光模块产业链全面分析

　　由国外垄断；器件品类繁多，有源价值量相对集中，全球专业化协同竞争；模块成品迭代速度明显加快，中国力量崛起。预计2018 年数据

　　全面启用100G，全年出货约400 万只；2018 年海外新建和存量升级需求强烈，国内阿里巴巴规模部署，预计全年出货量翻倍达到800 万只。旭创、AAOI 在产品类型、市场拓展、成本控制具有明显领先优势，业绩弹性明显。

　　3、硅光有望在400G 中等距离取得突破。硅光具有低功耗、高集成特点，规模商业化有望显著降低成本。Intel首先突破了硅基调制器，推出PSM4、CWDM4 硅光模块，良率仍待提升，未来有望在400G 中等距离规模应用。

　　从上面光通信产业链图可看出，光通信产业包括光通信器件(包含芯片)、光纤光缆、光整机设备。应用领域主要为电信市场(运营商为主)和数据通信市场(大型互联网公司、企业用户)。其中光芯片及上游材料竞争行业壁垒较高，高端芯片主要由美国等海外厂商垄断;光器件涉及设计和制造多个环节，近几年逐步呈现出向成本优势地区迁移，中国厂商在无源器件已经占据一定份额，有源器件近几年加速趋势明显；整体设备中兴、华为、烽火等已经在全球具备差异优势。

　　简介：光芯片是模块中价值量最集中的环节，在光模块中成本占比30%-50%，高端产品中占比甚至能够达到50%-70%。国外大厂占据高端光芯片90%以上市场份额，可以说目前被美、日厂商垄断；国内光芯片厂商以10G 及以下产品为主，核心技术能力亟待突破。

　　典型产品：InP 系列（高速直接调制DFB 和EML 芯片、PIN 与APD 芯片、高速调制器芯片、多通道可调激光器芯片）、GaAs 系列(高速VCSEL 芯片、泵浦激光器芯片)、Si/SiO2 系列(PLC、AWG、MEMS芯片)、SiP 系列(相干光收发芯片、高速调制器、光开关等芯片；TIA、LDDriver、CDR 芯片)、LiNbO3系列(高速调制器芯片)等。

　　简介：根据是否需要外加能源驱动可分为光有源器件、光无源器件；包括激光器、检测器、放大器、分路器、耦合器连接器等多个品类，每个品类又存在繁多的型号。

　　厂商：目前中国光器件厂商占据全球约15%市场份额，无源的竞争力相对较高，主要厂商有光迅科技、昂纳科技、天孚通信等。

　　典型产品：光有源器件：激光器(VCSEL、DFB 直调激光器，EML 外调激光器)、光调制器(PMQ 调制器、相位调制器、强度调制器)、光探测器(PIN、APD)、集成器件(相干光收发器件、阵列调制器) 等。光无源器件：光隔离器、光分路器、光开关、光连接器(MPO 连接器)、光背板、光滤波器(合波器/分波器) 等。

　　简介：10G以下速率光模块方面，国内厂家已经完成了从芯片到模块的国产替代;10G/25G/40G/100G光模块方面，光迅科技、中际旭创、海信宽带、华工正源等国内厂家已经实现全系列产品的覆盖，模块设计能力和封装工艺成熟;400G光模块方面，中际旭创、光迅科技、海信宽带、新易盛均已在OFC2018推出样品及解决方案。

　　厂商：目前中国光模块厂商占据全球超20%市场份额，主要厂商有中际旭创、光迅科技、新易盛、昂纳科技、海信宽带(未上市)等。

　　以上很容易的看出，主要的电芯片，例如相干器件，调制解调芯片等，全部进口，在光的部分，2.5G和10G的中短距离产品，我们已经实现了国产化，其他全部物料依靠进口。其中：

　　国内主要是低端元器件，中科光芯、华工正源、光迅科技等。另外海信宽带多媒体可能较为高端的芯片近期就会成功。

　　数通市场100G 光模块需求放量，奠定公司高速成长基石。公有云应用兴起，驱动数据中心流量爆发；Google、Amazon 等全球互联网巨头数据中心均已采用100G 光网络互联，国内阿里巴巴规模启用。100G 光模块出货量预计由2017 年350 万只增长至2018 年约800万只；以PSM4、CWDM4 两种方案为主，并逐渐向CWDM4 方案演进。苏州旭创作为全球最大的CWDM4 厂商，有望持续保持模块设计、封装制造、成本控制优势，稳步提升100G数据中心光模块份额，对标海外公司毛利率仍有提升空间。

　　前瞻研发400G 和5G 光模块，提供长期增长动力。1）400G 光模块：北美一线G 光模块，国内阿里规划2019 年开始部署，全球有望在2019 年规模出货。公司率先推出400G OSFP、QSFP-DD 产品：OSFP 标准由Google 领衔，预计2018H2 量产，公司成为Google 400G 光模块首批供货商；QSFP-DD 标准由Cisco、Facebook 等主推，预计2019 年量产。2）5G：5G 商用加速推进，5G 带来接入和承载网高速率光模块需求量在数千万只水平。公司在LTE前传光模块具有一定技术积累，目前与华为、中兴保持合作开展5G 前传研究，有望受益5G 投资盛宴。

　　公司长期投入研发高速率激光器，并前瞻布局硅光技术。公司2014~2016 年研发投入占收比接近10%，通过内生及并购持续构建光芯片平台能力，目前在国内处于领先水平：（1）25Gb/s DFB 激光器有望在2018 年Q3 进入量产阶段；（2）VCSEL 芯片成功流片有望共享3DSensing 产业红利；（3）布局硅光、工业激光等创新方向。

　　国家政策支持信息光电子发展，先进光芯片平台具有稀缺性。2017 年底工信部发布《光电子器件技术路线图》，指出核心、高端光电子器件落后已经成为制约我国信息产业发展瓶颈。目前25Gb/s 的高速率光芯片国产化率仅3%左右，而光芯片在100G 光模块中价值量占比在40%~50%，且供应主要依赖美国、日本厂商，进口替代空间广阔。目前具备高速率芯片研发实力的国内厂商主要有光迅、昂纳、海信宽带等，稀缺平台有望获得政策支持。由光迅科技牵头，在武汉成立国家信息光电子创新中心，协同推进信息光电子“关键和共性技术协同研发”及“首次商业化”。

　　数据流量持续增长，数据中心和5G 拉动光模块持续景气。随着公有云业务发展，超大规模的数据中心建设持续落地，100G 光模块在2018 年需求量有望达到800 万只，对25Gb/s需求强劲。5G 渐行渐近，5G 前传、回传带来的承载网高速率光模块需求量在数千万只水平。公司作为信息光电子国家队，有望在技术转化、产品认证等方面发挥领先优势。

　　公司积极扩充光器件品类，布局明星产品。数据流量增长驱动光网络快速迭代，光器件向高速率、集成化、低功耗升级的趋势明显；公司在传统无源产品坚守高品质定位，拓展Lens、MPO、镀膜等高价值产品，并加码有源的OSA 高速光器件业务线，有望受益数据中心光模块需求爆发：

　　（1）Lens/MPO：公司通过并购整合引入FIBER LENS（光纤透镜）产品线G 光模块或者传输线缆。Multi-fiber Pull Off（多芯多通道线缆连接器）主要应用于数据中心多芯汇聚场景，公司已经完成大部分客户的送样验证，在江西批量生产并完成二期扩产。自主研发的光学镀膜产品线已进入稳定生产阶段。

　　（2）OSA：公司2015 年8 月份董事会通过审议，投资0.2 亿元建设10G 以上OpticalSubassembly（光次模块）项目，经过两年多的研发与生产获得了较好的市场效益。公司OSA OEM/ODM 业务是无源产品的延伸，充分利用高端光器件制造经验和下游客户资源，进入价值更集中的有源市场。

　　定增投入高速率光器件，有望加快落地打开增长空间。公司定增已经获得证监会核准批复，拟发行股份不超过3000 万股，募集资金不超过6.18 亿元，投入高速率光器件产品研发和生产：（1）25G/50G 同轴式高速率光收发器件，在原有10G 产品基础上进一步升级；（2）光隔离器，主要应用在25G 同轴器件和高速率器件中；（3）光电集成高速光器件，主要应用在25G、100G 中长距离光模块中；（4）高速光引擎组件，采用COB 封装技术主要应用在数据中心40G、100G、400G 短距离光模块中。项目建设期30 个月，边建设边投产，增发方案预计达产后实现净利润1.50 亿元/年。预测有源将成为公司增长核心动力，2018~2020年营收分别为0.81/1.89/ 3.47 亿元。

　　发挥集成优势，加快拓展高速次级光模块业务。随着数据流量增长，光网络（包括运营商和数据中心）高速率、低功耗、集成化趋势明显。公司掌握集成光电子的平面波导技术，PLC 分路器行业领先、推出AWG 和VMUX 产品、拓展40G/100G 的ROSA 产品，集成的组件和价值逐步提升：

　　（1）PLC 分路器：主要用于FTTH 接入，2017 年国内移动继续保持对固网宽带投资，海外市场态势平稳，销售量和销售额保持平稳，我们测算毛利率略有下降。2018 年移动固网宽带投资明显下降，期待海外加快拓展确保收入规模。

　　（2）DWDM 器件：包括AWG、VMUX 及其他波分器件，主要用于城域网、骨干网。2017 年受运营商资本开支下降及设备商清理库存影响，DWDM器件销量及销售额同比下降。2017 年Q3 三大运营商恢复/启动400G DWDM/OTN 设备招标，另外5G 承载网方案中OTN下沉趋势明显，公司有望受益固网传输及5G 承载建设，我们预计2018 年有望触底、后续三年保持20~30%增长。

　　（3）40/100G ROSA：目前公司与KAIAM 合作，提供高速次级光模块封装服务。公司适应北美数据中心需求，ROSA 由40G 向100G 升级并实现量产，积极扩大产能目前超过2万只/年。公司持有KAIAM 3.31%股权双方合作关系稳固，持续研发TOSA 产品，同时积极拓展其他有源光器件客户；预计2018~20 年数据中心光模块需求持续景气，公司按需扩充有望获得50%/40%/30%同比增长。

　　募投项目快速投产，有望持续增厚上市公司业绩。公司IPO 募集资金1.97 亿元，投入研发中心、PLC 集成器件、MEMS 集成器件、高速光模块项目，预计将形成年产能：400万通道PLC 分路器、6 万套VOA、1.5 万套VMUX、10 万套MEMS 集成器件、24 万路OSA。截至2017 年底PLC 和OSA 项目投资完成率分别为77.84%和75.18%，2017 年贡献效益0.51 亿元；MEMS 项目正在抓紧产业化，同时稳步推进硅基集成光学芯片及波长选择光开关研究。

　　光模块：产品迭代加速，高速需求提升光模块核心组件是OSA。信息网络主要以光纤作为传输介质，但目前计算、分析还必须基于电信号，光模块是实现光电转换的核心器件。光模块的核心组件有光适配器（Receptacle）、TOSA（光发射次模块）/ROSA（光接收次模块）或BOSA（光收发一体模块）、电芯片，另外还包括透镜、分路器、合束器等无源器件及外围电路。在发射端：电信号通过TOSA 转换为光信号，再由光适配器输入到光纤；在接收端：光纤中的光信号通过光适配器被ROSA 接收并转变成电信号，并输送到计算单元进行处理。

　　（2）TOSA 封装构件包括：LD TO-Can（发射管芯，核心为LD 即激光器）、封焊管体、陶瓷插芯、陶瓷套管、适配器、调节环，用于实现电信号转化成光信号。

　　（3）ROSA 封装构件包括：PD TO-Can（接收管芯，核心器件为PD 即光探测器）、塑封适配器、封焊管体、金属适配器、闭口套筒，用于实现光信号转化成电信号。其。