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行研报告
光芯片行业
光芯片简介
光芯片：按功能分为激光器芯片和探测器芯片。其中，激光器芯片主要用于发射信号，将电信号转化为光信号；探测器芯片主要用于接收信号，将光信号转化为电信号。
光芯片企业通常采用III-V族化合物磷化铟和砷化镓作为芯片的衬底材料，相关材料具有高频、高低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点，符合高频通信的特点，因而在光通信芯片领域得到重要应用。砷化镓衬底用于制作VCSEL 面发射激光器芯片， 主要应用于数据中心短距离传输、 3D感测等领域；磷化铟衬底用于制作 FP、 DFB、 EML 边发射激光器芯片和 PIN、 APD探测器芯片，主要应用于电信、数据中心等中长距离传输。
资料来源：源杰半导体招股说明书
近年来，硅光作为光器件开发和集成的新一代技术，受到业界重点关注。硅光子技术是基于硅和硅基衬底材料，利用现有CMOS工艺进行开发，该技术结合了集成电路技术的超大规模、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势，是应对摩尔定律失效的颠覆性技术。
○ 光芯片工作原理 ○
光通信是以光信号为信息载体，以光纤作为传输介质，通过电光转换，以光信号进行传输信息的系统。光通信系统传输信号过程中，发射端通过激光器芯片进行电光转换，将电信号转换为光信号，经过光纤传输至接收端，接收端通过探测器芯片进行光电转换，将光信号转换为电信号。光纤接入 4G/5G 移动通信网络和数据中心等网络系统中，光芯片是决定信息传输速度和网络可靠性的关键。
光芯片加工封装成为光发射组件及光接收组件，再将光收发组件、电芯片、结构件等进一步加工成光模块，从而实现在光通信等领域的应用。光芯片的性能直接决定光模块的传输速率，也是光模块成本中占比最大的部分。
光模块结构图
○市场规模 ○
光芯片受下游应用带动，市场规模有望持续增长
未来，随着5G设备升级带动大量数据中心设备更新和新数据中心落地、车载激光雷达应用爆发，及消费电子、光传感等领域应用的持续拓展，将助力光芯片市场规模持续增长。
全球市场规模：
根据LightCounting数据，全球光芯片市场规模将从2022年的27亿美元增长至2027年的56亿美元，CAGR为15.7%。
中国市场规模：
中国光芯片市场2022年市场规模为7.8亿美元，预计2025年增长到11.2亿美元，CAGR为12.8%。目前，国内低速率（10G及以下）光芯片市场国产化程度较高，高速率（25G及以上）光芯片的国产化率还很低。据ICC数据：2021年，2.5G国产光芯片占全球比重超过90%、10G国产光芯片占全球比重约60%；25G光芯片的国产化率约20%、25G以上光芯片的国产化率约5%。
资料来源：西南证券
○行业融资并购 ○
光芯片融资并购加快，资金规模同步增长
光芯片是半导体投资的重要方向，其投资重点包括激光器芯片、探测器芯片、硅光芯片等。国际知名企业Cisco、II-VI、Lumentum等频繁通过收购重组加快光芯片领域产业布局，且标的交易金额从几亿美元增长至几十亿美元。国际及国内光芯片公司PsiQuatum、Liahtelligence、Avar Labs、纵慧芯光、鲲游光电等完成数亿元融资。其中，硅光芯片不仅受到资本青睐，更是得到国际产业方巨头入场布局，如近期台积电携手博通、英伟达等大客户共同开发硅光子技术、光学共封装等新产品，预计2025 年左右进入量产阶段。
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