离方面会受到极大挑战，而以光纤为连接介质则可以突破瓶颈，确保数据高质量无损传输。

光电子在未来也会开启汽车电子市场，光电子中的激光雷达技术可应用于200米范围内的障碍物和新人检测，以及车内驾驶舱感测，驾驶员疲劳提醒和手势操作驾驶技术等智能驾驶领域。

光电子技术在新兴的元宇宙市场也将打开，2021是元宇宙元年，各大巨头纷纷跑步入场元宇宙，从4G+异动互联网主线过渡到5G+元宇宙成为可能。

元宇宙的发展将使数据流量呈现高速增长态势，这使得数据中心迎来进一步扩张的机遇，从而带动光模块、陶瓷插芯和光纤连接器等基础元器件的旺盛需求。

04 技术工艺

光模块市场除了按照应用领域划分以外，还可以按照技术工艺划分。

光模块的主要功能是进行光电转换，在发送端将电信号转变成光信号，再通过光纤进行传送，到了接收端再将光信号转变成电信号。

随着数据流量需求的不断增长，光模块从技术工艺上逐渐以100M至1G至10G至40G至200G至400G至1T为方式演变。

光模块技术工艺提升的主要作用是能够提高数据的吞吐量，能最大限度地提高数据中心的带宽与端口密度。

400G光模块未来的趋势是为了实现宽增益、低噪声、小型化和集成化等作用，为下一代无线网络与超大规模数据中心提供优质的光通信模块。

400G 成为电信网络高速光模块市场的主流类型，电信网络市场对大带宽需求爆发较早，2018年开始400G应用已经进入电信骨干网，随着5G建设，城域网将启用400G光模块传输。

根据OVUM（分析与咨询公司）的预计，2018年至2021年电信网络高速光模块市场从40亿美元增长到55亿美元，到2024年400G光模块市场规模占比将超过50%。

100G和400G是数据中心高速光模块市场的主流类型。光模块在数据中心内部互连和数据中心间DCI技术连接起着至关重要的作用，随着5G和AI等出现，对更高带宽的需求日益增长。

根据LightCounting的预估，2019年数据中心光模块销量超过5000万个。根据OVUM的预计，2018年至2024年数据中心高速光模块市场从25亿美元增长到60亿美元，复合年增长率16%。

40G光模块在2020年退出新增需求，100G成为高速光模块需求量最大的类型，400G在2020年开始批量部署并成为未来增速最快的类型。

总的来说10G、100G、400G这三种技术工艺是光模块目前景气度最高的，但是未来的主流市场会朝高精尖的技术工艺发展，10G光模块的需求会下降，400G光模块的需求会爆发。

05 行业空间（全球角度）

光器件市场保持快速增长，根据LightCounting的预测，2019年至2023年全球光器件市场规模从70亿美元增长到120亿美元，年复合增长率为14.42%

5G将带来光模块市场强劲增长，中国移动研究院以建设200万基站为例推算，预计将带来4800万支光模块需求。

25G/50G/100G高速光模块将逐步在前传、中传和回传引入，100G/200G/400G高速光模块将在传输汇聚和核心层引入。

光电芯片是

光器件的核心部件，主要包括光芯片（化合物半导体激光器芯片、光电探测器芯片）和电芯片。

在高端模块中，光芯片成本占比通常在40%~60%，电芯片成本占比通常在10%~30%，两者合计占高端光模块成本的80%。

5G通用频率明显高于4G通讯，电磁波具有频率越高，则波长越短的特点。5G使用更高的频率导致信号覆盖能力大幅减弱，信号覆盖同一个区域，通信设备商需建设5G基站的数量超过需建设4G基站的数量，大概为4G基站数量的1.5到2倍。

所以5G需要更大量的基站建设，拉动通信设备商对光通信芯片需求。截至2018年12月31日，中国共有372个4G基站，可以推算出中国未来将一共建设558到744万个5G基站，共需光模块约3412万个。

从基站的建设周期分析，中国三大运营商在2013年12月获得4G牌照，到2018年基本完成4G网络的全面覆盖，因此4G网络的建设周期在4年左右。由于5G基站建设数量会超过4G基站数量，因此5G网络的建设周期会比4G长，预计在5到6年。

未来5年光通信芯片行业享受5G时代与数据流量暴涨的红利，2023年中国光通信芯片市场预计增长至33.9亿美元，年复合增长率为21.3%。

06 行业竞争格局

目前全球光模组产业中做的最优质的是美国企业，中国和日本次之，其中国内许多企业需要海外的芯片回来做封装。

光迅科技2020年光模组市场占比8%，全球排名第四，国内排名第三。光迅科技在光芯片领域全球市占率排第一，占比40%之多，有比较强的全球竞争力。

全球光通信行业头部企业是美国的菲尼萨（Finisar），它是垂直一体化产品全覆盖公司，目前收益主要来源于100G模块产品线（芯片全部资产）。

目前国内光芯片国产化率较低，低端产品（低于10Gb/s）的光芯片基本上能满足内需，国内公司基本都能产出，有80%的国产化率。

中端产品中，目前我国10Gb/s（信号传输速率）的光芯片国产化率相对较高，接近50%，能够实现量产的公司主要有：光迅科技、昂纳科技、海信宽带、华工科技。

高端产品（25Gb/s以上）的国产化很低只有2%，绝大多数产品完全依赖进口，国内的供应商（光迅科技）只有25Gb/sPIN等个别器件可以少量提供。

国内供应商中，研发面向5G、数据中心等应用的多款25Gb/s以上速率半导体激光器芯片的公司只有三家：光迅科技、华为海思、海信宽带（未上市）。