光通信器件模块行业主要研究光信号传输和光电转换环节
负责光/电信号转换的光模块是光通信中必要的一环。高速信号在铜缆中迅速衰减而无法实现长距离传输，而光比无线电信号的传输频率高出1000倍以上，所以光 纤成为了主流的信息传输介质，信息在光纤中以光信号传输。在计算机、存储器、交换机内部，数据是以电信号的形式处理和传输的。光/电信号转换是必要环节。 各类光器件在信息流中发挥的作用包括：光信号产生、光信号调制、光信号传输、光信号处理、光信号探测。
光通信产业是光器件的重要应用领域
光电子器件（简称光器件）主要指利用电-光子（或光-电子）转换效应制成的各种功能器件。 广义的光通信器件包括光芯片、光学元件、光组件、光器件、光模块等环节，各环节的行业变革孕育投资机会。
光模块是各类光器件的集成品
光模块主要由光学器件和辅料（外壳、插针、PCB与控制芯片）构成。光学器件（包括光芯片和光学元件组件）约占光模块成本70%以上，辅料（外壳、 插针、PCB与电路芯片等）占光模块总成本近30%。 光发射组件TOSA一般包含激光二极管、背光监测二极管、耦合部件、TEC以及热敏电阻等元件。一定速率的电信号经驱动芯片处理后驱动激光器（LD）发射 出相应速率的调制光信号，通过光功率自动控制电路，输出功率稳定的光信号。光接收组件ROSA一般包含光电探测器、跨阻放大器、耦合部件等元件。一 定速率的光信号输入模块后由光探测器转（PD/APD）换为电信号，经前置放大器（TIA)放到后输出相应速率的电信号。
光通信核心应用场景：电信网络和数据中心
应用趋势：随着移动互联网和云计算的发展，数据中心的计算能力和数据 交换能力呈指数级增长，光通信的应用主体从运营商网络转向数据中心。
电信网络的光通信应用：1980年代光纤诞生以来，光通信应用从骨干网到 城域网、接入网、基站。目前国内传输网络基本完成光纤化，但数据在进 出网络时仍需要进行光电转换；未来向全光网演进。以光模块为例，据 LightCounting数据，电信市场（FTTx+无线前传/中回传+CWDM/DWDM）占比 约为40%-45%。
数据中心的光通信应用：1990年代开始，光通信应用从中短距离的园区、 企业网络延伸到大型数据中心的系统机架间、板卡间、模块间、芯片间应 用。仍以光模块为例，据LightCounting数据，数通市场（以太网+光互连+ 光纤通道）收入占比在55%-60%左右。
下游资本开支拉动相应的光器件需求
运营商与云厂商的资本开支直接推动网络建设，拉动光模块光器件的需求。数据中心侧光通信市场增长稳定性较强，电信市场周期波动较大。
光通信技术可拓展至更多应用场景：激光雷达、AR、医疗等
以天孚通信、光库科技、腾景科技、中际旭创等为代表的光器件公司立足于传统通信市场的同时，积极跨领域布局医疗、激光雷达、AR等。 新领域采用的光学器件所需的底层工艺和原理与光收发模块类似，光通信厂商切入具有技术延续性。以激光雷达为例，激光雷达原理类似光模块，同时具备激光收 发部分，主要在产品设计、参数要求、性能指标上有所区别。目前，激光雷达主要有905nm和1550nm两大波长，其中1550nm具有满足人眼安全要求、抗干扰能力强、 探测距离远、探测精度高等优势有望成为未来趋势。而在光通信中，典型的波长是800到1600nm，其中最常用的波长是850nm、1310nm和1550nm，其中1550nm光在传 输过程中能量损失是最小的。因此光通信器件厂商在1550nm波段已具有较高的光学理解，切入激光雷达领域具有技术延续性。
1、成长性和周期性相伴的本质是流量增长和技术迭代
流量增长和技术代际升级是行业周期性和成长性相伴的根源： 成长性的核心逻辑是量的变化，核心是流量增长。随着运营商/云厂商资本开支不断增加和全球数据流量的不断增长，光通信行业长期具备 成长性。 周期性的核心逻辑是价格的波动，核心是技术迭代，产品速率升级带动产品均价提升。下游电信市场从3G/4G向5G的代际升级，资本开支变 化带来电信光模块需求周期波动，数通市场光模块速率从40G向100G再到400G/800G升级，新技术推出、规模商用到慢慢退出本身存在技术应 用周期。
2、技术迭代重塑市场格局，关注下一代技术趋势和格局变化
技术迭代速度快，每隔2-4年会有新一代产品推出，带动短周期投资机会。100G光模块2016年开始起量，2022年逐渐接近高峰。400G DR4从 2018年开始起量，预计于2025年达到高峰期；200G FR4从2020年开始起量，预计于2023年达到高峰期。 2022年是800G开始商用的元年。 每一代技术升级往往伴随技术路径的演化，重塑竞争格局。对于光模块厂商，需要持续研发投入从而抓住代际升级新品机遇，实现扩大并巩 固市场份额。技术升级背景下，上游芯片格局、下游客户采购模式的变化也对竞争格局变化起到推动作用。
3、技术升级向更高性能和更低成本演进
技术升级往更高性价比方向演进。其中，光模块速率升级的方法有两种：1、提高单通道的波特速率（提高光源波特率或高阶调制）；2、增加通道数。下 游客户的降本需求驱动光模块的封装工艺向小型化、集成化和低功耗升级。 每一代光模块进行迭代时会出现不同的技术路径，产业化进程和成本决定了哪种技术路径成为主流，成本影响因素包括功耗、材料成本、端口密度、兼容 性、维护成本等。
4、技术升级带动产品均价提升，单位流量硬件成本相对刚性
新产品推出后价格波动大。价格波动大的原因：1、受摩尔定律影响，伴随芯片成熟后，光模块进入量产后，光模块价格伴随芯片价格下降 而下降。2、光模块市场随着参与者的增多，竞争逐渐加剧，带动产品价格进一步下降。 单位流量成本或单位速率成本相对刚性，主要由原材料成本决定，同时芯片等原材料技术进步也会带来材料成本的下降，建议关注上游芯片 价格波动。以光模块为例，据LightCounting，光模块价格逐年下降，但单位GB价格降幅趋缓，形成相对刚性，100GbE SR4的定价在2019年 跌破1美元/Gbps，100GbE PSM4在2020年达到1美元/Gbps，而后降幅趋缓。在光模块速率迭代升级的情况下，行业均价抵抗成本年降，降幅 趋缓甚至有所上升，带来短周期投资机会。
5、属于耗材，种类多，规模大
模块种类繁多，按照不同功能，有多个产品系列。且光模块生命周期 短，属于消耗品，产品更新换代快，产品相对标准化，对应市场规模较 大。而光学元件、组件器件细分产品定制化程度高，单品价值量低，每 一个细分单品对应的市场规模较小。
6、行业壁垒高，Know-How是关键，产业链下游开始向上游芯片突破
光器件光模块行业整体属于数模转换范畴，对光电信号的理解和处理是关键，Know-How很重要，相较于其他消费电子零部件制造业壁垒更高。 光芯片技术壁垒高、工艺流程复杂，多以IDM模式经营，包含芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试等业务流程。 光器件和光模块的壁垒在于工艺经验的积累、对光学系统的理解以及精密、精益加工制造能力。除此之外，光学元件还需要对光学冷加工、 镀膜、模具设计等能力进行积累。 部分下游厂商出于成本控制、产业链延拓、供应链安全等方面的考虑，已通过收购或自研等方式向上游芯片环节布局，积极向上游突破。
7、上游高端芯片依赖进口，中游光器件光模块国产替代率高，全球产能东升西落
国内高速率光芯片严重依赖进口，与国外产业领先水平存在一定差距。目前，国内光模块公司，寻求上游突破。 25G及以上速率属于高速率光芯片，目前由欧 美日领先企业占主导。25G激光器芯片领域，我国仅少部分厂商实现批量发货；25G 以上速率激光器芯片领域，大部分厂商仍在研发或小规模试产阶段。电芯 片的国产化进度慢于光芯片，国内只有少数供应商涉足10Gb/s及以下速率的电芯片产品，25Gb/s产品上还处在送样阶段，基本依赖进口。
中游光器件光模块厂商国产替代率高，受益于全球产能东升西落。国内光模块企业全球地位持续提升。国产厂商崛起原因分析：（1）欧美日光模块厂商起步较 早，专注于芯片和产品研发，部分厂商剥离低毛利的光模块业务，制造生产端产能逐步向以中国为代表的发展中国家转移；（2）国内光模块厂商依托劳动力成 本、市场规模以及电信设备商扶持等优势，在光模块封装、测试等环节积累了大量实践经验，以中际旭创和新易盛为代表的国内厂商在竞争中取得份额突破， 积极扩建产能；（3）云厂商采购模式变化和封装工艺的变化，带来行业洗牌机会。
1、技术迭代阶段头部公司享受技术领先红利
技术迭代阶段头部企业享受技术领先红利，包括价格红利、盈利能力提升、份额提升等。
价格红利：每一款新品进入光模块客户供应商名单往往需要半年到一年的认证周期，产品推出较早的供应商被客户采纳为主流方案的可能性更大，且产品推出前期竞 争格局较好，产品价格存在溢价。头部企业提前部署新产品，保持产品持续迭代更新，产品率先通过客户认证和量产的厂商有望享受前期产品溢价。以光芯片产品为 例，不同速率的光芯片由于产品成熟度和市场格局的不同，毛利率差异明显， 2020年源杰科技2.5G/10G/25G激光器芯片毛利率分别为36%/74%/92%。
盈利能力提升：光器件产品毛利率呈现先提升后回落的的趋势，在产品大规模出货前，由于工艺水平和良率的限制，产品毛利率水平较低，随着产品大规模出货，产 能爬坡后毛利率逐步改善；随着产品工艺成熟，市场参与者增多，竞争加剧，产品价格降价幅度加大，毛利率呈现回落趋势；大规模出货晚期，产品毛利率趋于平稳。
份额提升：技术升级带来格局洗牌，头部公司技术领先，优先获得新产品订单和批量生产的机会。
2、加强研发，实现产品品类横向扩张和垂直整合
光通信下游客户格局较为集中，市场需求由下游决定，较难从供给端催化新需求，光通信企业成长核心是提供性价比更优的产品并提升市场份 额。光通信相关公司拓宽市场天花板的路径包括扩品类、垂直延伸布局、客户拓展（包括产品出海）等。 以天孚通信为例，持续围绕客户需求进行产业延伸，提升产品附加值。公司历经三大阶段，产品品类从三类无源光器件（陶瓷套管、光纤适配 器和光收发接口组件）到补齐无源光器件产品线和有源光器件代工、封装产品线，再到构建高速光引擎平台，打开成长空间。
3、产品出海，提升海外份额和毛利率
国产企业通过提升海外份额，打开成长天花板。伴随下游国产光模块厂商在全球市场份额的提升，一定程度上将带动上游国产光器件厂商需 求的增长。光器件封装过程中需要很多人工参与，国内企业具备人力成本优势。同时，海外光模块厂商将光器件封装代工环节外包，具备一 体化生产能力的国产光器件厂商可分享份额。 海外业务毛利率优于国内业务毛利率，海外收入占比提升可提升综合盈利能力。
4、精益制造构建核心能力，持续降本增效
在产业成熟度较高的阶段，通过精益制造持续降本增效的能力是企业脱 颖而出的核心。 降本增效，提升规模效应的路径包括：1、提升出货量，提升量产规模， 降低摊销成本；2、提升良率，通过独特的工艺技术积累，保障产品制造 的尺寸精度、生产质量和生产效率。如天孚通信在陶瓷套管毛坯成型技 术中，采用冷等静压技术的独特工艺，保证了产品质量和生产效率；3、 进行横向、纵向资源整合，通过一体化垂直整合、技术平台和解决方案 平台的整合、对行业优质资源的整合等构建平台化制造优势，提升技术 复用度和客户服务能力；4、优化产品设计和生产流程来降低物料成本； 5、提升信息化管理和自动化产线能力来提升费用管控能力。
5、拓展新应用场景，找到新增长曲线
目前，天孚通信、中际旭创、腾景科技等传统光通信企业已布局激光雷达、医疗、AR等领域。伴随新兴业务加速放量，有望带来业绩增厚和估 值提升。例如，天孚通信利用现有技术平台拓展了光器件产品在激光雷达领域的应用，公司在光器件领域有较为深厚的技术和工艺积累，能为 激光雷达厂商定制提供符合各项性能要求的光器件产品，并具备快速规模上量的交付能力。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
