随着数字经济、光纤入户场景的不断拓展，光通信器件产品下游需求越来越高。另外，随着流量增长和技术升级，各类场景对中游成品光模块的速率要求不断增加，光模块产品速率提升趋势显著，迭代也不断加速，为满足日益增长的光通信器件需求，我国已逐步形成了完善的光模块产业链体系。

光模块是光通信器件行业的最终成品，相关企业营收规模也大幅超过光芯片和光器件企业，因此，该行业容易形成产业集聚。从光模块主要上市企业区域分布情况来看，我国光模块企业分布较为集中，湖北地区有我国著名的“光谷”，因此，湖北及同属长江沿线的四川省、江苏省、浙江省和上海市光模块企业众多。另外，山东和深圳地区在制造业和高科技产品方面也有优势，部分龙头光模块企业分布在此。

一、定义

光通信器件主要指应用在光通信领域，利用光电转换效应制成的具备各种功能的光电子器件。光通信器件是光通信产业的重要组成部分，其性能主导着光通信网络的升级换代。

光通信器件根据其物理形态的不同，一般可以分为：芯片、光有源器件、光无源器件、光模块与子系统这四大类，其中，光芯片为光器件(光有源器件和光无源器件)的重要组成部分，而光器件是光模块的重要组成部分。

二、通信的网络结构：光网络承上启下，分为光设备、光缆、光模块三个环节

通信网络从网络构架上来看可以简单地分为信息的采集部分、信息的传送部分和信息 的转发、处理和存储部分。而光通信主要处于信息的传送部分，具体又可以 分为光通信设备（OTN 和 WDM）、光纤光缆和光模块。

我们首先介绍下光纤光缆，最早，我们的通信方式也叫电话，这个“电”，其中一部 分指的是中间是用电缆在传输信号。由于电子的趋肤效应，电缆的传输损耗特别大，常用 的 75-12 同轴电缆（750MHz）的衰减值为 79dB/km，而光纤通信的每公里衰减比目前容 量最大的通信同轴电缆要低几个数量级，目前业内普遍使用的普通光纤衰减为 0.20dB/km 左右，而超低衰减光纤衰减程度可小于 0.17dB/km，这使得远距离通信的承载介质很早就 开始转变为光缆。

而在接入端，过去十多年来，“光进铜退”工程稳步推进，在 2020 年 5 月 17 日的世界电信和信息社会日大会上，工信部副部长陈肇雄透露，截止 2020 年 5 月， 我国光纤用户渗透率已达 93%，大幅领先于欧美和全球平均水平。

然后，我们介绍下光模块，光模块的存在，本质上是为了解决光电转换问题。由于光 目前还无法存储，当前数字世界的处理其实是依赖电路板或者 PCB 的。而如果我们直接用电信号进行传输，则只需要水晶头就可以了，当年 PC 机连交换机就是 通过水晶头加网线的方式进行连接。但如上文所述，距离稍微一拉长，用电缆不仅价格贵， 信号的损耗更是惊人，因此需要把电信号转化成光信号，光模块的作用就在于将电信号通 过激光器来转换成光信号，然后通过光缆进行长距离传输。

最后介绍下光传输设备（OTN、WDM）。光传输设备的价值有两个，一个是对抗损耗， 放大信号，另一个是复用介质，提升传输效率。为什么光传输设备需要这两个特性呢，因 为光在光纤中进行长距离的传送也不可避免地会有衰减、色散等问题，需要有一个设备对 其进行再放大、重生；另外，只传输一路波对骨干和城域的光纤资源是一种浪费，需要设 备将多路光进行波分复用后再传送，同时，波分复用也是提升单光纤容量的一种有效方式。

三、光通信产业价值：跨越信息鸿沟，迎接智能时代

随着人工智能、大数据等技术手段的发展，数据的价值越来越凸显。然而，随着采集 数据的传感器数量大增，精度不断提高，维度不断扩展，数据量呈现急剧增长的态势。如 何才能低成本、高效率地去采集、传输和处理数据是一个非常重要的课题。我们认为，中 国光网络过去十数年的快速发展，使得每比特传输成本大幅降低，为中国的数字经济发展 奠定了良好的基础。 首先从信息的采集角度而言，光网络有力地支撑了 FTTH 和 4/5G 网络，使得中国的 互联网和移动互联网迎来了极大发展。

从 FTTH 来看，截止 2021 年底，中国光纤接入 FTTH/O 用户 5.06 亿，仅中国移动一 家用户数量就达到 2.4 亿。中国 FTTH/FTTO 的 用 户 比 率 达 到 93%， 相 较 于 全 球 30%的平均水平遥遥领先。FTTH 的高速发展，一方面与中国的人口基数有关，另一方 面与中国的劳动力成本和土地政策也密不可分。

据中国电信集团公司科技委主任韦乐平， 中国 FTTH 的单户成本 2017 年已降到 100 美元，仅为欧美日等发达国家的 1/10。较低的 接入成本加上庞大的市场规模，使中国 FTTH 用户数量突飞猛进，根据工信部数据，到 2020 年底中国 FTTH 端口数约 9.18 亿个。 

同时，中国也在不断推进 4/5G 的建设，2019-2021 年，中国共新建 5G 站点 142.5 万。在 FTTH 和基站的大规模建设共同推进下，根据《2021 年通信业统计公报》，2021 年底中国光缆总长度 5488 万公里，其中 2021 年新建 319 万公里。

随着数据量井喷式发展，以及对网络品质要求的不断提高，除了接入网以外，传送网 也在迎来大发展，主要源于以下几点：

1、从家庭业务来看：4K/8K 直播、云 VR、自由视 角视频等新型的家庭业务正在蓬勃涌现，这些新业务不仅需要简单的大带宽，还需要更低 时延、更小丢包率等指标以保障良好体验，这些都需要高品质的网络来满足和支撑。

2、 从企业来看：业务泛视频化、数据集中化、生产办公系统云化成为鲜明特点，企业数字化 转型一方面产生大量数据，需要集中存储在云端， 同时生产办公的云化也要求企业总部 与分支之间的数据交互更安全、更及时，这也需要大带宽、低时延、安全隔离的网络保障。

四、行业发展历程：光模块产品技术更迭速度快

光模块是光通信器件生产过程中的核心产品，也是最终产品，伴随着光通信产业的发展，光模块也在不断进化，小型化、低成本、高速率等特性是产品迭代的主要方向。

光模块最早出现在1999年，是采用SC光头1X9封装的产品，用法是集成在通信设备的电路板上作为固定化的光模块使用，之后1X9封装的产品逐渐转向小型化和可热插拔的方向上发展。SFF模块源自于小型化的尝试，其仍然是采用固定化的用法，用LC头直接集成在电路板上。可热插拔的方向上诞生的光模块是GBIC，当时广泛应用于交换机和路由器等网络设备，其和固定化的光模块相比优势明显，可以作为一个独立的模块使用，方便更新、维护和故障定位。

然而随着网络的发展，网络设备的光口数量需求不断增加，GBIC的体积较大导致设备的光口密度较小，无法适应网络快速发展的趋势。经过技术的探索和优化，GBIC的升级版本，兼顾小型化和可热插拔功能的SFP光模块研制成功，体积仅为GBIC的1/2-1/3，实现了网络设备光口密度的提升，出现后便得到了最为广泛的应用，并实现了统一接口的通讯方式，各个厂家的网络设备均可以兼容，能够作为单独的设备进行采购。

SFP诞生后，在小型化、高速率、低成本等特性优化的道路上，又相继出现了采用XENPARK、XPARK、XFP、CFP、SFP+等封装方式光模块产品，体积越来越小，使用越来越便捷，成本也逐渐下降，所支持的速率也最初的不到10Gbps到目前最高的800Gbps，光模块的各方面的技术水平在20多年的时间内取得了长足的进步。

五、行业政策背景：政策加持，光通信器件行业未来可期

2018年，中国电子元件行业协会发布《中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022年)》，该发展路线图量化了2020年以及2022年核心光通信器件产品的发展规划，确保2022年中低端光电子芯片国产化率超过60%，高端光电子芯片的国产化率突破20%;2022年国内企业占据全球光通信器件市场份额的30%以上，有1家企业进入全球前3名等。政策扶持方面包括国家加大对光电子芯片共性关键技术的研发资金的支持、迅速提高核心器件国产化率和培育具有国际竞争力大企业等，推动了光通信器件行业市场需求的增长。

进入2021年后，推动光通信器件行业发展的政策也逐渐增多，2021年12月，国务院发布《“十四五”国家信息化规划》，对2025年光纤接入户数做出了详细规划。

光通信器件是新基建、信息网络建设的重要配套设备和升级基础。光纤通信、新基建、宽带网络产业是支撑经济社会发展的基础性、战略性和先导性产业，近年来，国家陆续密集出台了一系列相关发展政策与发展规划。

六、行业发展现状

1、光芯片成本在光器件中占比最高

光模块产品所需原材料主要为光器件、电路芯片、PCB以及结构件等。其中，光器件的成本占比最高，在73%左右。光器件主要由TOSA(以激光器为主的发射组件)、ROSA(以探测器为主的接收组件)、尾纤等组成，其中TOSA占到了光器件总成本的48%;ROSA占到了光器件总成本的32%。

光器件是光模块产品中成本最高的部分，而从芯片层面来看，光芯片又是TOSA与ROSA成本最高的部件，越高速率光模块光芯片成本越高。一般高端光模块中，光芯片的成本接近50%。

2、中际旭创、新易盛光模块产能较高

光模块是最重要的光器件，是光通信产业的心脏。国内厂商方面，形成了以中际旭创、光迅科技、新易盛、联特科技及剑桥科技等为代表的国内光模块的优势领先企业。2020年，可统计到的国内光模块头部企业的合集产量约为3314万只，其中，除光迅科技统计口径差异较大外，中际旭创合新易盛产能及产量情况有明显优势，2020年两家公司光模块产品产量分别为778万只和671万只。

3、2020年光模块出货量大幅提升

2018-2020年，几乎所有光模块行业代表企业的销量都有增长，在以下统计的7家光模块龙头企业中，仅有德科立光一家企业的2020年销量有所下降。其中，博创科技2020年产品销量同比增长率高达295.00%，销售光有源器件173.96万只。光模块头部企业中际旭创高端光通信收发模块产品销量650万只，同比增长40.69%。

4、光通信器件贸易顺差态势不断加大

根据中国海关数据显示，2018-2021年，我国光通信器件行业呈贸易顺差状态，且贸易顺差程度波动上涨。2021年，我国光通信器件出口金额达61.50亿美元，进口金额达11.37亿美元，进出口贸易总额达72.87亿美元，贸易顺差额由2018年的32.52亿美元增长至2021年的50.13亿美元。

七、行业竞争格局

1、区域竞争：光模块企业多集中在东部及中部地区

我国光模块行业企业分布较为集中，湖北地区有我国著名的“光谷”，因此，湖北及同属长江沿线的四川省、江苏省、浙江省和上海市光模块企业众多。另外，山东和深圳地区在制造业和高科技产品方面也有优势，部分光模块企业分布在此。

2、企业竞争：中际旭创跻身全球光模块第一梯队

中国光通信器件厂商众多，但普遍收入规模不大，主要生产中低端产品。国内大多数厂商以中小企业为主，产品比较单一，规模层次不齐，自主研发和投入实力相对较弱，主要集中在中低端产品的研发和制造。国内企业的主要优势在于成本管控能力较强，人力成本相对便宜，承接一些特定光器件客户的代加工作业，因此近年在中低端产品领域，进口替代效应逐渐显现。

尽管如此，中国光通信器件行业仍然发展出了一批头部企业，根据2021年12月“中国光通信发展与竞争力论坛(ODC’2021)”上发布的《2021年中国光器件与辅助设备及原材料最具竞争力企业10强》榜单，中国光通信器件市场的头部企业主要为光迅科技、中际旭创等，其具体如下：

在光模块制造商方面，2015-2020，光模块行业竞争格局的变化体现为“头部整合”与“产能东移”。

头部整合：II-VI收购Finisar，行业垂直整合能力得到加强，Finisar的传统优势项目在于交换机光模块。Lumentum收购Oclaro，此后又将光模块业务出售给CIG剑桥。行业头部整合背后蕴藏着行业总体产能的下降，以及中国企业竞争力的提升。产能东移：2015年，市占率前10的中国企业只有1家;2020年，市占率前10的中国企业有5家。目前我国中际旭创跻身全球光模块第一梯队，中国海信、光迅科技、华工正源等企业国际国内竞争力纷纷有所提升。

八、行业发展前景及趋势预测

1、预计2027年我国光模块行业市场规模将接近900亿元

2021年3月，FROST&SULLIVAN发布《光模块独立市场研究报告》，在该报告中沙利文预测，基于数通市场和电信市场的需求在未来的增长，中国的光模块市场规模将保持11.2%的年复合增长率。2021年上半年，数通市场和电信市场的发展远超预期，前瞻产业研究院结合2021年上半年数通市场和电信市场的发展情况，对中国光模块市场规模在2022-2027年的年复合增长率提出了更加乐观的预测(13%)。到2027年，中国光模块市场规模或将接近900亿元。

2、智能化、高性能或成未来光通信器件产品发展方向

光通信行业应用领域不断拓展，技术逐渐向高速化、集成化方向演进在新一代高速宽带接入、数据中心及5G建设驱动下，光通信行业将迎来新一轮技术、产品升级，DFB激光器芯片、AWG芯片及其他光电集成芯片需求增长迅速，光纤连接器、室内光缆及线缆材料亦将持续增长。宽带、高速、高密度收发及传输将是光通信及数据通信未来发展趋势。

文章来源:前瞻产业研究院,中信证券，萌宠多多的逗趣