光芯片行业研究分析一、行业概况 1、基本概念 光芯片系实现光电信号转换的基础元件，其性能直接决定了光通信系统的传输效率。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里，光芯片都是决定信息传输速度和网络可靠性的关键。 光芯片按功能分类：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。激光器芯片，按出光结构可进一步分为面发射芯片和边发射芯片，面发射芯片包括VCSEL芯片，边发射芯片包括FP、DFB和EML芯片；探测器芯片，主要有PIN和APD两类。 按照速率划分，市场上主流光芯片一般为2.5G、10G、25G、50G等。不同应用场景对速率要求不同，越高速率的光芯片在设计和制造难度上越大，参与玩家越少，价格一般越高，盈利空间也越大。以源杰科技的数据为例，进入稳态状态 后的25G产品价格一般是10G/2.5G产品价格的的1.5/6倍左右。 2、技术原理 激光器芯片：电转光。原理是以电激励源方式，以半导体材料为增益介质，将注入电流的电能激发，通过光学谐振放大选模，从而输出激光，实现电光转换。增益介质与衬底主要为掺杂III-V族化合物的半导体材料，如GaAs（砷化镓）、InP（磷化铟）、Si（硅基）等。 按谐振腔制造工艺差异，激光器光芯片可分为边发射激光器芯片（EEL）与面发射激光器芯片（VCSEL）两类。EEL在芯片两侧镀光学膜形成谐振腔，光子经谐振腔选模放大后，将沿平行于衬底表面的方向形成激光；VCSEL在芯片上下两面镀光学膜形成谐振腔，由于谐振腔与衬底垂直，光子经选模放大后将垂直于芯片表面形成激光。 EEL又细分为FP、DFB和EML。FP 、DFB为独立器件，通过控制电流的有无来调制信息输出激光，被称为直接调制激光器芯片（DML）。FP激光器诞生较早，主要用于低速率短距离传输；DFB在FP激光器的基础上采用光栅滤光器件实现单纵模输出，主要用于高速中长距离传输。DML通过调制注入电流来实现信号调制，注入电流的大小会改变激光器有源区的折射率，造成波长漂移从而产生色散，限制了传输距离；同时DML带宽有限，调制电流大时激光器容易饱和，难以实现较高的消光比。EML缓解了色散问题，由EAM电吸收调制器与DFB激光器集成，信号传输质量高，易实现高速率长距离的传输。 探测器芯片：光转电。原理是通过光电效应识别光信号，转化为电信号。光电效应是指在光照下，材料中的电子吸收光子的能量，若吸收的能量超过材料的逸出功，电子将逸出材料形成光电子，同时产生一个带正电的空穴。 探测器芯片又主要分为PIN和APD。PIN主要工作原理分为两个步骤：光子照射在半导体材料上产生光生载流子、光电流在外部电路作用下形成电信号并输出。APD光电二极管与PIN的区别在于在基础结构中增加了雪崩区，使得光生载流子在雪崩区内的碰撞电离效应激发出新的电子——空穴对，新产生的载流子通过电场加速，导致更多的碰撞电离产生，从而获得光生电流的雪崩倍增。因此APD具有功率大、效率高的优点，缺点在于噪声较大。 随着传统的 FP 激光器芯片(损耗较大，传输距离短)在光通信领域的应用逐渐收窄，核心激光芯片主要有三种：DFB、EML和 VCSEL （1）DFB是最常用的直接调制激光器，是在FP的基础上通过内置布拉格光栅使激光呈高度单色性，降低损耗，提升传输距离。目前，DFB激光主要应用于中长距离传输，主要应用场景包括：FTTx接入网、传输网、无线基站、数据中心内部互联等。 （2）EML激光通过在DFB的基础上增加电吸收片（EAM）作为外调制器，啁啾与色散性能均优于DFB, 更适用于长距离传输。EML的主要应用场景主要有：高速率、远距离的电信骨干网、城域网和数据中心互联。 （3）VCSEL具有单纵模、圆形输出光斑、价格低廉和易于集成等特点，但发光传输距离较短，适用于500m内的短距离传输。主要应用场景有：数据中心内部、消费电子领域（3D感应面部识别）。 3、工艺流程 光芯片的生产工艺包括芯片设计、衬底、外延生长、晶圆制造、封装测试共五个主要环节。多数中国企业主要集中在芯片设计环节，而全球能够实现高纯度单晶体衬底批量生产的企业主要为海外企业。外延生长是光芯片行业技术壁垒最高的环节，成熟技术工艺主要集中于中国台湾以及美日企业。晶圆制造和封装测试环节主要集中在中国台湾。 光芯片工艺流程复杂，外延生长为技术壁垒最高的环节。区别于集成电路IC芯片，光芯片在芯片设计环节的附加值较低，核心技术集中于生产制造环节。在制造工艺上，与电芯片侧重于光刻工艺追求先进制程不同，光芯片性能的提升不完全依靠尺寸的减小，更注重外延结构设计与生长。 激光器生产流程图： 衬底：InP/GaAs（磷化铟/砷化镓）材料经提纯、拉晶、切割、抛光、研磨制成单晶体衬底，用于外延生长。我国在InP和GaAs衬底方面已基本具备进口替代的能力，根据Yole，国产厂商北京通美在2020年已成为全球InP衬底第二大供应商，市占率高达35%，仅次于住友电工；在2019年全球GaAs衬底市场中占据13%的市场份额，位居行业第三。 外延生长：外延生长是指在衬底片表面生长单晶多层二维状结构，最终生长成PN结结构的过程。目前常用的外延生长工艺包括有机金属化学气相沉积MOCVD 、分子束外延MBE 。外延层的厚度、比例、缺陷控制等参数直接决定了光芯片的发射波长、效率、可靠性、老化等性能指标和良率，因此外延生长是光芯片制备过程中最重要的一环。外延的重要性可以在实际产品中得到具体体现。以车载激光雷达使用的VCSEL为例，可以看到其是由大量薄膜材料累积而成。生产过程中，首先需要在基板上沉积数十层DBR（分布式布拉格反射镜）来充当下表面反射镜，每一层的厚度都需要精确到纳米级别，随后沉积多层 PN结/量子阱（MQW）以及对应的氧化层等，再沉积数十层DBR来充当上表面反射镜。可见，对于每个VCSEL晶圆，甚至 都需要经过上百层沉积，且需要相当的精度，才能进入切割、镀膜等后续工序。 外延工艺的核心壁垒在于：对材料的理解：外延片采用多层堆叠结构，各层材料的生长需受限于外延层和衬底材料晶格常数、热膨胀系数等匹配要求，控制材料应变问题，这对外延层材料的选择提出了较高的要求；工程制造能力：外延片对多层堆叠结构每层厚度的精准控制能力要求较高，通常需要在1μm以下且均匀；对光电特性的理解：对激光的横模与纵模、有源区量子阱等光特性的理解，以及对等效的电阻、寄生的电容电感等电特性的理解，均直接影响外延片的设计效率，及最终光芯片的电光转换效率等核心性能；对设备的理解：外延开发需厂商投入大量时间调试机台的条件参数，对时间成本和设备工程师的Know-how积累有较高的要求。 晶圆制造：晶圆制造包括光栅制作、波导光刻、氧化物沉积、刻蚀等工序；其中，光栅工艺是在涂有光刻胶的基板上定义出光栅结构对应的掩膜图形，再利用刻蚀技术将掩膜上的图形转移至衬底上形成最终的光栅结构，会影响光芯片产品的出光功率、可靠性、极限工作温度等性能参数，是光芯片晶圆制造的关键步骤之一。目前光栅工艺主要分为全息光栅工艺和电子束光栅工艺两种。 芯片加工与测试：包括解理镀膜、封测分选、自动化芯片测试、芯片高频测试、可靠性测试验证测试等环节。 （半导体激光芯片生产的良率受外延生长、晶圆工艺及解理镀膜三道工序的共同影响） 光芯片的制备难度随调制速率提升、特殊波长的选择而增加。通过对比25G DFB和2.5G DFB的生产工艺，可发现具有更高调制速率的光芯片制备难度更高。对设计和制造精度要求更高：25G DFB量子阱有源区堆叠层数更多，在保证芯片尺寸的前提下对每一层外延生长参数精准控制的要求进一步提升，以及对谐振腔的几何形状、折射率分布等参数均需精准把控；对材料和设备的要求更高：25G DFB必须使用电子束光栅设备进行光栅制作，对刻蚀、光刻机等设备性能要求更高；质量控制要求更严格：25G DFB的测试条件更加多维，整套生产工序超过280道，较中低速产品多出50-70道。从发射波长看，同一速率下不同波长光芯片的色散和光衰减速度并不相同。相较于1310nm和1550nm波长，10GPON数据下传和上传所需的1577nm和1270nm波长光芯片的光信号色散代价大、光缆损耗高，导致内部结构设计和生产难度加大。因此，要实现光通信芯片速率升级和多波长产品覆盖，需要长期的研发投入和生产工艺经验的积累。 光芯片生产采用的各工艺综合性更强，龙头厂商多采用IDM经营模式。逻辑芯片厂商中，新进入的企业多采用Fabless模式，以此减少资本投入，将更多资源集中投入研发。光芯片行业厂商多采用IDM模式，因为光电子器件遵循特色工艺，器件价值提升不完全依靠尺寸缩小，而有赖于功能增加。IDM模式使得光芯片设计与晶圆制造环节能够相互反馈验证、灵活调整参数，精准触达产品设计、生产、测试中的任何问题；形成完整的闭环流程，保证工艺稳定性并有效防止工艺Know-how外流。海外头部厂商如II-IV、Lumentum、住友电工等多均采用IDM模式，覆盖芯片设计、外延生长、晶圆制造、芯片加工与测试全流程。 4、产业链 （1）上游-芯片衬底及其供应商 光通信芯片企业采用高频性能突出的GaAs/砷化镓）以及InP（磷化铟）化合物半导体为光通信芯片的衬底。GaAs以及InP可被制成电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料，用来制作衬底具有高频、高低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点，符合5G通信高频的特点，因而在光通信芯片领域得到重要应用。 （2）上游-芯片生产设备 光通信芯片生产过程中所用到的设备包括光刻机、刻蚀机以及外延设备等。中国半导体设备产业薄弱，高端设备基本被国际巨头把控。例如，全球光刻机市场排名前三的企业（荷兰ASML、日本Nikon以及日本Canon）合计占据75%的份额。国际巨头美国泛林集团、日本东京电子、美国应用材料共占据了全球刻蚀机市场80%以上的份额。 （3）下游-光模块市场 ChatGPT使得AIGC备受关注，而在AIGC商业化应用加速落地的背景下，算力基础设施的海量增长和升级换代将成为必然趋势。算力基础设施建设背景下，光芯片投资机会凸显：首先，AIGC等技术应用的背后是庞大的算力支撑，光纤接入、数据通讯等数据流量的高速增长将直接拉动光模块增量，光芯片作为光模块中最核心的器件将深度受益；其次，AIGC的算力要求催生高速率、大带宽的网络需求，光模块向更高速率演进，将有力推动光芯片的技术升级和更新换代；再次，激光雷达等应用的快速落地也将有力推升光芯片的需求。 光模块现阶段主要应用于光通讯领域，根据LightCounting数据测算，2022年全球光模块市场规模同比增长14%，预计2022-2027年全球光模块市场CAGR为10%，在2027年超过200亿美元。整体来看在光通讯市场蓬勃发展的背景下，光模块市场规模将稳步增长。按应用领域拆分后的数据，光模块市场主要驱动因素为占比最高的两块，即以太网和WDM。在数据中心内部业务中主要用以太网来承载通用计算业务，而CWDM与DWDM都是目前解决日益增长的信息传输带宽容量的有效手段。LightCounting预测光互联将凭借有源光缆的发展在未来五年保持约10%的复合增速，为整体光模块市场贡献一定增量。 光芯片是光模块的核心部件，根据LightCounting数据测算，光芯片占光模块市场比重从2018年约15%的水平到2025以后超过25%的水平，呈上升趋势。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16%。光电子器件是光模块的重要组成部分，光芯片的成本占比分布在低端器件、中端器件、高端器件上的数据大约分别为20%、50%、70%。随着通讯、AI等产业对高性能光模块的需求快速增长，光芯片将呈现量价齐升的增长趋势。 （4）下游-国内光纤网络 FTTx光纤接入是全球光模块用量最多的场景之一，而我国是FTTx市场的主要推动者。受制于电通信电子器件的带宽限制、损耗较大、功耗较高等，运营商逐步替换铜线网络为光纤网络。目前，全球运营商骨干网和城域网已实现光纤化，部分地区接入网已逐渐向全网光纤化演进。PON（无源光网络）技术是实现FTTx的最佳技术方案之一，PON是指OLT（光线路终端，用于数据下传）和ONU（光网络单元，用于数据上传）之间的ODN（光分配网络）全部采用无源设备的光接入网络，是点到多点结构的无源光网络。PON技术传输容量大，相对成本低，维护简单，有很好的可靠性、稳定性、保密性，已被证明是当前光纤接入中非常经济有效的方式，成为光纤接入技术主流。目前PON技术主要包括APON/ BPON、EPON、GPON和10G-PON几类，当前主流的EPON/GPON技术采用1.25G/2.5G光芯片，并向10G光芯片过渡。10G-PON技术支持数据上下传速率对称10Gbps，能够更好地满足各类高速宽带业务应用的接入网络需求。 （5）下游-车载激光雷达 完整的激光雷达硬件包括扫描、发射、接收和控制四大模块，扫描模块控制光的传播方向，扫描形式影响探测范围和稳定性；发射模块负责发射激光，光源及发射形式影响探测范围深度；接收模块探测器影响灵敏度，进而影响探测范围；控制模块进行算法处理，生成模型，辅助自动驾驶决策算法。 辅助驾驶功能对更高感知精度的要求助推车载激光雷达市场发展。激光雷达探测原理分为飞行时间（ToF）及调频连续波（FMCW）方式。ToF成熟度高，成本可快速下降；而FMCW探测方式虽在性能上有一定优势，但商用成本仍偏高。1550nm激光器搭配FMCW信噪比更高，为未来发展方向。目前使用905nm光源的激光雷达最大探测距离集中在150-200米，接近人眼安全限制功率下极限测试距离。要实现更远的探测距离需换成对人眼更安全的1550nm光源，其使用的是价格较高的磷化铟材料，与砷化镓探测器配对使用，其成本较高。FMCW激光雷达能够较好适配1550nm光源，其信噪比与传输光子总数成正比，而不依赖峰值功率，所需光源功率将大幅降至100-150mW。在模拟雾气中，FMCW信噪比优于脉冲激光，体现了更好的探测性能与稳定性。 根据LightCounting数据，2021年全球车载激光雷达市场规模仅为1亿美元，而2030年将达到156亿美元，期间CAGR高达66%。近年来，搭载激光雷达的车型明显增多，极大催生了激光雷达中光芯片的用量。 （6）下游-3D传感 传统的VCSEL光通信芯片主要应用在数据中心，随着3D传感的爆发，VCSEL芯片进入消费电子领域。iPhoneX手机率先使用基于结构光方案的3D传感技术，开启VCSEL芯片在消费电子应用新时代。移动端3D传感有三种主流的方案：结构光、TOF时间光、双目立体成像。结构光方案发展最为成熟，因其具有功耗低、分辨率及精度高等优势，更适合消费电子产品前置近距离摄像，尤其适合应用于人脸识别、手势识别等领域。结构光方案工作原理是红外激光发射器（IRLD）发射出的近红外光（IR Light）经过人体的反射后到达红外图像传感器（IR CIS）获取人体位置信息，同时可见光图像传感器（Vis CIS）获取人体的二维信息，实现三维空间定位。近红外光源主要有VCSEL、LED和EEL三种方案，VCSEL以其高效的光电转换、低功耗、高可靠性、响应速度快等特性成为结构光方案中近红外光源的最佳选择。 光讯波长850nmVCSEL芯片（应用于通信领域）的工艺已趋近成熟，为研发应用于3D传感场景中用到的940nmVCSEL奠定了基础。中国其他光通信芯片企业在VCSEL芯片领域比较薄弱，随着消费电子对VCSEL芯片的需求爆发，未来会有更多的光通信芯片企业基于现有的产线进行改造进军VCSEL芯片。 二、竞争格局 1、主要企业 源杰半导体：持续深耕光芯片领域，多年积累建立IDM全流程业务体系。公司成立于2013年，自成立以来始终聚焦于光芯片行业，主营业务为光芯片的研发、设计、生产与销售，目前公司产品涵盖从2.5G到100G磷化铟激光器芯片。产品广泛应用于光纤到户、数据中心与云计算、4G/5G移动通信网络、通信骨干网络和工业物联网等终端赛道。公司产品已实现向海信宽带、中际旭创、博创科技、铭普光磁等国际前十大及国内主流光模块厂商批量供货，产品用于中兴通讯、诺基亚等国内外大型通讯设备商，并最终应用于中国移动、中国联通、中国电信、AT&T等国内外知名运营商网络中。经过多年研发与产业化积累，公司已建立了包含芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试的IDM全流程业务体系。目前公司的主要产品为光芯片，主要应用于电信市场、数据中心市场、车载激光雷达市场等领域。在电信市场中，光纤接入主要应用2.5G/10G的激光器芯片。移动通信网络主要用10G/25G激光器芯片。数据中心类主要用25G/50G的激光器系列产品和大功率硅光光源产品，100G EML芯片已给下游终端客户送样。在车载激光雷达领域，产品涵盖1550波段车载激光雷达激光器芯片等产品。 光迅科技：公司主要产品有光电子器件、模块和子系统产品，按应用领域可分为传输类、接入类、数据通信类。公司拥有从芯片、器件、模块到子系统的垂直集成能力，拥有光芯片、耦合封装、硬件、软件、测试、结构和可靠性七大技术平台，支撑公司有源器件和模块、无源器件和模块产品。截至2022年8月DFB低速率芯片全部自供；25G DFB大概70%可以自供，20%+外购，但有些特殊波长、功率还需要外购；25G EML内部测试通过，在做商业化和良率提升；25G vcsel芯片已量产。有源光芯片的研发方向包括25G/50G的DFB/EML以及高端探测器。 长光华芯：国产激光芯片龙头，布局数据中心光芯片长光华芯专注于半导体激光芯片的研发、设计及制造，主要产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率VCSEL系列产品及光通信芯片系列产品等，逐步实现高功率半导体激光芯片的国产化。公司产品可广泛应用于：光纤激光器、固体激光器及超快激光器等光泵浦激光器、直接半导体激光输出加工应用、激光智能制造装备、国家战略高技术、科学研究、医学美容、激光雷达、机器视觉定位、智能安防、消费电子、3D传感与摄像、人脸识别与生物传感等领域。2023年5月，公司发布了单波100Gbps（56Gbaud四电平脉冲幅度调制(PAM4)）电吸收调制器激光二极管（EML）芯片，支持四个波长的粗波分复用（CWDM），达到了使用4颗芯片实现400Gbps传输速率，或8颗芯片实现800Gbps传输速率的应用目标，产品可用于400G/800G超算数据中心互连光模块。 仕佳光子：聚焦光通信行业，主营业务覆盖光芯片及器件、室内光缆、线缆材料三大板块。公司系统建立了覆盖芯片设计、晶圆制造、芯片加工、封装测试的IDM全流程业务体系。光芯片及器件产品包括PLC分路器芯片系列产品、AWG芯片系列产品、DFB激光器芯片系列产品、光纤连接器、隔离器和平行光组件系列产品。数据中心AWG系列有100G/200G/400G/800G高速光模块的AWG组件和平行光组件；用于数据中心之间互联的400GZR相干传输的DWDMAWG模块。400GAWG已有小批量应用，800GAWG组件及平行光组件正在送样验证。激光器芯片产品有2.5G DFB和10G DFB，CWDFB（硅光用大功率），特殊波长光源等。2.5G、10G激光器芯片处于可量产阶段，25G激光器芯片已送样。 目前国内低速率光芯片市场呈现高度竞争的格局，已有30多家企业实现了10G及以下光芯片的销售，市场价格战激烈，头部厂商有明显规模优势和优质客户资源优势，低速率芯片市场趋近饱和。在这样的市场环境下，低速芯片价格每年下降15%-20%的趋势，导致企业利润空间逐渐收缩，因此中小企业或初创企业难以存活。 而高速率光芯片市场来看，对外依存度较高。25G及以上速率属于高速率光芯片，目前由欧美日领先企业占主导，Oclaro、Avago、NeoPhotonics等具备50G EML芯片能力，DFB和VCSEL激光器芯片大规模商用的x高速率已达到50G，Finisar、AAOI、Oclaro具备50G PAM4 DML芯片的能力。国内与海外产业领先水平存在一定差距。考虑到当前光芯片主要应用场景包括光纤接入、4G/5G移动通信网络、数据中心等，都处于速率升、代际更迭的关键窗口期，在对高速传输需求不断提升背景下，未来25G以上速率光模块所使用的光芯片占比将逐渐扩大，到2025年，整体市场空间将达43.40亿美元，年均复合增长率将达到21.40%。 三、投资逻辑 由于光芯片在中国起步较晚，近五年左右才开始陆续有一批优秀的海归人才回国创立光芯片公司。对光芯片的投资，大家基本是参照集成电路投资的经验，摸索前行。但光芯片的投资与集成电路投资有较显著的差别。 1、细分领域市场有限，横向拓展受技术跨度和工艺要求制约明显 目前市场上光芯片应用场景包括：应用于消费电子的传感VCSEL；应用于通信的VCSEL、DFB、EML、硅光芯片、铌酸锂薄膜芯片等；应用于工业加工或泵浦的大功率EEL、HCSEL。对这些细分领域来说，每个应用场景市场空间都相对有限，很难找到像集成电路中模拟或存储芯片那么大的市场空间。 这些芯片的设计和制造都有极高的门槛，相互跨越存在很大挑战，且各自的工艺难点不同，需要的核心技术人员、关键设备也存在很大差异。首先不同的应用领域所需光芯片设计、工艺存在巨大差异（如不同应用场景采用不同光芯片）。其二，同一应用领域不同传输距离芯片存在工艺差异（比如应用于通信领域的VCSEL、DFB、EML激光器芯片）。其三，同一芯片在不同应用领域也存在不一样的技术挑战（比如VCSEL光芯片应用在通信领域VS传感领域）。对大部分初创公司而言，中短期内很难在多个方向横向拓展。 需关注创始团队本身是否在多个领域有丰富的产业经验积累（设计和工艺在内的量产经验）。光芯片的应用潜力巨大，高技术门槛又使得横向拓展非常不易，使得市场上真正有多方面产品线实践经验和量产能力的团队非常稀缺。 2、对工艺的高度依赖和上游代工的非标准化 光芯片对工艺的高度依赖和上游代工的非标准化，是与集成电路设计最大的差别。市场上虽然有IQE、联亚、全新等外延厂商，也有稳懋、宏捷等晶圆代工的供应商，但由于光芯片本身结构多样且复杂，制造工艺的know-how非常多，且对工艺的要求侧重点也各不相同，从而导致各类产品在制造模式上的巨大差异。对创业公司而言，选择委外代工、联合开发还是自建产线，路径不同，差异显著。 光芯片有些重外延、有些重光刻、有些重在光栅设备、有些重在镀膜封装。比如VCSEL芯片对外延要求较高、光刻环节相对标准化；通信用DFB要求极窄的波长或者波长稳定性，制造光栅所选用的全息等至关重要；大功率泵浦源用EEL芯片，在腔面镀膜方面有着关键的工艺机密。 因此并不是所有企业都需要自建产线，必须去建MOCVD外延环节，也不是外延、光刻选择代工模式就代表技术含量不高等等，需要结合产品的工作原理、设计要点、工艺瓶颈统筹分析。 3、可靠性挑战高，可靠性瓶颈与芯片结构强相关，下游客户成为产品打磨并最终推向市场至关重要的一种资源 如何提高光芯片的可靠性是极大的挑战，这种挑战不仅来自于设计和工艺方面，更多来自于下游大客户的反复验证、不断改进和快速迭代。这对初创公司来说又是一个悖论，下游大客户本身就比较难接受一个初创公司在一些可靠性要求极高的应用场景中去替换核心光芯片，能有一两次送样测试机会已经难能可贵，出现几次可靠性问题故障，则会让下游客户直接对初创公司丧失信心。 如何让下游大客户尽力帮公司试用和验证芯片，反复迭代，提高可靠性和稳定性，则成为产品打磨并最终推向市场至关重要的一种资源。可关注有直接下游战略客户介入的初创公司，只有与下游客户深度绑定，才有机会在产品初期就能获得多次的应用验证，从而在可靠性方面快速提升。 4、高速率产品门槛提高，考虑研发能力 光模块平均3-4年完成一次产品迭代，光通信芯片需要跟进光模块更新升级的速度，即在3-4年内完成更高速率光通信芯片的量产。由于光通信芯片技术门槛极高，企业研发团队能否在3-4年内突破新技术具有极大不确定性，易出现芯片失效或者自身芯片技术迭代未跟上客户需求的情形。 另外，从产品设计上来讲，光模块实现更高速率有三条路径，一是提高光源速率，二是提高通道数，三是高阶调制。提高光源速率面临着III-V族半导体激光器性能瓶颈，即由25G速率光芯片提升至50G速率难度较大，可能存在物理极限，目前Oclaro、AAOI推出的50G光源解决方案均为外调制的EML。提高并行通道数面临着体积、功耗、散热等设计封装难点，并且增加了客户的光纤资源成本。目前主要通过高阶调制实现更高速率，即通过电调节。PAM4是目前传统方案下最常用的方法，调制速率提升2倍。 5、竞争激烈，先发优势重要 国际大型光通信芯片企业把持超过90%高速芯片市场份额，该类国际一流企业通过整合行业资源不断加强自身市场地位，导致中国光通信芯片企业的生存环境逐渐被这类大厂蚕食。而且中国光通信芯片企业发展空间不大，其行业市场规模量级仅百亿人民币，相比其他类型芯片市场规模明显稍小；加之每一款产品进入下游客户供应商名单至少需要半年至一年认证周期，而一旦进入，后期份额出现变动的可能性不大，认证周期长，先发优势重要。 来源：常熟银行研究与项目中心公众号
