2022年中国光芯片行业研究报告版权所有 © 2 0 2 2深圳市亿渡数据科 技有限公司。本文件提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系亿渡数据独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经亿渡数据事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，亿渡数据公司保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。 目录第一章 中国光芯片行业概况光芯片行业的定义第五章 中国光芯片行业产业链050609101113153132333436光芯片行业的产业链图谱光芯片行业的产业链上游光芯片行业的产业链中游光芯片行业的产业链下游光芯片行业的发展历程光芯片行业的市场规模光芯片行业的行业壁垒光芯片行业的竞争格局光芯片行业的风险因素第六章 中国光芯片行业驱动因素383940414243光模块第二章 中国光芯片行业政策固网宽带5克基站数据中心硅光技术16光芯片行业政策汇总光芯片行业重点政策1718第三章 中国光芯片行业细分—有源芯片22第七章 光芯片行业典型企业介绍族化合物(Finisar)44454647484950激光器和探测器2324252627足协激光器及芯片EML激光器及芯片VCSEL激光器及芯片销/美国探测器及芯片Lumentum武汉光迅科技股份有限公司华工科技产业股份有限公司博创科技股份有限公司河南仕佳光子科技股份有限公司第四章 中国光芯片行业细分—无源芯片28无源PLC)2930第八章 光芯片行业并购融资情况515253无源美国线规并购事件融资事件 名词解释三五族（ I I I - V）： III-V族化合物，是元素周期表中 3族的 B，艾尔，遗传算法，在和 V族的 N， P，作为，某人形成的化合物，主要包括砷化镓（砷化镓）、磷化铟（可使）和氮化镓等，是半导体主要材料。砷化镓：砷化镓，III-V族化合物，可制成电阻率比硅、锗高多个数量级的半绝缘高阻材料，用来制作芯片衬底、红外探测器、γ光子探测器等。可使：磷化铟，III-V族化合物，具有半导体特性的化合物，由金属铟和赤磷在石英管中加热反应制得。硅/二氧化硅：硅 /二氧化硅，硅一般以硅酸盐或二氧化硅的形式存在于大自然，是重要的集成电路、晶体管、光导纤维、电子工业重要部件的原材料。SiP：硅光，指的是在硅和硅基衬底材料上，利用硅互补金属氧化物半导体工艺对光电子器件进行开发和集成的一种新技术。酸锂：铌酸锂，是一种负性晶体、铁电晶体，经过极化处理的铌酸锂晶体具有压电、铁电、光电、非线性光学、热电等多性能的材料，同时具有光折变效应。磊晶成长：一种用于半导体器件制造过程中，在原有晶片上长出新结晶，以制成新半导体层的技术。金属：即金属有机物化学气相沉积的英文缩写，利用有机金属热分解反应进行气相外延生长薄膜的化学气相沉积技术。M B E：即分子束外延的英文缩写，在超高真空条件下，由装有各种所需组分的炉子加热而产生蒸汽，经小孔准直后形成的分子束或原子束，喷射到适当温度的单晶基片上，同时控制分子束对衬底扫描，可使分子或原子按晶体排列在基片上形成薄膜。量子限制斯塔克效应（QCSE）：在量子阱结构中，在内建极化电场的作用下，半导体的能带发生倾斜，电子-空穴对发生空间分离、波函数交叠量减少，引起发光效率下降、发光峰（吸收边）红移的现象。啁啾：脉冲传输时中心波长发生偏移的现象叫做“啁啾”。领导：一般指发光二极管，是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，在照明领域应用广泛。 名词解释5克：第五代数字通信技术。RRU： RemoteRadioUnit的缩写。射频拉远单元 R R U分成近端机即无线基带控制和远端机即射频拉远两部分，二者之间通过光纤连接，其接口是基于开放式CPRI或红外接口，可以稳定地与主流厂商的设备进行连接。B B U： BuildingBasebandUnite的缩写。移动网络大量使用分布式基站架构， R R U和 B B U之间需要用光纤连接，一个 BBU可以支持多个RRU。采用BBU RRU多通道方案,可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。A A U： Activeantennaunit的缩写。有源天线处理单元 AAU是 5克基站的主要设备，是 R R U与天线的组合，集成了多个 T / R单元。T / R单元就是射频收发单元。铜：Centralizedunit的缩写。将原BBU的非实时部分分割出来，重新定义为铜，负责处理非实时协议和服务。杜：Distributeunit的缩写。BBU分割铜后剩余的部分，充分定义为杜，负责处理物理层协议和实时服务。 光芯片与光通信和光模块密不可分，技术持续升级是重点，当前行业处于加速阶段。第一章光芯片行业技术壁垒极高，生产工艺和流程较为复杂，同时核心生产设备也面临对外依赖度高的问题。行业概况光芯片与光器件光模块市场竞争格局保持一致，全球市场由中美日三国占据主导地位。光芯片行业主要面临宏观、研发、竞争以及金融四大风险因素的干扰。www.iiduo.cn 光通信器件定义及分类光通信器件是光通信产业重要组成部分，涵盖光芯片、光器件以及光模块光通信器件的定义➢ 按照《中国光电子器件产业技术发展路线图》中的定义，光通信器件主要指应用在光通信领域的光电子器件及配套半导体集成电路。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。➢ 光通信器件按照其在信息流中的不同作用可分为五大类：光信号产生、光信号调制、光信号传输、光信号处理以及光信号探测。➢ 光通信器件根据其物理形态的不同，一般可以分四大类：光芯片、光有源器件、光无源器件、光模块与子系统。光通信器件与信息流的对应关系光通信器件中的光芯片、光器件、光模块不完全独立信息流光通信器件按照物理形态分类分为四大类，其中光有源器件和光无源器件共同构成了光器件。实际上光芯片是光器件的重要组成部分，同时光器件又是光模块的重要组成部分，即各分类没有完全独立区分，而具有包含关系。光信号产生电信号输入光信号传输光信号探测光信号处理电信号输出光信号调制光通信器件光有源器件光无源器件光模块与子系统信息源光发射机光纤光缆光接收机放大器信息源光芯片物理流➢ 上图展示不同物理类型的光通信器件与模块跟信息流的对应关系。➢ 光收发模块（即光模块）起着光电转化的作用，在信息流中对应着光信号产生、调制与探测。➢ 光分路器和光放大器对应着光信号处理。光器件 光器件定义及分类光器件主要分为光有源和光无源，两大分类中光芯片均为主要核心光器件的定义➢ 光器件又称光电子器件，是用于实现光信号连接、能量分路/合路、波长复用/解复用、光路转换、方向阻隔、光-电-光转换、光信号放大、光信号调制等功能的器件。➢ 光器件分类：按照是否需要外加能源驱动工作和是否进行光电转换，光器件分为光有源器件和光无源器件。➢ 光有源器件：指光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的器件，是光传输系统的心脏。包括光发射器件、光纤激光器、光接收器件、光放大器、光调制器等。➢ 光无源器件：指光通信系统中需要消耗一定的光能量、具有一定功能而没有光—电或电—光转换的器件，包括光纤连接器、光纤耦合器、光波分复用器、光衰减器和光隔离器等。光芯片是光器件的核心在光纤传输中涉及到光无源器件，而光无源器➢ 光器件和光芯片是光通信器件的两大重要组成部分，但光有源光器件和光无源器件中均包含光芯片，光芯片是驱动光有源光器件和光无源器件产生作用的核心。件中包含光芯片光发射器件光接收器件驱动电路➢ 光有源器件中的光芯片具有将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的功能，是光模块最核心的功能芯片。电信号光纤传输电信号•激光器（内含光芯片）• 探测器（内含光芯片）放大器• 光纤• 套管• 光纤• 套管调制光信号➢ 光无源器件中的光芯片具有将光信号分至多条光纤，将不同波长的光信号实现复用或解复用的功能，是光纤传输中最核心的功能芯片。光发射器件和接收器件均为光有源器件，而光有源器件中包含光芯片➢ 光器件的成本构成结构中，光芯片平均占比达到50%，其余为产品工艺与良率以及其他费用控制。这凸显了光芯片在光器件中的重要性。电信号电-光转换光信号光-电转换电信号 光芯片定义及分类光芯片是光器件和光模块的核心，主要按有源和无源分为两大类芯片➢ 光芯片是实现光转电、电转光、分路、衰减、合分波等基础光通信功能的芯片，是光器件和光模块的核心。➢ 主要按照光器件的分类分为光有源器件芯片和光无源器件芯片。有源光芯片按应用情况分为激光器光芯片和探测器光芯片，主要包括《外交政策》、足协、EML、VCSEL、销以及美国芯片；无源光芯片主要包括PLC)和美国线规芯片。➢ 五大系列：可使系列、砷化镓系列、硅/二氧化硅系列、SiP系列以及酸锂系列。传输速率传输距离消费电子（VCSEL）《外交政策》芯片足协芯片EML芯片VCSEL芯片155年m-10g20公里5克基站数据中心按有源光器件分类2.5 m-40g大于10克40公里大于40公里500米激光器芯片应用场景155年m-25g销芯片美国芯片155年m-10g1.25 g-10g小于40公里探测器芯片长距离光芯片按无源光器件分类光纤到户骨干网/核心网数据中心应用场景PLC)芯片实现相同波长的信号的分路和合路无源光器件芯片美国线规芯片基于PLC)将不同波长的光信号实现复用/解复用按材料分类可使SiP高速直接调制足协和EML芯片、销和美国芯片；高速调制器芯片；多通道可调激光器芯片相干光收发芯片；高速调制器、光开关芯片；蒂雅、LD驱动程序、CDR芯片砷化镓高速VCSEL芯片；泵浦激光器芯片PLC)、美国线规、微机电系统芯片高速调制器芯片硅/二氧化硅酸锂 发展历程光芯片与光通信和光模块密不可分，技术持续升级是重点，当前行业处于加速阶段光芯片的发展与光通信和光模块的发展有着密切联系，作为后者的核心组成部分，随着技术迭代推动产品不断升级，当前行业处于加速阶段➢ 光通信行业开端来自于利用光源制作电话，为后续激光器和光纤的诞生奠定历史基础。随着社会的信息传输与交换量的持续增长，发展光通信成为历史趋势，通过不断的技术升级降低光纤损耗，同时配套的激光器、探测器、光缆、光无源器件、工程应用仪表等逐步跟进，光无源器件中的光芯片也在这个过程实现了发展，当前光纤通信的大规模商用和未来的更新换代都将推动光芯片技术进一步加速升级。➢ 光模块作为光芯片的另一大主要应用领域，从上世纪开始制定标准并推出早期产品，到本世纪前10年经历封装形式的不断迭代、传输速率的逐步提升、接入方式的升级，逐步实现了模块小型化，此后10年的传输速率急速提升，应用于此的光芯片制造工艺逐步成熟，随着更高速、更高集成、更低成本和更低功耗的要求，更高技术含量的光芯片将是未来的主要突破方向。发展萌芽发展初期发展加速期贝尔发明利用光波做载波传递话音信息的光电话梅曼发明红宝石激光器高锟提出利用光纤进行数据传输光通信美国康宁率先实现光纤研制，此后贝尔实验室、日本日本电报电话公司等不断降低光纤损耗，逐步接近理论极限随着光纤工艺逐步完善，配套的激光器、探测器、光缆、光无源器件、工程应用仪表等技术逐步跟进，光纤通信开始大规模商用1880196019661970-19801980-至今发展萌芽发展初期发展加速期由相当数量的设备制造商和电信运营商成立MSA组织（多源协议行业联盟），推动了光模块的标准化，光模块行业就此形成，并推出了初期产品，相关芯片和器件技术处理早期在这个阶段，行业经历了封装形式的不断迭代、传输速率的逐步提升、接入方式的升级，逐步实现了模块小型化，其中SFP和XFP的诞生分别为小型化的关键节点，配套芯片和器件也实现了技术升级在初期技术逐步成熟的支持下，光模块的传输速率开始实现快速提升， 经济对数据中心的需求扩大，光模在该阶段的开始便实现了100年gbs的飞跃式进步， 2015年后 200年gbs和400年gbs也快速跟进，国外企业已拥有完整的高端芯片和器件制造工艺随着5克产业的加速