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作者 中信建投证券 武超则团队
“光进铜退”为大势所趋，光器件最受益
光通信优势显著，“光进铜退”为大势所趋
光通信，一种以光波为载波，以光纤作为传输介质的通信方式。由于光通信具有“通信容量大、传输距离远、抗电磁干扰、传输损耗低、信号串扰小”等优点，目前已经成为世界上最主要的信息传输手段。我们要在1秒内传输10Gb的信息，如果使用电通信，每隔100米就需要调整一次信号，而光通信可以间隔100公里才需要调整一次信号。调整信号的次数越少，所需的设备数量也越少，这样损耗小且成本也低。相比之下光通信优势显著。
由于光通信以光纤作为传输介质，其传输的信号就是光信号。但电脑、手机、光通信设备等终端，都是通过电信号“0和1”来处理信息的，所以终端设备在信息处理时必须进行光电转换。因此，简单来讲，光通信系统由“将电信号转成光信号的发送单元”、“将光信号转成电信号的接收单元”及“传输通道光纤”构成。其中，光纤作为光信号传输的线路，其作用是把来自发送单元的光信号以尽可能小的失真和衰减传输到接收单元，其间还需要很多设备或器件来实现光信号的连接、耦合/分路、波长复用/解复用、光路转换、信号放大等。
电信市场，接入网迎光改。光通信系统在近几十年的发展过程中得到了广泛应用，其中传统的应用领域为电信行业，包括骨干网、城域网和接入网。目前，骨干网和城域网已经实现光纤化，接入网正在进行光纤化升级改造，移动通信网络的3G/4G及未来的5G基站都需要使用光纤网络进行数据回传。例如，在通信网络中，分布着核心路由器、汇聚路由器、边缘路由器和交换机等网络设备，这些网络设备通过光纤进行物理连接，设备中分析和处理的信号为电信号，在设备的物理层接口需使用光器件进行光电信号间的转换。近年来，随着视频、直播等为核心的重度流量应用日益普及，流量爆发对通信网络升级与扩容提出了更高要求，光通信迎来了新一*大轮**发展周期。
光通信系统在数据中心应用爆发，云计算如火如荼地发展，大数据、物联网等应用的日益丰富以及互联网用户不断增长，推动大型数据中心加快建设，而数据中心网络需要使用光纤光缆、光通信设备及器件，这些都给光通信行业带来了全新的市场机遇。Cisco预测数据显示：2015-2020年全球数据中心的IP流量年度复合增长率将达27%，2020年全球数据中心的IP流量将达15.3ZB，较2015年增长226%。其中，全球云数据中心的IP流量年度复合增长率将达30%。此外，光通信在智能电网建设、高铁建设、安防监控等领域也有着广阔的应用前景。
光器件为光通信系统核心
从行业角度来看，光通信行业主要包括“光器件、光通信设备、光纤光缆”三大子行业。
光器件是构成光通信系统的必备元器件，能够实现光信号的产生、调制、探测、连接、波长复用和解复用、光路转换、信号放大、光电转换等功能，很大程度上决定了光通信系统的性能水平、可靠性以及成本，其与整个光通信行业的发展息息相关。光通信设备由各种光器件构成，包括完成光电信号转换、传输和收发的设备以及配线连接、分配设备等，常用的光通信设备有光终端收发机、光路由、交换机、光纤配线产品、光缆终端盒等。光纤光缆是光通信的传输通道，一般光纤由光棒拉丝生成，光缆由光纤加工而成。
光器件为光通信上游，是光设备的核心器件，其发展是光通信发展的重要基础。20世纪末，由于两类重要光器件的出现——波分复用解复用器（WDM/DWDM）和掺铒光纤放大器（EDFA），大大提高了网络容量并降低了网络成本，使得改变人类通信和生活方式的全球互联网的出现成为可能。
光器件在光设备中占比逐年攀升。在光通信行业的市场产值中，光器件一般占比20%，光设备占比40%，光纤光缆占比40%。我们预判光器件在光设备中的占比将提升，主要原因有二。一方面，光器件的小型化、模块化、集成化和智能化，使其正逐步取代功能单一的分立式电子元器件和光学元器件，在性能上也可替代原先需要由系统或者设备才能实现的功能；另一方面，光网络架构正发生改变。之前，光通信主要应用于骨干网和城域网，但随着带宽需求的增长及光网路建设成本的下降，光传输网络已在向接入网延伸。接入网中的节点和终端数量都远大于骨干网和城域网，而每个节点和终端都需要光器件，故接入网中光器件的用量远大于骨干网和城域网。
以电信运营商的接入网为例，在有线接入网PON网络中，ODN需要使用光分路器，OLT和ONU设备需要用到光模块，在无线接入网络中，基站建设也需要用到大量的光模块，单个4G基站需要7个模块（6G和10G为主）。光器件在接入网光通信设备的成本占比可以达到40%左右。
随着电信号互连方式的高速传输接近极限，光互连作为亟需的替代技术引起关注，光通信将逐步向用户端继续延伸，最终实现光纤到桌面，光纤到服务器，直至板卡光互连、芯片光互连等。目前，一些个人电脑、高性能服务器及手机等产品上已开始采用光接口，这就需要用到大量的光器件。我们认为，未来随着光互连制造成本的不断下降，光接口有望应用到更多的产品上。另外，在单芯片上混载光路与电路的硅光子技术的进步、微处理器芯片的全局布线等也显示出了芯片间、芯片内采用光互连的可能性。因此，光通信节点间的距离越来越短，所需求的光器件数量也越来越多，应用场景越来越广泛，市场规模有望越来越大。
电信市场稳健增长，数通市场如火如荼，光器件需求旺盛
流量爆发驱动光器件升级，电信市场需求稳健增长
宽带中国推进，助力光通信启航
电信市场是光器件的重要应用领域，近年来，数据流量大爆发使得作为流量重要载体的光通信网络，只有不断扩大网络容量、增加网络灵活性，才能适应市场需求。考虑到用户不断增长的流量需求，以及万物互联时代的到来，光纤接入、基站建设、城域网及骨干网的扩容与升级等都将保持快速发展态势，这些都使得电信运营商对更高速率的光通信传输技术提出要求，也给高速光器件带来了广阔的发展空间。
高速光通信网络是经济发展的基石，美国提出到2020年，每个社区（包括学校、医院、政府等）都享有至少1Gb/s的宽带服务，至少有1亿家庭享受下行速率大于100Mb/s，上行速率大于50Mb/s的宽带服务。因此，未来几年电信市场光器件需求增长的驱动因素依旧强劲。
2013年，我国提出“宽带中国”战略，之后又陆续颁布了“互联网+”、“提速降费”等产业政策。此外，FTTx建设、4G/5G无线网络建设、三网融合、物联网、大数据和云计算等多项国家重点工程都将成为持续拉动光通信市场需求增长的主要因素。这些都为国内光器件市场需求的快速增长提供了政策红利与现实基础。
FTTH渗透空间仍存，向10GPON升级
FTTx为宽带接入首选。所谓FTTx，即光纤接入网，俗称宽带接入的“最后一公里”，用于连接电信运营商局端设备和用户终端，是电信运营商的机房通信设备到用户上网终端之间的连接，决定了通信网络的整体性能和宽带用户体验，是网络质量的瓶颈。FTTx接入网采用光纤介质代替部分或全程的铜线介质。受光纤到用户的距离、用户的带宽需求、现有管线资源以及运营维护成本等的约束，FTTx具有不同的建设模式，“x”代表多种可选模式，包含FTTC（FiberToTheCurb，光纤到路边）、FTTB（FiberToTheBuilding，光纤到大楼）、FTTO（FiberToTheOffice，光纤到办公室）、FTTH（FiberToTheHome，光纤到户）等。
PointTopic数据显示，全球光纤宽带用户近年来迅猛增长，已超过电缆Cable和铜缆Copper用户，占比达40%。我国的“宽带中国”战略也在推进FTTx建设。2016年，我国新建光缆线路554万公里，光缆线路总长度达3041万公里，同比增长22.3%，其中接入网大幅增长55.5%；三家电信运营商的固定宽带接入用户净增3774万户，总数达到2.97亿户，其中光纤接入（FTTH/O）用户净增7941万户，总数达2.28亿户，占宽带用户总数的比重比2015年提高19.5个百分点，达到76.6%；固定宽带接入时长达57.5万亿分钟，同比增长15%。
宽带普及率刚过50%，接入速率亟待提升，发展空间大。我国宽带质量及速度仍然落后于世界平均水平，平均接入速度仅列全球第85位，未来发展空间仍然非常大。CNNIC数据显示，截至2016年12月，我国网民规模达到7.31亿，互联网普及率达到53.2%。全球最大的CDN服务商Akamai报告显示，2016年三季度我国内地的平均*载下**速度只有5.7Mbps，虽然较2015年提高了54%，但仅排在全球的第85位。
IPTV/4K持续渗透，向10GPON升级成为重要技术选择。数据显示，随着OTTTV、IPTV的普及，家庭用户将需要同时接入多路高清电视和4K等其它极清业务的需求，接入网至少应具备提供50-100Mbps下行宽带的能力。因此，为完成国家“提速降费”要求，满足用户日益强烈的高速上网需求，三大运营商均在大力推进FTTx、全光网城市建设工作。我们预计2017年起，国内10GPON建设将会明显提速，10GPON采购量（包括OLT和ONU）有望几倍增长。尤其中国移动作为2016年固定家庭宽带市场的黑马，虽然用户数已超越中国联通，但70%以上的用户宽带速率低于50Mbps，相比中国电信60%以上的用户速率高于50Mbps，亟待提升。而中国移动的固网宽带多以FTTB方式为主，要想将用户带宽速率提高至50Mbps以上，FTTB向10GPON升级成为重要的技术选择，因此采购量值得期待。
2016年，中国移动首次试点集采了XG-PON，包括OLT端口1.05万、ONU11.5万线。中国联通2016年也加快超宽光网建设，并首次发力10GPON的规模部署：2016年5月启动2015-2016年10GPON集采，包括OLTPON端口40886个，MDU约209.6万线；XGPON1OLTPON端口59891个，MDU约353.8万线。此外，中国联通还要求未来FTTB场景一律采用10GPON，FTTH场景下，针对百兆、千兆接入以及4K业务发展迅猛区域，试点10GPON技术。中国电信2016年集采10GEPON设备OLT端口10万，较2015年增长150%。
流量爆发，驱动城域、骨干升级
有线宽带加快发展之外，移动互联网流量也爆发式增长，在给运营商带来收入提升的同时，也给网络承载造成越来越大的压力，运营商一方面需要尽快升级与扩容城域网，另一方面需要加快5G研究及商用。
2016年，我国4G用户持续快速增长，全年净增3.4亿户，总数达到7.7亿户，在移动电话用户中的渗透率达到58.2%。在4G用户大幅增长、移动互联网应用加快普及的带动下，我国移动互联网接入流量达93.6亿GB，同比增长123.7%，其中通过手机上网的流量为84.2亿GB，同比增长124.1%，占比总流量90%。
我们认为，FTTx和4G/5G建设是实现“宽带中国”战略的重要手段。而在三网融合趋势下，4K/8K极清视频、移动实时视频、VR/AR、物联网等都将驱动数据流量大爆发，进而激发FTTx（10GPON，甚至是40G/100GPON或WDMPON）建设不断加速，4G/4.5G网络也将持续完善，而5G规模商用进度也可能超预期。考虑到在PON和10GPON网络中，局端OLT和终端ONU设备均需要用到光器件和光模块；在基站建设中也需要用到大量的光器件/光模块，如一般一个3G基站需要2个光模块，4G基站需要6个模块（6G和10G为主），预计未来5G基站需要10个以上的25G模块。不仅如此，我们预计随着有线宽带和移动宽带用户的持续增长，尤其随着有线家庭宽带普及率提升及户均带宽向100Mb/s、1Gb/s升级，以及未来5G的发展，将会进一步推动运营商开展城域网、骨干网的扩容与升级。因此，高速光器件/光模块即将迎来新一轮的高速增长周期。
对此，我们可以从2017年1月工信部、发改委联合发布的《信息基础设施重大工程建设三年行动方案》看出端倪。该方案明确部署了我国2016-2018年信息基础设施建设规划，将围绕“完善新一代高速光纤网络、加快建设先进移动宽带网、积极构建全球化网络设施、强化应用支撑能力建设”4项重点任务投资1.2万亿元。其中，骨干网、城域网、固定宽带/移动宽带接入网、国际通信网等92项项目涉及总投资9022亿元。
根据投资规划及现有网络承载压力的紧迫性，我们预计，未来骨干网将以扩容和升级为主，包括从100G向400G升级，但短期内可能体量有限，2018年下半年或2019年才是400G的重要推进年；城域网将以新建和扩容为主，包括PTN或IPRAN的新建和扩容、波分下沉等，核心是提升城域网对于有线宽带和移动数据流量的承载能力，预计2017年投资上将会明显发力，投资增速40%以上；接入网（固定宽带和移动宽带）方面，短期内固定宽带是重点投资领域，其中光进铜退和10GPON是重点，移动宽带投资在2017和2018年总体将会呈现下降趋势，但室内覆盖将是结构性亮点；国际通信网核心是加强境外互联互通和海缆铺设，预计将是近期运营商的工作重点。因此，城域网、接入网和国际网将成为未来光通信行业需要重点关注的三个领域。
2017年1月，中国移动已经启动了城域网PTN设备新建和扩容的集采工作，其中新建4.18万端，扩容20.1万端。这是中国移动时隔3年再次重启PTN集采，新建规模是上次集采新建规模的3倍。
数通市场：云计算推动数据中心迅猛发展，数通光模块需求激增
云计算推动数据中心迅猛发展
数据中心（IDC）网络建设需要用到光纤光缆、光通信设备以及光器件/光模块。近年来，随着政府、金融、电信、游戏、视频、电子商务等行业数据集中化、虚拟化趋势形成，IDC已经成为支撑用户日常业务运作最重要的基础设施。而IDC及云计算大发展，为光器件，尤其是高速光模块行业带来了全新的发展机遇。
近年来，云计算兴起，通过信息网络将分散的计算、存储等软硬件资源乃至数据进行集中动态管理调度，使信息技术能力如同水电一样按需供给，让用户体验超高运算能力。我们认为，本质来看，云计算是对集中化发展的加强，数据中心实际上处于云计算的核心位置，IDC与云计算互相依赖、相互促进：一方面IDC提供了云计算所需的机房和带宽资源，是云计算发展的重要保障；另一方面云计算成为IDC的增长动力。云计算凭借廉价存储和超高计算能力快速发展，进一步激发了对IDC机房和带宽的需求，尤其是云计算应用于大数据，以及在物联网、人工智能等新兴技术助推下，数据量大爆发必然需要更多的IDC来进行存储。
以网络购物为例。2016年6月，我国网络购物用户规模4.48亿，较2015年增加3448万，增长率8.3%。具体到“双11”，2009-2016年淘宝天猫“双11”交易额持续增长，2016年“双11”淘宝天猫成交额1207亿元，较2015年增长32.3%，是2009年的2400多倍。随着交易额的不断攀升，交易次数及带宽占用的不断增长。其中，2015年“双11”淘宝天猫整天平均占用带宽630G，是2014年的2.5倍，2013年的3.5倍。
目前，服务器是IDC机房占用空间最大的IT设备,一般1个机柜可放12台服务器和1台交换机。因此，服务器的出货量可以作为匡算IDC机房面积需求的重要指标。Gartner数据显示，2016年前三季度中国服务器出货181.4万台，同比增长10%，据此我们预测2016年我国服务器出货量将达220万台，2018年将达280万台。考虑到不同型号服务器的出货比例，经过加权估计，预计服务器的平均型号为2.36U。
据了解，一个800平方米建筑面积的数据中心一般可容纳100个42U机柜，折合平均每平方米容纳5.25U。如果假设每年新售出的服务器中有30%是用于存量替代，则2016年我国新售服务器需要新增数据中心面积69.2万平方米，新增机柜8.65万个，2018年需要新增数据中心机房面积88.11万平方米，新增机柜11万个。
综上所述，未来几年我国的IDC市场需求将保持旺盛，但国内的IDC基础仍然薄弱，未来发展空间巨大。如果按照“1500台以上服务器数据中心定义为企业级数据中心机房”的国内标准，目前我国至少61.5%的数据中心无法达到企级级标准。我国在2009年以前建成的主流机房都小于1万平米，直到2009年才开始建设占地大于1万平米的机房。一般来讲，数据中心的寿命为10年，但由于数据流量大爆发，带宽升级需求强烈等原因，一些5年前建成的数据中心性能已落后。我国作为互联网大国，相比于国外成熟市场，我国大型IDC贫乏显得越加明显，中国现有数据中心约占世界数量的12%，但超过500个机架的大型数据中心仅占全球大型数据中心的5%。未来，中小型数据中心有可能将被改建、收购，大型及超大型数据中心有望获得快速发展。数据显示，2015年，我国新规划大型数据中心（3000平方米以上）103个，较2014年增长25.61%。
数据中心流量爆发，驱动数通光模块升级
根据思科发布的《全球年度云指数报告（2015-2020）》，预计2015-2020年全球数据中心的IP流量年度复合增长率将达27%，2020年全球数据中心的IP流量将达15.3ZB，较2015年增长226%。其中，全球云数据中心的IP流量年度复合增长率将达30%，其2020年的IP流量将达14.1ZB，占比数据中心IP流量92.16%。
我们认为，云计算如火如荼的发展、互联网应用的日益丰富以及用户数量的不断增长，必将进一步推动数据中心的建设。根据思科的预测数据，全球范围内的超级数据中心将从2015年的259个增长到2020年的485个，其中北美和亚太地区占比将达66%。同时，超级数据中心的数据流量也将在未来的5年间增长5倍。
大型数据中心延长了数据中心内部信号传输的距离，一般要求设备间传输链路的速率达到10Gbps或以上、传输距离超过3米，此时传统铜类产品已无法满足上述要求，这就需要全面升级为光通信网络，相应地也促进光器件需求大增。具体而言，在数据中心内部，成千上万台服务器需要通过网络连接起来。在数据中心网络中，几乎每个连接都采用了光通信技术，如数据中心内部距离几米的服务器和交换机之间的连接。因此，光模块已经成为数据中心中应用最广的一类产品。思科数据显示，预计2020年全球数据中心IP流量中，77%来自于数据中心内部互联，9%来自数据中心与数据中心之间的互联，14%来自数据中心与用户的互联。
目前，在新一代数据中心内部，服务器和存储设备的数据接口正从1G升级至10G和25G，而交换机接口从10G升级至40G/100G，使40G/100G等高端光通信器件及设备需求快速增长。根据Ovum和AOIResearch的数据，一个50万平方英尺（约合4.6万平方米）的数据中心大约需要130万只100G光收发器件。此外，随着数据中心流量的大幅增长，尤其云计算的不断发展，1U机架的容量也需要不断增长，进而推动光模块速率需要不断提高。索尔思测算数据显示，如果1U机架容量达3.2Tbps就需要32只100G光模块。
DCI互联网快速发展，激发数通光模块新需求
除了数据中心内部的光互连，近年来随着流量爆发，数据中心间的互联（DataCenterInterconnection）也获得了快速发展。随着云计算、大数据、4K/8K视频等业务的发展，大规模分布式数据中心加快建设。通常情况下，不同地区的数据中心往往通过分别与骨干网连接来实现相互间的数据访问，但随着数据中心之间流量的快速膨胀，骨干网的带宽成为了限制数据互访的瓶颈。而DCI通过在数据中心之间搭建新的传输网络，极大地提升了不同数据中心信息互访的效率，同时还有利于分布式资源的集中与共享，实现快速的生产力弹性。
OVUM数据显示，2014年全球DCI市场规模约为25亿美元，预计到2019年有望突破42亿美元。我们认为，随着DCI的快速发展，高速光模块将获得广泛应用，从而进一步激发数通领域的光模块需求。
对此，LightCounting和Ovum数据显示：近年来数据中心领域的光器件销售增长强劲，40G/100G光模块占比也越来越高。据Ovum分析，2016年全球40G光模块出货量预计在250万，从2016年第三季度开始，25G光模块出货量将开始攀升，2016年早期100G光模块已开始出货，虽然量不大，但增速很快，随着数据中心朝100G升级，2018年数据中心中100G光模块需求将超450万，其市场规模将超过20亿美元。
光器件较高增速持续，17年全球市场突破100亿美元
市场研究公司LightCounting数据显示，全球光器件主要供应商在2016年3季度的销售额首次突破16亿美元，环比增长8%、同比增长30%。而在2016年2季度公布数据中，LightCounting所跟踪的14家光器件厂商中，有9家创造了单季度销售新高的记录。造就光器件公司良好业绩的原因包括了中国FTTx建设、城域100G器件的需求，北美市场对基于ROADM的灵活网格器件的需求及全球各地超级数据中心扩容带来的需求。
光器件主要供应商的业绩已经历连续7个季度的高增长，因此市场可能会有疑问：这种增长趋势还能持续多久？对此，LightCounting调研发现，全球主要光器件厂商都表示目前市场需求旺盛，尤其高端器件，其产能明显跟不上，尽管有一些资本开始进入，但从资本进入到投产并非一夕之功，一定时期内高景气仍可维持。同时，光器件行业在经历了前几年的相对萧条期，大家在市场需求预测方面更加客观，更强调新产品研发，不盲目扩充产能，加之现在光器件与终端用户开始建立更加直接紧密的联系，使得需求支撑应该强劲。
以100G光模块为例，2016年需求非常旺盛，但由于产能受限，供应直至4季度才开始上量，同时销售额增长也非常迅猛。LightCounting数据显示：2016年全球100G光模块销量接近100万块，销售额达到11.5亿美元，较2015年大幅增长150%。其中，约70%的产品为QSFP28，而约50%的销量来自于4季度。
较高增速持续，17年全球市场突破100亿美元。数据显示，2015年全球光器件市场规模约为78亿美元，预计2016年将增长18%，达到92亿美元，2017年将达108亿美元，届时电信运营商光网络和数据中心用光器件市场规模将基本持平。光器件市场实现高速增长的主要原因：1）DWDM器件未来3年增速将超过30%；2）超大型数据中心加快部署40G/100G光模块，使得数据中心高速光模块未来3年增速超过30%；3）2017年起10GPON光模块上量，2019年起5G基站用光模块上量。目前，我国光器件市场正成为全球最活跃的市场，预计到2017年将提升至40%。
光器件种类繁多，产业链可分为芯片、组件、器件和模块
光器件可以分为“光无源器件”和“光有源器件”两大类。光无源器件是指能够实现光信号的连接、耦合、分路、波长复用等功能，但无需进行光电信号转换的光器件，如光纤连接器、光分路器、光开关、波分复用解复用器、光衰减器、光隔离器等，光无源器件种类繁多。光有源器件是指需要进行光电信号转换的光器件，如光源、光检测器、光纤放大器、光收发组件等。广义上来讲，陶瓷套管、陶瓷插芯、光纤适配器等光通信组件或辅件也属于光无源器件，光模块属于光有源器件。从市场规模来看，光无源器件占整个光器件收入规模为25%左右，光有源器件占75%左右。
如果将光器件产业链再进一步进行细分，可以分为“光芯片、光组件、光器件和光模块”，其下游一般为光通信设备商、电信运营商和数据中心及云服务提供商等。简单来讲，光芯片和光组件是制造光器件（光无源器件和光有源器件）的基础元件，而光模块又由多种光器件封装而成，如光源、光检测器、放大器等。
接下来，我们将进一步介绍“光芯片、光组件、光器件和光模块”的主要产品、功能、应用场景及供应商。
光芯片：占据光器件价值链制高点，国内厂商薄弱
光芯片处于光器件行业的上游，是制造光器件和光模块的必备元件，属于高度技术密集型产品，是整个光通信产业链中技术难度最高的环节。光器件分为无源器件和有源器件两类，因此我们可以简单地将光芯片分为无源器件光芯片和有源器件光芯片。其中，有源器件芯片包括激光器、探测器、光放大器芯片等，无源器件芯片有PLC光分路器芯片、波分复用器件芯片（如AWG芯片）、光开关芯片、光衰减器芯片等。
光芯片一般可以通过“单片集成”和“多个分立器件耦合”两种方式来进行设计制造。例如，目前100G的光接收芯片很难由单片集成来实现，一般是由多个光接收芯片组成的并行阵列芯片。通常的做法有两种：一是采用4只25G光接收芯片组成4x25G阵列芯片，二是10只10G光接收芯片组成10x10G阵列芯片。
光芯片成本占比高，占据光器件产业链的制高点。一般而言，芯片在光器件/光模块的成本构成中占比为30%-40%。当然，越是高端的光器件/光模块，如100G光模块，由于芯片技术含量高，主要掌握在国外少数企业手中，其成本占比甚至可以达到50%以上。
光芯片领域国内厂商薄弱，与日美差距大。目前，全球主要的光芯片供应商多数在日美，包括Finisar、Lumentum、Avago、NeoPhotonics、Acacia、Kaiam、Mellanox、NTT、Wooriro等。国内厂商在光芯片领域较日美厂商有较大差距，在有源器件光芯片方面，目前主要有光迅科技、海信宽带、华工正源可以从事有源器件光芯片的设计与制造，但主要为10G及以下的中低端芯片，光迅科技的25G芯片仍在开发中；在无源器件芯片方面，国内的光迅科技、仕佳光子、鸿辉光通等已经可以批量供应PLC光分路器芯片，此外光迅科技还可以提供波分复用器件AWG的芯片。
我们认为，光芯片作为整个光通信产业链中技术难度最高的环节，占据了技术与价值的制高点，因此具有光芯片、尤其是高端光芯片设计与制造能力的公司有望最受益光通信大发展，建议重点关注光迅科技。
光组件：中国是最大生产地，市场竞争较激烈
光组件是制造光器件和光模块的必备元器件，处于光器件行业上游，广义上来讲可归为光器件中的光无源器件，包括陶瓷套管、陶瓷插芯、光纤适配器及其它结构件（如光收发接口组件、精密金属件等）。
陶瓷套管主要用于光纤的活动连接，保证光纤间的精确对准，广泛应用于光纤连接器、光模块接口端、光衰减器等光器件中。光纤间的连接或者光纤与器件的接口需要依赖陶瓷套管保证直径约9μm的光纤纤芯精确对准，陶瓷套管属于光纤连接中的高精密元件，误差稍大即增加插入损耗，影响光信号的传输质量。
陶瓷插芯又称“陶瓷插针”，由二氧化锆烧制并经精密加工而成的陶瓷圆柱小管，主要用于光纤对接时的精确定位，广泛应用于光网络连接点、分路点等，是光通信网络中最常用、使用数量最多的精密定位件，其中约72%用于光纤连接器的制造。为了精确地传递信号，光纤陶瓷插芯制造精度要求非常高。
一般而言，陶瓷套管与陶瓷插芯配套使用，如光纤连接器由2个插芯和1个套管组成。其中，陶瓷套管的作用是精确对准两个插芯，使两个插芯内嵌的光纤对接形成一条光通路，尽量减少两个插芯接口处的光信号损耗，陶瓷插芯的作用是固定光纤线的一端，并通过外围散件实现与另一端光纤线高度精确的对接和紧固。
光纤适配器主要用于光纤连接器之间的对接，陶瓷套管是其主要功能元件，广泛应用于光分路器、光纤配线箱、光缆交接箱、光收发交换设备、中心机房等处。光纤适配器的性能直接影响光网络的稳定性。光纤适配器两端可插入不同接口类型的光纤连接器，包括FC、SC、LC、ST、MU、MT-RJ等等各种形式。其中，ST连接器通常用于布线设备端，如光模块、光纤配线架等；而SC和MT连接器通常用于网络设备端等。
此外，其它结构件还有光收发接口组件、精密金属件、光纤转换器等。其中，光收发接口组件是由陶瓷套管、内置光纤的短插芯和不锈钢精密零件组成，是光模块的端口。光收发接口组件的主要作用是将聚焦后的光信号精确地传导到光纤连接器，或者将光纤连接器中输出的光信号精确地投射到光传感器上。光收发接口件的精密度直接影响光发射模块中LD激光器所发射光束的聚焦精度，影响光接收模块中光束聚焦到光探测二极管上的精度，从而影响光收发模块的转换效率。高速率光模块对于光收发接口组件的精度要求非常严格。
中国是光组件的主要生产地，陶瓷插芯我国的产量在全球占比超过95%，光纤适配器80%产自中国内地及台湾地区，光收发接口组件也有70%以上来自中国厂商。主要的供应商包括潮州三环、天孚通信、太辰光、日海通讯、科信技术、惠富康、翔通光电（中航光电子公司）、爱德曼、京瓷等。
我们认为，光组件作为制造光器件和光模块的必备元器件，使用量大，但技术门槛相对不高，单价也较低，因此在选择投资标的时，市场集中度高和具有规模效应应该是最重要的筛选指标。考虑到潮州三环集团在陶瓷插芯领域的市场占有率位居全球首位（国内市场占有率预计超过60%，全球市场占有率预计高于55%），天孚通信在光收发接口组件制造方面处于领先地位，在全球市场的占有率20%左右，建议重点关注。
光器件：国内厂商无源器件实力较强，有源器件偏弱
光无源器件：连接器和分路器竞争激烈，波分复用器件门槛较高
光纤连接器又称“跳线”、“活接头”，是实现光纤冷接的主要器件，国际电信联盟（ITU）将其定义为“用以稳定地，但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源组件”，主要用于实现系统中设备间、设备与仪表间、设备与光纤间以及光纤与光纤间的非永久性固定连接，是光通信系统中不可缺少的无源器件，是目前使用数量最大的光无源器件。正是由于光纤连接器的使用，使得光通道间的可拆式连接成为可能，从而为光纤提供了测试入口，方便了光系统的调测与维护，同时又为网络管理提供了媒介，使光系统的转接调度更加灵活。
光纤连接器从结构上可分为单芯光纤连接器和多芯光纤连接器，目前使用最多的是单芯光纤连接器，它又有单模光纤用和多模光纤用之分。依据光纤接头的结构和形状，最常用的是FC、ST、SC型光纤连接器。其中，FC型光纤连接器具有低损耗、低反射、性能优良、可靠性高等优点，广泛用于传输网及数字通信中；ST型光连接器的优点是插入损耗低、重复性优良、可现场安装、成本较低，现已广泛用于局部区域网、计算机互连、仪器、*用军**制导系统等应用场合；SC型光连接器在迅速发展的光纤用户回路中获得了广泛的应用。
光分路器是对将光信号分至多条光纤的光器件的总称，基于平面波导技术（PLC）的光分路器是运营商PON网络中的核心器件。光分路器按照功率分配形成规格来看，可表示为M×N或M:N，其中M表示输入光纤路数，N表示输出光纤路数。在FTTx系统中，M可为1或2，N可为2、4、8、16、32、64、128等。
光纤连接器和光分路器作为光通信系统中不可缺少的无源器件，使用量非常大，但供应商众多，市场竞争激烈，毛利率压力较大。供应商包括中国光纤（港股，中国最大的光纤连接器生产商）、太辰光、日海通讯、特发信息、博创科技、烽火通信、亨通光电、中天科技、通鼎互联、鸿辉光通、天孚通信和科信技术等。
波分复用解复用器（WDM/DWDM）是一种特殊的耦合器，是构成波分复用多信道光波系统的关键器件，可以将若干路不同波长的光信号复合后送入同一根光纤中传送，将同一根光纤中传送的多波长光信号分解后分送给不同的接收机。波分复用技术可以同时在一根光纤传输多路信号，进而大大提升了光纤的使用效率，充分释放了光纤带宽的潜能。例如，单根光纤复用40信道，每信道传输速度10Gb/s，则传输速度可达400Gb/s。因此，在高速光通信系统和全光网络等领域，波分复用解复用有着广阔的应用前景。初期，波分复用解复用器件主要应用于电信运营商的骨干网，目前正在下沉至城域网和接入网，以及数据中心光互连等领域。
常见的波分复用解复用器包括薄膜滤波器、阵列波导光栅（AWG）和可调光功率波分复用器（VMUX）等。其中，薄膜滤波器是基于薄膜滤光片的器件，主要应用于低通道稀疏波分（CWDM）市场；AWG可将40个以上波长的光合波或将已合的光波分解成独立光波传输，广泛应用于密集波分复用（DWDM）系统中；VMUX则由AWG和硅基可调衰减器（VOA）构成，可以超高速、精确均衡各信道光功率及合波。
光开关是一种具有一个或多个可选择的传输端口，可对光传输线路或者集成光路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的器件。目前，光开关在光通信系统，尤其是在波分复用系统及全光网中有着重要的应用。光开关可以用于控制光源的接通和切断、光网络自动保护倒换、光网络监控、光纤通信器件测试及光交叉连接等。
光开关按照其工作原理可以分为机械式光开关和非机械式光开关两大类。机械式光开关是利用光纤或光学元件的移动，使光路发生改变。这类光开关技术比较成熟、插入损耗较低、隔离度高、且在消光比和偏振敏感方面具有良好的性能，但是开关时间较长（毫秒量级）、结构尺寸比较大且不易集成。非机械式光开关是利用固体物理效应，如电光、磁光、声光和热光效应等来改变波导折射率，使光路发生改变。这类光开关体积非常小、开关速度快（毫秒到亚毫秒量级），且易于大规模集成，但其插入损耗、隔离度、消光比等性能略差。
在光开关器件中，波长选择光开关（WSS）尤其值得关注。随着波分复用技术的成熟和单波速率的持续提高，带宽的管理成为新的“瓶颈”：一方面波长通道数量的急剧增长引发网络运维部门需要针对波长进行维护管理和调度；另一方面随着电信业务的宽带化发展，其颗粒度也将不断提升，波长颗粒出租电路已经成为了一种新兴业务模式，凸显了对基于波长的调度、管理、保护恢复等方面的功能和性能要求。因此，可重构光分插入复用器（ROADM）设备应运而生，并取得了长足的进步。所谓ROADM是一种使用在DWDM系统中的器件或设备，其作用是通过远程地重新配置，可以动态上路或下路业务波长。也就是说，在线路中间，可以根据需要任意指配上下业务的波长，实现业务的灵活调度。
WSS是ROADM节点中的核心器件，其功能是在输入的多个波长信号中将所选择的波长信号输出到指定的输出端口，可以通过软件控制动态上/下任意波长，增加网络配置的灵活性。由于WSS控制信号可以远程发送并可以进行实时调整，因此基于WSS的ROADM可完成光信道上下路以及光信道间的波长级别的交叉调度，实现上下路波长的远程配置和调整，从而使光网络具备重构功能，大幅增强网络的灵活性和可升级性。
光衰减器通过对光信号的衰减来实现光功率的控制，是使传输线路中的光信号产生定量衰减的光器件。光衰减器是随着光通信行业的发展而出现的一种重要的光无源器件，广泛应用于波分复用系统中上行下行节点的信道功率平衡，掺铒光纤放大器的增益平坦，光通信线路系统的评估、研究、调整和校正等方面。
光衰减器可分为固定光衰减器（FOA）和可变光衰减器(VOA)两大类，FOA只能对光功率进行预定量的衰减，而VOA既能对光功率进行预定量的衰减，也能对光功率进行实时控制，因此VOA已日渐成为主流。目前，VOA的制造技术包括平面光波导技术（PLC）、MEMS技术等。其中，PLCVOA具有响应速度极快(<1ms)，功耗小，可调光功率范围大，插入损耗和偏振相关损耗低等特点，广泛应用于dwdm系统中光信号的均衡控制；而memsvoa具有波长相关性小、驱动电压低、体积小等优点，特别适用于wdmpon的功率管理。
波分复用解复用器、光开关和光衰减器都是重要的光无源器件，都可以广泛应用于波分复用系统，技术门槛相对较高，市场集中度较好，国内厂商除了芯片需要采购之外，生产规模及市场占有率均居于前列。目前，国内主要的供应商包括光迅科技、博创科技、昂纳科技等，海外公司包括Neophotonics、Lumentum等。
光隔离器是一种只允许光正向传输的光无源器件，它相当于电子系统中二极管的功能，用来抑制光传输系统中反射信号对光源的不利影响，常置于光源后，是一种非互易器件。在光通信系统中，由于光从光源到接收机的传输过程中，不可避免地会经过许多不同的光学界面，在每一个界面处，均会出现不同程度的光反射，这些反射光会沿原光路传回光源。当回程光强度达到一定时就会引起光源工作的不稳定，激光器、放大器等对于稳定性的要求高，这些反射光就具有了很大的危害性，因此光隔离器广泛应用于光源、光纤放大器等。
目前，光隔离器的主要供应商包括昂纳科技、光迅科技、Finisar、Electro-opticaltechnology、金库光电等。其中，昂纳科技是全球最大的光隔离器供应商，其全球市场份额约为41%，建议重点关注。
光有源器件：技术含量高，国内企业在放大器和收发次模块方面具有一定优势
光源/激光器是将电信号转换为光信号的核心器件，目前主流的激光器为VCSEL、DFB和EML。
VCSEL激光器的全称是垂直腔面发射激光器，具有体积小、圆形输出光斑、价格低廉和易于集成等特点，速率范围在155M-16G，可以用于500m以内的短距离传输，因此其主要的应用场景为数据中心和接入网。
DFB激光器的全称是分布反馈激光器，具有非常好的单色性（线宽极窄），速率范围在2.5G-40G，可以用于80km以内的长距离传输，因此主要应用于城域网和数据中心，低速率产品也可用于接入网。
EML激光器的全称是电吸收调制激光器，是在DFB基础上采用了外调制器（DFB是内调制方式），因此较直接调制的DFB激光器，EML的传输特性和传输效果要比DFB激光器好，具有高功率、窄线宽以及宽波长调谐范围等优点，可以广泛应用于80km以上的高速率、远距离的骨干网和城域网。
光探测器能够检测出入射在其上面的光功率，并完成光信号向电信号的转换。目前，常用的光检测器包括PIN（光电二极管）检测器和APD（雪崩光电二极管）检测器。其中，PIN是在掺杂浓度很高的p型、n型半导体之间加入一层轻掺杂的n型材料，成为i层，但其产生的光电流中存在扩散分量，影响了响应速度和灵敏度，一般用于短距离、对灵敏度要求不高的光通信系统中；而APD的设计动机是在光生电流尚未遇到后续电路的热噪声时已经在高电场的雪崩区中得到放大，因此有助于显著提高接收机的灵敏度，更适于长距离场景。
细分赛道看好波分器件和光模块
国内光器件产业空芯化严重，成就国产替代机会
建议重点关注“综合实力强”和“细分领先”的龙头标的
风险提示
（完）
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