> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 光芯片价值量加速跃迁，供给刚性缺口有望持续 ## 核心内容 光芯片作为光模块中技术壁垒最高、价值占比最大的部分，其价值量在高速光模块中持续提升，尤其在800G/1.6T超高速光模块中，成本占比接近 $70\%$ 。随着AI算力集群向1.6T甚至3.2T演进，光芯片在光模块中的价值占比将显著增加，带动激光器芯片市场进入高速增长期。 激光器芯片是光通信系统中实现光电信号转换的关键器件，其性能直接影响传输速率与能效表现。主要分为EML、CW、DFB、VCSEL、FP五大类，其中EML与CW激光器芯片在数据中心市场中占据主导地位，预计到2030年将占全球激光器芯片市场 $90.9\%$ 份额。2024年EML与CW市场规模达9.7亿美元，预计2030年将增长至208.0亿美元，CAGR达 $66.6\%$ 。 ## 主要观点 - **光芯片价值跃迁**：随着光模块速率的提升，光芯片成本占比显著增加，成为光通信系统中的核心价值环节。 - **InP衬底供给紧张**：InP衬底材料价格持续上涨，成为制约激光器芯片产能扩张的关键因素。目前，InP衬底市场由Sumitomo、北京通美、日本JX等头部企业主导，市场集中度高。 - **TFLN作为替代方案**：薄膜铌酸锂（TFLN）在高速调制器领域展现出显著优势，功耗仅为传统方案的1/10，驱动电压仅为传统材料的1/10，成为解决InP瓶颈的重要技术路径。 - **硅光方案的崛起**：硅光架构因高集成度和低成本成为高速光模块的发展方向，但其仍需依赖InP或GaAs激光器芯片作为外接光源。 - **市场供需失衡**：激光器芯片行业存在产能扩产周期长、技术壁垒高、核心材料与设备受限等问题，导致整体市场供不应求，尤其在EML和CW芯片领域更为明显。 ## 关键信息 - 全球激光器芯片市场规模预计从2024年的26亿美元增长至2030年的229亿美元，CAGR为 $44.1\%$ 。 - 数据中心激光器芯片市场贡献核心增量，预计从2024年的16亿美元增长至2030年的211亿美元，CAGR为 $53.4\%$ 。 - 2024年EML与CW激光器芯片合计市场规模达9.7亿美元，预计2030年将达208.0亿美元，CAGR为 $66.6\%$ 。 - InP作为长波光电器件的核心衬底材料，面临非线性效应与功耗墙的物理瓶颈，尤其在200G以上单波速率下。 - TFLN具备高带宽、低功耗、高热稳定性等优势，有望成为200G以上高速应用的优先选择。 - 硅光方案依赖CW激光器芯片作为外接光源，其集成度高、成本低，但受限于带宽瓶颈，需增加并行通道以实现更高速率。 ## 投资建议 - **重点标的配置**：建议沿产业链自上而下配置，关注光芯片、光器件、光模块等相关企业。 - **国内标的**：源杰科技、仕佳光子、长光华芯、光迅科技、永鼎股份等。 - **海外标的**：Lumentum、Coherent等。 - **光器件标的**：天孚通信、太辰光等。 - **光模块标的**：中际旭创、新易盛、华工科技、光迅科技、联特科技等。 ## 风险提示 - AIGC应用推广不及预期的风险； - 国内外政策和技术摩擦的不确定性风险； - 算力行业竞争加剧的风险等。 ## 图表目录 - 图1：光互连市场的产业链 - 图2：非硅光光模块示意图 - 图3：硅光光模块示意图 - 图4：全球激光器芯片市场规模（按应用维度分） - 图5：全球激光器芯片市场规模（按技术路线分） - 图6：2021-2025年全球激光器芯片主要原材料（InP和GaAs）价格指数 - 图7：光器件制造流程图 - 图8：半导体产业链 ## 激光器芯片分类表 | 类型 | 产品简介 | 主要应用场景 | |------|----------|--------------| | DFB | 边发射结构，InP衬底，内置光栅实现单模激光输出，波长稳定性高、线宽窄、消光比优异；成本高于FP/VCSEL激光器芯片，是中低速长距光通信的核心 | 5G前传/中传核心链路、数据中心中短距(2-10km)互连、城域网接入/汇聚层、工业以太网万兆长距离链路、作为EML激光器芯片的核心发光单元等 | | EML | 边发射集成结构，InP衬底，将DFB激光器芯片(发光)+电吸收调制器(EAM,调制)集成在单芯片，实现「发光+调制」一体化，低啁啾、高调制速率、长距离传输能力强；是高速中长距光通信的核心 | AI智算中心400G/800G/1.6T及以上中长距互连、数据中心东西向跨园区链路、5G回传/核心网、光纤接入、超算中心集群互连等 | | CW | 以DFB为基础的高稳定性单模激光器芯片，无调制光模块，持续输出稳定连续激光，低噪声、高功率、波长一致性极佳；InP衬底，是硅光/CPO外调制架构的核心光源 | AI智算中心400G/800G/1.6T及以上硅光光模块、NPO/CPO高密度封装光互连产品等 | | VCSEL | 面发射结构，GaAs衬底，工艺简单、成本低，出光方向与芯片表面垂直，易阵列化；缺点是传输距离短、输出功率低，高速调制能力有限 | 消费电子3D传感(手机、AR/VR)、车载短距通信/激光雷达、数据中心等 | | FP | 边发射结构，InP/GaAs衬底，结构简单、成本极低，属于多模激光器芯片；缺点是波长稳定性差、线宽宽，高速调制与长距离传输能力弱 | 5G前传低端链路、广电光纤网络、偏远地区宽带接入、传统工业控制低速率光通信等 |