华为最近发布了三阶段全光目标网架构，这项技术引起了业界的广泛关注。全光目标网架构是一种基于光纤网络的通信基础设施，旨在为用户提供高速度、低延迟、高可靠性的网络连接。

华为的三阶段全光目标网架构包括以下三个阶段：

第一阶段是引入OTN over AA，实现端到端的全光一跳直达。这一阶段主要引入了OTN (光传送网) 技术，通过在AA (接入环和汇聚环) 节点上实现OTN功能，使得光信号可以在网络中传输更远的距离，同时保证了传输的质量和可靠性。这一阶段还将实现一条直达骨干网络，避免了传统网络中多次转换带来的损耗和延迟。

第二阶段是引入G-SR，实现多云多业务统一承载。在这一阶段，华为将引入G-SR (通用分段路由器) 技术，通过将各种不同业务进行统一承载，使得网络更加灵活和高效。同时，G-SR还可以支持多种云服务提供商的虚拟网络，实现多云多业务的统一管理和调度。

第三阶段是引入Super C-RAN架构，实现极致体验和超低能耗。这一阶段将引入Super C-RAN (集中式无线接入网络) 架构，通过集中化、虚拟化和智能化的技术手段，使得无线接入网络更加高效、可靠和灵活。同时，Super C-RAN还将优化网络的能耗和性能，实现极致的用户体验和超低的能耗。

将用到哪些技术？

不过，这份报告也提出了SDM系统、光接入系统、全光直达城域光网、百G+星际光互联等关键技术创新与挑战。

这些技术创新将推动光通信技术的进一步发展，为未来光通信的发展提供强有力的支撑。简单来说呢，就是华为认为未来的光通信发展，需要这些技术的创新和挑战来推动。

SDM系统是支持下一代光系统升级的聪明办法。不过，这个系统还有很多需要思考的地方，比如应该选哪条技术路线呢？用什么光纤比较好呢？复用多少层比较合适呢？还有SDM应该并行多少次呢？

唐晓军博士说，SDM系统要想成功，就要考虑四个方面：架构要兼容、管理要简单、系统要集成、应用要融合。简单来说，就是要考虑怎么和不同的系统配合，怎么管理，怎么把各种光系统整合在一起，还能和5G、人工智能等技术一起用。

光接入系统以后不仅要让大家用上宽带，还会提供不同等级的服务。不同的人对接入网络的需求是不一样的，怎样利用新技术满足大家的特殊需求，是接下来要解决的问题。

对于光接入系统来说，一些重要的新技术包括：为不同用户提供不同等级服务的差异化QoS技术；让接入网络更稳定、速度更快的FTTH技术；还有让用户可以享受移动网络的无线接入技术。

全光直达城域光网要把光网络直接连到离我们更近的网络节点上，这样到2030年，从CO机房到站点的速度都能达到每秒100Gbps以上。不过，这还需要我们在架构、电层和光层上做出一些创新才行。

全光直达城域光网的一些重要新技术包括：提高光网络效率和可靠性的池化架构；支持池化架构实现的电层协议和池化技术；让光网络更灵活、更容易升级的光层数字化。

百G+星际光互联，这是个大问题。现在卫星宽带的需求越来越大，就像我们平时上网一样，速度越快越好。但是，我们现在连接星际的光速只有10Gbps，怎么才能提到100Gbps以上呢？这是我们要解决的问题。

百G+星际光互联有很多创新的技术，比如做一个超级大的容量宇航光系统，就像我们的手机套餐一样，流量越多越好。

还有做一个超大规模的动态组网，想跟谁连接就跟谁连接，灵活得很。还有一个技术是AI和数字孪生仿真，这样我们就可以更快地设计和部署星际光通信了。

六大核心产业分析

01光芯片

光芯片位于整个光通信产业的最前端，也是技术壁垒最高的环节之一。

光芯片是实现光电信号转换的基础元件，可以进一步组装加工成光电子器件，再集成到光通信设备的收发模块实现广泛应用，其性能直接决定了光通信系统的传输效率。具体包括激光器芯片、探测器芯片和光放大器芯片。激光器芯片主要用于发射信号，将电信号转化为光信号，探测器芯片主要用于接收信号，将光信号转化为电信号。

分材料来看，其典型产品为InP系列（高速直接调制DFB和EML芯片、PIN与APD芯片、高速调制器芯片、多通道可调激光器芯片）；GaAs系列（高速VCSEL芯片、泵浦激光器芯片）；Si/SiO2系列（PLC、AWG、MEMS芯片）；SiP系列（相干光收发芯片、高速调制器、光开关等芯片；TIA、LD Driver、CDR芯片）；LiNbO3系列（高速调制器芯片）等。

全球光芯片市场格局来看，海外光芯片厂商具备先发优势，中高端光芯片国产替代空间巨大。

从国产化进展来看，我国光芯片企业已基本掌握2.5G和10G光芯片的核心技术，而光探测芯片、25G以上高速率光芯片处于国产化加速突破阶段，国产替代空间广阔。

光芯片环节国内代表厂商源杰科技、武汉敏芯、中科光芯、光隆科技、光安伦、仕佳光子、云岭光电、中电13所、华为海思、博创科技等均较早布局。

ICC预计，2023年中国高速率光芯片市场空间有望达到30.22亿美元，2025年有望达到43.4亿美元，同时中国在全球光通信芯片市场的占比有望持续提升。

硅光芯片集成高速光引擎是未来集成化趋势。

硅光技术将原本分离器件众多的光、电元件缩小集成到至一个独立微芯片中，实现高集成度、低成本、高速光传输。相比较传统的分立器件光模块，硅光子器件不再需要ROSA和TOSA封装，更加集成化，既能适应未来高速流量传输处理需要，又能降低光模块的封装和制造成本。硅光芯片商业化至今较为成熟的领域为数据中心、通信基础设施等光连接领域。

02光器件

光器件位于光通信产业链的中游。

光器件行业的上游主要是GaAs器件、PCB和结构件等零部件的制造商。上游PCB板制造商包括沪电股份、深南电路、兴森科技、生益科技、景旺电子等，GaAs器件则以三安光电和海特高新为主。

在中高端光模块中，光器件成本占比达73%，电路芯片达18%。光模块中光器件成本高昂，是决定光模块价格的核心因素。光器件根据组件内部是否发生光电能量转换可分为光无源组件和光有源组件。光有源组件能够在系统中实现光电信号的相互转换，实现信号传输的功能。

主要包括光发射组件、光接收组件、光调制器等，光发射组件（TOSA）及光接收组件（ROSA）都由光芯片封装而来，再将光收发组件、电芯片、结构件等进一步加工成光模块。

无源光器件市场和有源光器件的中低端领域处于完全竞争阶段，高端有源光器件领域处于相对完全竞争状态。

当前光通信器件行业全球化竞争格局已经形成，国外通信系统设备厂商为了降低成本，近年来也把生产和研发基地向中国大陆转移，这也带动了中国大陆光通信器件市场的需求。

国内市场方面，光器件厂商多，竞争格局整体较为分散，受限于单个细分市场规模小，多数光器件厂商收入规模小。主要因为光器件定制化程度高，生产需要较多人工，较难形成规模效应，大部分厂商聚焦于个别品类，厂商营收超过10亿元企业较少。

此外，不同光器件的生产制造需要不同的设备，技术研发也需重新布局，故多数公司都重点聚焦于几个细分领域。

03光模块

光模块在整个光通信产业链中利润率较高。其承担信号转换任务，可实现光信号的产生、信号调制、探测、光路转换、光电转换等功能。

一个光模块，通常由光发射器件（TOSA）、光接收器件（ROSA）、激光器芯片（LDChip）、光探测器芯片（PD Chip）、电路板（PCBA）、光纤接口、电接口等部分组成。光模块具备丰富的应用场景，分为电信市场与数据通信市场，包括电信通讯、数据宽带、FTTx、数据中心等领域。

近年来数据通信市场逐步成为带动光模块市场增长的主要细分领域。

400G数通光模块从2020年开始进入规模上量阶段，22-24年有望持续上量，800G数通产品从2022Q4开始规模化商用，预计2023年将进入大规模交付。凭借着400G时代的先发优势，国内领先的厂商有望在800G光模块时代继续取得领先的优势。

当前800G光模块已有多家厂商推出，包括中际旭创、新易盛、光迅科技、华工科技、索尔思、剑桥科技和亨通光电等厂商。其中以中际旭创（电信为主）、光迅科技（数通为主）及新易盛（电信+数通市场）份额居前列。

LightCounting指出，总部设在中国的光模块供应商正开始将他们的部分制造转移到本土或是亚洲其他国家，以发展本土的光器件和电子器件供应链。

根据Yole数据，我国光模块厂商全球市占率超过40%。当前国产光模块厂商在产能布局、工程师红利等方面具有明显优势，未来全球市场份额的持续有望提高。

04CPO

CPO（共封装光学）技术作为业界公认的未来高速率产品形态，其成熟与商业化有望引发光模块竞争格局变革。CPO可以取代传统的前面板可插入式光模块，将硅光子模块和超大规模CMOS芯片以更紧密的形式封装在一起，从而在成本、功耗和尺寸上都进一步提升数据中心应用中的光互连技术。

人工智能对网络速率的需求是目前的10倍以上，在这一背景下，CPO有望将现有可插拔光模块架构的功耗降低50%，在人工智能和高性能计算场景下的竞争优势更加明显。

目前AWS、微软、Meta、谷歌等云计算巨头，思科、博通、Marvell、IBM、英特尔、英伟达、AMD、台积电、格芯、Ranovus等网络设备龙头及芯片龙头，均前瞻性地布局CPO相关技术及产品，并推进CPO标准化工作。

设备商和终端用户方面也有包括华为、腾讯和阿里巴巴等大厂入局。

国内头部光模块厂商于近几年相继推出板载光学/共封装光学方案，目前处于渗透率提升、出货爬坡阶段。据不完全统计，联特科技、锐捷网络、中际旭创、通宇通讯、中京电子、天孚通信、新易盛、光迅科技、德科立、仕佳光子、亨通光电、剑桥科技等多家透露有CPO相关技术研发或业务布局。

CPO的发展才刚起步，LightCounting认为，CPO出货量预计将从800G和1.6T端口开始，于2024至2025年开始商用，2026至2027年开始规模上量，主要应用于超大型云服务商的数通短距场景。

LightCounting预计，CPO将在2024-2026年开始取代云数据中心中的可插拔光模块。

05LPO

LPO(Linear-drive Pluggable Optics)是线性驱动可插拨光模块，在数据链路中只使用线性模拟元件，无需DSP或者CDR芯片。

相比于CPO而言，LPO仍然采用可插拔模块的形式，其可靠性高，维护方便，可以利用成熟的光模块供应链，并未像CPO进行较大的封装形式革新。同时，LPO方案成本优势突出，满足AI计算中心短距离、大宽带、低延时要求，同时能够大幅减少系统功耗。相比于可插拔光模块，LPO的功耗下降约50%，与CPO的功耗接近。

以上这些都成为LPO方案受到关注的原因。

预计业内将在2024年底首次部署LPO光模块，到了2026年-2028年，LPO/CPO端口将占到800G和1.6T总部署端口的30%以上。

LPO市场格局方面来看，目前国内厂商新易盛、剑桥科技等已发布相关产品，旭创科技（中际旭创全资子公司）、华工科技等已有技术储备和产品开发，海信宽带推出了800G线性互联光缆。

值得注意的是，LPO方案需要和交换机进行配合，对光模块厂商在产业内上下游合作协同要求更高。当前不光是高速光模块公司，包括交换芯片厂家、交换设备厂家、超算公司都在积极投入，整个业界的上下游都在关注LPO进展。

06光纤光缆

光纤光缆位于光通信产业链下游。

光纤光缆产业链上游光棒生产厂家对原材料进行芯棒制作和外包制作成光棒，下游光纤光缆制造商通过拉丝等工艺将光棒制作成为光纤，再根据需求生产出一芯或多芯光缆。

光纤预制棒由于生产技术壁垒较高，占据了产业链70%的利润，而光棒拉纤及光纤成缆环节由于技术、资金壁垒相对较低，市场竞争充分，分别占据产业链利润的20%和10%。

据CRU报告，全球仅有20家左右厂商掌握光纤预制棒制备工艺，国内光棒产能主要集中在长飞光纤、中天科技、亨通光电、烽火通信、富通信息、永鼎股份、通鼎互联等几家龙头厂商。

文章来源： 科技武林，万马优选厂房，心莲无香