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光模塊外殼資訊

光電模塊外殼用什么材料好些

作(zuo)者:網絡投稿            發布時(shi)間:2022-03-21 00:00            閱(yue)讀次數(shu):159

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1、光電模塊外殼用什么材料好些

2、光電傳感器往哪邊擰是距離遠?

光電模塊外殼用什么材料好些

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1、5G 驅動電信光模塊重回增長,2023 年有望達到 46 億美 元,中國市場 2021 年達到巔峰 158 億元人民幣

1.1、光模塊市場規模 67 億美元,光芯片占據 50%成本

2019 年光模塊市場規模預計為 67 億美元,電信用產品占比 44.7%,5G 驅動下 19-23 年 CAGR 11.5%。光模塊作為光電(dian)信號轉換的重要(yao)有源器(qi)件(jian),廣泛存在(zai)于 光纖通信系統中(zhong)。根據 LightCounting 的數據,全(quan)(quan)球 4G 建設速度大幅(fu)下(xia)降,導致 電(dian)信用光模塊市(shi)場(chang) 2017/18 年(nian)下(xia)滑 11.7%/3.3%。此外 LightCounting 預測(ce),全(quan)(quan)球光 模塊市(shi)場(chang)規模 2019 年(nian)達(da)到(dao) 67 億(yi)美元,其中(zhong)電(dian)信產品(pin)占比 44.9%,數通產品(pin)占比 50.2%。伴隨(sui) 5G 建設,電(dian)信產品(pin)有望重回增長,2023 年(nian)達(da)到(dao) 46 億(yi)美元,2019-23 年(nian) CAGR 11.5%。

光模塊的主要結構為 TOSA+ROSA。光(guang)(guang)(guang)(guang)模塊的主(zhu)要作用是(shi)實現(xian)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)(xin)號和電(dian)信(xin)(xin)(xin)號的 互相(xiang)轉換(huan)(huan),可(ke)以分(fen)為(wei)接(jie)收(shou)(shou)端(duan)(duan)(duan)和發(fa)射端(duan)(duan)(duan),其(qi)中發(fa)射端(duan)(duan)(duan)把(ba)電(dian)信(xin)(xin)(xin)號轉換(huan)(huan)為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)(xin)號,由 TOSA(transmitter optical sub-assembly,光(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)射次(ci)(ci)模塊)和對應的驅動(dong)電(dian)路構成(cheng), 核(he)心(xin)為(wei)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器;接(jie)收(shou)(shou)端(duan)(duan)(duan)把(ba)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)(xin)號轉換(huan)(huan)為(wei)電(dian)信(xin)(xin)(xin)號,由 ROSA(receiver optical sub-assembly,光(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)收(shou)(shou)次(ci)(ci)模塊)和放(fang)大電(dian)路構成(cheng),核(he)心(xin)為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)探(tan)測(ce)器。

TOSA+ROSA 成本占比約為 50%,目前高端芯片主要掌握在美、日廠商手中。 通過(guo)對光(guang)(guang)模塊的(de)(de)(de)成(cheng)本的(de)(de)(de)拆解,光(guang)(guang)器件(jian)(jian)(jian)共占(zhan)成(cheng)本的(de)(de)(de) 79%,而在光(guang)(guang)器件(jian)(jian)(jian)中,TOSA 和 ROSA 共占(zhan) 63%,即占(zhan)總成(cheng)本的(de)(de)(de) 50%。從(cong)全球來看,國(guo)內企業主要在無(wu)源器件(jian)(jian)(jian)(不 涉及光(guang)(guang)電(dian)信號(hao)轉換) 、低速光(guang)(guang)芯片等中低端細分市(shi)場有競爭優勢,但高(gao)端光(guang)(guang)芯片仍 主要掌握在美(mei)、日(ri)(ri)廠商中,包括美(mei)國(guo)的(de)(de)(de) Finisar、Lumentum、Neophotonics 和日(ri)(ri)本 的(de)(de)(de) Sumitomo、Fujitsu。


1.2、5G 建設將拉動國內電信用光模塊需求,2021 年有望達到 158 億元 人民幣

2019 年國內電信側光模塊市場將達到 17 億美元。根據 LightCounting 的數據,經 歷了 2014-16 年(nian) 4G 建(jian)設(she)以及中移動 FTTH 建(jian)設(she)的高峰期后,國內電信(xin)側光(guang)模塊(kuai)(kuai)市(shi)(shi) 場(chang)規模出現(xian)(xian)下(xia)滑,2017 年(nian)下(xia)滑 29%。2018 年(nian)伴隨(sui) 4G 擴容建(jian)設(she)光(guang)模塊(kuai)(kuai)市(shi)(shi)場(chang)出現(xian)(xian)回(hui) 暖,LightCounting 預計 2019 年(nian)國內電信(xin)側光(guang)模塊(kuai)(kuai)市(shi)(shi)場(chang)規模將(jiang)達到 17 億(yi)美元。

2019-28 年,移動建設 190 萬座 5G 基站,聯通和電信共建 235 萬座 5G 基站,共 建共享不影響光模塊數量。如(ru)果(guo)十年建設(she)一個(ge)與目前(qian)4G同等覆蓋程度的(de)(de)(de)5G網絡, 我們估(gu)算移動(dong)需(xu)(xu)要建設(she) 190 萬(wan)座基(ji)站。而(er)對于(yu)聯通和電(dian)信,采(cai)用 3.5GHz 頻段(duan), 我們估(gu)算兩者共需(xu)(xu)建設(she) 235 萬(wan)座 5G 基(ji)站。而(er)對于(yu)中(zhong)國移動(dong) 160MHz 的(de)(de)(de)頻譜帶寬(kuan), 如(ru)果(guo)采(cai)用光(guang)纖直連,一個(ge)宏基(ji)站對應 12 支(zhi)光(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai),如(ru)果(guo)采(cai)用 Open-WDM,對應 24 支(zhi)光(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai)。對于(yu)中(zhong)國聯通和電(dian)信,由于(yu)兩家共享(xiang) 200MHz 的(de)(de)(de)頻譜,所需(xu)(xu)光(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai) 數(shu)量(liang)較 100MHz 翻倍,一個(ge)宏站對應 12 支(zhi)光(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai),因此共建共享(xiang)不會減少光(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai)數(shu)量(liang)。

巔峰時期 2021 年,國內 5G 所需光模塊市場規模有望達到 69 億元人民幣,25G 光模塊占比 76.2%。根據(ju)《5G 技術發展白(bai)皮(pi)書(shu)》的(de)網(wang)絡架構,CU(central unit, 集(ji)中(zhong)(zhong)單(dan)元(yuan))與(yu) DU 與(yu)宏基站(zhan)的(de)比例為(wei) 1:6:48。其中(zhong)(zhong)一(yi)個 DU 與(yu) CU 連接需(xu)(xu)要 4 支光(guang)模(mo)塊(kuai),為(wei) 50G/100G。CU 與(yu)匯聚層以及核心網(wang)相連需(xu)(xu)要 200G/400G 光(guang)模(mo)塊(kuai)。 根據(ju)預測(ce)的(de)宏基站(zhan)數量(liang)以及單(dan)基站(zhan)用(yong)量(liang),我(wo)們預計國(guo)內 5G 建設帶來的(de)整體(ti)光(guang)模(mo) 塊(kuai)需(xu)(xu)求(qiu)(2019-28 年)為(wei) 284 億元(yuan)人民幣,其中(zhong)(zhong) 25G 光(guang)模(mo)塊(kuai)占比 77.1%;有望(wang)于 2021 年達(da)到巔峰 69 億元(yuan)人民幣,2019-21 年 CAGR 132.6%;其中(zhong)(zhong) 25G 光(guang)模(mo)塊(kuai)需(xu)(xu) 求(qiu)為(wei) 1766 萬(wan)支,規模(mo)為(wei) 52.6 億元(yuan),占比 76.2%。

5G 驅動,2021 年國內電信用光模塊市場規模達到 158 億元人民幣,2019-21 年 CAGR 15.3%。結合 LightCounting 的數(shu)據,我們(men)假設 2021 年國(guo)內(nei)固網以及骨干 網光(guang)模(mo)塊市(shi)場規模(mo)為 12.8 億(yi)美(mei)元(yuan),則 2021 年國(guo)內(nei)電(dian)信用光(guang)模(mo)塊市(shi)場規模(mo)為 22.7 億(yi)美(mei)元(yuan),即 158 億(yi)元(yuan)人民幣,2019-21 年 CAGR 15.3%。

2、光模塊的規格和數量取決于應用場景

2.1、不同場景下,TOSA/ROSA 種類不同

FP 激光器多用于 FTTx,DFB 多用于無線側和數據中心,EML 多用于骨干網和 數據中心互聯,VCSEL 多用于數據中心。TOSA 將電(dian)信(xin)號轉(zhuan)換為(wei)光信(xin)號,主要(yao)由(you) LD(激(ji)光二極管)、封(feng)(feng)焊管體、陶瓷插芯、陶瓷套管、適配器(qi)等組成(cheng)。其中激(ji)光 器(qi)主要(yao)為(wei) FP(Fabry-Perot)激(ji)光器(qi)、直調式 DFB(distributed feedback laser,分 布(bu)式反饋激(ji)光器(qi))、EML(electro-absorption modulated laser,電(dian)吸收調制激(ji)光器(qi)) 和 VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser,垂直腔面發射激(ji)光器(qi)) ,采用(yong)的(de) 材料為(wei)InP或AlGaAs/GaAs; LD的(de)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)一般(ban)采用(yong)TO-CAN(transmitter outliner can) 封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)、蝶形(xing)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)、COB 封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)、BOX 封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)以及 Flip Clip 封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)。

其中(zhong) FP 激光(guang)器(qi)利(li)用(yong) FP 諧(xie)振腔進(jin)行模式選擇(ze),產生多(duo)縱模的(de)光(guang)源,主要利(li)用(yong)電信 號對(dui)驅動電流(liu)的(de)調制實現對(dui)光(guang)信號的(de)調制。由于(yu)光(guang)源為多(duo)縱模,傳輸(shu)距(ju)離較短, 最大傳輸(shu)速(su)率(lv)較低多(duo)為 1.25Gb/s 以內。

DFB 激(ji)光(guang)(guang)器內置布拉格光(guang)(guang)柵,產(chan)(chan)生單(dan)縱模的(de)光(guang)(guang)源,而直(zhi)(zhi)調(diao)式 DFB 則(ze)將(jiang)電信號(hao)直(zhi)(zhi) 接加載到(dao)激(ji)光(guang)(guang)器的(de)驅(qu)動電流(liu)上(shang),從而對(dui)產(chan)(chan)生的(de)光(guang)(guang)信號(hao)進行(xing)調(diao)制,由于直(zhi)(zhi)接對(dui)驅(qu)動 電流(liu)進行(xing)調(diao)制會導致(zhi)波長漂移(啁啾),從而會產(chan)(chan)生色散(san),影響(xiang)最大傳輸距離(li)。此 外,傳輸信號(hao)的(de)帶(dai)寬也(ye)會因激(ji)光(guang)(guang)器線寬受到(dao)限制。而由于激(ji)光(guang)(guang)器有增益飽和(he)效應(ying), 線性工(gong)作區有限,難(nan)以(yi)實現(xian)較高的(de)消光(guang)(guang)比,增加了系統誤碼率。

EML 激光(guang)器中包含一(yi)個電(dian)吸收(shou)調制(zhi)(zhi)器,基(ji)于 Franz-Keldysh 效應(即(ji)施加(jia)電(dian)場引 起晶體吸收(shou)光(guang)譜的變化(hua))或(huo) QCSE(Quantum-confined Stark effect,量(liang)(liang)子限制(zhi)(zhi) Stark 效應) ,將電(dian)信(xin)(xin)號加(jia)載在(zai)調制(zhi)(zhi)器上,改變光(guang)吸收(shou)大小,從而實現(xian)對光(guang)信(xin)(xin)號的調制(zhi)(zhi), 利用(yong)這種調制(zhi)(zhi)方(fang)式,波長漂(piao)移(啁啾(jiu))小,線性工作區較(jiao)大,信(xin)(xin)號傳(chuan)輸(shu)質(zhi)量(liang)(liang)高(gao), 最大傳(chuan)輸(shu)速(su)率較(jiao)高(gao),但(dan)是價格(ge)較(jiao)為(wei)昂貴(gui)。

VCSEL 主要是利用(yong)面(mian)發射,對(dui)(dui)驅動電流進行直(zhi)接調制。同時(shi)由于 VCSEL 激光器 的體(ti)積較(jiao)小(xiao),其產生激光的閾(yu)值(zhi)電流較(jiao)小(xiao);輸出光束質(zhi)量(liang)較(jiao)高(gao)(gao),發散角較(jiao)小(xiao),光 斑承(cheng)圓形對(dui)(dui)稱分(fen)布(bu),因此與光纖(xian)(xian)的耦(ou)合效率(lv)較(jiao)高(gao)(gao),尤其是與多(duo)模(mo)光纖(xian)(xian)的耦(ou)合效率(lv) 可以高(gao)(gao)于 90%。因此多(duo)模(mo)光模(mo)塊多(duo)采用(yong) VCSEL,但(dan)是傳輸距離(li)較(jiao)短,多(duo)為(wei)幾(ji)十米至幾(ji)百(bai)米。

ROSA 按光探測器的種類可以分為 APD 和 PIN 兩種類型。ROSA 將光信(xin)號(hao)轉換(huan) 為(wei)電(dian)信(xin)號(hao),主(zhu)要由 PD(光電(dian)二極管(guan)) 、塑封(feng)配適器、金(jin)屬配適器、閉(bi)口(kou)套(tao)管(guan)等組 成。其(qi)中(zhong) PD 主(zhu)要分為(wei) PIN(移相開關(guan)二極管(guan))和(he) APD(avalanche photodiode, 雪崩光電(dian)二極管(guan)) 。其(qi)中(zhong),PIN 光電(dian)二極管(guan)通過 P 型和(he) N 型半導體之間(jian)的(de) I 型區域, 吸(xi)收(shou)光并產生(sheng)光電(dian)流,具有線性工作區大,噪(zao)(zao)聲小(xiao),功耗低等特點;而 APD 在(zai) PIN 的(de)基礎上采用雪崩倍(bei)增效應,將接(jie)收(shou)到的(de)光電(dian)流放(fang)大,提升(sheng)探測靈(ling)敏度,但 是放(fang)大的(de)同時(shi)也(ye)會(hui)引入(ru)較(jiao)大的(de)噪(zao)(zao)聲,降低信(xin)號(hao)質量,誤碼率(lv)升(sheng)高。

光模塊的封裝主要包括:SFP/SFP+封裝、XFP 封裝、QSFP+/QSFP28 封裝、CFP 封裝等。SFP(Small form-factor pluggable)為小型可(ke)(ke)插(cha)(cha)拔(ba)(ba)型封裝(zhuang),支持(chi) LC 光(guang)(guang)纖 連(lian)接,速(su)(su)率最高為 4Gbps,SFP+在 SFP 的(de)基礎上速(su)(su)率有所提升,最高速(su)(su)率可(ke)(ke)達(da) 10Gbps。XFP(10GB small form-factor pluggable)指(zhi)一種(zhong) 10GE 小型可(ke)(ke)插(cha)(cha)拔(ba)(ba)光(guang)(guang)模 塊,尺(chi)寸比 SFP+大。QSFP+(Quad small form-factor pluggable)指(zhi)四通(tong)道小型可(ke)(ke) 熱插(cha)(cha)拔(ba)(ba)光(guang)(guang)模塊,通(tong)信速(su)(su)率為 40Gbps,尺(chi)寸比 SFP+大;QSFP28 封裝(zhuang)大小與 QSFP+ 相同,支持(chi) 100Gbps 的(de)速(su)(su)率。CFP(Centum form-factor pluggable)是一種(zhong)基于(yu)密集 波分復(fu)用的(de)新型光(guang)(guang)模塊標準,同時支持(chi)數通(tong)和(he)電信傳輸兩大應用,速(su)(su)率可(ke)(ke)達(da) 100Gbps。

2.2、電信網絡:從接入網到骨干網,所需光模塊數量逐步減少,速率 逐步提升

電信網絡主要分為接入網,城域網以及骨干網,速率和傳輸距離不同。其中,接(jie)(jie) 入(ru)網(wang)(wang)(wang)(wang)(Access Network)是(shi)(shi)與(yu)業(ye)務和(he)應用無關的傳送網(wang)(wang)(wang)(wang),主(zhu)要完成交叉(cha)連(lian)接(jie)(jie)、復用 和(he)傳輸(shu)功能,將(jiang)企(qi)業(ye)、個(ge)人用戶、數據(ju)中心等接(jie)(jie)入(ru)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡,包括固(gu)網(wang)(wang)(wang)(wang)接(jie)(jie)入(ru)以及(ji)無線(xian) 接(jie)(jie)入(ru);城(cheng)域(yu)(yu)網(wang)(wang)(wang)(wang)(Metropolitan Area Network)主(zhu)要是(shi)(shi)一個(ge)城(cheng)市(shi)區域(yu)(yu)內(nei)的信息通信基(ji) 礎設施,主(zhu)要是(shi)(shi)以光纖作為傳輸(shu)媒介,是(shi)(shi)接(jie)(jie)入(ru)網(wang)(wang)(wang)(wang)與(yu)骨干(gan)網(wang)(wang)(wang)(wang)的中間環節;骨干(gan)網(wang)(wang)(wang)(wang)是(shi)(shi) 用于連(lian)接(jie)(jie)多個(ge)區域(yu)(yu)以及(ji)地區的高速網(wang)(wang)(wang)(wang)絡。傳輸(shu)距(ju)(ju)離上看,接(jie)(jie)入(ru)網(wang)(wang)(wang)(wang)的傳輸(shu)距(ju)(ju)離一般(ban) 小于 100km,城(cheng)域(yu)(yu)網(wang)(wang)(wang)(wang)的傳輸(shu)距(ju)(ju)離一般(ban)為 100-800km,骨干(gan)網(wang)(wang)(wang)(wang)的傳輸(shu)距(ju)(ju)離一般(ban)為 800-2000km。

接入層光模塊數量取決于終端設備數,城域網和骨干網取決于數據流量。在接入(ru) 層由于設備(bei)數(shu)(shu)(shu)量較(jiao)(jiao)多,以滿足連接需求為(wei)主,因(yin)(yin)此(ci)光(guang)(guang)(guang)模塊(kuai)的數(shu)(shu)(shu)量與(yu)終端設備(bei)數(shu)(shu)(shu)掛(gua) 鉤,數(shu)(shu)(shu)據(ju)流量方面冗余較(jiao)(jiao)大,所用光(guang)(guang)(guang)模塊(kuai)速(su)率較(jiao)(jiao)低但數(shu)(shu)(shu)量最大。而在城域(yu)網和骨 干網,網絡結(jie)構比較(jiao)(jiao)精簡,因(yin)(yin)此(ci)光(guang)(guang)(guang)模塊(kuai)的數(shu)(shu)(shu)量與(yu)數(shu)(shu)(shu)據(ju)流量掛(gua)鉤,所用光(guang)(guang)(guang)模塊(kuai)速(su)率 較(jiao)(jiao)高(gao),數(shu)(shu)(shu)量少于接入(ru)層。

接入網:固網和移動網均需要大量低速光模塊

固網接入一般采用 PON,光模塊消耗量較大。PON(Passive Optical Network,無(wu) 源(yuan)光(guang)(guang)網(wang)(wang)絡)是指(zhi)利用無(wu)源(yuan)設備搭(da)建而成(cheng)的光(guang)(guang)網(wang)(wang)絡,其中無(wu)源(yuan)設備指(zhi)不(bu)需額外電源(yuan) 的電子設備,不(bu)涉及到信號的轉(zhuan)換(huan)以及放大(da);相較(jiao)于(yu)有源(yuan)設備,無(wu)源(yuan)設備的故障 率低,可靠性高,一般使(shi)用壽命較(jiao)長,維護成(cheng)本較(jiao)低。PON 網(wang)(wang)絡主(zhu)要由光(guang)(guang)線路終 端 OLT(Optical Line Terminal), 光(guang)(guang)分配網(wang)(wang)絡 ODN(Optical Distribution Network) 和光(guang)(guang)網(wang)(wang)絡單(dan)元/終端 ONU/ONT(Optical Network Unit/Optical Network Terminal)構 成(cheng)。

其(qi)中 OLT 主要(yao)是將(jiang)多(duo)種業(ye)務(wu)的(de)(de)信號在局端(duan)(duan)匯聚,并以一定(ding)的(de)(de)格(ge)式向下傳(chuan)輸(shu)給終端(duan)(duan) 用(yong)(yong)(yong)戶(hu)(hu)(下行(xing)) ,另一方面將(jiang)來(lai)自(zi)終端(duan)(duan)用(yong)(yong)(yong)戶(hu)(hu)的(de)(de)信號按照業(ye)務(wu)類(lei)型分別送入不同的(de)(de)業(ye)務(wu) 網(wang)絡中(上行(xing)) 。ODN 主要(yao)完成信號的(de)(de)上下行(xing)傳(chuan)輸(shu),主要(yao)采用(yong)(yong)(yong)分光器。ONU/ONT 是用(yong)(yong)(yong)戶(hu)(hu)側的(de)(de)設備(bei),其(qi)中 ONT 直接(jie)(jie)應用(yong)(yong)(yong)于(yu)最終用(yong)(yong)(yong)戶(hu)(hu),適用(yong)(yong)(yong)于(yu) FTTH 的(de)(de)場(chang)景(jing),ONU 則與用(yong)(yong)(yong)戶(hu)(hu)直接(jie)(jie)仍(reng)有一定(ding)距(ju)離(li),可(ke)以再通過網(wang)線、光纖等連接(jie)(jie)最終用(yong)(yong)(yong)戶(hu)(hu),適用(yong)(yong)(yong)于(yu) FTTB、FTTO 等場(chang)景(jing)。OLT、ODN 和(he) ONU/ONT 設備(bei)之間的(de)(de)連接(jie)(jie)需求較(jiao)大(da),終端(duan)(duan) 設備(bei)數(shu)量較(jiao)多(duo),光模塊用(yong)(yong)(yong)量較(jiao)大(da)。


OLT 和 ONU 一臺設備消耗上百個光模塊,速率較低一般為 1.5Gb/s。由(you)于(yu)網絡的(de) 特點,PON 光(guang)模(mo)塊往(wang)往(wang)為(wei)(wei)(wei)一(yi)對多的(de)模(mo)式,模(mo)塊不成對使(shi)用。以(yi)華為(wei)(wei)(wei) OLT 平臺 MA5800-X17 為(wei)(wei)(wei)例,共有 17 個(ge)業務(wu)槽板,每個(ge)業務(wu)槽板支(zhi)持(chi)(chi) 16 個(ge) PON 端(duan)口,則 單臺設備(bei)共支(zhi)持(chi)(chi) 272 個(ge) PON 端(duan)口。由(you)于(yu) PON 一(yi)般應(ying)用于(yu)小區域內,傳(chuan)輸(shu)距離較 短(duan),一(yi)般為(wei)(wei)(wei) 20km 以(yi)內,傳(chuan)輸(shu)速(su)率較低一(yi)般為(wei)(wei)(wei) 1.5Gb/s,此外,上(shang)行波長為(wei)(wei)(wei) 1310nm, 下行波長為(wei)(wei)(wei) 1490nm。目前運營商主要采用傳(chuan)輸(shu)協(xie)議(yi)為(wei)(wei)(wei) EPON 和 GPON,其封(feng)裝(zhuang) 形式包括(kuo) SFF,SFP/SFP+。

在無線側接入網,光模塊主要用于 RRU 和 BBU 相連,和 BBU 接入城域網,4G 時期接入速率多為 10Gb/s。4G BBU(baseband unit,基帶(dai)單(dan)元)與 RRU(remote radio unit,射頻(pin)拉遠(yuan)單(dan)元)之(zhi)間采用(yong)高速 CPRI 協(xie)議(Common Public Radio Interface,通用(yong)公共無線電接(jie)(jie)口(kou)) ,一般為點對點雙纖直連(lian),傳輸距離也(ye)往(wang)往(wang)在 200m 以內;4G BBU 接(jie)(jie)入(ru)城域(yu)網速率以 10Gb/s 為主,封裝多為 SFPSFP+和(he) QSFP28, 傳輸距離 10km/40km。室(shi)分基站往(wang)往(wang)采用(yong)了(le)多個 RRU 級(ji)(ji)聯,共享(xiang)一個 CPRI 接(jie)(jie)口(kou) 的組網模式,目前典(dian)型配置是 2-3 級(ji)(ji) RRU 級(ji)(ji)聯實(shi)現頻(pin)點覆蓋(gai)。

城域網:根據數據量大小,采用 40G/100G 光模塊

城域網起承上啟下作用,對成本較為敏感,可采用以太網直連或 CWDM 降低成 本。城(cheng)域(yu)網(wang)(wang)(wang)業務類(lei)型復(fu)雜(za),需(xu)(xu)要(yao)承載傳(chuan)統的語音業務、互聯網(wang)(wang)(wang)業務以(yi)(yi)及未來的各 類(lei)新(xin)興(xing)業務。此外(wai),由(you)于(yu)(yu)(yu)業務復(fu)雜(za)度提(ti)(ti)升(sheng),用(yong)戶需(xu)(xu)求提(ti)(ti)升(sheng),城(cheng)域(yu)網(wang)(wang)(wang)需(xu)(xu)要(yao)足夠的靈 活性、可(ke)(ke)擴(kuo)展性以(yi)(yi)及快速(su)反(fan)映能力(li)(li)來適應需(xu)(xu)求的變化。同時由(you)于(yu)(yu)(yu)業務的帶寬(kuan)和(he)用(yong) 戶數(shu)量都呈(cheng)現高速(su)增長的趨勢,也給城(cheng)域(yu)網(wang)(wang)(wang)造(zao)成(cheng)了巨大的帶寬(kuan)壓力(li)(li)以(yi)(yi)及業務管理(li) 壓力(li)(li),城(cheng)域(yu)網(wang)(wang)(wang)需(xu)(xu)要(yao)及時的擴(kuo)容以(yi)(yi)及升(sheng)級。另外(wai),與骨干網(wang)(wang)(wang)相比,由(you)于(yu)(yu)(yu)城(cheng)域(yu)網(wang)(wang)(wang)所需(xu)(xu) 的連接(jie)距離更短(duan),對于(yu)(yu)(yu)成(cheng)本(ben)較為敏感,因此目(mu)前可(ke)(ke)以(yi)(yi)通過以(yi)(yi)太網(wang)(wang)(wang)直連或者 CWDM (Coarse wavelength-division multiplexing,粗波分復(fu)用(yong))等傳(chuan)輸(shu)技術降低成(cheng)本(ben)。

城域網匯聚層多采用 40GE/100GE 光模塊,用量與數據流量掛鉤。目前中國(guo)移動 的城(cheng)域(yu)網(wang)(wang)采用(yong) PTN 結構(gou),PTN 組網(wang)(wang)結構(gou)以(yi)(yi)華為(wei)的 PTN 7900-32 和(he) PTN960 為(wei)例, 其中 PTN 7900-32 用(yong)于城(cheng)域(yu)網(wang)(wang)的匯(hui)聚層,最大支持(chi) 12.8Tbps 的交換容量(liang)(liang),共有 32 個處理板,每個板卡有 1-4 個光(guang)(guang)(guang)模塊接口,所使用(yong)的光(guang)(guang)(guang)模塊多為(wei) CFP/CFP2 以(yi)(yi)及(ji) QSFP28 封(feng)裝,速率為(wei) 40GE/100GE,傳(chuan)輸距離為(wei) 10km/40km/80km,光(guang)(guang)(guang)模塊數(shu)量(liang)(liang) 取決于數(shu)據流量(liang)(liang)。聯通(tong)和(he)電信(xin)的城(cheng)域(yu)網(wang)(wang)采用(yong) IP RAN 結構(gou),其光(guang)(guang)(guang)模塊規格以(yi)(yi)及(ji)用(yong) 量(liang)(liang)與 PTN 設備(bei)類似(si)。

骨干網:數量少速率高,采用高速彩光模塊

骨干網主要采用支持高速大容量長距傳輸的 OTN 技術,采用光模塊多為 WDM/DWDM 光模塊(即彩光模塊),速率多為 100G,但總體數量較少。OTN (光傳送(song)網)技術(shu)實際上是基于 WDM(波(bo)分復用(yong))的(de)(de)全(quan)光網絡(luo),將傳送(song)網推進 到(dao)了真(zhen)正的(de)(de)多(duo)波(bo)長(chang)(chang)光網絡(luo)階(jie)段。OTN 可以提供(gong)巨大(da)的(de)(de)傳送(song)容量、完全(quan)透明的(de)(de)端(duan)到(dao) 端(duan)波(bo)長(chang)(chang)/子(zi)波(bo)長(chang)(chang)連接,以及電信(xin)級的(de)(de)保護(hu),并(bing)加強子(zi)波(bo)長(chang)(chang)匯聚、疏導能力(li)。OTN 配置(zhi)、復用(yong)以及交叉的(de)(de)顆粒明顯大(da)于前代網絡(luo)技術(shu),從而大(da)大(da)提升了高帶寬數據 業(ye)務的(de)(de)傳送(song)效率和適配能力(li)。此外,OTN 可以最大(da)限(xian)度(du)利用(yong)現有設(she)備資源,并(bing)可 以提供(gong)跟(gen)靈活的(de)(de)基于電層(ceng)和光層(ceng)的(de)(de)業(ye)務保護(hu)功能。

運營商自(zi) 2010 年開始進行 OTN 網絡的部署,目前采購的 OTN 設(she)備多采用(yong) WDM/DWDM 100G 光模(mo)塊(kuai)。以華為(wei) OptiX OSN 8800 為(wei)例,該系列單(dan)設(she)備最(zui)多具 有 64 個(ge)(ge)業務卡槽,每個(ge)(ge)業務板(ban)有 2-8 個(ge)(ge)光模(mo)塊(kuai)接口,多采用(yong) DWDM 光模(mo)塊(kuai),封 裝(zhuang)為(wei) eSFP,XFP 和 SFP+三種模(mo)式。

2.3、5G 將帶來規格和數量的提升

5G 時期,無線網絡增加中傳環節,光模塊規格以及數量同步提升。5G 時(shi)期,無 線(xian)接入側將發生較大(da)的改變,原(yuan)(yuan)有 RRU 以(yi)及 BBU 部分(fen)物(wu)理(li)(li)層(ceng)(ceng)處理(li)(li)功(gong)能上移與天 線(xian)合(he)并成(cheng)為 AAU(active antenna units,有源天線(xian)),以(yi)此進一步減少(shao)(shao)饋線(xian)的長度, 從而減少(shao)(shao)信(xin)號的損耗。原(yuan)(yuan)有的 BBU 的非(fei)實時(shi)部分(fen)分(fen)割(ge)出來(lai)(lai),重新定義成(cheng)為 CU (centralized unit), 來(lai)(lai)負責處理(li)(li)非(fei)實時(shi)的協議和服(fu)務(wu);BBU 剩余的物(wu)理(li)(li)層(ceng)(ceng)功(gong)能以(yi) 及實時(shi)功(gong)能重新定義為 DU(distributed unit)。 因此網絡(luo)結構(gou)從此前的兩段(duan)連(lian)接變為三段(duan)連(lian)接,所需光模(mo)塊(kuai)數量相應增加。

此外,根據 IM-2020(5G)推(tui)進組給出(chu)的技術方案,光(guang)模塊(kuai)要求如下(xia):在無線接 入側采用 10G/25G/100Gb/s 灰(hui)光(guang)或 Nx25G/50Gb/s WDM 彩(cai)光(guang);城域(yu)網匯聚層(ceng)采用 100G/200Gb/s 灰(hui)光(guang)或 Nx100Gb/s WDM 彩(cai)光(guang);在城域(yu)網核心層(ceng)以(yi)及骨干網采用 200G/400Gb/s 灰(hui)光(guang)或 Nx100G/200G/400Gb/s WDM 彩(cai)光(guang)。光(guang)模塊(kuai)的規格較此前的 4G 網絡(接入側 10Gb/s,匯聚層(ceng) 40Gb/s,核心網及骨干網 100Gb/s)均有提升。


5G 前傳:連接數量最大,速率多為 25Gb/s

5G 前傳四種技術方案中,有源/無源 WDM 和 SPN 方案消耗光模塊數量為光纖直 連的一倍。5G 前傳的(de)技術方案(an)包(bao)括:光(guang)(guang)纖(xian)(xian)直連、無(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan) WDM、有(you)源(yuan)(yuan) WDM/OTN、 切片分組(zu)網(wang)絡(SPN)等。其(qi)中光(guang)(guang)纖(xian)(xian)直連方式(shi)最(zui)簡單,成(cheng)(cheng)本最(zui)低(di),但是無(wu)(wu)(wu)法(fa)滿足 網(wang)絡保(bao)(bao)護(hu)(hu)、監控(kong)等管(guan)理功(gong)能,因此無(wu)(wu)(wu)法(fa)給 uRLLC 業務(wu)提供(gong)高可(ke)(ke)靠(kao)性,且消耗光(guang)(guang)纖(xian)(xian) 資源(yuan)(yuan)最(zui)多;無(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan) WDM 方案(an)采用(yong)彩光(guang)(guang)模(mo)塊,消耗光(guang)(guang)纖(xian)(xian)資源(yuan)(yuan)較少,無(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan)設(she)備(bei)便(bian)于維 護(hu)(hu),但是依舊無(wu)(wu)(wu)法(fa)實現(xian)網(wang)絡監控(kong)、保(bao)(bao)護(hu)(hu)、管(guan)理等功(gong)能;有(you)源(yuan)(yuan) WDM/OTN 節省光(guang)(guang)纖(xian)(xian) 資源(yuan)(yuan),可(ke)(ke)以(yi)實現(xian)性能架空(kong)、故障檢(jian)測(ce)等 OAM 功(gong)能,且提供(gong)網(wang)絡保(bao)(bao)護(hu)(hu),該技術天 然具(ju)有(you)大帶(dai)寬低(di)時(shi)(shi)延的(de)特性,缺點是建(jian)網(wang)成(cheng)(cheng)本較高;SPN 方案(an)同(tong)樣可(ke)(ke)以(yi)實現(xian) OAM 功(gong)能,并提供(gong)網(wang)絡保(bao)(bao)護(hu)(hu),具(ju)備(bei)大帶(dai)寬低(di)延時(shi)(shi)的(de)特點,同(tong)時(shi)(shi)可(ke)(ke)以(yi)通過網(wang)絡切片化(hua)滿 足不(bu)同(tong)應用(yong)場景的(de)要求,缺點是建(jian)網(wang)成(cheng)(cheng)本較高。其(qi)中有(you)源(yuan)(yuan)/無(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan) WDM 方案(an)和(he) SPN 方案(an)所需光(guang)(guang)模(mo)塊為光(guang)(guang)纖(xian)(xian)直連方案(an)的(de)一倍。


中國移動提出 Open-WDM/MWDM 技術方案,前傳光模塊數量較 4G 翻倍。2019 年 9 月 3 日,中(zhong)國(guo)(guo)(guo)移(yi)(yi)動李晗首次公布了(le)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)移(yi)(yi)動的(de)(de)(de) 5G 前傳 Open-WDM/MWDM 技(ji)術方(fang)案(an),將在前傳中(zhong)使用低成本的(de)(de)(de) 25G CWDM 光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)實現 12 波長系統(tong)。由于(yu) 傳統(tong)的(de)(de)(de) BBU 僅與 3 個 RRU 相連(lian),只(zhi)需(xu)要(yao) 3 對(dui)(共(gong) 6 只(zhi))光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)。但是 5G 時(shi)(shi)期, 一個 DU(distributed unit,分布單元(yuan))可能與需(xu)要(yao)與 30 站以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)站點(dian)相連(lian),此(ci)外 由于(yu)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)移(yi)(yi)動在 2.6GHz 共(gong)有 160MHz 的(de)(de)(de)帶寬(kuan)資源,每個 AAU(active antenna unit, 有源天(tian)線(xian))需(xu)要(yao)兩(liang)對(dui)(四只(zhi))光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai),一個 CU 可能需(xu)要(yao)連(lian)接 180 對(dui)光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai),需(xu) 要(yao) 360 芯光(guang)纖(xian)(xian),對(dui)光(guang)纖(xian)(xian)消耗極大。因(yin)此(ci)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)移(yi)(yi)動針對(dui)以(yi)上(shang)規模(mo)(mo)集中(zhong)場景引入了(le) WDM 技(ji)術。相應的(de)(de)(de)每個基站對(dui)應 24 支 25G 光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai),為 4G 時(shi)(shi)期的(de)(de)(de)四倍,較光(guang)纖(xian)(xian) 直連(lian)方(fang)案(an)翻一倍,每個 CU 只(zhi)需(xu)一根光(guang)纖(xian)(xian)。

前傳光模塊需求占比最大,25G 產品市場空間較大。從連接數量上看,前傳光(guang)模 塊數量最大(da),在 5G 承載(zai)網絡中(zhong)需求最高,同時由于(yu)應用(yong)(yong)場景通(tong)常為(wei)(wei)室(shi)外,需要 工業(ye)級的(de)光(guang)模塊,速率為(wei)(wei) 25Gb/s,同時正(zheng)常工作溫度范圍要求較(jiao)大(da),為(wei)(wei)-40 度至+85 度。采用(yong)(yong)的(de)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)/探測(ce)器(qi)(qi)組(zu)合(he)方案取決于(yu)傳輸(shu)(shu)(shu)距(ju)離(li),對于(yu)較(jiao)短(duan)傳輸(shu)(shu)(shu)距(ju)離(li) (100m/300m,往往用(yong)(yong)在 DU 與 AAU 距(ju)離(li)較(jiao)近的(de)情況)可以(yi)采用(yong)(yong)多模光(guang)纖,波(bo)長(chang) 為(wei)(wei) 850nm,采用(yong)(yong)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)/探測(ce)器(qi)(qi)類型(xing)為(wei)(wei) VCSEL/PIN 組(zu)合(he),而對于(yu)中(zhong)長(chang)距(ju)離(li)傳輸(shu)(shu)(shu) (10km/20km,DU 與 AAU 距(ju)離(li)較(jiao)遠)采用(yong)(yong)單(dan)模光(guang)纖,波(bo)長(chang)為(wei)(wei) 1310nm/1550nm, 采用(yong)(yong)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)/探測(ce)器(qi)(qi)類型(xing)多為(wei)(wei) DFB/PIN 或(huo) EML/PIN 組(zu)合(he)。因此,這幾種類型(xing)的(de)光(guang) 模塊在 5G 規模建設時期(qi)有(you)望大(da)批量出貨,市(shi)場空(kong)間較(jiao)大(da)。

5G 中回傳:多為 50G/100G 灰光或 WDM 彩光模塊

5G 接入網中回傳所采用光模塊多為 50G/100Gb/s 灰光或者 WDM 彩光。由于(yu) 5G 接(jie)入(ru)側中回傳網(wang)(wang)絡(luo)的核心功能主(zhu)要包括(kuo)多層(ceng)(ceng)級承載網(wang)(wang)絡(luo)、靈活化連(lian)接(jie)調(diao)度、層(ceng)(ceng)次 化網(wang)(wang)絡(luo)切片、4G/5G 混合承載以及低成本高(gao)速組網(wang)(wang)等要求,還需支持 L0~L3 層(ceng)(ceng)的 綜(zong)合傳送(song)能力(li),主(zhu)要技術方案(an)包括(kuo) SPN、面向移動承載優(you)化的 OTN(M-OTN)、 IP RAN 增強+光(guang)層(ceng)(ceng),所采用的光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)以 50G/100Gb/s 灰(hui)光(guang)或 WDM 彩光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)為(wei)主(zhu)。

由(you)于中傳(chuan)和回傳(chuan)場景下,光(guang)模塊(kuai)往(wang)往(wang)應(ying)用于散熱條件較好的(de)機(ji)房內,因此可以采(cai) 用商業級(ji)光(guang)模塊(kuai)。目(mu)前(qian) 80km 以下的(de)傳(chuan)輸距離,主要(yao)應(ying)用 25Gb/s NRZ 或 50/100/200/400/Gb/s 的(de) PAM4 光(guang)模塊(kuai), 80km 以上的(de)長距傳(chuan)輸將主要(yao)采(cai)用相(xiang)干(gan)光(guang)模 塊(kuai)(單載(zai)波 100/400Gb/s) 。

3、行業技術格局尚且穩定,中國即將開啟運營商集采

3.1、硅光技術尚未成熟,無法大規模應用,行業技術格局尚且穩定

硅(gui)光(guang)技(ji)術(shu)(shu)尚未(wei)(wei)成熟(shu),未(wei)(wei)來僅(jin)在(zai)高(gao)速產品(pin)中(zhong)有(you)(you)所應用,短期內(nei)行業(ye)技(ji)術(shu)(shu)格(ge)局穩(wen)定。 目前市(shi)場擔心硅(gui)光(guang)技(ji)術(shu)(shu)將會帶(dai)來較(jiao)大的技(ji)術(shu)(shu)變革,改(gai)變現(xian)有(you)(you)的行業(ye)格(ge)局。誠然(ran)硅(gui) 光(guang)技(ji)術(shu)(shu)可(ke)以(yi)與后(hou)續電芯片(pian)進(jin)行深度(du)耦合,從(cong)而提升效(xiao)(xiao)率,并且兼容 CMOS 工藝(yi), 可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)規模效(xiao)(xiao)應,但硅(gui)光(guang)技(ji)術(shu)(shu)存在(zai)一定缺陷,短時間內(nei)難(nan)以(yi)解決,無(wu)法達到規 模效(xiao)(xiao)應并有(you)(you)效(xiao)(xiao)降低成本。我們認為硅(gui)光(guang)技(ji)術(shu)(shu)未(wei)(wei)來僅(jin)在(zai)高(gao)速產品(pin)中(zhong)有(you)(you)所應用,行業(ye) 技(ji)術(shu)(shu)格(ge)局仍將保持穩(wen)定。

硅光產品良率較低,傳輸損耗較大,成本優勢不明顯。由(you)于 InP 和 GaAs(III-V 族(zu)材料)晶(jing)(jing)圓尺(chi)寸較(jiao)小,材料成(cheng)(cheng)本高(gao),加工(gong)成(cheng)(cheng)本較(jiao)高(gao),業內人士(shi)希(xi)望(wang)通過大尺(chi)寸、 加工(gong)技術成(cheng)(cheng)熟的(de)硅(gui)(gui)晶(jing)(jing)圓替代 InP 和 GaAs。但是(shi)由(you)于硅(gui)(gui)是(shi)間接帶隙(xi)材料,發生(sheng)非(fei)直 接躍遷的(de)概(gai)率(lv)極小,因此硅(gui)(gui)發光(guang)效率(lv)極低(di),若采用(yong)硅(gui)(gui)光(guang)技術來制(zhi)作(zuo)光(guang)模塊(kuai),光(guang)源(yuan) 成(cheng)(cheng)為一個難點。目前主要(yao)(yao)采用(yong) III-V 族(zu)材料與硅(gui)(gui)結(jie)合(he)(即 III/V-Si 異質集成(cheng)(cheng)系統) 的(de)方(fang)法實現,但是(shi)由(you)于兩者(zhe)晶(jing)(jing)格不匹配(pei),導致(zhi)二(er)者(zhe)只能通過分子間的(de)范(fan)德華力(li)結(jie) 合(he),相互作(zuo)用(yong)較(jiao)弱(ruo),因此產品良率(lv)較(jiao)低(di),目前 Intel,III-V labs 等大公(gong)司主要(yao)(yao)采用(yong) 這種方(fang)法。

此外(wai),硅(gui)光(guang)(guang)(guang)波導(dao)(dao)傳(chuan)輸(shu)(shu)損耗(hao)較(jiao)大(da),目(mu)前(qian)加工(gong)廠最小損耗(hao)為 1dB/cm@1550nm,硅(gui)基(ji) 光(guang)(guang)(guang)學(xue)器件效(xiao)率較(jiao)低。以(yi)(yi)及由(you)于(yu)雙光(guang)(guang)(guang)子(zi)吸收(shou)效(xiao)應,當(dang)輸(shu)(shu)入功率超過一定(ding)閾值(zhi)后,硅(gui)光(guang)(guang)(guang)波導(dao)(dao)傳(chuan)輸(shu)(shu)損耗(hao)明(ming)顯增加,因此硅(gui)光(guang)(guang)(guang)模塊難以(yi)(yi)用于(yu)長(chang)距離傳(chuan)輸(shu)(shu)。此外(wai)硅(gui)光(guang)(guang)(guang)波導(dao)(dao)跟 光(guang)(guang)(guang)纖耦合效(xiao)率較(jiao)低,損耗(hao)較(jiao)大(da)。多種因素(su)影響下,目(mu)前(qian)硅(gui)光(guang)(guang)(guang)模塊的成本優勢不明(ming) 顯,Intel 100G PSM4 QSFP28 硅(gui)光(guang)(guang)(guang)模塊價(jia)格為 3990 歐(ou)元(yuan),而 Cisco 的同類產品價(jia) 格僅為 300 歐(ou)元(yuan)。并(bing)且(qie)這些問題(ti)主要源于(yu)硅(gui)材料本身(shen)的問題(ti),難以(yi)(yi)解(jie)決。

光模塊行業格局不會因為硅光技術發生重大變革。從(cong)生產成(cheng)本以及材料本身特性 考慮,我們認為硅(gui)(gui)光(guang)難以取代現有 III-V 族(zu)技術,尤其是在長距傳(chuan)(chuan)輸(shu)中,因(yin)此行(xing)業 技術格(ge)局(ju)仍(reng)將保持(chi)穩定(ding)。目前主(zhu)要(yao)從(cong)事硅(gui)(gui)光(guang)模塊研發的(de)(de)公司也為 Intel 等半導體公 司,主(zhu)要(yao)是因(yin)為這些公司現有的(de)(de) CMOS 工藝較(jiao)為成(cheng)熟,成(cheng)本較(jiao)低(di),而傳(chuan)(chuan)統光(guang)器件 大廠對待硅(gui)(gui)光(guang)的(de)(de)態度仍(reng)比較(jiao)謹慎。

硅光未來可能僅在短距超高速傳輸中有部分應用,2020 年出貨量占比預計為 5%。 由于(yu)未來(lai)高(gao)速(su)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)往往采(cai)用(yong)更加(jia)復雜的調制(zhi)格(ge)式(PAM4,PAM8 等(deng)) ,后(hou)續的數(shu) 字信號處理(li)(DSP)芯(xin)片(pian)難度增加(jia),通(tong)過光(guang)(guang)模塊與 DSP 芯(xin)片(pian)更加(jia)深(shen)度的集成可(ke)以(yi) 提高(gao)效(xiao)(xiao)率。我(wo)們認為(wei)未來(lai)硅(gui)光(guang)(guang)在短距超高(gao)速(su)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)(例如數(shu)據中心內)中,可(ke)能會(hui) 有部分應(ying)用(yong)。但目前集成度的提升并不(bu)能彌補材(cai)料(liao)本身帶來(lai)的缺陷,并且市場規 模不(bu)及(ji)傳(chuan)(chuan)統芯(xin)片(pian),尚未達到規模效(xiao)(xiao)應(ying),因此高(gao)速(su)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)目前仍以(yi)傳(chuan)(chuan)統光(guang)(guang)模塊為(wei)主, 我(wo)們預期(qi) 2020 年硅(gui)光(guang)(guang)產品出貨量占比僅(jin)為(wei) 5%左右。

3.2、運營商集采有望開啟,部分廠商或有邊際改善

運營商單獨采購光模塊,減少中間環節,幫助運營商節省 CAPEX。傳統的采購模(mo)式下,運營商(shang)往(wang)往(wang)直接面向(xiang)(xiang)設備商(shang)采(cai)購整(zheng)套設備,設備商(shang)再向(xiang)(xiang)光模(mo)塊(kuai)(kuai)廠商(shang)采(cai)購。 而 2019 年(nian) 6 月,中國電信首次(ci)開啟集(ji)團(tuan)層面的(de)光模(mo)塊(kuai)(kuai)集(ji)采(cai),直接向(xiang)(xiang)光模(mo)塊(kuai)(kuai)廠商(shang)采(cai) 購,減(jian)少(shao)了交易環(huan)節(jie),有望減(jian)少(shao)資本開支。

集采價格承壓但數量大幅提升,帶來規模效應,頭部廠商利潤空間有望增加。光 模塊的封裝屬于勞動密集(ji)型行業,技(ji)(ji)術壁(bi)壘較低(di)(di),產品價(jia)格競爭(zheng)激(ji)烈(lie),2018 年每(mei) Gbps 的價(jia)格約為 3 美元,同比下降 37.5%。目前由于 25G 電(dian)信用(yong)光模塊技(ji)(ji)術較為 成熟,國內產能充足,集(ji)采價(jia)格可能較低(di)(di)但(dan)是(shi)數量將大幅(fu)提(ti)升,帶來規模效(xiao)應。 頭部廠商(shang)市場(chang)占(zhan)比較高(gao)(gao)、出(chu)貨(huo)量較大,生產成本(ben)較低(di)(di),毛利(li)率(lv)高(gao)(gao)于普通廠商(shang),利(li) 潤空間有望增加。

部分廠商市場空間變大,或迎邊際改善。此(ci)外由于之前光模塊采(cai)(cai)(cai)購(gou)由主(zhu)設備商(shang)(shang)(shang)進(jin) 行,部(bu)分廠商(shang)(shang)(shang)此(ci)前只(zhi)進(jin)入了單一(yi)主(zhu)設備商(shang)(shang)(shang)的采(cai)(cai)(cai)購(gou)名錄,運營商(shang)(shang)(shang)集(ji)采(cai)(cai)(cai)后有望進(jin)一(yi)步 打(da)開市場(chang)空間,例如新(xin)易盛一(yi)直是中(zhong)興的主(zhu)力供應(ying)商(shang)(shang)(shang),無法獲(huo)得華為的訂單,集(ji) 采(cai)(cai)(cai)開啟后,公(gong)司市場(chang)空間變(bian)大(da),或迎來邊際改善。

4、全球龍頭頻繁整合與剝離,暫時掌控光芯片環節

4.1、龍頭加速整合提升能力,剝離組裝業務以求利潤率穩定

從全球來看,光通信行業處于加速整合期。近年(nian)來,光通(tong)(tong)信行業(ye)(ye)呈(cheng)現加速整(zheng)合的 趨勢,行業(ye)(ye)龍頭通(tong)(tong)過收購(gou)細分領(ling)域的領(ling)頭羊豐富產(chan)品線,拓(tuo)展業(ye)(ye)務范圍(wei),例如 2018 年(nian) 3 月 II-VI 通(tong)(tong)過收購(gou) CoAdna(WSS(波(bo)長(chang)選(xuan)擇開關(guan))的全(quan)球(qiu)領(ling)導者) ,強化(hua)了(le) 自身(shen) ROADM(Reconfigurable optical add-drop multiplexer,可重構光分插復用器, 核心器件為(wei) WSS 單(dan)元)產(chan)品的垂(chui)直整(zheng)合能(neng)力(li)。

龍頭企業選擇強強聯合從而鞏固自身地位,CR5 或將提升至 50%。例如 Lumentum 收購 Oclaro,以及(ji) II-VI 收購 Finisar。其中根(gen)據 OVUM 給出(chu)的(de)(de)收購前(2017 年) 的(de)(de)市場(chang)(chang)份額(e),Lumentum 和(he) Oclaro 分別(bie)(bie)在(zai)全(quan)(quan)球(qiu)(qiu)占比 7.5%和(he) 6.5%,位居第二、第三, Lumentum 為(wei)(wei)全(quan)(quan)球(qiu)(qiu)領(ling)先(xian)的(de)(de) VCSEL 供(gong)應(ying)商,同時還提供(gong)光纖激光器(qi)(qi)(qi)、光模塊等其他 產(chan)品(pin),而 Oclaro 擁有(you)世界領(ling)先(xian)的(de)(de) InP(磷(lin)化銦)激光器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)生產(chan)能力以及(ji)集成光路 和(he)相干光器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)研發能力,二者(zhe)結合(he)將(jiang)補(bu)全(quan)(quan)產(chan)品(pin)線,實現強強聯(lian)合(he),進一(yi)步鞏固 自(zi)身地(di)位。而 II-VI 和(he) Finisar 全(quan)(quan)球(qiu)(qiu)市場(chang)(chang)份額(e)分別(bie)(bie)占比 4.8%和(he) 14.4%,位居第六和(he) 第一(yi),II-VI 主要產(chan)品(pin)為(wei)(wei)無源(yuan)光器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian),而 Finisar 則是(shi)有(you)源(yuan)光器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)龍頭,二者(zhe)聯(lian)合(he) 互補(bu)效應(ying)大于(yu) Lumentum 和(he) Oclaro。根(gen)據 OVUM 提供(gong)的(de)(de)數據,考慮合(he)并后的(de)(de)市場(chang)(chang) 份額(e),我們(men)預計 2019 年光器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)行業 CR5 將(jiang)達(da)到(dao) 50%左右,比 2016 年提升 10pcts。


頭部公司剝離組裝業務,聚焦光芯片生產,以求利潤率穩定。近年(nian)光(guang)通信行(xing)業(ye)(ye)除 了產(chan)(chan)(chan)線整合(he)外,頭(tou)部行(xing)業(ye)(ye)紛(fen)紛(fen)剝(bo)離勞動密(mi)集以及(ji)重資本的(de)光(guang)模(mo)塊(kuai)組(zu)(zu)裝(zhuang)業(ye)(ye)務,包括 Avago 把(ba)光(guang)模(mo)塊(kuai)組(zu)(zu)裝(zhuang)業(ye)(ye)務出售(shou)給鴻騰精密(mi)(后又賣回給 Avago),Macom 和 Oclaro Japan 把(ba)相關業(ye)(ye)務出售(shou)給劍橋科技。此(ci)前新產(chan)(chan)(chan)品(2014 年(nian)的(de) 40G,2017 年(nian)的(de) 100G 產(chan)(chan)(chan)品)上(shang)市僅(jin)一年(nian)就(jiu)發生(sheng)(sheng)價格跳水,如(ru)今,器件廠(chang)商不希望在 400G 量(liang)產(chan)(chan)(chan)時發生(sheng)(sheng) 同樣的(de)事情。由(you)于高速光(guang)芯片(25G)技術(shu)含(han)量(liang)較(jiao)高,門(men)檻較(jiao)高,僅(jin)掌握在頭(tou)部 廠(chang)商手中,因此(ci)在產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈上(shang)具(ju)有(you)較(jiao)強的(de)議價能力,他們選擇保留光(guang)芯片設計(ji)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan) 能力,剝(bo)離組(zu)(zu)裝(zhuang)業(ye)(ye)務,未來(lai)通過擠壓組(zu)(zu)裝(zhuang)的(de)利潤(run)來(lai)穩定自身(shen)利潤(run)水平。

4.2、產業鏈話語權由光芯片廠商掌握,高速芯片國產化迫在眉睫

光芯片廠商具有產業鏈話語權,國內廠商有望進入該領域,改善盈利能力。根據 之前(qian)的(de)(de)成(cheng)本(ben)分(fen)析,我們可以(yi)看出來(lai)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)占(zhan)(zhan)光(guang)(guang)(guang)模(mo)(mo)塊成(cheng)本(ben)的(de)(de) 50%,電芯(xin)片(pian)占(zhan)(zhan) 14%, 無源(yuan)光(guang)(guang)(guang)器件占(zhan)(zhan)成(cheng)本(ben)的(de)(de) 30%,PCB 和(he)(he)外殼占(zhan)(zhan)比 7%。光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)占(zhan)(zhan)比的(de)(de)技術門(men)檻(jian)較高, 因此毛利(li)水平較高,產業鏈(lian)的(de)(de)話(hua)語權主要(yao)(yao)集(ji)中(zhong)在這一環節。目前(qian)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)的(de)(de)主要(yao)(yao)供 應商(shang)包括:美國廠商(shang) Avago,Oclaro(已跟 Lumentum 合并)和(he)(he) Finisar,以(yi)及(ji)日本(ben) 廠商(shang) Sumitomo 和(he)(he) Fujitsu。國內(nei)廠商(shang)光(guang)(guang)(guang)迅科(ke)技、華(hua)(hua)工正源(yuan)、海信(xin)寬帶實現了 10G 及(ji)以(yi)下光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)的(de)(de)量(liang)產,并部分(fen)應用(yong)于現有產品(pin)中(zhong)。但是 25G 光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)尚不(bu)能(neng)規模(mo)(mo)量(liang) 產,但目前(qian)光(guang)(guang)(guang)迅科(ke)技、華(hua)(hua)工正源(yuan)、昂納科(ke)技、敏芯(xin)科(ke)技(未上市)部分(fen) 25G 光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)已經送(song)樣測(ce)試或小規模(mo)(mo)量(liang)產,隨著未來(lai)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)國產化比例提(ti)升,該類廠商(shang)話(hua)語 權有望提(ti)升,盈利(li)能(neng)力(li)有望逐步(bu)改善。

電芯片國產化率較低,國產化比例低于 2%,國產替代任重道遠。此外,光(guang)模塊 中使用(yong)的電芯(xin)片(pian)包括 MCU(microcontroller unit,微控制單(dan)元) 、DSP(digital signal processing,數(shu)字信號處理)以及放大器(qi)目(mu)前主要是(shi)歐美(mei)廠商(shang)(Maxim、TI、ADI、 Acacia 等)提供。根據行(xing)業(ye)(ye)數(shu)據,整體(ti) MCU 目(mu)前國產(chan)芯(xin)片(pian)占有率僅(jin)為 2%,由(you)于(yu) 光(guang)模塊中的 MCU 又屬于(yu)細分行(xing)業(ye)(ye)應用(yong),市場規模較(jiao)小,廠家的初始投資較(jiao)大, 鮮有國產(chan)廠商(shang)進入該領域,因此我們估算國產(chan)化率比行(xing)業(ye)(ye)整體(ti)水平(2%)更低。

無源器件國產化程度較高,行業競爭激烈,毛利提升依賴規模效應。在光模(mo)塊的 器(qi)(qi)(qi)件中,國產(chan)化程(cheng)度最高的為無(wu)源光器(qi)(qi)(qi)件以及部分組(zu)件,包括波分復(fu)用(yong)器(qi)(qi)(qi)(WDM)、 光開關、衰(shuai)減(jian)器(qi)(qi)(qi)、隔離器(qi)(qi)(qi)以及套管、插芯、適配器(qi)(qi)(qi)等。這些(xie)器(qi)(qi)(qi)件行業門檻較低(di), 龍頭廠商(shang)包括 II-VI、Lumentum、昂納科技、光迅科技等公司,龍頭廠商(shang)主(zhu)要通 過規模(mo)效應來(lai)提升毛利率。

4.3、回溯歷史,頭部廠商利潤或將穩步提升,尾部廠商面臨壓力

整體光模塊行業過去 10 年出現 3 次高增速時期,2019 年行業有望重回增長。回 溯過去(qu) 10 年(nian)(nian)全球光模塊(kuai)行(xing)業的(de)發(fa)展,整體市場(chang)在 2011 年(nian)(nian)、2014 年(nian)(nian)和 2016 年(nian)(nian)增 速較快(kuai)。其中 2014 年(nian)(nian)電信和數(shu)通(tong)市場(chang)均保持較快(kuai)增速,分別由于中國 4G 網絡進 入大規模建設,以及(ji)數(shu)據(ju)(ju)中心升級(ji)至(zhi) 40G;2016 年(nian)(nian)電信市場(chang)萎靡,數(shu)通(tong)市場(chang)增速 較高,主(zhu)要是由于產品升級(ji)至(zhi) 100G 帶來(lai)的(de)大量需求。預期 2019 年(nian)(nian)下半年(nian)(nian)數(shu)據(ju)(ju)中 心逐步升級(ji)至(zhi) 400G,疊加 5G 網絡規模建設,整體光模塊(kuai)行(xing)業有望重回增長。

上游光芯片廠商過去毛利率波動較大,我們預期未來毛利將穩步提升,利潤增長 有望高于行業整體增速。從各個產(chan)業(ye)(ye)鏈環(huan)節(jie)來看,上游(you)廠商(shang)掌握光芯片的生產(chan)能 力,具有(you)(you)一定(ding)的話語權,光芯片生產(chan)環(huan)節(jie)毛(mao)利(li)(li)(li)率較高。但部(bu)(bu)分(fen)廠商(shang)例(li)(li)如 Finisar 仍 保有(you)(you)下游(you)模組組裝(zhuang)業(ye)(ye)務,導致整(zheng)(zheng)(zheng)體毛(mao)利(li)(li)(li)水平受產(chan)品(pin)價格影響波動較大。另一部(bu)(bu)分(fen) 廠商(shang)例(li)(li)如 Lumentum 逐(zhu)步剝離組裝(zhuang)業(ye)(ye)務以及部(bu)(bu)分(fen)低毛(mao)利(li)(li)(li)產(chan)品(pin),毛(mao)利(li)(li)(li)水平穩步提升。 我們預計龍(long)頭廠商(shang)剝離低毛(mao)利(li)(li)(li)環(huan)節(jie)為行業(ye)(ye)整(zheng)(zheng)(zheng)體趨勢,未來毛(mao)利(li)(li)(li)水平有(you)(you)望逐(zhu)步提升, 因(yin)此(ci)整(zheng)(zheng)(zheng)體利(li)(li)(li)潤增長有(you)(you)望高于行業(ye)(ye)整(zheng)(zheng)(zheng)體增速。

下游組裝業務以及低端光芯片生產廠商毛利率逐步下滑,我們預計未來將通過規 模效應或向高端光芯片延伸提升毛利率,長期頭部公司將逐步受益。國內(nei)光(guang)(guang)(guang)模(mo)塊 廠商(shang)多從事(shi)組裝業(ye)務,部分公司例如光(guang)(guang)(guang)迅和華(hua)工正源具備低(di)端光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)的(de)生產(chan)能力(li)。 從過(guo)去 10 年的(de)盈利(li)(li)(li)情(qing)況來看,毛利(li)(li)(li)率逐年下滑(hua)(hua),主(zhu)要是由于(yu)光(guang)(guang)(guang)模(mo)塊價格下滑(hua)(hua),上 游光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)廠商(shang)擠壓下游廠商(shang)利(li)(li)(li)潤(run)導致,部分年份受(shou)益于(yu)行(xing)業(ye)產(chan)品升級,盈利(li)(li)(li)能力(li) 暫時性改善。2019 年 5G 和數據中(zhong)心升級有望帶來產(chan)品升級,盈利(li)(li)(li)能力(li)或(huo)改善。 但長期來看,頭(tou)部企業(ye)或(huo)通過(guo)規模(mo)效應降低(di)生產(chan)成(cheng)本,或(huo)通過(guo)向高端光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)延伸, 提升毛利(li)(li)(li)水平,從而獲得(de)超(chao)額(e)回報。

無源光器件毛利水平逐步下降,我們預計未來毛利率將逐步趨于穩定。此外對于(yu) 無源(yuan)光器(qi)件生產廠(chang)商,過去十(shi)年(nian)毛(mao)利(li)(li)水(shui)平(ping)逐步(bu)下降,主要(yao)是(shi)由于(yu)無源(yuan)器(qi)件門檻較 低(di),行業競爭激(ji)烈。我們(men)預計未(wei)來毛(mao)利(li)(li)水(shui)平(ping)將逐步(bu)趨于(yu)穩定,頭(tou)部廠(chang)商具有一定 規模效(xiao)應,利(li)(li)潤水(shui)平(ping)優于(yu)小廠(chang)商。

4.4、海外龍頭毛利有望逐步提升,國內廠商仍需積極研發高速光芯片

Finisar(菲尼薩,現被 II-VI(貳陸半導體)收購):光通信行業龍頭,垂直 整合帶來效率提升

Finisar 成立于 1988 年(nian),是(shi)全(quan)球(qiu)最大(da)的(de)(de)(de)(de)光(guang)通(tong)信器(qi)件(jian)產(chan)(chan)品(pin)制(zhi)造商,公司(si)具(ju)有完善(shan)的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan) 品(pin)線覆蓋數通(tong)和(he)電(dian)信市場。公司(si)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)產(chan)(chan)品(pin)包(bao)括:光(guang)模塊、光(guang)放大(da)器(qi)、激(ji)光(guang)器(qi)、 光(guang)電(dian)探測器(qi)、無(wu)源光(guang)器(qi)件(jian)、ROADM、WSS(wavelength selective switches,波長(chang) 選(xuan)擇開關(guan))以及其他(ta)高速光(guang)器(qi)件(jian),也逐步進(jin)入 3D 感測市場。此(ci)(ci)外公司(si)具(ju)備垂直 一(yi)體(ti)化生(sheng)產(chan)(chan)能力,具(ju)備從光(guang)芯片到光(guang)模塊的(de)(de)(de)(de)設(she)計生(sheng)產(chan)(chan)能力,因(yin)此(ci)(ci)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)成本優勢 較為明顯。2018 年(nian) 11 月,II-VI 提出(chu)以 32 億美元收(shou)購 Finisar,此(ci)(ci)提案 2019 年(nian) 9 月 20 日獲(huo)得了中(zhong)國(guo)國(guo)家(jia)市場監督總局(ju)的(de)(de)(de)(de)反壟斷許(xu)可,公司(si) 9 月 25 日,從納斯達 克(ke)退市。

前期主要通過收購擴張業務范圍,獲得光有源/無源器件制造能力。Finisar 上市(shi)后 適逢 2001 年互聯網泡沫破裂(lie),大量(liang)光(guang)通(tong)信/光(guang)器件廠商(shang)經營陷入(ru)困(kun)難,公(gong)司(si)隨后 頻繁并購,從而先(xian)后獲得了 PIN 探測器和(he)激(ji)光(guang)器的生產能力(li)(收購 Genoa 和(he) Honeywell)、光(guang)模(mo)塊生產能力(li)(馬來西亞(ya) Ipoh 工(gong)廠)、光(guang)無源器件的設計制造(zao)能 力(li)(Transwave 和(he) New Focus),并逐步(bu)進入(ru)歐洲市(shi)場。2008 年通(tong)過與(yu) Optium 的 合(he)并,公(gong)司(si)超過 JDSU 成為(wei)了世界第一大光(guang)器件提供商(shang)。

公司目前在馬來(lai)西亞 Ipoh 的(de)工(gong)(gong)(gong)廠(chang)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)生產(chan)(chan)光(guang)學子系(xi)統,中國無錫工(gong)(gong)(gong)廠(chang)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)生產(chan)(chan)光(guang) 模(mo)塊,中國上海(hai)的(de)工(gong)(gong)(gong)廠(chang)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)生產(chan)(chan)光(guang)無源(yuan)器件包括(kuo) ROADM,澳(ao)大利(li)亞滑鐵(tie)盧的(de)工(gong)(gong)(gong) 廠(chang)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)生產(chan)(chan) WSS,美國賓夕法尼(ni)亞州(zhou)霍(huo)舍姆的(de)工(gong)(gong)(gong)廠(chang)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)生產(chan)(chan) CATV 和(he)電信產(chan)(chan)品(pin), 美國德克薩斯(si)艾倫(lun)的(de)工(gong)(gong)(gong)廠(chang)生產(chan)(chan) VCSEL,美國加州(zhou)費里(li)蒙特(te)的(de)工(gong)(gong)(gong)廠(chang)生產(chan)(chan)長波長 FP 和(he) DFB 激光(guang)器。

光模塊行業龍頭,長期位居全球第一,垂直化商業模式提升效率。公司自 2008 年起(qi)一直(zhi)為(wei)光器件(jian)行業(ye)(包含無源(yuan)、有(you)源(yuan)器件(jian))龍頭,截(jie)至 2017 年全(quan)(quan)球(qiu)市(shi)場份額(e) 占比為(wei) 14.4%。Finisar 具(ju)備多種(zhong)有(you)源(yuan)、無源(yuan)光器件(jian)的生產(chan)能力,產(chan)品組合較為(wei)全(quan)(quan) 面,同時由(you)于其垂直(zhi)一體(ti)化的產(chan)業(ye)模式,可以(yi)有(you)效的降(jiang)低(di)成本(ben),提(ti)高(gao)整體(ti)效率(lv)。

數通市場收入占比近 80%,VCSEL 業務發展迅速。數通(tong)市(shi)場(主(zhu)要用于大(da)型互 聯(lian)網(wang)數據中心)所(suo)用多為高(gao)速光模(mo)塊(100G/200G/400G), 產(chan)(chan)品價(jia)值較(jiao)高(gao),具(ju)有 一定的技術(shu)門檻,通(tong)過下游客戶(hu)認證需要一定的實力,因此該細分(fen)領域(yu)的玩(wan)家主(zhu) 要是大(da)型廠商(shang),而電(dian)信用光模(mo)塊速率較(jiao)低,技術(shu)門檻略低,產(chan)(chan)品價(jia)格下滑較(jiao)快, 有較(jiao)多小廠商(shang)參與其中。因此,公(gong)司傾向于生產(chan)(chan)高(gao)附(fu)加值產(chan)(chan)品,其收入近(jin) 80%來(lai) 自于數通(tong)市(shi)場。此外,隨著 3D 感測(ce)應(ying)用的興起(qi),公(gong)司逐步進入該市(shi)場,未(wei)來(lai) VCSEL 業務增速可(ke)觀。


Lumentum:積極探索 VCSEL 在 3D 感測的應用,產品結構改善帶來利潤提 升

Lumentum 拆(chai)分(fen)(fen)(fen)自(zi)(zi) JDSU 的(de)(de)商業(ye)(ye)(ye)光(guang)(guang)(guang)學(xue)產品(pin)業(ye)(ye)(ye)務(wu),2015 年(nian)(nian) 8 月在納(na)斯達克交(jiao)易所上 市(shi)。回溯(su)其歷史,原公司(si) JDSU 是 Uniphase 和(he)(he) JDS Fitel 合并(bing)(bing)而成。其中(zhong) Uniphase 公司(si)成立(li)于 1979 年(nian)(nian),并(bing)(bing)于 1992 年(nian)(nian)上市(shi),Uniphase 最早是商業(ye)(ye)(ye)激光(guang)(guang)(guang)器的(de)(de)供(gong)應(ying)(ying)商, 之(zhi)后(hou)(hou)開始進入光(guang)(guang)(guang)傳輸領域。而 JDS Fitel 成立(li)與 1981 年(nian)(nian),最早供(gong)應(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)纖網絡產品(pin), 1999 年(nian)(nian) JDS Fitel 和(he)(he) Uniphase 合并(bing)(bing),兩家在技術、產品(pin)、客(ke)戶群體方面都實現了(le) 互補。合并(bing)(bing)后(hou)(hou)的(de)(de) JDSU 又先后(hou)(hou)收購了(le) Agility(2005 年(nian)(nian)), Picolight(2007 年(nian)(nian)),完(wan) 善(shan)了(le)自(zi)(zi)身在城域網以(yi)及長距傳輸和(he)(he)數據中(zhong)心企業(ye)(ye)(ye)網的(de)(de)能力(li)。JDSU 也具備了(le)全方 位(wei)的(de)(de)產品(pin)生產能力(li)。2015 年(nian)(nian) JDSU 拆(chai)分(fen)(fen)(fen)為 Viavi Solution(網絡和(he)(he)服(fu)務(wu)支持(chi)以(yi)及光(guang)(guang)(guang) 學(xue)安全與性能部(bu)分(fen)(fen)(fen))和(he)(he) Lumentum(光(guang)(guang)(guang)通(tong)信和(he)(he)光(guang)(guang)(guang)學(xue)業(ye)(ye)(ye)務(wu)部(bu)分(fen)(fen)(fen))。

2018 年并購 Oclaro,Lumentum 獲得先進 InP 激光器和集成光路生產能力,產 品組合進一步完善。合并前,Lumentum 在(zai) GaAs 基的(de)(de) VCSEL 方面能力較強,而 Oclaro 更(geng)專注于 InP 激光器,在(zai)未(wei)來(lai) 5G 長距傳(chuan)輸、相(xiang)干傳(chuan)輸以及數(shu)據中心的(de)(de)大容 量傳(chuan)輸中將擁(yong)有一定優(you)勢,因(yin)此并購 Oclaro 將拓展 Lumentum 在(zai)光通信(xin)行業(ye)的(de)(de)產 品布(bu)局。

3D 感測滲透率增加,VCSEL 將成為公司未來業績的主要驅動力。自 2018 年起, 隨著(zhu) 3D 感測(ce)技術在手機中逐漸普及(ji),VCSEL 市(shi)場有望迎來高速發展,根(gen)據 YOLE 的(de)預測(ce)手機以(yi)及(ji)消(xiao)費(fei)電子的(de)VCSEL市(shi)場規模(mo)有望從2018年的(de)7.38億美(mei)元(yuan)增(zeng)長至(zhi) 2024 年的(de) 37.75 億美(mei)元(yuan),2018-24 年 CAGR 31.3%,在整體 VCSEL 市(shi)場的(de)份額占 比(bi)從 74.9%上升至(zhi) 89.6%。此外(wai),隨著(zhu)公(gong)司把組裝業務(wu)逐步(bu)(bu)剝離,我們預計(ji)光模(mo) 塊業務(wu)的(de)毛利率有望進一(yi)步(bu)(bu)穩定(ding),公(gong)司盈利能力有望逐步(bu)(bu)改善。

華工正源:依仗華中科大光電專業能力,高速光芯片在研

華工正(zheng)源光(guang)(guang)子(zi)技術有限公(gong)(gong)司成(cheng)立于 2001 年,是華工科技(000988.SZ)的(de)核心子(zi) 公(gong)(gong)司。公(gong)(gong)司主(zhu)要從事電信用光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)的(de)研(yan)發和(he)生(sheng)產,在 4G 時期就(jiu)是華為(wei)的(de)金牌(pai)供(gong) 應商,2019 年 6 月公(gong)(gong)司獲(huo)華為(wei)國內(nei)首(shou)個 5G 光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)訂單(dan),并(bing)成(cheng)功交(jiao)付;在華為(wei)近 期 5G 光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)招(zhao)標中獲(huo)得較(jiao)高(gao)的(de)份(fen)額。

公司旗下云嶺光電主要從事光芯片研發,低端產品已經實現批量供應,高端產品 正在研發中。此(ci)外,公(gong)司參股的(de)(de)云嶺光電,目前已(yi)經可(ke)以批量(liang)供應(ying) 2.5G 以下的(de)(de)光 芯(xin)片(pian)(pian),小批量(liang)供應(ying) 10G 的(de)(de) DFB 芯(xin)片(pian)(pian),25G 的(de)(de)光芯(xin)片(pian)(pian)目前正(zheng)在做可(ke)靠性試驗,國 產(chan)化率有望進一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)(sheng)。若光芯(xin)片(pian)(pian)研發(fa)順(shun)利(li),量(liang)產(chan)芯(xin)片(pian)(pian)可(ke)以順(shun)利(li)替代(dai)進口(kou)產(chan)品, 則公(gong)司毛利(li)率有望進一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)(sheng)。

昂納科技:從無源到有源,未來能力有望進一步向光芯片延伸

昂納科(ke)技(ji)成立于 2000 年(nian)(nian),一開始以生產(chan)無源(yuan)光(guang)(guang)器(qi)(qi)件(jian)(jian)為主,之(zhi)后逐步向有源(yuan)器(qi)(qi)件(jian)(jian)延(yan) 伸,目(mu)前主要產(chan)品包括(kuo)光(guang)(guang)隔離器(qi)(qi)、WDM(波分(fen)復用(yong)器(qi)(qi))、 EDFA 光(guang)(guang)纖放大器(qi)(qi)、可 變光(guang)(guang)衰減器(qi)(qi)、光(guang)(guang)模塊,無源(yuan)器(qi)(qi)件(jian)(jian)在(zai)多(duo)個領域出貨量位居全球前五,具有規模效應, 毛利率水平較高(gao)。此外公(gong)司(si)(si)也在(zai)光(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)、激(ji)光(guang)(guang)雷達(LiDAR)和(he)機(ji)器(qi)(qi)視(shi)覺(jue)方 面(mian)有所發(fa)展。2019 年(nian)(nian)公(gong)司(si)(si)完成對 3SP 的收(shou)購,獲(huo)得(de)了 InP 和(he) GaAs 晶(jing)圓廠,光(guang)(guang)芯 片研(yan)發(fa)生產(chan)能力有望進一步提升。隨著公(gong)司(si)(si)能力向上延(yan)伸,公(gong)司(si)(si)利潤水平有望進 一步提升。

4.5、其他通信產業鏈公司

中興通訊:主設備商,直接受益于 5G 建設

作(zuo)為光模(mo)塊行業的(de)下(xia)游,中(zhong)興通訊為全球四大主設(she)(she)備(bei)商之一(yi),全球接入網(wang)(wang)設(she)(she)備(bei)份 額(e)約為 11%,公(gong)(gong)司(si)目(mu)前已有 35 個 5G 合(he)同。目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內三大運營已經先后開始了 5G 承載網(wang)(wang)的(de)建(jian)設(she)(she),2019 年 12 月(yue)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)移動開啟了 SPN 設(she)(she)備(bei)的(de)集采(cai)(cai),2020 年 1 月(yue)中(zhong)國(guo)(guo)(guo) 電信開啟了 STN 設(she)(she)備(bei)的(de)集采(cai)(cai)。“5G 建(jian)設(she)(she),承載先行”這也(ye)標志著中(zhong)國(guo)(guo)(guo) 5G 網(wang)(wang)絡建(jian) 設(she)(she)有望加速。我們認(ren)為公(gong)(gong)司(si)未(wei)來在(zai)國(guo)(guo)(guo)內運營商采(cai)(cai)購的(de)市場份額(e)有望逐步提升,公(gong)(gong) 司(si)也(ye)將伴(ban)隨 5G 重回快速增長,建(jian)議投資者關注。

長飛光纖光纜:光模塊帶動光纖光纜需求提升

作(zuo)為光(guang)(guang)(guang)(guang)模塊行(xing)(xing)業(ye)的(de)(de)上(shang)游,長飛(fei)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)(xian)光(guang)(guang)(guang)(guang)纜(lan)(lan)為光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)(xian)光(guang)(guang)(guang)(guang)纜(lan)(lan)行(xing)(xing)業(ye)龍頭,具有(you)(you)光(guang)(guang)(guang)(guang)棒(bang)(bang)、光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)(xian)、 光(guang)(guang)(guang)(guang)纜(lan)(lan)全產(chan)(chan)業(ye)鏈的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)(li)(li),光(guang)(guang)(guang)(guang)棒(bang)(bang)份(fen)額(e)約占國(guo)(guo)內 31%,位(wei)居國(guo)(guo)內第一。2019 年光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)(xian)光(guang)(guang)(guang)(guang)纜(lan)(lan)行(xing)(xing)業(ye)經過兩年擴產(chan)(chan)后,出現了供大于求(qiu)(qiu)的(de)(de)局(ju)面導致產(chan)(chan)品價(jia)格腰(yao)斬,部分(fen)僅具 備光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)(xian)光(guang)(guang)(guang)(guang)纜(lan)(lan)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)(li)(li)的(de)(de)公司(si)(si)(si)毛利率嚴重承(cheng)壓。但目前光(guang)(guang)(guang)(guang)棒(bang)(bang)行(xing)(xing)業(ye)格局(ju)較好,處于供 需平衡狀態,2019 年價(jia)格微降。公司(si)(si)(si)具有(you)(you)自主的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)棒(bang)(bang)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)(li)(li),產(chan)(chan)品結構向光(guang)(guang)(guang)(guang)棒(bang)(bang) 傾斜。2020 年運營商將開啟(qi) 5G SA 組網建(jian)設,拉(la)動光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)(xian)光(guang)(guang)(guang)(guang)纜(lan)(lan)需求(qiu)(qiu),產(chan)(chan)品價(jia)格有(you)(you)望(wang) 逐(zhu)步回暖。我們認為行(xing)(xing)業(ye)上(shang)行(xing)(xing)時,公司(si)(si)(si)業(ye)績改善(shan)有(you)(you)望(wang)優于行(xing)(xing)業(ye),隨(sui)著產(chan)(chan)品價(jia)格的(de)(de) 回升(sheng)(sheng),公司(si)(si)(si)估值有(you)(you)望(wang)逐(zhu)步提升(sheng)(sheng),建(jian)議投(tou)資者關注。

4.6、投資建議

根據我(wo)們的(de)測算 5G 建(jian)設(she)將提振(zhen)光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)的(de)需求,中國(guo)電(dian)信用光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)市(shi)場(chang)規(gui)模(mo)將從 2019 年的(de) 118 億(yi)元(yuan)人(ren)民(min)幣,增(zeng)長至 2021 年的(de) 158 億(yi)元(yuan),CAGR 15.3%,其(qi)中 5G 用光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai) 69 億(yi)元(yuan),占比 43.7%。5G 建(jian)設(she)全周(zhou)期(2019-28 年)電(dian)信用光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)市(shi)場(chang) 空間為 284 億(yi)元(yuan)人(ren)民(min)幣;其(qi)中 25G 前傳光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)占比最(zui)高為 219 億(yi)元(yuan),占比 77.1%。

我(wo)們建(jian)議(yi)關(guan)注 Lumentum(剝離組裝業(ye)務,專(zhuan)注光芯片(pian),光模塊業(ye)務毛(mao)利(li)率(lv)有(you)望 保(bao)持穩定,此外公司 VCSEL 產(chan)品隨著(zhu) 3D 感(gan)測應用推(tui)廣(guang),有(you)望成(cheng)為(wei)新(xin)增長(chang)點) ; 昂(ang)納科技(具(ju)備低端(duan)光芯片(pian)生產(chan)能力,25G 光芯片(pian)有(you)望實現突破,公司業(ye)務向上 延伸,利(li)潤率(lv)有(you)望進(jin)一(yi)步提(ti)升) ;中興通(tong)訊(xun)(主設備商(shang),直接受益于 5G 建(jian)設) ; 長(chang)飛光纖(xian)光纜(5G 建(jian)設有(you)望提(ti)振光纖(xian)光纜需求,行業(ye)觸底(di)回升)

(報告來源:興業證券)

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光電傳感器往哪邊擰是距離遠?

逆時針方向是距離遠

1、自身(shen)調節。繞線機光電開(kai)關在使(shi)用之初請先檢查開(kai)關本身(shen)是(shi)否完(wan)好(hao),外觀是(shi)否完(wan)好(hao)等。


2、避(bi)開遮擋物(wu)時。光(guang)(guang)電開關使用時,對于一(yi)些貨(huo)物(wu)如帶(dai)色貨(huo)物(wu)、反(fan)射(she)性(xing)較弱的(de)貨(huo)物(wu)、小件間間隙(xi)較大(da)的(de)貨(huo)物(wu)、透明貨(huo)物(wu)或(huo)(huo)在(zai)陽光(guang)(guang)或(huo)(huo)鹵光(guang)(guang)照射(she)環(huan)境下,光(guang)(guang)電開關就(jiu)會有不(bu)起作用的(de)現象,那是因(yin)為光(guang)(guang)線被干憂了。


3、高度調節(jie)時(shi)(shi)(shi),碼盤上面另外一個槽型光電(dian)(dian)(dian)開(kai)(kai)關感測不(bu)到(dao)貨物時(shi)(shi)(shi),可適(shi)當修正光電(dian)(dian)(dian)開(kai)(kai)關方(fang)向,使其直(zhi)射貨物中心;如不(bu)見效,可打開(kai)(kai)光電(dian)(dian)(dian)開(kai)(kai)關外殼調整(zheng)感測距離,順(shun)時(shi)(shi)(shi)針方(fang)向調節(jie)靈敏度旋(xuan)鈕(niu),順(shun)時(shi)(shi)(shi)針方(fang)向旋(xuan)轉(zhuan),直(zhi)至(zhi)達到(dao)可靠感測到(dao)為(wei)止。


4、方向調(diao)節,光電(dian)(dian)開關(guan)感(gan)測到貨物(wu)(wu)或電(dian)(dian)機轉盤以外(wai)時(shi),可逆時(shi)針調(diao)節靈敏度(du)旋鈕(niu),逆時(shi)針方向向旋轉,直至達到感(gan)測不到外(wai)物(wu)(wu)為止,再后是值(zhi)得注(zhu)意的地方是嚴(yan)禁帶電(dian)(dian)操作。

以上(shang)就是關于光電(dian)模塊外(wai)殼用什(shen)么(me)材料好(hao)(hao)些(xie),5G驅動電(dian)信光模塊市場(chang)重回增長的知(zhi)識,后面(mian)我們會(hui)繼續為大家整理關于光電(dian)模塊外(wai)殼用什(shen)么(me)材料好(hao)(hao)些(xie)的知(zhi)識,希望能夠(gou)幫助到大家!