一、光器件產業概況
光器件產業鏈可分為“光芯片、光組件、光器件和光模塊”。光芯片和光組件是製造光器件的基礎元件，其中芯片佔據了技術與價值的制高點，國內仍然薄弱；光組件主要包括陶瓷套管/插芯、光收發接口組件等，現階段中國是光組件產業全球最大的生產地，市場競爭激烈。將各種光組件加工組裝得到光器件，多種光器件封裝組成光模塊。國內高速光模塊廠商，如光迅等競爭力正在提升，其下游一般為光通信設備商、電信運營商和數據中心及雲服務提供商等。
光器件行業產業鏈
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光器件是光通信的核心器件，分為光無源器件和光有源器件。光無源器件需要外加能源驅動工作，是光傳輸系統的關節，現階段光無源器件市場上，連接器和分路器競爭激烈，波分複用器件門檻較高。光有源器件是光通信系統中將電信號轉換成光信號或將光信號轉換成電信號的關鍵器件，是光傳輸系統的心臟。光有源器件技術含量更高，國內企業在放大器和收發次模塊方面具有一定優勢。
光器件分類
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國內具備光芯片設計及量產能力的稀缺標的
中國是全球最大光通信市場，在光通信器件領域，中國約佔全球25%-30%市場份額。光通信系統設備領域華為、中興、烽火等已經成為產業引領者，但是上游光芯片領域卻十分薄弱。我國高端光芯片基本被國外廠商壟斷，美日企業佔據了國內高端光芯片、電芯片市場90%以上的份額。光迅科技是國內少數具備中低端光芯片設計及量產能力的稀缺標的。在產業鏈自主可控的大背景下，得芯片者得天下。
光器件產品豐富，我國約佔全球三成市場份額
光通信產業鏈由光芯片、光器件（組件、模塊）、系統設備三部分組成。光電子器件是利用電-光子轉換效應制成的各種功能器件，位於光通信產業鏈的中游。上游的光芯片是產業鏈競爭力的制高點，具有最高的技術壁壘；中游的光器件行業相對分散，國內企業在無源器件和中低端光模塊佔有一定市場，龍頭企業在數通等部分領域的高端產品已取得突破；下游以華為、中興、烽火為代表的通信設備商高度集中，市場份額佔據全球的半壁江山，已成為產業的領導者。
光通信產業鏈及主要公司分佈
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光器件產品種類豐富，可分為有源器件、無源器件、光模塊及子系統三大類。有源器件和無源器件根據工作是否需要電源來區分。有源器件工作時，其內部需要電源存在，無源器件工作時，其內部無需任何電源。其中，有源光收發模塊的產值在光通信器件中佔據最大份額，約為65%，在輸入端、傳輸端等不同細分市場上均發揮著至關重要的作用。
光通信器件分類及典型產品
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近年來，在電信和數通市場的共同推動下，全球光器件市場規模保持較快增長。2017年全球光器件銷售額已經突破70億美元，預計到2020年將達100億美元。中國市場銷售增長迅速，銷售佔比從2010年的11%已經增長至2015年的31%，未來將保持在30%左右的水平，市場有望維持高景氣度。
全球光器件市場銷售統計及預測（百萬美元）
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光通信產業鏈頭重腳輕，我國高端芯片幾乎全部依賴進口
儘管我國擁有全球最大的光通信市場，在下游光通信系統設備領域佔據半壁江山，華為、中興、烽火等已經成為產業引領者，但在上游光芯片、電芯片佔全球份額不到10%，光通信產業鏈呈現“頭重腳輕”的形勢。
2017年，全球光通信器件市場份額排名前10位的廠商中，美日公司佔據9席，中國僅佔1席（光迅科技）。我國光通信器件廠商則是以民營中小企業為主，大多沒有其他業務支撐，規模普遍較小，自主研發和投入實力較弱，主要集中在中低端產品的研發和製造。儘管國內少數企業依靠器件封裝優勢，在中低端市場已經形成較強的影響力，但在核心元器件及高端器件能力非常薄弱。
光通信芯片分類及典型產品
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2017年10G光芯片國產化率接近50%，25G及以上速率的國產化率遠低於10G，國內可以提供少量的25GPIN器件/APD器件外，25GDFB激光器芯片剛剛完成研發，25G模塊使用電芯片基本全部依賴進口。
2017年光收發模塊及芯片國產化率預測
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光芯片在光模塊成本中佔比最大，是產業鏈最核心的環節。光模塊由器件元件、功能電路和光接口等組成，從成本來看，器件元件佔光模塊成本70%以上，而器件元件中，光發射次模塊TOSA、光接收次模塊ROSA成本佔比較高，分別佔器件元件成本的48%和32%。TOSA的主體為激光器芯片（VCSEL、DFB、EML等），ROSA的主體為探測器芯片（APD等）。
光模塊成本構成
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光器件元件成本構成
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目前，我國高端光通信芯片市場基本被國外廠商壟斷，佔據了高端光芯片、電芯片領域市場的90%以上的份額，光迅科技是國內少數具備光芯片設計及量產能力的稀缺標的。在高速率激光器和調製器芯片上，目前我國僅光迅科技、海信寬帶等少數廠商能量產10G及以下速率光芯片，25G基本依賴進口。
在無源芯片方面，PLC光分路器芯片國內光迅科技、仕佳光子、鴻輝光通等已實現批量供應，AWG芯片僅光迅科技、仕佳光子等可以提供，應用於高維數ROADM和OXC設備的WSS芯片主要依賴進口。
大力發展芯片產業，實現芯片國產化替代，是未來產業發展的重中之重。工信部在《中國光電子器件產業技術發展路線圖2018-2022》中明確提出確保2022年中低端光電子芯片的國產化率超過60%，高端光電子芯片的國產化率突破20%。芯片國產化的趨勢已經明確。
全球主要光通信企業光芯片生產能力
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二、光器件行業發展趨勢
1）政策護航光通信行業發展
近年來隨著雲計算服務、視頻、遠程控制和移動互聯網等領域的快速發展，數據流量和用戶帶寬需求的飛速增長，推動了全球光通信設備市場的發展。國家頒佈了一系列通信產業政策與振興規劃，將光通信作為我國國民經濟和信息化建設的重要基礎戰略產業。
光通信行業相關政策
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2）光通信需求旺盛，光器件上游受益明顯
現階段，運營商骨幹網、城域網全面向100GOTN升級，寬帶到戶進程加快，數據中心快速建設，移動網絡將向5G演進，多因素驅動下，光通信行業將在未來保持景氣。光器件產業處於光通信產業鏈的上游，為下游系統設備商提供器件、模塊、子系統等產品，其性能的好壞直接影響到光纖通信系統的質量。2015年全球光器件市場規模約為78億美元，預計2020年將達到137億美元，複合增速11.9%。在數據中心建設、無線基站建設、骨幹傳輸網與城域網升級和接入網建設的共同驅動下，我國光器件市場規模將由2015年的16.2億美元增長至2020年的26.8億美元，複合增速10.6%。
從2016年電信公佈的光器件招標信息來看，分光路器採購量為993萬個，光纜接頭盒採購量為303萬個，光纖連接器採購量為10048萬個，光纖分光分纖盒採購量975萬個，現場組裝光纖活動連接器採購量2685萬個，各項採購量較2014年均有超過100%以上的增長。隨著運營商對光通信投入的增加，還會進一步拉動整個光通信器件上游材料的市場需求。
全球光器件市場規模（單位：億美元）
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中國光器件市場規模（單位：億美元）
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三、行業發展前景分析
移動互聯網流量仍處於爆發式增長階段。一方面，隨著智能終端的普及和視頻應用的興起，網民對於網絡流量的需求日益提高；另一方面，隨著“提速降費”、“暢享套餐”等推動下，國內網絡流量的資費逐步下調，促進人們更多體驗互聯網。
2018年8月份，用戶戶均移動互聯網接入流量（DOU）達到4.85G，同比增長171%，環比增長6%，是2016年同期的5倍，是2015年同期的13倍，這說明中國移動互聯網流量仍處於爆發式增長階段。
2017-2018年移動互聯網接入流量統計
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全球來看，移動數據和互聯網流量亦呈現迅猛增長態勢。據預測，從2016年到2021年，全球移動數據流量將以46%的年複合增速增長，到2021年達到每月48.3EB，其中中東和非洲、亞太地區年複合增速更是高達65%和49%。
2016-2021年移動數據和互聯網流量預測
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數據中心是用戶數據集中存儲匯聚的地方，用戶數據的爆發式增長必將建立在數據中心數量及規模的不斷擴張之上。據預測，全球超大規模數據中心將從2016年底的338個增長至2021年的628個，同時超大數據中心佔比將從2016年32%提升至2021年的53%。全球雲數據中心流量在2017年的增長達到8.2ZB/每年，預計到2021年會達到19.5ZB/每年。
2016-2021全球超級數據中心數量預測
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2016-2021全球雲數據中心流量增長預測
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隨著數據中心內部數據的持續增長，超大規模數據中心會更傾向於選擇葉脊架構來緩解核心層的流量負載問題。在這種架構下網絡設備數量和網絡連接數將增加，相應的光模塊的數量和速率也需不斷提高。目前數據中心內部光接口正從10G/25G向40G/100G邁進，未來還將向100G/400G邁進。
100G光模塊在2017年開始放量，預計到2020年，100G光模塊的銷售將超過70億美元，其中2km和10km場景的100G光模塊應用最為廣泛，到2020年這兩類光模塊銷售規模將分別達到30億美元和24億美元，需求非常旺盛。
數據中心光收發模塊銷售預測（百萬美元）
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不同類型100Gb/s光模塊銷售預測（百萬美元）
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