要有光丨光模块产业链全景科普

要站在光里，不要光站在那里。炒股的都听过这个段子吧，最近一个月，持有光芯片、光模块的股民做梦都要笑醒，相比坚守白酒、消费、地产等老登股的，只能光站着羡慕。来，本文就来了解下这一束光。
光模块是数字世界的“光电转换器”，发送端把电信号变成光信号，通过光纤高速传输；接收端再把光信号转回电信号，让数据在服务器、基站和数据中心之间飞速穿梭。光模块产业链呈现典型的“橄榄球型”结构：上游光芯片、电芯片、光器件技术壁垒最高，利润集中；中游光模块制造是产业核心，中国企业全球领先；下游需求高度集中于数通市场和电信市场。
上游：卡脖子的存在，核心是光芯片上游是光模块的核心零部件供应环节，占光模块总成本的70%以上，技术壁垒最高，国产化率最低，是卡脖子的存在。分为光芯片、电芯片、光器件三大板块，其中光芯片是核心。
光芯片：光模块的心脏光芯片是实现光电转换的核心，相当于光模块的心脏。按功能分为激光器芯片（发射光）和探测器芯片（接收光）两类。激光器芯片负责发光，把电信号转化成光信号，往光纤里打出去，从低端到高端，分为FP法布里-珀罗激光器、DFB分布反馈激光器、EML电吸收调制激光器。FP，适用低速短距离光传输，用在家用宽带、普通基站，技术简单，国产成熟。DFB，适配中高速中长距，用在25G/50G 中高速光模块、5G 基站、普通数据中心，目前用量最大的主流光芯片。25G DFB国产率高，50/100G DFB美日主导。EML，专业级激光射灯，速度极快、信号极稳，适合超高带宽。用在800G/1.6T 高速光模块、AI 数据中心，主要有100G EML和200G EML两种，技术壁垒最高，被美日垄断，现在国产正在突破。值得一提到是，以上分类是基于以磷化铟（InP）为材料的主流InP路线，EML芯片是核心，目前行业占比约九成；另外还有以硅光（SiPh）为材料的SiPh路线，用CW连续光激光器和硅光芯片代替EML，短距占优，成本更低，但带宽和长距受限。探测器芯片负责接收光，分为PIN光电探测器、APD雪崩光电二极管两类。PIN低端，适用中短距，国产率高；APD高端，适用长距、高端光模块，美日主导。整体来看，光芯片市场被美日四大巨头把持，Lumentum（美国）、Coherent（美国）、博通（美国）、住友电工（日本）合计占据约七成市场份额。光芯片的国货之光有源杰科技、光迅科技、东山精密（通过收购美国索尔思光电）、长华光芯等。东山精密是目前唯一能量产200G EML的中国公司。上个月，有个霸榜的财经头条，源杰科技股价超过茅台，成为A股股价最高的公司，不过后来被寒王夺走了。巧合的是，今日正逢寒武纪除权/转股，源杰科技又是股王了。
电芯片：光模块的大脑电芯片负责电信号处理，按功能分为DSP数字信号处理器、TIA跨阻放大器、Driver激光驱动芯片、CDR/LA时钟数据恢复/线性放大器。简单来说，DSP是大脑总管，负责信号纠错、整形、调速，400G以上光模块必配；TIA把收到的微弱光电流放大成电信号；Driver驱动EML/DFB激光器发光；CDR/LA常用于中低速模块，CDR 负责从信号里提取时钟、对齐数据，LA 负责线性放大。其中，DSP是技术壁垒最高、价值占比最高、国产化最难的种类。800G以上高速DSP赛道由博通和Marvell两家美企垄断，合计占据了90%以上的市场份额，国产化率近乎为零。在一个800G光模块中，DSP电芯片和EML光芯片各自成本占比约三成，加起来就占了六成的成本。
光器件：连接光电芯片和光纤简单来说，光器件就是做光芯片、电芯片、光纤三者之间的转接、耦合、光路整理的中间部件。如果把光芯片类别成心脏，电芯片是大脑，那光器件就是血管+骨架+神经通路。按照是否需要电驱动和主动发光，光器件可以分为无源光器件和有源光器件两大类。无源光器件不需要电驱动，不产生光，只对光信号进行传输、分配或隔离，主要决定光的耦合效率和损耗，进而影响系统稳定性和成本。代表产品包括FAU、光纤阵列、光隔离器及光纤连接器。有源光器件需要电驱动、能够产生或调制光信号。有源光器件参与电光转换，并决定传输速率和功耗，是带宽升级的核心关键。主要包括光引擎及光源╱激光器。

光器件领域中国占据主导地位，龙头是天孚通信，占全球约12%的市场份额，英伟达为其贡献超六成收入，其他大客户还有Lumentum、Coherent、中际旭创、光讯科技。
中游：光模块，中国主导中游是光模块的封装制造与测试环节，核心任务是把上游的光芯片、电芯片、光器件等零部件组装成完整的光模块，经过测试后供应给下游客户。这一环节技术门槛相对较低，但对规模化生产、成本控制和良率管理要求极高，中国企业凭借产业链配套、成本优势和技术迭代，占据全球主导地位。光模块按速率分为10G、25G、40G、100G、200G、400G、800G、1.6T等，速率越高，带宽越大，价格越贵。当前800G是主流，1.6T加速商用，AI算力爆发直接驱动高速光模块需求激增。按封装形态，光模块分为可插拔和CPO。可插拔光模块是独立零件，插在交换机外面，可单独更换，是目前主流；CPO，将光引擎和交换芯片共同封装在同一基板，不能单独插拔，集成度高、功耗低，面向1.6T/3.2T以上超高速场景，解决传统带宽密度受限的问题，目前处于商用起步期，详见CPO是个啥？。

全球龙头是中际旭创，占约30%的市场份额，第二名是新易盛，A股“易中天”说的就是光模块的的新易盛、中际旭创，以及前述光器件的天孚通信。话说，去年底写CPO时，中际旭创的股价是600多，当时就觉得高攀不起，现在已经涨到800多了，真的是撑死胆大的，饿死胆小的。
下游：数通和电信市场双轮驱动下游是光模块的应用场景与客户群体，核心分为数通市场（数据中心）和电信市场（运营商）两大领域，需求高度集中。数通市场是当前光模块最大需求来源，占比超70%，核心客户是美国科技巨头（英伟达、谷歌、Meta、亚马逊）和国内互联网巨头（字节跳动、阿里巴巴、腾讯）。AI大模型训练需要海量数据高速传输，800G、1.6T高速光模块成为刚需，订单排至2027年，供不应求。电信市场占比约30%，核心客户是国内三大运营商和全球电信设备商（华为、中兴、爱立信、诺基亚）。5G基站建设、骨干网升级和FTTR（光纤到房间）普及，带动25G、50G、100G光模块稳定需求，是光模块市场的“基本盘”。
未来，随着国产化替代持续推进和AI算力需求持续爆发，中国光模块产业链将进一步做强做优，在全球“追光逐电”的浪潮中，持续输出中国力量。