20260422-东兴证券-通信光互联行业_CW激光器重构全球光芯片产业格局_IDM模式构建产业链壁垒_36页_2mb

通信光互联行业：CW激光器重构全球光芯片产业格局

核心内容概述

本报告聚焦于通信光互联行业，重点分析了CW（连续波）激光器在硅光架构中的作用及其对光芯片产业格局的影响。随着数据中心规模的扩大和对高带宽、低延迟需求的提升，硅光架构成为光互联行业的重要发展方向，而CW激光器作为其关键组件，成为支持高集成度、低成本的硅光模块的重要光源。报告指出，国内外企业在高功率CW激光器研发上同步推进，不存在明显代际差距，国产替代趋势明显，有望重构全球光芯片产业格局。

主要观点

• 技术路径分化：当前光互联技术路径分为EML（电吸收调制激光器）和硅光架构。硅光架构通过外置CW激光器实现高集成度，成为未来主流。
• 市场增长迅速：预计2030年全球激光器芯片市场规模将超过229亿美元，年复合增长率达44.1%。其中数据中心领域贡献主要增量，预计2030年市场规模达211亿美元，年复合增长率高达53.4%。
• CW激光器功能定位：作为硅光模块的外置光源，CW激光器以大功率、高稳定性为特点，实现降本与简化封装。相较于EML，其无需集成调制器，设计难度较低。
• 材料与波导结构影响性能：CW激光器芯片的性能取决于有源区材料体系（如InGaAlAs和InGaAsP）和波导结构（如脊型波导RWG和掩埋异质结构BH）。InGaAlAs材料在高温性能方面表现更优，但工艺难度更大；BH结构提供更好的光限制和输出功率，但制造流程更复杂。
• 制造瓶颈与IDM模式：外延生长和光栅工艺是激光器芯片制造的核心环节，技术壁垒高，产能扩展受限。IDM（垂直整合制造）模式能提升产品质量和供应稳定性，但前期投入大。
• 国内外企业同步研发：Coherent和源杰科技等企业分别推出400mW和300mW CW激光器，双方产品性能接近，无明显代差。
• 投资机会：硅光架构和CW激光器市场增长迅速，为国内光芯片企业提供了弯道超车的机会。建议关注光模块、CPO/NPO及光芯片相关企业。

关键信息

市场预测

• 全球光互联市场规模预计从2024年的179亿美元增长至2030年的1514亿美元，年复合增长率42.8%。
• 数据中心光互联市场规模预计从2024年的137亿美元增长至2030年的1444亿美元，年复合增长率48.1%。
• 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，年复合增长率44.1%。
• 2030年，EML与CW激光器芯片合计市场规模预计达208.0亿美元，市场占比将达90.9%。

技术分析

• 激光器原理：激光器通过半导体增益介质实现粒子数反转与受激辐射，输出高度有序的激光束。其核心组件包括泵浦源、增益介质与光学谐振腔。
• CW激光器设计：材料体系选择对高温性能影响显著，脊型波导（RWG）制造简单但光限制效率较低，掩埋异质结构（BH）提供更优性能但工艺复杂。
• 制造环节：外延生长与光栅工艺是技术壁垒与产能瓶颈所在。电子束光栅工艺相较于全息光栅工艺，具有更高的精度与性能，但成本高且产能受限。

企业动态

• Coherent：2025年推出400mW CW InP激光器，2026年第三季度将进入批量生产。
• 源杰科技：2025年研发300mW CW激光器，产品性能达到国际先进水平，2026年进入客户验证阶段。
• 政策支持：中国政府及地方产业基金持续加码光芯片领域，推动国产替代进程。

投资建议

• 受益标的：光模块、CPO/NPO企业包括中际旭创、新易盛、天孚通信、东山精密、华工科技、光迅科技；光芯片企业包括源杰科技、东山精密、仕佳光子、长光华芯、永鼎股份、兆驰股份、威腾电气。

风险提示

1. 光互联产品硅光渗透率提升缓慢；
2. 高端CW激光器产品量产困难；
3. 地缘政治与贸易管制风险。

结论

CW激光器作为硅光架构的关键组件，将在未来光互联市场中发挥重要作用。随着技术发展与市场增长，国内外企业已具备同步研发能力，国产替代趋势明显。建议投资者关注相关产业链企业，把握行业发展机遇。