【光电通信】光芯片：光进铜退，光子领域核心元器件
来源:今日光电发布时间:2023-01-035485浏览
询问 AI有人说，20世纪是电的世纪，21世纪是光的世纪；知光解电，再小的个体都可以被赋能。欢迎来到今日光电！
1. 光芯片：光进铜退，光子领域核心元器件
1.1. 原理：三五族化合物主导，实现光电信号转换
1.1.1. 光芯片为激光器、探测器核心组成激光应用广泛，其工作有赖于激光器与探测器。得益于方向性好、单色性好、能量 密度高，激光不仅在光纤通信、工业制造等传统领域应用广泛，更在 3D 传感、车载激 光雷达等新型领域日益普及。激光的输出有赖于激光器，根据增益介质的不同，激光器 可分为气体激光器、液体激光器与固态激光器，而半导体激光器是固态激光器的典型形 态；激光的接收则有赖于探测器，其又被称为光敏二极管。激光器、探测器的核心构成部分为光芯片，光芯片核心功能为光电信号转换。光芯 片主要包括激光器芯片与探测器芯片：激光器芯片应用于半导体激光器中，实现电信号 向光信号的转换，将电信号蕴含的信息通过激光输出；探测器芯片则在探测器中不可或 缺，实现光信号向电信号的转换。
1.1.2. 激光器芯片1）工作原理：电激励为泵浦源，半导体为增益介质，输出激光激光的发出有赖于泵浦源、增益介质、谐振腔三大部件。激光的输出需要外界提供 能量，泵浦源（又称激励源）即负责向增益介质中的粒子提供能量，常见的泵浦方式有 电泵浦、光学泵浦、核能泵浦等；增益介质用来提供向高能级跃迁的粒子，常用材料有 氖气、有机染料、红宝石、半导体、光纤等；谐振腔指使光波在其中来回反射从而提供 光能反馈的空腔，其作用是使腔内的光子具有一致的频率、相位和运行方向，使激光具 有良好的方向和相干性，同时还能放大受激辐射的强度。激光器芯片将电激励作为泵浦源，以半导体材料为增益介质，通过谐振腔选模放大， 进而输出激光，完成光电转换。
1.1.3. 探测器芯片1）工作原理：依托光电效应将光信号转为电信号探测器芯片又称光电二极管(PD)，通过光电效应识别光信号，转化为电信号。光电 效应是指在光照下，材料中的电子吸收光子的能量，若吸收的能量超过材料的逸出功， 电子将逸出材料形成光电子，同时产生一个带正电的空穴。光电二极管工作时，在其双 极加上反向电压——无光照射时，由于二极管反向高电阻的特性，电路中只存在很小的 反向电流；有光照射时，由光电效应产生的空穴将前往外接电压的负极，光电子前往外 接电压的正极，从而增大二极管中的反向电流，由此实现对光信号的探测。2）典型探测器芯片：PIN、APD、SPAD 应用最广泛，灵敏度渐增PIN 光电二极管（PIN-PD）、APD（雪崩光电二极管）、SPAD（单光子雪崩二极管） 的使用最为广泛，三者灵敏度逐次提升。传统的 PN-PD 二极管的基础部件是 PN 结，P 层由 P 型材料构成，空穴居多（带正电），N 层由 N 型材料构成，电子居多（带负电）， 当 PN 结受到光照时即可产生光电效应。PIN-PD 则是在 P 层与 N 层间引入了 I 层——I 层为掺杂有极少量 P 型材料或 N 型材料的纯净本征半导体构成。相较传统的 PN-PD， 当施加反向电压时，I 层将为 PIN-PD 提供更宽的耗尽区，从而提高光电转化的效率。
1.2. 产业链：衬底价值量大，外延为核心
1.2.1. 光芯片制造：工艺复杂，外延为核心，IDM 模式为主流相较逻辑芯片，光芯片生产各工艺综合性更强，龙头厂商多采用 IDM 经营模式。对于逻辑芯片厂商，新进入的企业多采用 Fabless 模式，以此减少大规模资本投入，从 而将更多资源集中投入电路优化、版图设计等研发环节。对于光芯片行业，厂商多采用 IDM 模式，主要因为光电子器件遵循特色工艺，器件价值提升不完全依靠尺寸的缩小， 而有赖于功能的增加。而特色工艺所需能力更加综合，包括工艺、产品、服务、平台等 多个维度。IDM 模式使各环节相互配合，综合提升芯片性能，更灵敏回应客户需求。光芯片制造工艺流程繁多，晶体外延环节最关键。光芯片的工艺流程可分为外延结 构设计、晶圆制造（晶圆外延结构生长、光栅制作、波导光刻与金属化制程）、芯片加工 和测试（解理镀膜、自动化芯片测试、芯片高频测试、可靠性测试验证）三大部分。
1.2.2. 光芯片上游：衬底为核心原材料，海外厂商仍为主导衬底为光芯片核心原材料，成本占比最高、对芯片品质影响力最大。光芯片所需原 材料包括衬底、金靶与特殊气体等。从成本看，根据源杰科技招股书，衬底在光芯片原 材料成本中的占比往往高于 30%，其供需将在较大程度影响光芯片制造厂商的生产成本。从对芯片品质影响力来看，衬底材料一方面决定了激光器芯片发射光的波长，另一方面决定探测器芯片对入射光的响应度，且核心工艺——外延生长将在衬底材料上完成，故 衬底材料的品质将在很大程度上影响光芯片的参数与可靠性。衬底供应以海外厂商为主，国内厂商替代率逐步提升。由于衬底对光芯片品质影响 较大，光芯片厂商倾向于向海外厂商采购衬底，如住友电工。与此同时，海外领先的衬 底公司也提供外延生长等业务，故而受到国内厂商青睐。但近年国内衬底厂商逐步提升 衬底品质，优化衬底制造技术，凭借其性价比优势受到越来越多国内光芯片制造企业的 青睐。根据源杰科技招股书，2018-2020 年其采购衬底的单价从 785.69 元/片持续下降至 2020 年的 754.57 元/片，一大重要原因即是增大了国内厂商在衬底采购中的占比。
1.2.3. 光芯片下游：光模块应用广泛光芯片经加工封装后得到光器件/光模块，集成程度提升，单位价值量升高。光芯片 经加工后形成激光器、探测器产品，同时可与其余电子器件、无源器件结合，封装形成 光发射组件（TOSA）与光接收组件（ROSA），进一步加工形成光模块。封装为光模块 后，一个光模块具备多个通道，进而可搭载多个光芯片，由此使一个光模块的信息传递 速率将为光芯片信息传输速率的若干倍，更贴合下游客户的需求。得益于优良特性，光芯片下游应用广泛。由于信号传输速率快、损耗小且稳定性高， 光纤通信在电信与数据中心基础设施的建设中已不可或缺，而其基础正是光芯片。与此 同时，得益于激光波长集中、能量高的特点，光芯片被广泛地应用于工业制造、医疗、消费、汽车电子等领域。当前，光通信与消费电子是光芯片主要的应用下游，而随着智 能驾驶的普及，以激光雷达为主要产品的汽车电子将迎来需求的迅猛增长。
1.3. 产业趋势：光子替代电子大势所趋
1）光通信领域：“光进铜退”趋势延续“光进铜退”主要是指实现以“窄带+铜缆”为主网络向以“宽带+光纤”的网络转 变的模式，本质是光纤宽带设备端口不断下移、不断靠近用户的建设思想。对比铜缆， 光纤具有明显的优势：频带宽，信息容载量更大；最大传输距离更远；原材料（石英,SiO2） 资源丰富；光缆纤芯直径比铜缆更小；损耗低，中继距离远；光纤为非金属材料，不受 电磁及频道干扰；传输保密性能更好。“光进铜退”成为网络升级下的大势所趋。
2. 市场空间：数通领域复苏，激光雷达支撑远期成长
2.1. 概览：激光雷达市场接力数据中心需求
电信、数据中心、消费电子、车载激光雷达是光芯片最主要的应用领域。电信领域技术已较为成熟，国内市场相关产品覆盖率较高，未来增量空间主要来自速率升级需求；数据中心市场方兴未艾，云计算厂商加大投资的步伐未减，市场中短期将维持较快增速；消费电子领域当前市场参与者主要为苹果，安卓厂商应用 3D 传感仍有空间；车载激光 雷达领域潜力较大，随着智能驾驶技术成熟、激光雷达成本下降，激光雷达装车量有望 大幅提升，远期需求星辰大海。
电信领域光芯片发挥的主要作用为光电信号转换。激光器芯片将电信号调制为光信 号，探测器芯片的功能则相反，通过光电转换，信息可经由光纤实现高速稳定的传递。光纤通信在不同层级通信网络中均不可或缺，为光芯片创造广阔应用需求。由于传 输距离较长，骨干网、城域网中的汇聚层一般采用光纤通信。对于有线接入网，其可分 为铜缆接入、光纤同轴混合接入、光纤接入，由于光纤具有信息损耗小、带宽高的特性， “光进铜退”亦已成为有线接入网的发展趋势。对于无线接入网，基站内部有源天线单 元（AAU）与分布单元（DU）的连接同样需要使用光纤，这一连接被称为前传网络。
2.2.1. 下游趋势：国内光纤入户、5G 基站高渗透，全球仍具发展潜力光纤入户国内普及率已处高位，存量市场速率升级。光纤接入可分为 FTTB（光纤 到楼）、FTTC（光纤到路边）、FTTH（光纤入户）等，统称为 FTTx，其中光纤入户 FTTH 是用户接入光纤的最直接方式，被用以衡量光纤接入的成熟程度。我国光纤入户普及率 已处高位——截至 2022 年 9 月底，我国光纤接入（FTTH/O）端口在所有宽带接入端口 中的占比已达 95.5%，且根据 Omida 发布的光纤发展指数报告，中国已连续两年排行 全球第四。光纤入户安装保持着 10%的同比增速，但随着普及率逐步攀高，需求的增量 空间较小。从存量升级看，我国正实施“双千兆”发展战略，截至 2022 年 9 月底，千 兆光纤宽带用户数为 7603 万，在所有固定宽带用户中占比 13.1%，仍存较大发展空间。光纤入户速率升级将是短期内的需求推动力。全球市场光纤入户占比相对不高，光纤网络发展空间较大。截至 2021 年 9 月底， 德国有 95%的固定宽带用户仍采用电缆接入，法国、英国的光纤接入用户占有线接入的 比例分别为 34%、56%，美国光纤接入用户占比则为 14%。光纤入户能大幅提升通信速 率与安全性、稳定性，是有线接入的必然发展趋势，各国政府、企业也均拟定时间表完 善光纤入户布局，譬如欧盟计划在 2030 年使千兆光纤网络覆盖所有家庭，美国预计在 2027 年使光纤入户覆盖家庭数由当下的 4400 万户增长至 8200 万户。由此来看，欧洲及 美国两大主要市场的光纤网络还具有较大扩张空间。5G 基站建设领域，国内整体渗透率已处较高水平，但各个城市内的覆盖率尚存提 升空间，小基站建设推动城市内覆盖率提升，也使 5G 基站新增数目维持高速增长。2020 年我国新增 5G 基站超 60 万站，21 年净新增超 65 万站、2022 年前三季度已净新增 79.5 万站，基站数目的高速增长为光芯片创造了广阔需求。2020 年我国已宣布所有地级以上城市实现 5G 全覆盖，2021 年时实现 5G 覆盖超过 98%的县城城区与 80%的乡镇街区，基站建设正由宏基站向小基站过渡，实现区域内部 更深度的 5G 覆盖。
2.2.2. 应用种类：光纤入户 2.5G 占主流，移动通信10G/25G 占主流以工艺划分，电信领域激光器主要采用 VCSEL、DFB、EML 三种光芯片，VCSEL 主要用于 500 米以内的短距离传输，DFB 主要用于中长距离传输，如 FTTx 接入网、无 线基站等，EML 主要用于长距离传输，如高速率远距离的骨干网与城域网等。目前 EML 激光器芯片大规模商用的最高速率已达到 100G，DFB、VCSEL 激光器芯片大规模商用 的最高速率为 50G。以速率划分，光纤接入主要应用 2.5G 光芯片，移动通信领域主要 应用 10G、25G 光芯片。从市场规模看，2021 年全球移动通信领域光模块的应用情况 为：10G 及以下速率光模块占比 33.3%，25G 及以上速率光模块占比 66.7%，这一占比 与移动通信领域 10G/25G 光芯片的分布大体一致。2021 年国内 5G 建设为 10G 光芯片创造的需求最多，但展望未来，25G 光芯片创 造的需求或将回暖。2020 年 5G 基站建设伊始，对 25G 光芯片的需求提升；但由于电信 运营商基站建设目标的调整，2021 年 5G 基站建设所需的光芯片逐渐从以 25G 高速率 为主变成以 10G 为主，对 25G 光芯片的采购减少。各运营商逐步在小基站领域展开建设布局。小基站旨在中短距离下提供较高带宽， 从而为医院、酒店、大型商场等场所提供信号辅助。其对覆盖范围要求较低，对所需带 宽则提出更高标准，25G 光芯片或与小基站建设的需求更为契合。
2.2.3. 电信领域光芯片市场规模基于 Lightcounting 对 FTTx（光纤接入）、移动通信光模块市场规模的计算，以及源 杰科技、中际旭创等公司披露的成本资料，电信领域光芯片市场规模测算如下，我们预 计 2025 年电信领域光芯片市场规模将达 13.96 亿美元，2021-2025CAGR 达 8.1% 。
2.3. 数据中心：光模块速率持续提升，资本开支驱动增长
数据中心是一种拥有许多存储并处理大量信息的计算机的设施，基于数据中心云计 算商可为客户提供云服务，例如使用户无需购买、拥有和维护数据中心及服务器即可获 得计算能力、存储、数据库等技术服务。云计算厂商会努力在全球各地布置基础设施， 例如在全球各地设立可用区，于其中布置边缘站点与区域性缓存站点，而客户可以在位 于当地的数据中心上运营服务，从而取得更快的响应速度，同时确保运营数据能保留在 国内。在这一领域，光芯片主要用于实现数据在大型数据中心内部、数据中心间的传输， 这与光芯片在电信领域实现的功能十分相近。
2.3.1. 下游趋势：云计算厂商营收与 CAPEX 高速增长受益于经济回暖、数字化趋势、更多产业逐渐上云，云计算巨头营收规模增长迅猛。2016-2021 年 ， Amazon/Google/Microsoft/ 阿 里 云 的 营 收 规 模 CAGR 分 别 为 38.5%/47.5%/21.2%/69.7%。一方面，数字化正成为越来越多的产业的发展趋势，云可以 使各种公司轻松调用已有技术，更快地进行创新，还能根据实际需求预置资源，将公司 原本用于数据中心和物理服务器等设备的固定支出转变为按实际用量付费的可变支出， 优化公司的成本；另一方面，各公司力求在后疫情时代扩大规模并提高灵活度，故加紧 行动，比原来更积极地使用云基础设施与云服务产品。云计算巨头 CAPEX 维持较高增速，且各厂商大量投资数据中心的态度坚定，这将 为光芯片创造出大量需求。2015-2021 年，Amazon/Google/Microsoft/阿里云 CAPEX 的 CAGR 分别为 52.6%/19.3%/20.4%/39.4%，数据中心领域，光芯片增长的驱动力主要有：第一，新建可用区、增添基站带来的数据中心数目增量；第二，数据中心升级改造，服 务器与交换机速率提升创造的增量。而各巨头大多认为当前云计算尚处产业早期，表示 会继续加大投资，进而将为光芯片带来稳定的需求增量。
2.3.2. 应用种类：VCSEL 与 EEL 互补，速率需达到 50G 及以上从衬底与工艺看，InP 衬底用于制作 FP、DFB、EML 边发射激光器芯片和 PIN、 APD 探测器芯片，它们适用于中长距离的数据中心间传输。GaAs 用于制作 VCSEL 芯 片，主要用于数据中心之内的传输。从速率看，数据中心对光芯片的要求在通信领域排名最高。当前数据中心所需光芯 片以 25G、50G、100G 的速率为多。随着数据中心流量快速增长，更高速率光模块的市 场需求将不断凸显，而传统技术主要通过多通道方案实现 100G 以上光模块速度的提升， 而若数据中心进入 400G 及更高速率的平台，每一通道所需的激光器芯片速率也将随之 提升至 100G。传统的 DFB 激光器芯片短期内无法同时满足高带宽、高良率的要求，故 需考虑采用 EML 激光器芯片，从而实现单波长 100G 的高速传播。当前国内云计算公司与国外公司使用的光模块速率尚存差距，进而影响该领域国内 外下游市场对光芯片的需求。海外互联网公司前期主要使用 100G 及光模块，2020 年起 开始大规模向 200G/400G 光模块过渡。国内互联网公司目前主要使用 40G/100G 光模块， 并从 2022 年开始推进 200G/400G 光模块批量部署。
2.3.3. 数通领域光芯片市场规模受益于数据中心增量需求与存量升级改造的需求，我们预测光模块总销售额在 2021-2027 间或实现 CAGR=14%。光模块需求维持较快增长的驱动力，一是厂商服务地 域扩大，可用区、数据中心数目增多；二是数据中心升级改造，迭代为更高速率光模块。
2.4. 消费电子：苹果主导，940 nm VCSEL 为主流
相较普通摄像头，3D 传感（包含双目立体测距、结构光、TOF）可探测环境的深 度特征，广泛应用于消费电子领域。3D 传感通常由多个摄像头与深度传感器组成，通 过投射特殊波段的主动式光源、计算光线发射和反射时间差等方式，获取物体的深度信 息。3D 传感摄像头可实现人脸识别、手势识别、三维建模等多项功能，可适用于移动设 备、机器人、安防监控等多种终端，人脸识别为当前 3D 传感摄像头最主流的功能。光芯片用于发射激光作为测距基础，在结构光方案、TOF 方案中均不可或缺。对于结构光传感器，其主要由激光投影模组、光学成像模组、图像处理芯片组成，其中激光 投影模组用于向待测物体投射光斑，包含激光发射器、透镜、衍射光学元件等部件，光 芯片即用于构成激光发射器。对于 TOF 方案，激光器芯片主要用于发射激光脉冲，同 时 SPAD 等探测器光芯片也有应用。
2.4.1. 下游趋势：苹果主导，安卓阵营中渗透率有望提升苹果产品为 3D 传感消费电子市场增长主要驱动力。2016、2017 年前后，苹果与安 卓阵营的华为、联想引入 3D 传感摄像头，后不同的安卓厂商也作此尝试，但只有苹果 坚持迭代发展至今。苹果在手机前后均采用 3D 摄像头，并使旗下产品具有超高精度 3D 面部识别的功能。2021 年，苹果销量大涨，推动 3D 传感消费电子领域的销售达 36 亿 元/3.26 亿台，安卓则未有明显推进。当前 3D 传感器在安卓产品中渗透率不高，但消费者习惯将逐渐养成，渗透率将逐 渐提升。根据 Yole 分析，安卓当前未广泛采用 3D 传感的原因主要是 1）对特定的功能， 如生物识别，屏下指纹比 3D 传感对应的人脸识别性价比更高；2）后置摄像头上的 3D 传感器暂无足够优秀的应用与之匹配，当前只有少量 AR 游戏和功能不常用的 APP。未 来随着消费者认同感增强，安卓阵营 3D 传感有提升空间。我们预计受苹果销量增加及 3D 传感渗透率上升驱动，消费电子 3D 传感市场规模将稳步增长。
2.4.3. 消费电子光芯片市场规模基于对安卓、苹果产品未来 3D 传感渗透率的分析及 2020-2022 苹果的销量数据， 对消费电子领域光芯片的市场规模可做出测算。我们预计 2025 年消费电子领域光芯片 将有 13.70 亿美元的市场规模，2021-2025 年 CAGR=14.6%。
2.5. 车载激光雷达：光芯片的新蓝海
光芯片为激光雷达提供激光脉冲发射与接收。激光雷达是一种综合的光探测与测量 系统——激光器激励源驱动激光器向目标发射激光脉冲，扫描系统以稳定的转速旋转， 实现对平面的扫描，而光电探测器接收目标反射回的激光，接收信号经处理系统放大处 理、转换、计算后得到目标物体表面形态、物理属性等特征。激光雷达主要包括激光发 射、扫描系统、激光接收和信息处理四大系统，相辅相成，其中激光发射系统主要包括 半导体激光器、激光器激励源、激光调制器，是激光雷达的核心系统。而半导体激光器 作为激光发射系统的核心器件，为整个激光雷达提供激光脉冲。
2.5.1. 下游趋势：车载雷达为光芯片最快增速支点受益于高级辅助驾驶/自动驾驶技术逐渐成熟，激光雷达前景广阔，大势所趋。高级 辅助驾驶/自动驾驶的实现方案中，当前存在“纯视觉”与“多传感器融合”两种方案， 其中特斯拉采用前者,其余车企大都采用后者。首先，随着高级辅助驾驶/自动驾驶技术 逐渐成熟，搭载自动驾驶功能的汽车将不断放量，从总量上为激光雷达创造大量需求。其次，纯视觉方案需要极强的数据与算法积累，故除特斯拉外，其余车企较难选择这一 方案，再加上多传感器融合方式将为汽车增添安全冗余——少许传感器的故障能由互补 传感器弥补，故“多传感器方案”或将成为未来车企主流。当前囿于成本，搭载高精度 激光雷达的产品不多，但随着激光雷达成本下降，高品质激光雷达渗透率将进一步提升。
2.5.2. 应用种类：EEL/VCSEL 应用广泛，905/1550 或将共存按工艺划分，EEL、VCSEL 激光雷达光芯片中应用最为广泛。EEL 采用纳米堆叠技术（P-N 结相互堆叠），主要优点是在小区域/小尺寸内提供高功率激光输出，这使其 成为远程激光雷达的首选技术。从供应厂商来看，欧司朗的 EEL 光芯片在汽车电子中获 主流应用，Lumentum 的 EEL 芯片则主要用于消费级别。VCSEL 芯片也具备激光雷达 所需的优良性质，同时制造工艺与 EEL 相兼容，大规模制造的成本较低。由于欧司朗掌 握着 EEL 光芯片的重要专利技术，其余光芯片厂商主要从 VCSEL 芯片寻求突破， Lumentum、Finisar、II-VI、长光华芯等国内外巨头在这一领域均有布局。按波长划分，905nm 为激光雷达光芯片首选波长。905nm 激光器可搭配硅基光电探 测器来接收激光，因为根据前述光谱响应曲线，硅能在 905nm 波长处吸收光子；而 1550nm 激光器则需 InGaAs 探测器，后者的成熟度较低且成本更高。此外，由于当前 VCSEL 光芯片下游领域中消费电子占主体，故其制造厂商的产能以 940nm 居多。在车 载激光雷达尚未放量之际，为节约成本，部分厂商也将 940nm 的 VCSEL 激光器用于激 光雷达，其可在短距雷达中发挥效力。在半导体激光器之外，1550nm 光纤激光器亦得到关注。上述 EEL、VCSEL 光芯片 均属于半导体激光器，以半导体材料为泵浦源；光纤激光器则是另一种固体激光器，以 光作为泵浦源，换言之，半导体激光器除了直接发光外，还可作为其泵浦源。由于 1550nm 远离人眼吸收的可将光波长，相较于 905nm，同等功率的 1550nm 能使对人眼的安全性 提升40倍，故可用更大的功率来提升穿透能力。此外，1550nm配合调频连续波（FMCW） 技术不仅可检测距离，还可利用多普勒频移来测量物体速度。但相较于主流的 905nm 激 光雷达，1550nm 的激光器与探测器的成本更高、体积更大、供应链成熟度较低，这些 为其广泛应用增添了成本。我们预计 1550nm 未来将与 905nm 激光器共存，其主要用于 以安全性为核心卖点、价位和品牌定位较为高档的车辆，或是用于重卡等有特殊定位的 车辆。根据 Yole 统计，2021 年 905nm/1550nm 所占市场份额分别为 69%/14%。
2.5.3. 激光雷达光芯片市场规模
3. II-VI、lumentum 复盘：光芯片和器件龙头的成长之路
3.1. Lumentum：消费电子 VCSEL 龙头，车规彰显实力
Lumentum 是一家专业的激光器厂商，拥有全球领先的 VCSEL 技术、EEL 技术和 光通信激光器技术。其发展历史可追溯至 1979 年成立的光传输产品供应商 Uinphase。1999 年，Uniphase 与另一家成立于 1981 年的光纤网络产品供应商 JDS Fitel Inc.合并为 JDSU，成为全球光网络领域的领导者。2015 年，Lumentum 从 JDSU 中分离出来，成为 一家独立的上市公司，并继承商业光学业务。Lumentum 主要分为光通信和激光器两大 业务部门，主要产品类型包括光芯片、光器件、光模块、商用激光器等，产品应用领域 涵盖电信、数通、消费和工业等板块，客户包括苹果、Cisco、Amazon 等国际龙头企业。Lumentum营业收入近年来整体呈现增长趋势，FY16-FY22营收CAGR为11.3%。FY2022 公司营收同比-0.02%为 17.1 亿美元，其中营收比重较高的光通信业务同比-6.3% 至 15.2 亿美元，主要系电信产品材料和部件短缺所致，光通信业务的收入下降也导致公 司 FY22 营收的下降，激光器业务同比+59.0%至 1.9 亿美元，主要系复工复产后客户对 千瓦级光纤激光器的需求恢复。
3.2. II-VI：光芯片+碳化硅，持续收购注入增长动能
II-VI 公司成立于 1971 年，并于 1987 年在纳斯达克上市，是工程材料和光电元件 的全球领导者。2022年7月，II-VI完成对Coherent的收购，合并后的公司更名为Coherent， 并重新划分了材料部门、网络部门和激光部门，我们将重点分析收购 Coherent 前的业务 情况。II-VI 产品体系健全，下游市场广阔。2019 年 II-VI 收购 Finisar 后，公司将激光 解决方案、光子学和性能产品重新整合，形成光子学解决方案和化合物半导体两大部门。主要产品包括收发器、ROADM、工程材料、先进光学设备、激光设备和系统，等 等。公司生产的工程材料、光电元件和器件在通信、工业、汽车、半导体资本设备、生 命科学、航空航天及国防、消费电子等领域得到广泛应用，各事业部均积累了大量的优 质客户资源。截至 2022 年，II-VI 已在全球 24 个国家的 130 个地区建址，全球员工数量 超过 28000 名。持续增长的营收规模是 II-VI 的一大亮点。从 II-VI 长期营收数据看，从 1995 年至 今的 28 年以来，除 FY2002 和 FY2009 外，公司营收规模持续增加，FY2001 突破 1 亿 美元，FY2018 突破 10 亿美元，FY2022 实现 33.2 亿美元营收。FY1995-2008 营收 CAGR 为 20.5%，FY2009-2022 CAGR 为 20.6%。II-VI 能在近 30 年时间持续稳定增长，重要 原因在于长期外延并购，并以此获取关键产品和技术，抓住市场机遇，实现竞争优势。II-VI 公司成长的重要阶段始终伴随关键并购的发生。自 1995 年起，公司就开始了 “外延并购”的历程，并将并购视作实现公司长期发展的重要战略：（1）II-VI 在 20 世纪末完成两项收购（Virgo Optics、Lightning Optical），帮助公 司拓展了微型光学器件市场，两项收购也帮助 II-VI 在 1997 年实现 5270 万美元的收入， 几乎是 3 年前收入总额的三倍；（2）2001 年，II-VI 收购了一家生产用于工业和军事二氧化碳激光器的公司 Laser Power，该公司近一半的销售额都来自与军方的合同。通过对 Laser Power 收购，II-VI 顺 利开拓了国防军事领域市场，使公司在 2001 财年的收入增加了 66%；（3）2004 年 12 月，II-VI 签署了对 Marlow 公司的收购协议，巩固了公司在光学 和光电元件方面的领先地位，并带来未来数年营收的持续增长；（4）2009 年 12 月，II-VI 收购了中国激光机光学产品生产商 Photop（高意），该 公司在光电产品与系统模块、消费电子等业务上具有全球领先地位。此次收购开启了 IIVI 进军光通信市场的帷幕，帮助公司走出全球性的金融危机并在 FY2010 迅速扭转营收颓势，并带动 FY2011 收入增加 46%，此举也开拓了公司在中国的市场；（5）2014 年，II-VI 收购了 Laser Enterprise 和 Network Solutions 公司，加之受 益于全球光通信市场的需求扩张，FY2014 公司营收实现快速增长；（6）2019 年 9 月，II-VI 收购了全球光通信领域巨头 Finisar，有效拓展了化合物 半导体和光子学解决方案平台。Finisar 拥有适用于 3D 传感和激光雷达的领先 GaAs 平 台，在收购时已具备 25G、100G、400G 数据中心收发模块、940nm DFB 激光器、VCSEL 阵列等产品的生产能力。在完成对 Finisar 收购后，II-VI 营收曲线陡升，收入体量得到 显著扩大，FY2020 营收规模达 23.8 亿美元，增速为 75%，开创历史新高；（7）2022 年 7 月，II-VI 完成对 Coherent 的收购，II-VI 在材料方面的技术知识与 Coherent 在激光系统方面的规模形成互补，增添了公司业务类型的多样性，并很大程度 拓展了公司的经营规模，进而实现公司在材料、网络和激光领域的全球领导地位。收购信号的释放是 II-VI 公司的股价变动的一个重要因素。从 II-VI 长期的股价表 现来看，当宣布进行收购时，通常能够带来公司股价短期的回升。此外，下游行业（如 数通市场、3D 传感等）的市场景气度也会对公司股价产生较为显著的影响。近年来公 司完成了多项大型收购，股价波动较为明显。
3.3. 商业模式探讨：需求变化快、盈利不稳定，把握上行周期
光通信行业的需求端存在明显的“脉冲式”特征，各阶段光芯片的需求重心不一致， 相关企业的盈利情况受市场刚性需求的影响较大。以源杰科技为例，2020 年我国 5G 基 站大幅建设并积极采用 25G 光芯片，公司抓住了发展机遇，2020 营收同比增长高达 187%， 而当 2021 年 5G 基站调整为 10G 光芯片方案后，同年公司收入出现下滑。2017 年底苹 果采用 VCSEL 芯片实现人脸识别功能后，苹果占 Lumentum 营收份额迅速飙升至 30%， 也能在一定程度上体现光芯片行业的需求脉冲性。在 4G 基站大规模建设、5G 基站大规模建设、数据中心大规模建设三个明显的阶段 中，II-VI、Lumentum 股价也随市场需求重心变化呈现出“脉冲式”特征，在三个阶段 的初期，股票价格都会迎来上升期，随着市场成熟，竞争加剧，股票价格会出现一定程 度的波动和下降。另一方面，当前下游光模块的市场驱动力已从骨干网络建设、光纤入户转变为数据 中心的建设需求。具体来看，数据中心市场也存在需求迭代，目前正处于需求升级的关 键时期。国内外互联网公司对光模块的速率要求从 100G 升级至 200G/400G，相应地， 数通领域的光芯片速率正从 25G 向 50G 迭代，50G 及以上高速率光芯片正处于上行期，相关产品需求预计将呈现迅猛增长。光芯片和光通信器件毛利率通常呈现出先升高后降低的趋势。在新产品刚研制完成 时，由于工艺水平尚不成熟，加之产品良率较低，毛利率也相对不高；随着技术水平的 提升和产能的提升，毛利率迎来增长期；此后相关产品的市场竞争日趋饱和，毛利率将 出现回落。因此，为实现长期良好的利润水平，光芯片公司需要持续开发契合市场需求 的产品，把握利润水平的上行期。产品开发需要投入一定成本，市场开拓和客户关系的确立也需要花费一定时间，若 在市场释放新的需求信号后再开发新产品，可能会错过上行期，即当产品最终投入市场 时，产品的利润水平可能已处于回落阶段。因此，具备一定资金实力的企业会选择通过 并购的方式快速获得技术、产品和客户资源，以此赶上上行期。由此，光芯片厂商欲实 现长期成长，可通过持续的并购和技术研发开启良性的成长循环，注重“战略适配性” 以更好地迎合市场需求。II-VI 和 Lumentum 均采用了该发展逻辑，通过持续的战略收购 和产品开发应对光通信行业的“脉冲性”特征，实现了行业内领先的成长能力。
4. 国产化展望：远期趋势确定，立足光通信，切入车规
4.1. 政策扶持，光芯片国产化稳步推进
国内光芯片企业正加速研发进度，光芯片国产化趋势保持乐观。光芯片的国产替代 呈现出“从下游向上游传导，从低端向高端过渡，政策手段有效扶持”的特征。（1）从下游向上游传导：在光通信产业链中，下游国内头部光模块厂商已具备较强实力和较大规模。据 Lightcounting 统计，2010 年全球十大光模块厂商中国内厂商仅有 1 家，2021 年有 5 家 国内光模块厂商跻身 TOP10，其中旭创科技与 II-VI 并列第一位。我国光模块龙头企业 的全球市场竞争力突飞猛进，海外厂商逐渐趋于劣势地位，光模块国产替代已基本完成。2021 年跻身全球十大光模块厂商的 5 家国内企业都着力布局光芯片，产业链纵向 布局。①中际旭创全资子公司苏州旭创 2021 年开始“激光器芯片技术”研发，包括 DFB、 EML、VCSEL 芯片技术、50G PAM5 技术等；②华为早在 2013 年便通过收购比利时硅 光子公司 Caliopa 进入光芯片市场；③海信宽带旗下芯片事业部具备业内领先的从外延 生长到激光器芯片整个链条的制造工艺能力，2021 年芯片的展品包括 10G/25G DFB、 25G LAN-WDM/ MWDM/ CWDM DFB Chips、56Gbaud PAM4 EML、10G/25G Tunable、 High Power 等激光器芯片；④新易盛完成了对 Alpine Optoelectronics 的收购，并借此深 入硅光子芯片技术的市场竞争。⑤光迅科技已实现 10G 及以下光芯片批量供货，25G 光 芯片规模出货，目前正加大研发力度，稳步提升 25G 光芯片产品工艺。我们认为，随着国内光模块厂商全球份额持续提升、光芯片技术不断成熟及光模块 应用领域拓宽，国内光芯片产业链有望进一步优化整合，随之迎来国产替代机遇。
4.2. 相关公司梳理
4.2.1. 长光华芯：平台型激光芯片龙头，VCSEL 布局领先长光华芯专注半导体激光芯片、器件及模块等激光行业核心元器件的研发、生产与 销售，是半导体激光行业全球少数具备高功率激光芯片量产能力的企业之一。公司于 2018 年成立 VCSEL 事业部，依托 IDM 模式在国内率先建立 VCSEL 芯片 6 吋线，并于 2020 年推出 VCSEL 光芯片，建立了针对 VCSEL 及光通信芯片的完整工艺线，为客户 提供 VCSEL 芯片的技术开发服务。当前，公司的 VCSEL 芯片产品包含 PS、TOF、SL 系列、波长涵盖 808nm、850nm、940nm，电光转换效率最高可达 60%以上。公司营收长期维持高速增长，18-21 年 CAGR 达到 66.9%，主要受益于半导体激光 芯片赛道需求快速增长。VCSEL 产品营收体量尚小，2021 上半年为 189 万元，占比 1.89%。
4.2.2. 光迅科技：光电器件及模块巨头，产业链布局构建核心竞争力光迅科技成立于 2001 年，2009 年在深交所上市，成为国内首家上市的光电子器件 公司。公司于 2013 年收购丹麦光芯片公司 IPX，于 2016 年收购法国 Almae，通过持续 的并购整合和技术积累，形成了面向电信市场和数通市场的从芯片、器件、模块到子系 统等垂直集成能力。根据《证券日报》援引公司领导的说法，光迅科技目前实现了 10G 及以下速率光芯片批量供货、25G 光芯片规模出货，其中 25G VCSEL 基本可以自供， 25G DFB 约 60%可以自供。打通“芯片-器件-模块”产业链，光迅科技营收和利润保持了长达 10 余年的稳定成 长。公司在光芯片产业链各个环节都有投入和参与，营收体量一直保持增长态势，近年 来增速维持在 10%左右，2021 年营收规模达 64.9 亿元；另一方面，公司的毛利率 10 余 年来一直保持在 20%-25%范围内，净利率则稳定在 7%左右。公司已成为光通信行业的 全球龙头，根据 Omida 统计，截至 2021 年三季度，公司的全球市场占有率为 7.8%，排 名位居全球第四。
4.2.3. 源杰科技：聚焦光芯片开发，把握数通市场上行期实现快速增长源杰科技成立于 2013 年，主营业务为光芯片的研发、设计、生产与销售，已建立 了包含芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试的 IDM 全流程业务体系。公司持续推出激光器芯片产品：①2013 年，推出 2.5G 1310nm DFB 作为第一款产 品；②2016 年，首次推出 10G DFB 激光器；③2019 年，推出无线和数据中心 25G DFBCWDM/LWDM 产品；④2020 年，推出硅光大功率 CW 激光器产品；⑤2021 年，完成 开发 50G DFB 产品。当前，公司的主要产品包括 2.5G、10G 和 25G 及更高速率激光器 芯片系列产品等，产品体系涵盖 2.5G 到 50G 磷化铟激光器芯片，主要应用于光通信行 业，主要包括光纤接入、4G/5G 移动通信、数据中心三大下游领域，其中，25G 及以上 光芯片主要应用于数据中心。在中低速率及 25G 光芯片市场中，公司已形成一定的规模，在国产光芯片厂商中 具备领先优势：（1）根据 ICC 统计，2021 年公司 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片、10G DFB 激光器芯片发货量在全球市场份额的占比分别为 7%、20%（全球第一）；（2）根据 CC 统计，2020 年在磷化铟半导体激光器芯片产品对外销售的国产厂商中，公司收入 排名第一，其中 10G、25G激光器芯片系列产品出货量在国内同行业公司中均排名第一。
4.2.4. 仕佳光子：从“无源+有源”走向光电集成仕佳光子聚焦光通信领域，采用 IDM 模式布局芯片开发，具备有源和无源两大工艺 平台，主要光芯片产品包括 PLC 分路器芯片系列、AWG 芯片系列、DFB 激光器芯片系 列产品。2022 年前三季度，公司实现营收 6.85 亿元，同比增长 21.2%；归母净利润 0.67 亿元，同比增长 148.1%。
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1、光芯片：光进铜退，光子领域核心元器件
2、市场空间：数通领域复苏，激光雷达支撑远期成长
3、II-VI、lumentum 复盘：光芯片和器件龙头的成长之路
4、国产化展望：远期趋势确定，立足光通信，切入车规
1. 光芯片：光进铜退，光子领域核心元器件
1.1. 原理：三五族化合物主导，实现光电信号转换
1.1.1. 光芯片为激光器、探测器核心组成激光应用广泛，其工作有赖于激光器与探测器。得益于方向性好、单色性好、能量 密度高，激光不仅在光纤通信、工业制造等传统领域应用广泛，更在 3D 传感、车载激 光雷达等新型领域日益普及。激光的输出有赖于激光器，根据增益介质的不同，激光器 可分为气体激光器、液体激光器与固态激光器，而半导体激光器是固态激光器的典型形 态；激光的接收则有赖于探测器，其又被称为光敏二极管。激光器、探测器的核心构成部分为光芯片，光芯片核心功能为光电信号转换。光芯 片主要包括激光器芯片与探测器芯片：激光器芯片应用于半导体激光器中，实现电信号 向光信号的转换，将电信号蕴含的信息通过激光输出；探测器芯片则在探测器中不可或 缺，实现光信号向电信号的转换。
1.1.2. 激光器芯片1）工作原理：电激励为泵浦源，半导体为增益介质，输出激光激光的发出有赖于泵浦源、增益介质、谐振腔三大部件。激光的输出需要外界提供 能量，泵浦源（又称激励源）即负责向增益介质中的粒子提供能量，常见的泵浦方式有 电泵浦、光学泵浦、核能泵浦等；增益介质用来提供向高能级跃迁的粒子，常用材料有 氖气、有机染料、红宝石、半导体、光纤等；谐振腔指使光波在其中来回反射从而提供 光能反馈的空腔，其作用是使腔内的光子具有一致的频率、相位和运行方向，使激光具 有良好的方向和相干性，同时还能放大受激辐射的强度。激光器芯片将电激励作为泵浦源，以半导体材料为增益介质，通过谐振腔选模放大， 进而输出激光，完成光电转换。
1.1.3. 探测器芯片1）工作原理：依托光电效应将光信号转为电信号探测器芯片又称光电二极管(PD)，通过光电效应识别光信号，转化为电信号。光电 效应是指在光照下，材料中的电子吸收光子的能量，若吸收的能量超过材料的逸出功， 电子将逸出材料形成光电子，同时产生一个带正电的空穴。光电二极管工作时，在其双 极加上反向电压——无光照射时，由于二极管反向高电阻的特性，电路中只存在很小的 反向电流；有光照射时，由光电效应产生的空穴将前往外接电压的负极，光电子前往外 接电压的正极，从而增大二极管中的反向电流，由此实现对光信号的探测。2）典型探测器芯片：PIN、APD、SPAD 应用最广泛，灵敏度渐增PIN 光电二极管（PIN-PD）、APD（雪崩光电二极管）、SPAD（单光子雪崩二极管） 的使用最为广泛，三者灵敏度逐次提升。传统的 PN-PD 二极管的基础部件是 PN 结，P 层由 P 型材料构成，空穴居多（带正电），N 层由 N 型材料构成，电子居多（带负电）， 当 PN 结受到光照时即可产生光电效应。PIN-PD 则是在 P 层与 N 层间引入了 I 层——I 层为掺杂有极少量 P 型材料或 N 型材料的纯净本征半导体构成。相较传统的 PN-PD， 当施加反向电压时，I 层将为 PIN-PD 提供更宽的耗尽区，从而提高光电转化的效率。
1.2. 产业链：衬底价值量大，外延为核心
1.2.1. 光芯片制造：工艺复杂，外延为核心，IDM 模式为主流相较逻辑芯片，光芯片生产各工艺综合性更强，龙头厂商多采用 IDM 经营模式。对于逻辑芯片厂商，新进入的企业多采用 Fabless 模式，以此减少大规模资本投入，从 而将更多资源集中投入电路优化、版图设计等研发环节。对于光芯片行业，厂商多采用 IDM 模式，主要因为光电子器件遵循特色工艺，器件价值提升不完全依靠尺寸的缩小， 而有赖于功能的增加。而特色工艺所需能力更加综合，包括工艺、产品、服务、平台等 多个维度。IDM 模式使各环节相互配合，综合提升芯片性能，更灵敏回应客户需求。光芯片制造工艺流程繁多，晶体外延环节最关键。光芯片的工艺流程可分为外延结 构设计、晶圆制造（晶圆外延结构生长、光栅制作、波导光刻与金属化制程）、芯片加工 和测试（解理镀膜、自动化芯片测试、芯片高频测试、可靠性测试验证）三大部分。
1.2.2. 光芯片上游：衬底为核心原材料，海外厂商仍为主导衬底为光芯片核心原材料，成本占比最高、对芯片品质影响力最大。光芯片所需原 材料包括衬底、金靶与特殊气体等。从成本看，根据源杰科技招股书，衬底在光芯片原 材料成本中的占比往往高于 30%，其供需将在较大程度影响光芯片制造厂商的生产成本。从对芯片品质影响力来看，衬底材料一方面决定了激光器芯片发射光的波长，另一方面决定探测器芯片对入射光的响应度，且核心工艺——外延生长将在衬底材料上完成，故 衬底材料的品质将在很大程度上影响光芯片的参数与可靠性。衬底供应以海外厂商为主，国内厂商替代率逐步提升。由于衬底对光芯片品质影响 较大，光芯片厂商倾向于向海外厂商采购衬底，如住友电工。与此同时，海外领先的衬 底公司也提供外延生长等业务，故而受到国内厂商青睐。但近年国内衬底厂商逐步提升 衬底品质，优化衬底制造技术，凭借其性价比优势受到越来越多国内光芯片制造企业的 青睐。根据源杰科技招股书，2018-2020 年其采购衬底的单价从 785.69 元/片持续下降至 2020 年的 754.57 元/片，一大重要原因即是增大了国内厂商在衬底采购中的占比。
1.2.3. 光芯片下游：光模块应用广泛光芯片经加工封装后得到光器件/光模块，集成程度提升，单位价值量升高。光芯片 经加工后形成激光器、探测器产品，同时可与其余电子器件、无源器件结合，封装形成 光发射组件（TOSA）与光接收组件（ROSA），进一步加工形成光模块。封装为光模块 后，一个光模块具备多个通道，进而可搭载多个光芯片，由此使一个光模块的信息传递 速率将为光芯片信息传输速率的若干倍，更贴合下游客户的需求。得益于优良特性，光芯片下游应用广泛。由于信号传输速率快、损耗小且稳定性高， 光纤通信在电信与数据中心基础设施的建设中已不可或缺，而其基础正是光芯片。与此 同时，得益于激光波长集中、能量高的特点，光芯片被广泛地应用于工业制造、医疗、消费、汽车电子等领域。当前，光通信与消费电子是光芯片主要的应用下游，而随着智 能驾驶的普及，以激光雷达为主要产品的汽车电子将迎来需求的迅猛增长。
1.3. 产业趋势：光子替代电子大势所趋
1）光通信领域：“光进铜退”趋势延续“光进铜退”主要是指实现以“窄带+铜缆”为主网络向以“宽带+光纤”的网络转 变的模式，本质是光纤宽带设备端口不断下移、不断靠近用户的建设思想。对比铜缆， 光纤具有明显的优势：频带宽，信息容载量更大；最大传输距离更远；原材料（石英,SiO2） 资源丰富；光缆纤芯直径比铜缆更小；损耗低，中继距离远；光纤为非金属材料，不受 电磁及频道干扰；传输保密性能更好。“光进铜退”成为网络升级下的大势所趋。
2. 市场空间：数通领域复苏，激光雷达支撑远期成长
2.1. 概览：激光雷达市场接力数据中心需求
电信、数据中心、消费电子、车载激光雷达是光芯片最主要的应用领域。电信领域技术已较为成熟，国内市场相关产品覆盖率较高，未来增量空间主要来自速率升级需求；数据中心市场方兴未艾，云计算厂商加大投资的步伐未减，市场中短期将维持较快增速；消费电子领域当前市场参与者主要为苹果，安卓厂商应用 3D 传感仍有空间；车载激光 雷达领域潜力较大，随着智能驾驶技术成熟、激光雷达成本下降，激光雷达装车量有望 大幅提升，远期需求星辰大海。
电信领域光芯片发挥的主要作用为光电信号转换。激光器芯片将电信号调制为光信 号，探测器芯片的功能则相反，通过光电转换，信息可经由光纤实现高速稳定的传递。光纤通信在不同层级通信网络中均不可或缺，为光芯片创造广阔应用需求。由于传 输距离较长，骨干网、城域网中的汇聚层一般采用光纤通信。对于有线接入网，其可分 为铜缆接入、光纤同轴混合接入、光纤接入，由于光纤具有信息损耗小、带宽高的特性， “光进铜退”亦已成为有线接入网的发展趋势。对于无线接入网，基站内部有源天线单 元（AAU）与分布单元（DU）的连接同样需要使用光纤，这一连接被称为前传网络。
2.2.1. 下游趋势：国内光纤入户、5G 基站高渗透，全球仍具发展潜力光纤入户国内普及率已处高位，存量市场速率升级。光纤接入可分为 FTTB（光纤 到楼）、FTTC（光纤到路边）、FTTH（光纤入户）等，统称为 FTTx，其中光纤入户 FTTH 是用户接入光纤的最直接方式，被用以衡量光纤接入的成熟程度。我国光纤入户普及率 已处高位——截至 2022 年 9 月底，我国光纤接入（FTTH/O）端口在所有宽带接入端口 中的占比已达 95.5%，且根据 Omida 发布的光纤发展指数报告，中国已连续两年排行 全球第四。光纤入户安装保持着 10%的同比增速，但随着普及率逐步攀高，需求的增量 空间较小。从存量升级看，我国正实施“双千兆”发展战略，截至 2022 年 9 月底，千 兆光纤宽带用户数为 7603 万，在所有固定宽带用户中占比 13.1%，仍存较大发展空间。光纤入户速率升级将是短期内的需求推动力。全球市场光纤入户占比相对不高，光纤网络发展空间较大。截至 2021 年 9 月底， 德国有 95%的固定宽带用户仍采用电缆接入，法国、英国的光纤接入用户占有线接入的 比例分别为 34%、56%，美国光纤接入用户占比则为 14%。光纤入户能大幅提升通信速 率与安全性、稳定性，是有线接入的必然发展趋势，各国政府、企业也均拟定时间表完 善光纤入户布局，譬如欧盟计划在 2030 年使千兆光纤网络覆盖所有家庭，美国预计在 2027 年使光纤入户覆盖家庭数由当下的 4400 万户增长至 8200 万户。由此来看，欧洲及 美国两大主要市场的光纤网络还具有较大扩张空间。5G 基站建设领域，国内整体渗透率已处较高水平，但各个城市内的覆盖率尚存提 升空间，小基站建设推动城市内覆盖率提升，也使 5G 基站新增数目维持高速增长。2020 年我国新增 5G 基站超 60 万站，21 年净新增超 65 万站、2022 年前三季度已净新增 79.5 万站，基站数目的高速增长为光芯片创造了广阔需求。2020 年我国已宣布所有地级以上城市实现 5G 全覆盖，2021 年时实现 5G 覆盖超过 98%的县城城区与 80%的乡镇街区，基站建设正由宏基站向小基站过渡，实现区域内部 更深度的 5G 覆盖。
2.2.2. 应用种类：光纤入户 2.5G 占主流，移动通信10G/25G 占主流以工艺划分，电信领域激光器主要采用 VCSEL、DFB、EML 三种光芯片，VCSEL 主要用于 500 米以内的短距离传输，DFB 主要用于中长距离传输，如 FTTx 接入网、无 线基站等，EML 主要用于长距离传输，如高速率远距离的骨干网与城域网等。目前 EML 激光器芯片大规模商用的最高速率已达到 100G，DFB、VCSEL 激光器芯片大规模商用 的最高速率为 50G。以速率划分，光纤接入主要应用 2.5G 光芯片，移动通信领域主要 应用 10G、25G 光芯片。从市场规模看，2021 年全球移动通信领域光模块的应用情况 为：10G 及以下速率光模块占比 33.3%，25G 及以上速率光模块占比 66.7%，这一占比 与移动通信领域 10G/25G 光芯片的分布大体一致。2021 年国内 5G 建设为 10G 光芯片创造的需求最多，但展望未来，25G 光芯片创 造的需求或将回暖。2020 年 5G 基站建设伊始，对 25G 光芯片的需求提升；但由于电信 运营商基站建设目标的调整，2021 年 5G 基站建设所需的光芯片逐渐从以 25G 高速率 为主变成以 10G 为主，对 25G 光芯片的采购减少。各运营商逐步在小基站领域展开建设布局。小基站旨在中短距离下提供较高带宽， 从而为医院、酒店、大型商场等场所提供信号辅助。其对覆盖范围要求较低，对所需带 宽则提出更高标准，25G 光芯片或与小基站建设的需求更为契合。
2.2.3. 电信领域光芯片市场规模基于 Lightcounting 对 FTTx（光纤接入）、移动通信光模块市场规模的计算，以及源 杰科技、中际旭创等公司披露的成本资料，电信领域光芯片市场规模测算如下，我们预 计 2025 年电信领域光芯片市场规模将达 13.96 亿美元，2021-2025CAGR 达 8.1% 。
2.3. 数据中心：光模块速率持续提升，资本开支驱动增长
数据中心是一种拥有许多存储并处理大量信息的计算机的设施，基于数据中心云计 算商可为客户提供云服务，例如使用户无需购买、拥有和维护数据中心及服务器即可获 得计算能力、存储、数据库等技术服务。云计算厂商会努力在全球各地布置基础设施， 例如在全球各地设立可用区，于其中布置边缘站点与区域性缓存站点，而客户可以在位 于当地的数据中心上运营服务，从而取得更快的响应速度，同时确保运营数据能保留在 国内。在这一领域，光芯片主要用于实现数据在大型数据中心内部、数据中心间的传输， 这与光芯片在电信领域实现的功能十分相近。
2.3.1. 下游趋势：云计算厂商营收与 CAPEX 高速增长受益于经济回暖、数字化趋势、更多产业逐渐上云，云计算巨头营收规模增长迅猛。2016-2021 年 ， Amazon/Google/Microsoft/ 阿 里 云 的 营 收 规 模 CAGR 分 别 为 38.5%/47.5%/21.2%/69.7%。一方面，数字化正成为越来越多的产业的发展趋势，云可以 使各种公司轻松调用已有技术，更快地进行创新，还能根据实际需求预置资源，将公司 原本用于数据中心和物理服务器等设备的固定支出转变为按实际用量付费的可变支出， 优化公司的成本；另一方面，各公司力求在后疫情时代扩大规模并提高灵活度，故加紧 行动，比原来更积极地使用云基础设施与云服务产品。云计算巨头 CAPEX 维持较高增速，且各厂商大量投资数据中心的态度坚定，这将 为光芯片创造出大量需求。2015-2021 年，Amazon/Google/Microsoft/阿里云 CAPEX 的 CAGR 分别为 52.6%/19.3%/20.4%/39.4%，数据中心领域，光芯片增长的驱动力主要有：第一，新建可用区、增添基站带来的数据中心数目增量；第二，数据中心升级改造，服 务器与交换机速率提升创造的增量。而各巨头大多认为当前云计算尚处产业早期，表示 会继续加大投资，进而将为光芯片带来稳定的需求增量。
2.3.2. 应用种类：VCSEL 与 EEL 互补，速率需达到 50G 及以上从衬底与工艺看，InP 衬底用于制作 FP、DFB、EML 边发射激光器芯片和 PIN、 APD 探测器芯片，它们适用于中长距离的数据中心间传输。GaAs 用于制作 VCSEL 芯 片，主要用于数据中心之内的传输。从速率看，数据中心对光芯片的要求在通信领域排名最高。当前数据中心所需光芯 片以 25G、50G、100G 的速率为多。随着数据中心流量快速增长，更高速率光模块的市 场需求将不断凸显，而传统技术主要通过多通道方案实现 100G 以上光模块速度的提升， 而若数据中心进入 400G 及更高速率的平台，每一通道所需的激光器芯片速率也将随之 提升至 100G。传统的 DFB 激光器芯片短期内无法同时满足高带宽、高良率的要求，故 需考虑采用 EML 激光器芯片，从而实现单波长 100G 的高速传播。当前国内云计算公司与国外公司使用的光模块速率尚存差距，进而影响该领域国内 外下游市场对光芯片的需求。海外互联网公司前期主要使用 100G 及光模块，2020 年起 开始大规模向 200G/400G 光模块过渡。国内互联网公司目前主要使用 40G/100G 光模块， 并从 2022 年开始推进 200G/400G 光模块批量部署。
2.3.3. 数通领域光芯片市场规模受益于数据中心增量需求与存量升级改造的需求，我们预测光模块总销售额在 2021-2027 间或实现 CAGR=14%。光模块需求维持较快增长的驱动力，一是厂商服务地 域扩大，可用区、数据中心数目增多；二是数据中心升级改造，迭代为更高速率光模块。
2.4. 消费电子：苹果主导，940 nm VCSEL 为主流
相较普通摄像头，3D 传感（包含双目立体测距、结构光、TOF）可探测环境的深 度特征，广泛应用于消费电子领域。3D 传感通常由多个摄像头与深度传感器组成，通 过投射特殊波段的主动式光源、计算光线发射和反射时间差等方式，获取物体的深度信 息。3D 传感摄像头可实现人脸识别、手势识别、三维建模等多项功能，可适用于移动设 备、机器人、安防监控等多种终端，人脸识别为当前 3D 传感摄像头最主流的功能。光芯片用于发射激光作为测距基础，在结构光方案、TOF 方案中均不可或缺。对于结构光传感器，其主要由激光投影模组、光学成像模组、图像处理芯片组成，其中激光 投影模组用于向待测物体投射光斑，包含激光发射器、透镜、衍射光学元件等部件，光 芯片即用于构成激光发射器。对于 TOF 方案，激光器芯片主要用于发射激光脉冲，同 时 SPAD 等探测器光芯片也有应用。
2.4.1. 下游趋势：苹果主导，安卓阵营中渗透率有望提升苹果产品为 3D 传感消费电子市场增长主要驱动力。2016、2017 年前后，苹果与安 卓阵营的华为、联想引入 3D 传感摄像头，后不同的安卓厂商也作此尝试，但只有苹果 坚持迭代发展至今。苹果在手机前后均采用 3D 摄像头，并使旗下产品具有超高精度 3D 面部识别的功能。2021 年，苹果销量大涨，推动 3D 传感消费电子领域的销售达 36 亿 元/3.26 亿台，安卓则未有明显推进。当前 3D 传感器在安卓产品中渗透率不高，但消费者习惯将逐渐养成，渗透率将逐 渐提升。根据 Yole 分析，安卓当前未广泛采用 3D 传感的原因主要是 1）对特定的功能， 如生物识别，屏下指纹比 3D 传感对应的人脸识别性价比更高；2）后置摄像头上的 3D 传感器暂无足够优秀的应用与之匹配，当前只有少量 AR 游戏和功能不常用的 APP。未 来随着消费者认同感增强，安卓阵营 3D 传感有提升空间。我们预计受苹果销量增加及 3D 传感渗透率上升驱动，消费电子 3D 传感市场规模将稳步增长。
2.4.3. 消费电子光芯片市场规模基于对安卓、苹果产品未来 3D 传感渗透率的分析及 2020-2022 苹果的销量数据， 对消费电子领域光芯片的市场规模可做出测算。我们预计 2025 年消费电子领域光芯片 将有 13.70 亿美元的市场规模，2021-2025 年 CAGR=14.6%。
2.5. 车载激光雷达：光芯片的新蓝海
光芯片为激光雷达提供激光脉冲发射与接收。激光雷达是一种综合的光探测与测量 系统——激光器激励源驱动激光器向目标发射激光脉冲，扫描系统以稳定的转速旋转， 实现对平面的扫描，而光电探测器接收目标反射回的激光，接收信号经处理系统放大处 理、转换、计算后得到目标物体表面形态、物理属性等特征。激光雷达主要包括激光发 射、扫描系统、激光接收和信息处理四大系统，相辅相成，其中激光发射系统主要包括 半导体激光器、激光器激励源、激光调制器，是激光雷达的核心系统。而半导体激光器 作为激光发射系统的核心器件，为整个激光雷达提供激光脉冲。
2.5.1. 下游趋势：车载雷达为光芯片最快增速支点受益于高级辅助驾驶/自动驾驶技术逐渐成熟，激光雷达前景广阔，大势所趋。高级 辅助驾驶/自动驾驶的实现方案中，当前存在“纯视觉”与“多传感器融合”两种方案， 其中特斯拉采用前者,其余车企大都采用后者。首先，随着高级辅助驾驶/自动驾驶技术 逐渐成熟，搭载自动驾驶功能的汽车将不断放量，从总量上为激光雷达创造大量需求。其次，纯视觉方案需要极强的数据与算法积累，故除特斯拉外，其余车企较难选择这一 方案，再加上多传感器融合方式将为汽车增添安全冗余——少许传感器的故障能由互补 传感器弥补，故“多传感器方案”或将成为未来车企主流。当前囿于成本，搭载高精度 激光雷达的产品不多，但随着激光雷达成本下降，高品质激光雷达渗透率将进一步提升。
2.5.2. 应用种类：EEL/VCSEL 应用广泛，905/1550 或将共存按工艺划分，EEL、VCSEL 激光雷达光芯片中应用最为广泛。EEL 采用纳米堆叠技术（P-N 结相互堆叠），主要优点是在小区域/小尺寸内提供高功率激光输出，这使其 成为远程激光雷达的首选技术。从供应厂商来看，欧司朗的 EEL 光芯片在汽车电子中获 主流应用，Lumentum 的 EEL 芯片则主要用于消费级别。VCSEL 芯片也具备激光雷达 所需的优良性质，同时制造工艺与 EEL 相兼容，大规模制造的成本较低。由于欧司朗掌 握着 EEL 光芯片的重要专利技术，其余光芯片厂商主要从 VCSEL 芯片寻求突破， Lumentum、Finisar、II-VI、长光华芯等国内外巨头在这一领域均有布局。按波长划分，905nm 为激光雷达光芯片首选波长。905nm 激光器可搭配硅基光电探 测器来接收激光，因为根据前述光谱响应曲线，硅能在 905nm 波长处吸收光子；而 1550nm 激光器则需 InGaAs 探测器，后者的成熟度较低且成本更高。此外，由于当前 VCSEL 光芯片下游领域中消费电子占主体，故其制造厂商的产能以 940nm 居多。在车 载激光雷达尚未放量之际，为节约成本，部分厂商也将 940nm 的 VCSEL 激光器用于激 光雷达，其可在短距雷达中发挥效力。在半导体激光器之外，1550nm 光纤激光器亦得到关注。上述 EEL、VCSEL 光芯片 均属于半导体激光器，以半导体材料为泵浦源；光纤激光器则是另一种固体激光器，以 光作为泵浦源，换言之，半导体激光器除了直接发光外，还可作为其泵浦源。由于 1550nm 远离人眼吸收的可将光波长，相较于 905nm，同等功率的 1550nm 能使对人眼的安全性 提升40倍，故可用更大的功率来提升穿透能力。此外，1550nm配合调频连续波（FMCW） 技术不仅可检测距离，还可利用多普勒频移来测量物体速度。但相较于主流的 905nm 激 光雷达，1550nm 的激光器与探测器的成本更高、体积更大、供应链成熟度较低，这些 为其广泛应用增添了成本。我们预计 1550nm 未来将与 905nm 激光器共存，其主要用于 以安全性为核心卖点、价位和品牌定位较为高档的车辆，或是用于重卡等有特殊定位的 车辆。根据 Yole 统计，2021 年 905nm/1550nm 所占市场份额分别为 69%/14%。
2.5.3. 激光雷达光芯片市场规模
3. II-VI、lumentum 复盘：光芯片和器件龙头的成长之路
3.1. Lumentum：消费电子 VCSEL 龙头，车规彰显实力
Lumentum 是一家专业的激光器厂商，拥有全球领先的 VCSEL 技术、EEL 技术和 光通信激光器技术。其发展历史可追溯至 1979 年成立的光传输产品供应商 Uinphase。1999 年，Uniphase 与另一家成立于 1981 年的光纤网络产品供应商 JDS Fitel Inc.合并为 JDSU，成为全球光网络领域的领导者。2015 年，Lumentum 从 JDSU 中分离出来，成为 一家独立的上市公司，并继承商业光学业务。Lumentum 主要分为光通信和激光器两大 业务部门，主要产品类型包括光芯片、光器件、光模块、商用激光器等，产品应用领域 涵盖电信、数通、消费和工业等板块，客户包括苹果、Cisco、Amazon 等国际龙头企业。Lumentum营业收入近年来整体呈现增长趋势，FY16-FY22营收CAGR为11.3%。FY2022 公司营收同比-0.02%为 17.1 亿美元，其中营收比重较高的光通信业务同比-6.3% 至 15.2 亿美元，主要系电信产品材料和部件短缺所致，光通信业务的收入下降也导致公 司 FY22 营收的下降，激光器业务同比+59.0%至 1.9 亿美元，主要系复工复产后客户对 千瓦级光纤激光器的需求恢复。
3.2. II-VI：光芯片+碳化硅，持续收购注入增长动能
II-VI 公司成立于 1971 年，并于 1987 年在纳斯达克上市，是工程材料和光电元件 的全球领导者。2022年7月，II-VI完成对Coherent的收购，合并后的公司更名为Coherent， 并重新划分了材料部门、网络部门和激光部门，我们将重点分析收购 Coherent 前的业务 情况。II-VI 产品体系健全，下游市场广阔。2019 年 II-VI 收购 Finisar 后，公司将激光 解决方案、光子学和性能产品重新整合，形成光子学解决方案和化合物半导体两大部门。主要产品包括收发器、ROADM、工程材料、先进光学设备、激光设备和系统，等 等。公司生产的工程材料、光电元件和器件在通信、工业、汽车、半导体资本设备、生 命科学、航空航天及国防、消费电子等领域得到广泛应用，各事业部均积累了大量的优 质客户资源。截至 2022 年，II-VI 已在全球 24 个国家的 130 个地区建址，全球员工数量 超过 28000 名。持续增长的营收规模是 II-VI 的一大亮点。从 II-VI 长期营收数据看，从 1995 年至 今的 28 年以来，除 FY2002 和 FY2009 外，公司营收规模持续增加，FY2001 突破 1 亿 美元，FY2018 突破 10 亿美元，FY2022 实现 33.2 亿美元营收。FY1995-2008 营收 CAGR 为 20.5%，FY2009-2022 CAGR 为 20.6%。II-VI 能在近 30 年时间持续稳定增长，重要 原因在于长期外延并购，并以此获取关键产品和技术，抓住市场机遇，实现竞争优势。II-VI 公司成长的重要阶段始终伴随关键并购的发生。自 1995 年起，公司就开始了 “外延并购”的历程，并将并购视作实现公司长期发展的重要战略：（1）II-VI 在 20 世纪末完成两项收购（Virgo Optics、Lightning Optical），帮助公 司拓展了微型光学器件市场，两项收购也帮助 II-VI 在 1997 年实现 5270 万美元的收入， 几乎是 3 年前收入总额的三倍；（2）2001 年，II-VI 收购了一家生产用于工业和军事二氧化碳激光器的公司 Laser Power，该公司近一半的销售额都来自与军方的合同。通过对 Laser Power 收购，II-VI 顺 利开拓了国防军事领域市场，使公司在 2001 财年的收入增加了 66%；（3）2004 年 12 月，II-VI 签署了对 Marlow 公司的收购协议，巩固了公司在光学 和光电元件方面的领先地位，并带来未来数年营收的持续增长；（4）2009 年 12 月，II-VI 收购了中国激光机光学产品生产商 Photop（高意），该 公司在光电产品与系统模块、消费电子等业务上具有全球领先地位。此次收购开启了 IIVI 进军光通信市场的帷幕，帮助公司走出全球性的金融危机并在 FY2010 迅速扭转营收颓势，并带动 FY2011 收入增加 46%，此举也开拓了公司在中国的市场；（5）2014 年，II-VI 收购了 Laser Enterprise 和 Network Solutions 公司，加之受 益于全球光通信市场的需求扩张，FY2014 公司营收实现快速增长；（6）2019 年 9 月，II-VI 收购了全球光通信领域巨头 Finisar，有效拓展了化合物 半导体和光子学解决方案平台。Finisar 拥有适用于 3D 传感和激光雷达的领先 GaAs 平 台，在收购时已具备 25G、100G、400G 数据中心收发模块、940nm DFB 激光器、VCSEL 阵列等产品的生产能力。在完成对 Finisar 收购后，II-VI 营收曲线陡升，收入体量得到 显著扩大，FY2020 营收规模达 23.8 亿美元，增速为 75%，开创历史新高；（7）2022 年 7 月，II-VI 完成对 Coherent 的收购，II-VI 在材料方面的技术知识与 Coherent 在激光系统方面的规模形成互补，增添了公司业务类型的多样性，并很大程度 拓展了公司的经营规模，进而实现公司在材料、网络和激光领域的全球领导地位。收购信号的释放是 II-VI 公司的股价变动的一个重要因素。从 II-VI 长期的股价表 现来看，当宣布进行收购时，通常能够带来公司股价短期的回升。此外，下游行业（如 数通市场、3D 传感等）的市场景气度也会对公司股价产生较为显著的影响。近年来公 司完成了多项大型收购，股价波动较为明显。
3.3. 商业模式探讨：需求变化快、盈利不稳定，把握上行周期
光通信行业的需求端存在明显的“脉冲式”特征，各阶段光芯片的需求重心不一致， 相关企业的盈利情况受市场刚性需求的影响较大。以源杰科技为例，2020 年我国 5G 基 站大幅建设并积极采用 25G 光芯片，公司抓住了发展机遇，2020 营收同比增长高达 187%， 而当 2021 年 5G 基站调整为 10G 光芯片方案后，同年公司收入出现下滑。2017 年底苹 果采用 VCSEL 芯片实现人脸识别功能后，苹果占 Lumentum 营收份额迅速飙升至 30%， 也能在一定程度上体现光芯片行业的需求脉冲性。在 4G 基站大规模建设、5G 基站大规模建设、数据中心大规模建设三个明显的阶段 中，II-VI、Lumentum 股价也随市场需求重心变化呈现出“脉冲式”特征，在三个阶段 的初期，股票价格都会迎来上升期，随着市场成熟，竞争加剧，股票价格会出现一定程 度的波动和下降。另一方面，当前下游光模块的市场驱动力已从骨干网络建设、光纤入户转变为数据 中心的建设需求。具体来看，数据中心市场也存在需求迭代，目前正处于需求升级的关 键时期。国内外互联网公司对光模块的速率要求从 100G 升级至 200G/400G，相应地， 数通领域的光芯片速率正从 25G 向 50G 迭代，50G 及以上高速率光芯片正处于上行期，相关产品需求预计将呈现迅猛增长。光芯片和光通信器件毛利率通常呈现出先升高后降低的趋势。在新产品刚研制完成 时，由于工艺水平尚不成熟，加之产品良率较低，毛利率也相对不高；随着技术水平的 提升和产能的提升，毛利率迎来增长期；此后相关产品的市场竞争日趋饱和，毛利率将 出现回落。因此，为实现长期良好的利润水平，光芯片公司需要持续开发契合市场需求 的产品，把握利润水平的上行期。产品开发需要投入一定成本，市场开拓和客户关系的确立也需要花费一定时间，若 在市场释放新的需求信号后再开发新产品，可能会错过上行期，即当产品最终投入市场 时，产品的利润水平可能已处于回落阶段。因此，具备一定资金实力的企业会选择通过 并购的方式快速获得技术、产品和客户资源，以此赶上上行期。由此，光芯片厂商欲实 现长期成长，可通过持续的并购和技术研发开启良性的成长循环，注重“战略适配性” 以更好地迎合市场需求。II-VI 和 Lumentum 均采用了该发展逻辑，通过持续的战略收购 和产品开发应对光通信行业的“脉冲性”特征，实现了行业内领先的成长能力。
4. 国产化展望：远期趋势确定，立足光通信，切入车规
4.1. 政策扶持，光芯片国产化稳步推进
国内光芯片企业正加速研发进度，光芯片国产化趋势保持乐观。光芯片的国产替代 呈现出“从下游向上游传导，从低端向高端过渡，政策手段有效扶持”的特征。（1）从下游向上游传导：在光通信产业链中，下游国内头部光模块厂商已具备较强实力和较大规模。据 Lightcounting 统计，2010 年全球十大光模块厂商中国内厂商仅有 1 家，2021 年有 5 家 国内光模块厂商跻身 TOP10，其中旭创科技与 II-VI 并列第一位。我国光模块龙头企业 的全球市场竞争力突飞猛进，海外厂商逐渐趋于劣势地位，光模块国产替代已基本完成。2021 年跻身全球十大光模块厂商的 5 家国内企业都着力布局光芯片，产业链纵向 布局。①中际旭创全资子公司苏州旭创 2021 年开始“激光器芯片技术”研发，包括 DFB、 EML、VCSEL 芯片技术、50G PAM5 技术等；②华为早在 2013 年便通过收购比利时硅 光子公司 Caliopa 进入光芯片市场；③海信宽带旗下芯片事业部具备业内领先的从外延 生长到激光器芯片整个链条的制造工艺能力，2021 年芯片的展品包括 10G/25G DFB、 25G LAN-WDM/ MWDM/ CWDM DFB Chips、56Gbaud PAM4 EML、10G/25G Tunable、 High Power 等激光器芯片；④新易盛完成了对 Alpine Optoelectronics 的收购，并借此深 入硅光子芯片技术的市场竞争。⑤光迅科技已实现 10G 及以下光芯片批量供货，25G 光 芯片规模出货，目前正加大研发力度，稳步提升 25G 光芯片产品工艺。我们认为，随着国内光模块厂商全球份额持续提升、光芯片技术不断成熟及光模块 应用领域拓宽，国内光芯片产业链有望进一步优化整合，随之迎来国产替代机遇。
4.2. 相关公司梳理
4.2.1. 长光华芯：平台型激光芯片龙头，VCSEL 布局领先长光华芯专注半导体激光芯片、器件及模块等激光行业核心元器件的研发、生产与 销售，是半导体激光行业全球少数具备高功率激光芯片量产能力的企业之一。公司于 2018 年成立 VCSEL 事业部，依托 IDM 模式在国内率先建立 VCSEL 芯片 6 吋线，并于 2020 年推出 VCSEL 光芯片，建立了针对 VCSEL 及光通信芯片的完整工艺线，为客户 提供 VCSEL 芯片的技术开发服务。当前，公司的 VCSEL 芯片产品包含 PS、TOF、SL 系列、波长涵盖 808nm、850nm、940nm，电光转换效率最高可达 60%以上。公司营收长期维持高速增长，18-21 年 CAGR 达到 66.9%，主要受益于半导体激光 芯片赛道需求快速增长。VCSEL 产品营收体量尚小，2021 上半年为 189 万元，占比 1.89%。
4.2.2. 光迅科技：光电器件及模块巨头，产业链布局构建核心竞争力光迅科技成立于 2001 年，2009 年在深交所上市，成为国内首家上市的光电子器件 公司。公司于 2013 年收购丹麦光芯片公司 IPX，于 2016 年收购法国 Almae，通过持续 的并购整合和技术积累，形成了面向电信市场和数通市场的从芯片、器件、模块到子系 统等垂直集成能力。根据《证券日报》援引公司领导的说法，光迅科技目前实现了 10G 及以下速率光芯片批量供货、25G 光芯片规模出货，其中 25G VCSEL 基本可以自供， 25G DFB 约 60%可以自供。打通“芯片-器件-模块”产业链，光迅科技营收和利润保持了长达 10 余年的稳定成 长。公司在光芯片产业链各个环节都有投入和参与，营收体量一直保持增长态势，近年 来增速维持在 10%左右，2021 年营收规模达 64.9 亿元；另一方面，公司的毛利率 10 余 年来一直保持在 20%-25%范围内，净利率则稳定在 7%左右。公司已成为光通信行业的 全球龙头，根据 Omida 统计，截至 2021 年三季度，公司的全球市场占有率为 7.8%，排 名位居全球第四。
4.2.3. 源杰科技：聚焦光芯片开发，把握数通市场上行期实现快速增长源杰科技成立于 2013 年，主营业务为光芯片的研发、设计、生产与销售，已建立 了包含芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试的 IDM 全流程业务体系。公司持续推出激光器芯片产品：①2013 年，推出 2.5G 1310nm DFB 作为第一款产 品；②2016 年，首次推出 10G DFB 激光器；③2019 年，推出无线和数据中心 25G DFBCWDM/LWDM 产品；④2020 年，推出硅光大功率 CW 激光器产品；⑤2021 年，完成 开发 50G DFB 产品。当前，公司的主要产品包括 2.5G、10G 和 25G 及更高速率激光器 芯片系列产品等，产品体系涵盖 2.5G 到 50G 磷化铟激光器芯片，主要应用于光通信行 业，主要包括光纤接入、4G/5G 移动通信、数据中心三大下游领域，其中，25G 及以上 光芯片主要应用于数据中心。在中低速率及 25G 光芯片市场中，公司已形成一定的规模，在国产光芯片厂商中 具备领先优势：（1）根据 ICC 统计，2021 年公司 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片、10G DFB 激光器芯片发货量在全球市场份额的占比分别为 7%、20%（全球第一）；（2）根据 CC 统计，2020 年在磷化铟半导体激光器芯片产品对外销售的国产厂商中，公司收入 排名第一，其中 10G、25G激光器芯片系列产品出货量在国内同行业公司中均排名第一。
4.2.4. 仕佳光子：从“无源+有源”走向光电集成仕佳光子聚焦光通信领域，采用 IDM 模式布局芯片开发，具备有源和无源两大工艺 平台，主要光芯片产品包括 PLC 分路器芯片系列、AWG 芯片系列、DFB 激光器芯片系 列产品。2022 年前三季度，公司实现营收 6.85 亿元，同比增长 21.2%；归母净利润 0.67 亿元，同比增长 148.1%。
来源：CIOE中国光博会
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