中国光模块行业分析报告文档格式.docx

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Shabibyte,1SB=2^70MB）6

图表5：

全球idc市场及同比增长7

图表6：

全球光通信行业市场空间（单位：

百万美元）7

图表7：

2010~2019年全球光模块市场增长情况及预测（亿美元）8

图表8：

2010~2019年国内光模块市场增长情况9

图表9：

2010~2015年国内光模块市场占全球比重逐渐提升9

图表10：

2009~2015年国内IDC市场增长情况（单位：

亿元）10

图表11：

我国互联网宽带接入端口不断攀升（单位：

万个）10

图表12：

全球光模块细分市场（单位：

亿美元）11

图表13：

H3C以太网交换机接光模块样图及fiberStore各类光模块样图12

图表14：

光通信产业链结构13

图表15：

SFP封装类型光模块内部结构图及光模块拆解图14

图表16：

各类光模块产品在新型高度互联数据中心内应用领域16

图表17：

2015年全球光模块厂商市占率情况21

图表18：

主流光模块厂商产品序列对比22

图表19：

Oclaro分产品收入占比和毛利率水平24

图表20：

Neophotoics分产品收入占比和毛利率水平24

图表21：

finisar分产品收入占比25

图表22：

lumentum分产品收入占比26

图表23：

Finisar连续三年单季收入拆分情况（$MM）26

图表24：

Finisar产品系列对应两类下游行业客户27

图表25：

finisar分地区收入占比27

图表26：

Lumentum分地区收入占比28

图表27：

Oclaro分地区收入占比28

图表28：

NeoPhotoics分地区收入占比28

表格1：

10GBASE-SR以太网SFP+和8.5GbpsFC14

表格2：

不同封装形式的光模块产品比较15

表格3：

不同光纤类型、距离以及数据速率下的模块选型17

表格4：

飞速光纤100G光模块CFP2、CFP4封装类型下的参数对比18

表格5：

飞速光纤适配思科公司的100G光模块CFP/QSFP28封装类型参数对比18

表格6：

飞速光纤适配思科公司的40G光模块参数对比19

表格7：

草根调研国内几家公司100GQSFP2810km光模块价格19

表格8：

光模块技术发展方向20

表格9：

公司2015年重点财务数据对比23

表格10：

公司2015年客户占比情况25

表格11：

国内主要光模块供应商品牌29

1、流量增长带动光通信产业快速向上

1.1、全球流量增长大环境持续、IDC市场推进支撑光通信行业需求

1.1.1、全球流量增长、推进IDC市场成长

近年来，全球IP拥挤、全球移动带宽增加、网络视频拥挤、云服务增加，对互联网数据通讯提出了更高的要求。

正如下图所示，全球IP流量未来4年CAGR为22%。

EB/Month）

今年，全球光通信市场股价表现一片繁荣，年初至今（截止2月9日），标普500中信息技术指数领涨7%，这很大一部分原因是行业成长带来的机遇带动产业公司快速成长。

在我们看来，光通信市场的快速成长与运营商市场对移动带宽需求增加和云计算市场的快速扩张息息相关。

根据CISCO和Gartner的数据显示，全球移动带宽未来几年将保持高速增长，云计算市场也将在17年继续冲高。

行业的整体强势，对相关公司的基本面改善效果显著，美股中光通信领域公司APPLIEDOPTOELEC的16年业绩几乎翻倍增长，II-VIINC也一改15年业绩下滑的颓势，16年Q3实现40%的净利润增速，对应的公司股价大涨。

全球移动带宽增长（EB/月）

全球网络视频流量增长预测（EB/月）31%CAGR2015-2020

Shabibyte,1SB=2^70MB）

全球idc市场及同比增长

1.1.2、IDC行业发展快速催生光通信市场稳定向上

受益于全球网络通讯和数据通信需求增加以及IDC市场的持续增长，光通信行业

的整体需求依然稳健。

根据Ovum在2015年8月的预测，2015至2020年间，全球光通信市场复合年均增长率将达到10%。

百万美元）

作为光通信产业中不可缺少的一环，光模块市场受益显著。

从2010年起，全球光模块市场增长速度波动上涨，近五年复合增速水平已超10%，14/15两年符合增速约在

14%左右的水平。

预计未来几年的增长势头仍然稳定，2019年市场销售收入将增至66

亿美元。

2010~2019年全球光模块市场增长情况及预测（亿美元）

“数据中心”、“高速”成为未来我国增长关键词

2015年国内光模块销售输入总额大16.2亿美元，约占全球市场的35%（数据来源：

ICCSZ）

2010~2019年国内光模块市场增长情况

2010~2015年国内光模块市场占全球比重逐渐提升

1）行业领域成长靠数据中心建设根据下游客户的行业区分，光模块主要分为两类市场：

电信市场（telecom）和数

据中心市场（datacom）。

数据中心市场：

从我国IDC行业近7年的发展来看，具有基数小、增速快的特点，近两年行业增速维持在40%左右，两倍于全球市场的增长，具有较强的发展潜力。

根据中国IDC圈预测，2018年国内IDC市场规模将达1390亿元，增速仍保持在40%左右。

IDC的高增速带动国内光模块市场发展速度略快于国外市场。

亿元）

电信市场：

根据工信部发布的《2015年通信运营业统计公报》，2015年互联网宽带接入端口数量达到4.7亿个，比上年净增7320.1万个，同比增长18.3%。

互联网宽带接入端口呈“光进铜退”趋势，xDSL端口比上年减少3903.7万个，总数降至9870.5万个，占互联网接入端口的比重由上年的34.3%下降至20.8%。

光纤接入端口比上年净增1.06亿个，达到2.69亿个，占比由上年的40.6%提升至56.7%。

万个）

考虑下游行业自身增速以及对光模块使用的更新周期，短期行业成长主要由数据中心市场需求放大而带动产业向上。

2）产品角度：

高速光模块是主要增长点（尤其是100G）从产品类别的角度来看，随着光通信网络向超高频、超高速和超大容量发展，高

速率光模块已成为主流。

根据Infonetics的统计，2015年，10G/40G/100G的销售收入已达到24.4亿美元，且将以12.2%的年复合增长率稳步快速增长，预计到2020年，全球10G/40G/100G光模块收入将达到43.5亿美元，在总体光模块市场的占比将超

过60%。

其中，40G光模块和100G光模块的年复合增长率将分别高达9.0%和24.5%。

亿美元）

1.3、《信息基础设施重大工程三年行动方案》颁布，行业需求规划清晰

国内方面，今年1月12日，发改委和工信部联合发布《信息基础设施重大工程建设三年行动方案》，预计相关工程项目将不断加速落地，对光通信市场的行业性需求有望保持在较高水平。

具体目标量化如下：

新一代高速光纤网络：

新增干线光缆9万公里，新增光纤到户端口2亿个，城镇地区实现光网覆盖，提供1000兆比特每秒以上接入服务能力，大中城市家庭宽带用户提供100兆比特每秒以上灵活选择，行政村通光纤比例由75%提升到90%。

移动宽带网：

新增4G基站200万个，实现乡镇及人口密集的行政村4G网络全面深度覆盖，移动宽带用户普及率超过75%。

全球化网络设施：

我国国际陆海缆通达方向和带宽容量大幅增加；

海外POP点新增40个，总数达到120个。

高水平应用基础设施：

初步形成技术先进、结构合理、规模适度、绿色集约的数据中心新格局；

CDN网络延伸到所有地级市；

互联网应用广泛支持IPv6协议。

与此同时，国内以阿里为首的云计算公司在近几年扩展快速，同样催生了大量的

市场需求，在数据中心建设带动下，光纤、高速光模块等需求大幅增加。

2、多角度看我国光模块产业发展

光模块是用于设备（交换机、服务器等）间信息传输的接口模块，它通过光电转

换，把发送端的电信号，通过驱动芯片处理后驱动半导体激光器转换成光信号，通过光纤实现快速传播，在接收端把光信号转换成电信号进入设备。

H3C以太网交换机接光模块样图及fiberStore各类光模块样图

从产业链上看，光通信模块行业的上游由光器件行业、集成电路芯片行业和印制

电路板（PCB）行业构成，下游主要有两大类客户：

运营商主要包括电信运营商（数据宽带、电信通讯、光纤接入等）、电信设备制造商（数据中心、安防监控、智能电网等）。

光通信产业链结构

2.1、上游芯片的渗透难度较大、国内仍以封装为主

国内厂商目前在光模块芯片上的积累较弱，大部分厂商仍然缺乏芯片自主研发能

力。

民营光器件厂商并没有充足的资金投入芯片研发，因此形成了行业内大部分公司

承担光模块封装生产工作，芯片外采的商业模式（国际主要芯片厂商为美国的Broadcom、

Semtech、Cortina等）。

国内少量公司开始了芯片研发和高速产品的前期部署，但目前的芯片水平仅能满

足自身10G的产品需求，高速光模块所需芯片仍没有形成量产。

在没有大规模芯片供应保障的前提下，国内厂商较难形成高端产品的规模出货，因此，能够取得核心芯片采购能力的公司将在短期内具备行业的竞争优势。

未来在不发生颠覆性技术的前提下，具备核心芯片采购能力和在芯片领域能够实现自主研发的公司将获得先机。

纯靠封装并且产品以低速为主的企业，将在市场的价格战过得愈发艰难。

另外，自主研发芯片的厂商将可能面临另外一个潜在风险，例如：

芯片供应商Broadcom被光模块厂商Avago收购，其将有可能对自主研发芯片的光模块

厂商技术封锁。

备注：

光模块内部结构如下图所示，主要由控制器、激光驱动器、限幅放大器、

互阻放大器组成。

SFP封装类型光模块内部结构图及光模块拆解图

光模块上需要多个芯片，例如：

Maxim的“10GBASE-SR以太网SFP+”光模块方案中包含了激光驱动器+限幅放大器集成芯片、控制器芯片功能（如下表），该方案中MAX3799将限幅放大器和激光驱动器集成。

（数据来源：

MAXIMIntegrated）

10GBASE-SR以太网SFP+和8.5GbpsFC

上表SFP光模块方案中激光驱动器、限幅放大器、控制器芯片功能详解。

MAX3799为高度集成的限幅放大器和VCSEL驱动器（激光驱动器），数据传输率

14Gbps，适合以太网和光纤通道传输系统。

通过提供数据通道可选择的噪声成型滤波

器，能够确保10G光纤模块符合1000BASE-SR和10GBASE-SR标准。

器件采用+3.3V单

电源供电，这款低功耗、集成限幅放大器和VCSEL驱动器的IC为SFPMSA以及基于SFP+MSA的光收发器建立了一个设计平台。

高灵敏度限幅放大器将互阻放大器产生的差分输入信号限制在CML差分输出电平。

结构紧凑的VCSEL驱动器为VCSEL二极管提供调制电流和偏置电流。

平均光功率由平均功率控制环路（APC）控制，该控制环路通过连接至VCSEL驱动器的3线数字接口控制。

所有差分I/O为50Ω传输线PCB设计提供最佳背向端接。

MAX3799提供多个电流和电压DAC，允许使用低成本控制器IC。

MAX3799采用无铅、5mmx5mm、32引脚TQFN封装。

限幅放大器和激光驱动器集成芯片MAX3799ETJ+价格为3.35美元。

DS1878用于控制和监测SFP模块的全部功能。

与Maxim激光驱动器（限幅放大器）配合使用，支持基于VCSEL、DFB和EML的方案。

器件提供APC环路、调制电流控制以及视觉保护等功能。

器件持续监测大输出电流、大偏置电流以及低和高传输功率，以确保在无需外部元件的条件下关断激光器以满足视觉保护要求。

六个ADC通道分别监测VCC、温度和四路外部监视输入（MON1–MON4），可以满足全部监测要求。

MON3为差分输入，支持宽至VCC的共模范围。

同时还提供带温度查找表（LUT）的两路数模转换（DAC）输出，用于附加的控制功能。

控制器芯片DS1878T+T的价格1.74美元.

2.2、光模块封装类型差异比较分析

虽然光模块行业的方向明确，技术标准已经形成，但我国行业参与者成熟的封装

技术仍主要集中在低速市场，厂商的发展路径大致雷同，均从低端放量，向高端渗透，

而100G的光模块，只有少数厂商真正投入商用。

其难度在于，100G光模块对高速IC设计、器件、测试和软件等技术要求较高，研发难度、周期增加了研发成本，较易遇到瓶颈（数据来源：

C114通信网）。

从行业趋势看，光模块的封装工艺不断向更小更集成发展，成本和功耗被控制的越来越低、高速率、远距离、热插拔等成为不断升级的主流方向。

目前主要封装类型有：

1x9、GBIC、SFP、XENPAK、SNAP12、X2、XFP、SFP+、QSFP/QSFP+、

CFP、CXP等。

其中，又以SFP/SFP+、QSFP/QSFP+、CFP为主流封装形式。

不同封装形式的光模块产品比较

从数据中心对产品应用的角度来区分，交换机主要采用QSFP封装类型光模块，低速领域少量使用SFP类型，路由器采用CFP封装类型，服务器多使用SFP类型产品。

各类光模块产品在新型高度互联数据中心内应用领域

从速率上区分，低速光模块1G/10G/25G领域主要采用SFP封装类型，存在少量

QSFP类型，而40G/100G产品基本采用QSFP和CFP封装方式。

从光纤类型上区分，并行单/多模光纤均采用QSFP模块，双工单/多模光纤可采用

SFP/QSFP/CFP多类型模块。

不同光纤类型、距离以及数据速率下的模块选型

光模块价格比较分析：

相同光模块封装类型产品，参数一致的价格不随适配企业品牌差异而波动相同。

最大传输距离与价格正相关

低波长产品价格较为便宜

QSFP28封装类型较CFP封装类型价格更高不同的激光器类型，往往对应着不同的传输距离或光纤类型或接口国内不同厂商同类产品价格较为接近

飞速光纤100G光模块CFP2、CFP4封装类型下的参数对比

备注：

CFP2-100G-LR4-D与CFP2-100GBASE-LR4差别在于CFP2-100G-LR4-D为多速光模块，除了100G外还支持OTU4速率。

飞速光纤适配思科公司的100G光模块CFP/QSFP28封装类型参数对比

飞速光纤适配思科公司的40G光模块参数对比

草根调研国内几家公司100GQSFP2810km光模块价格

另外，光模块有原装和第三方之分，彼此之间有较大的价格差异。

原装光模块价格较高的原因是，原装设备厂商的垄断效应，全球设备厂商数量较少，像思科、华为等知名大厂数量更少，所以竞争不算激烈；

品牌效应，FINISAR这类全球光模块的大厂，持续领先的市占率和行业较高的集中度保证了其认可度；

第三方光模块的兼容性认可度较低，光模块仅在专用领域使用，交换机的型号很多，第三方厂商不一定能够全面覆盖，部分型号有可能存在兼容性问题，而用原厂将避免这一问题。

但实际从价格和质量的角度来看，第三方光模块的性价比更高，原装厂商部分光模块也是由第三方厂商代工。

2.3、高速高集成仍继续发酵、硅光技术增添行业新机遇

目前市场中高端光模块为100G产品，国内厂商在100G高速光模块方面受制于芯片因素和自身技术水平，整体出货量不大，部分厂商仍在测试阶段。

高端市场仍被Finisar、Avago等厂商把持，同时这类厂商仍向更高速率尝试突破。

2015年3月，CDFPMSA公布了针对400Gbps（16*25Gbps）可插拔光模块的3.0版本规范。

光纤在线）另外，部分国内领先厂商也逐步开始在400G产品上做技术储备。

CDFPMSA的始创成员包括：

Avago、Brocade、IBM、JDSU、JuniperNetworks、MolexIncorporated和TEConnectivity。

有贡献的成员公司包括FCI、Finisar、华为、Inphi、Ixia、MellanoxTechnologies、Nextron、Oclaro、Semtech、住友电工、Xilinx和山一电机。

汇特信通信）除了继续往高速以外，高集成、远距离、低成本等仍为升级方向。

光模块技术发展方向

除上述沿着光模块当前发展路径继续往高速高集成的方向发展外，硅光技术也正逐步被一些器件厂商作为未来可能的路径之一，并付诸行动。

国内厂商华为早在2013年就开始在硅光技术领域布局，当年收购了比利时硅光技术开发商Caliopa。

2016年11月21日,欧盟公共研究平台CEATech下属研究院Leti宣布启动致力于商业化量产基于硅光子技术的光模块计划Horizon2020，瞄准数据中心和超算系统的需求。

Leti协调的COSMISS计划将整合COMS电子技术和硅光子技术和创新的高产出光纤封装技术。

这些解决方案将比现有的基于VCSEL的光模块性能提高几个数量级。

这一计划来自欧盟5个国家的11个合作伙伴正致力于开发最高2.4Tbps/200Gbps每根光纤的mid-board光模块，每比特功耗小于2pJ，每Gbs成本低于0.2欧元。

目标是在2019

年展示这种光模块，可能用到的多项技术（数据来源：

OFweek光通讯）：

通过引入SiN层，可以开发一种温度不敏感的MUX/DEMUX器件用于CWDM。

这一SiN层还可以用于光输入输出的中间波导层。

通过提升最高50Gbps调制器的性能，同时让模块更小，更节能。

研发电容式调制器，带1D周期的慢波耗尽式调制器等新技术，包括带可调Si

coMPOsition的GeSi电吸收调制器和光子晶体电衍射调制器，从而实现毫米级的器件。

未来混合集成的硅商III-V激光器也将被集成到SOI/SiN平台上。

项目参与者：

意法半导体,意大利Pavia大学，Finisar，瑞士Vario-Optics，英国Seagate，

法国南巴黎大学，英国St.Andrews大学，南安普顿大学和法国Ayming大学等。

然而，硅光技术的成熟路径仍存在较大的不确定性，需要较长时间做积累，对于

国内的公司而言，好处是较早的积累能让其与国外厂商保持较小的差距，但长期投入却难立即获得回报，也令不少厂商望而却步。

3、全球光模块厂商强者恒强、亚太地区角逐激烈

3.1、行业参与者集中度较高、龙头企业产品线更为齐全

根据OVUM的统计数据，2015年全球光模块厂商出货排名第一的是Finisar，其市

场份额达到16%，2、3名Lumentum、Avago也均为行业内老牌企业，格局相对稳定。

行业前6的市场份额已超50%，格局稳定，集中度较高。

2015年全球光模块厂商市占率情况

从产品序列分布情况来看，行业为电信领域储备的产品序列更为丰富，其中Finisar的产品线最全面，囊括了数据中心和电信行业需求的几乎所有产品。

而其它厂商则术业有专攻，比如Foxconn的产品重心在数据中心领域，Lumentum则恰恰相反。

总体上，市占率更高的企业同时产品线齐备度也更高，可见产品线齐全对公司的市占率有积极的影响。

另外一个共性是大部分厂商在电信行业的产品类别均比数据中心丰富，这可能与下游网络环境差异导致的需求不同有关。

主流光模块厂商产品序列对比

3.2、国际大厂“毛利率和研发收入比”较国内更高、高速产品起到有效保障

外国公司毛利率普遍比中国公司高，中国公司毛利率在20%至30%之间，光迅科

技的研发费用投入较多，主营业务收入也较多，但净利润率以及毛利率不如规模较小的新易盛。

Avago公司投入的研发费用最高，其毛利率也最高达到45%。

公司2015年重点财务数据对比

高速光模块产品对毛利率改善明显。

收入体量相对较小的Oclaro和NeoPhotoics两家公司选择以光模块速度来区分产品。

共性是，高速光模块销售占比逐年递增，毛利率水平也随之提升。

可以预见，拥有高