数通、电信市场光模块景气度提升，带动上游光芯片需求上升。
随着全球信息量、互联网速度的不断提升，纯电子信息的运输能力和传输能 力遭遇瓶颈，光电信息技术正逐渐崭露头角。光作为信息传输载体具备容量大、 低成本等特点，目前已经渗透进入商用传输领域，并逐步取代传统通信传输方式。 在 5G 规模部署的脚步下，全球流量实现快速上升，并推动宽带速率进一步提高。 新冠疫情爆发以来，数据中心、光纤到户的需求进一步提升，驱动光通信进入新 一轮景气度周期，产业链上游光芯片、中游光模块景气度先行。
光通信简单来说是凭借光信号为信息载体携带信息，在光纤中进行数据传输 的传输方式。在光通信传输信息的过程中，激光器芯片作为发射端来进行光电转 换，把电信号转换为光信号，光信号通过光纤来进行传输，最终在接收端被探测 器芯片转换为电信号。目前光通信技术中，采用时分复用法（TDM: Time Division Multiplexing)、波分复用法(WDM: Wavelength Division Multiplexing)、多级调制 法(MM:Multi-level Modulation)来提升光通信的信息传输量。
光芯片属于半导体领域，位于光通信产业链上游。高速光芯片是作为现代高 速通信网络的主角之一，其性能直接关乎到光通信的传输效率。在下游光纤接入、 4G/5G 移动网络传输、数据中心传输等系统中，其信息传输速度以及网络可靠性 都主要取决于光芯片的性能。光芯片属于光电子器件的一部分，在光通信领域中， 光芯片涵盖了激光器芯片以及探测器芯片，其技术发展将对光电子产业以及电子 信息产业产生重要影响。
光芯片按照功能分类可分为激光器芯片和探测器芯片，激光器芯片的作用是 发射信号，并将电信号转换为光信号，探测器芯片的作用是接受光信号，并将接 收的光信号转换为电信号。激光器芯片进一步可分为四类，包括垂直腔面发射激 光器芯片(VCSEL)、法布里-珀罗激光器芯片(FP)、分布式反馈激光器芯片(DFB)、 电吸收调制激光器(EML)。光模块可以依据不同类型激光器芯片在成本以及性能 方面的差异，来选择不同的解决方案。
DFB 芯片是分布式反馈激光器芯片，其原理是在原始的FP 激光器上加工出 光栅，特点是具备较高的输出波长精度、更精准的波长选择。由于 DFB 激光器芯 片发光角度较小，因此具备更高效的光路耦合，并且多应用在中长距离（500m、 2km），成本相对适中。EML 激光器芯片是由一颗发射芯片（DFB/DBR 等）加上 外吸收调制器组成，其成本相对较高。VCSEL 激光器芯片是垂直腔面发射激光， 相较于边发射激光，VCSEL 芯片的优势在于光特性好、功率低、体积小、更容易 与芯片集成，其局限在于激光发射功率较低，造成侦测距离不够远，一般应用在 短距离场景（几米的 AOC 和 100 米左右的 SR 光模块）。高功率 VCSEL 研发的 难点主要在于发光孔增多的情况下，热效应如何处理的问题。
在支撑国家经济社会发展的基础性、战略性方面，新基建、光通信、宽带网络 起到了先导的作用。光通信器件是信息网络建设和新基建的重要配套设备以及升 级基础。2021 年 11 月，国家工信部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》， 规划要求到 2025 年，中国通信网络基础设施保持国际先进水平，建成全球规模最 大的 5G 独立组网网络，实现重点应用场景深度覆盖、千兆光纤网络城乡基本覆 盖。全面推进 5G 移动通信网络、千兆光纤网络、骨干网、IPv6、移动物联网、卫 星通信网络等的建设或升级。
工信部 2021 年 3 月发布的《“双千兆”网络协同发 展行动计划（2021-2023 年）》要求，到 2023 年底千兆光纤网络具备覆盖 4 亿户 家庭的能力、10G-PON 及以上端口规模超过 1000 万个、千兆宽带用户突破 3000 万户。中央网络安全和信息化委员会印发的《“十四五”国家信息化规划》指出， 预期到 2025 年 1000M 及以上速率的光纤接入用户数达到 6000 万户。受益于国 家政策驱动，光芯片需求量或将进一步提升。
在信息应用流量需求上升和光通信技术迭代升级的背景下，作为光通信产业 链核心器件的光模块有望保持持续增长模式。根据 LightCounting，全球光模块市 场规模由 2017 年的 60.43 亿美元上升至 2020 年的 66.72 亿美元，并且全球光模 块在 2021 年达到 73.73 亿美元，2022 年全球光模块市场规模有望达到 81.32 亿 美元。作为光模块核心元件的光芯片或将持续受益，由于对高速传输需求的不断 提升，25G 及以上高速率光芯片市场呈现高速增长趋势。根据 LightCounting，高 速率光芯片的市场规模由 2019 年的 13.56 亿美元上升至 2021 年的 19.13 亿美 元，高速率光芯片呈现出高速增长态势，其 CAGR 达到 18.8%，并且 25G 以上 速率光模块所使用的光芯片占比逐渐扩大，2022 年高速率光芯片市场规模将达到 23.06 亿美元。
叠加国家相关政策的驱动，中国光模块市场实现高速增长。根据中经产业信 息网，2017-2021 年，我国光模块市场规模分别达到 131.07 亿元、142.74 亿元、 194.62 亿元、224.85 亿元、285.16 亿元，其 CAGR 达到 21.45%。
3.1.固网接入市场
FTTx 光纤接入是全球光模块用量最多的场景之一，并且我国成为 FTTx 光纤 接入市场的主要推动力量。受益于国家相关政策，基于新一代 10G-PON（XG-PON） 技术为基础的国内千兆光纤网络升级，光芯片需求量有望进一步上升。 当前市场上的 PON 技术主要有 APON/BPON、EPON、GPON 和 10G-PON 几类，并且主流的 EPON 和 GPON 技术使用 1.25G/2.5G 光芯片，且正在向 10G 光芯片技术过渡。根据国家工信部颁布的《“十四五”信息通信行业发展规划》关 于“十四五”时期信息通信行业发展主要指标，2020 年我国 10G-PON 及以上端 口数量为 320 万个，预期 2025 年 10G-PON 及以上端口数将达到 1200 万个； 2025 年千兆宽带用户数将扩大将近 10 倍至 6000 万户。国内千兆光纤网络的全 面部署计划势在必行。
全球 PON 市场规模预计在 2027 年将达到 163 亿美元。根据 Omdia 统计， 2020-2027 年，全球 PON 市场规模将以 12.3%的 CAGR 增长，并且在 2027 年 将达到 163 亿美元。全球市场方面，预计到 2027 年，欧洲、中东和非洲（EMEA）、 亚洲和大洋洲其余地区的运营商将消耗 51%的 PON 端口总量。随着 10G 以及 25G 解决方案的使用，PON 可以应用于支持移动 xHaul 和商业服务。下一代 PON 端口设备收入预计在 2022 年底将占据 PON 端口设备总收入的一半，预计到 2027 年占比将达到 87%。
新光纤宽带网络和设备的投资受益于激烈的市场竞争环境以及持续的补贴， 实现持续增长态势。根据 Dell'Oro Group 最新报告，2022 年 Q3，全球宽带接入 设备市场总收入在达到 47 亿美元，同比上升 17%。PON 设备支出继续成为整体 市场的增长推动力，其中 PON OLT 收入在 2022 年 Q3 打破了上个季度 13 亿美 元的收入纪录。
3.2.电信市场
5G 移动通信网络具备更高的传输速率以及更低的延时，各级光传输节点间的 光端口速率提升较大，这对光模块提出了更高的速率承载要求。在 5G 承载方面， 其前传、中传和回传接入层将逐渐导入 25/50/100Gb/s 新型高速光模块，其回传 汇聚和核心层将导入 N×100/200/400Gb/s 高速光模块，推动 25G 以及更高速率 光芯片市场景气度上升。基于结合应用场景、成本等因素，5G 光模块在调制方式、 传输距离、封装方式、工作温度等方面存在不同解决方案。 根据 GSMA，5G 市场规模仍呈现增长态势。截止 2021 年年底，全球有 180 多家移动运营商在 70 多个市场上布局了 5G 商用网络。根据 GSMA 预测，全球 5G 连接量在 2022 年年底有望超过 10 亿，中国市场方面，预计 2022 年年底中国 5G 连接量将达到 6.5 亿；预计全球 5G 的连接量到 2030 年将超过全球总连接量 的一半，并且连接量将超过 50 亿。
根据源杰科技招股说明书中 LightCounting 的数据，全球电信侧光模块市场前 传、（中）回传和核心波分市场的需求量将保持持续上升的态势，在 2020 年分别 达到 8.21 亿、2.61 亿、10.84 亿美元。其预测全球电信侧光模块市场前传、（中） 回传和核心波分市场规模在 2025 年有望达到 5.88 亿、2.48 亿、25.18 亿美元。 电信市场的景气度提升，或将推动电信侧光芯片应用需求的上升。
3.3.数通市场
我国数据中心行业受到国家政策促进，包括数字化转型、新基建、数字中国 远景目标，以及企业降本增效需求的拉动，数据中心的业务收入增速高于全球水 平，实现持续的快速增长。根据中国通信研究院，2021 年全球数据中心市场规模 达到 679.3 亿美元，同比增长 9.8%，并且预计 2022 年全球数据中心市场规模有 望超过 746 亿美元。中国数据中心市场方面，2021 年中国数据中心市场规模达到 1500 亿元左右，同比增长 28.5%，其中 2018-2021 年 CAGR 高达 30.17%。依 托我国各地区、各行业的数字化进度加速，我国数据中心市场有望保持持续高增 长的态势。
全球数据中心资本支出上升，推动数通光模块需求量高涨。根据 Dell'Oro Group 统计，2021 年全球数据中心资本支出超过 2000 亿美元，同比增长 9%； 其预测 2022 年全球数据中心资本支出增速将达到 17%，其中超大规模云厂商的 数据中心资本支出的增速将高达 30%；全球数据中心资本支出将在 2026 年达到 3500 亿美元水平。全球云厂商巨头的资本支出将直接影响到数通光模块的景气度， 全球光模块的需求量有望受益于超大规模云厂商对于数据中心资本支出的提升。 根据 LightCounting 统计，2021 年以太网光模块的销售额达到 46 亿美元， 同比增长 25%。未来随着网络流量的不断提升、AI 及元宇宙的技术不断发展和应 用不断丰富，以太网光模块将持续迭代升级销售额将持续提升。
