光模块产业链正受AI算力需求驱动发生结构性重塑,800G模块已成为出货主力,1.6T模块加速放量,上游核心物料供给格局出现明显分化。由于部分核心材料与芯片的产能扩张周期较长,与下游爆发式增长的需求形成错配,已成为制约行业出货节奏的关键因素。
以下按当前供应链梳理光模块核心物料的技术作用及A股关联企业。
一、磷化铟衬底磷化铟是制造EML激光器、CW光源及PIN/APD探测器的核心基材,其电子迁移率和发光效率直接决定光芯片能否支撑800G以上速率,是高速光模块实现性能突破的关键基材。目前全球有效产能高度集中,国内企业正逐步突破技术壁垒,提升自给能力。
全球需求持续攀升,而有效合规产能相对有限,供需缺口显著;未来需求有望进一步增长,产能爬坡滞后,高端衬底价格维持高位。晶体生长炉台验证周期较长,新建产线从投产到良率稳定需要较长时间,供需紧张局面短期难以扭转。
云南锗业 :通过子公司鑫耀
半导体实现磷化铟衬底供货,是国内少数具备量产能力的厂商。
锡业股份 :深耕上游铟资源领域,聚焦高纯铟原料研发与供应,保障产业链原料稳定。
株冶集团 :布局上游铟资源,专注高纯铟原料生产,为下游光模块产业链提供核心原料支撑。
三安光电 :依托自身半导体产业链优势,积极布局磷化铟衬底及相关芯片领域,受益于行业需求增长。
海特高新 :积极布局磷化铟相关业务,聚焦半导体新材料领域,推动磷化铟衬底国产化进程。
二、EML激光器芯片电吸收调制激光器(EML)通过单片集成DFB激光器与电吸收调制器,实现高速率、低啁啾光信号输出,是800G DR8/FR8及1.6T长距模块的必选光源。100G/200G EML芯片技术门槛极高,全球仅少数厂商能稳定量产。
随着1.6T模块放量,高端EML芯片产能持续紧张,龙头厂商产能已被北美云厂商长单锁定,二线光模块企业拿货难度加大。
源杰科技 :国内光芯片设计头部企业,2
5G DFB芯片批量出货,积极拓展100G EML及大功率CW激光器领域,是国内稀缺的光芯片IDM厂商,业绩持续高增长。
长光华芯 :实现激光器芯片稳定量产供货,持续完善激光器芯片产品矩阵。
仕佳光子 :在激光器芯片领域形成规模化供应能力,联动产业链上下游完善布局,通过外延片业务赋能激光器芯片产业。
三、法拉第旋光片法拉第旋光片是光隔离器的核心功能材料,通过磁光效应实现光偏振面非互易旋转,可防止反射光损伤激光器。全球可量产供应厂商极为有限,龙头厂商优先满足自身光模块业务,对外供应收紧;另一家主要供应商因上游稀土原料供应波动被迫减产。
市场缺货现象突出,价格显著上涨,1.6T专用高端旋光片供应尤为紧张。
福晶科技 :依托中科院
福建物质结构研究所,是国内唯一能量产TGG/TSAG磁光晶体的上市公司,其TSAG磁光优值比传统TGG高20%,适配1.6T高端光模块,良率突破70%,产品通过英伟达等国际巨头认证,相关业务随行业需求稳步推进。
东田微 :国内光隔离器核心供应商,客户覆盖国内主流光模块企业,聚焦光隔离器产能优化扩产,保障下游供货稳定。
腾景科技 :精密光学领域龙头,主营精密光学元组件及光纤器件,其大尺寸纯YVO4钒酸钇晶体已实现量产,可直接为法拉第旋光片生产提供配套支撑,深度参与相关产业链。
四、DSP电芯片数字信号处理器(DSP)负责光模块PAM4编解码、均衡补偿及前向纠错,占高速光模块BOM成本比重较高,是决定信号完整性的核心电芯片。50G以上速率高性能DSP市场由
博通 (Broadcom)和Marvell占据主导地位,产能分配依赖与大客户的长期协议。
随着800G/1.6T模块出货量翻倍,DSP晶圆产能需求旺盛,作为光模块核心电芯片,其性能直接决定信号完整性,是高速光模块实现规模化出货的重要支撑。
五、CW激光器连续波(CW)激光器为硅光(SiPh)方案提供稳定光源,是1.6T时代硅光模块渗透率持续提升的关键配套。与传统EML方案相比,硅光方案将调制功能转移至硅基芯片,降低对InP材料的依赖,同时带动CW光源需求爆发,CW激光器价值量持续凸显,产能也被北美头部客户优先锁定。
源杰科技:积极布局大功率CW激光器,70mW大功率CW激光器芯片已实现大批量出货,100mW激光器产品实现批量交付,
数据中心领域相关产品销售额持续增长。
仕佳光子:通过外延片业务参与CW激光器产业链,为下游CW激光器生产提供核心配套支撑,联动产业链上下游协同发展。
六、光模块专用MCU微控制器(MCU)承担光模块数字诊断监控(DDM)、激光器偏置电流控制、温度补偿及I2C通信协议管理,每支模块需配置1-2颗,属于不可替代的刚需器件。受成熟制程产能被
存储芯片挤压、光模块出货量激增影响,光通信专用MCU价格出现明显上涨,部分特殊规格涨幅更为显著。高端800G/1.6T模块对MCU的实时性和功耗要求严苛,国内能进入一线供应链的厂商有限。
兆易创新 :其GD32E501系列已进入光模块供应链,是国内高端光通信MCU主要国产供应商。
国民技术 :推出面向1.6T光模块的专用MCU,已实现稳定供货,产品随行业涨价同步提升,凭借1.6T模块适配优势,持续切入国内主流光模块厂商供应链,市场份额稳步增长。
七、高速TIA与Driver跨阻放大器(TIA)将光探测器输出的微弱电流信号转换为电压信号,激光驱动器(Driver)为激光器提供精确调制电流,二者是光模块实现信号转换与稳定传输的核心器件。高速率产品普遍采用锗硅(SiGe)工艺,国内企业在中低端产品领域已实现高国产化率,逐步向高端领域突破。
优迅股份 :国内光通信电芯片领先设计企业,TIA、Driver产品已量产;单波100Gbps系列电芯片研发进展顺利,200Gbps产品围绕1.6T光模块应用积极推进,客户覆盖国内主流光模块制造商及互联网头部企业。
八、薄膜铌酸锂调制器薄膜铌酸锂(TFLN)凭借超高电光系数、低半波电压及CMOS工艺兼容性,被视为3.2T可插拔模块及CPO架构的主流调制方案,技术优势显著,是下一代高速光模块的核心技术方向。
随着3.2T模块逐步起量,TFLN调制器将迎来放量窗口,远期市场空间广阔。
天通股份 :国内薄膜铌酸锂材料龙头,其晶圆产品已进入光通信器件厂商验证流程,技术突破进度与下一代高速模块演进直接相关,率先实现光学级铌酸锂单晶国产化突破。
九、高速PCB与光耦合组件800G/1.6T光模块对PCB的层数、信号完整性及散热性能要求严苛,高速多层PCB是保障模块稳定运行的关键载体;微透镜阵列、波分复用器及MT-FA光纤阵列等光耦合组件技术成熟,是光模块实现高效光信号传输的核心配套,需求增长直接带动相关企业发展。
中京电子 :布局高速光模块PCB,聚焦高速高频PCB研发生产,适配800G/1.6T光模块需求。
中富电路 :布局高速光模块PCB,具备成熟的高速PCB生产能力,为下游光模块厂商提供稳定配套。
东山精密 :通过收购索尔思光电切入光模块及配套PCB业务,HDI板与光模块协同效应显著,完善光模块产业链布局。
天孚通信 :全球最大光器件整体解决方案提供商,高速光引擎、无源光器件产品广泛配套光模块,深度受益行业需求增长。
方正科技 :PCB产品广泛应用于光模块领域,已批量生产10G至1.6T各规格光模块PCB,相关业务增长较快。
红板科技 :已具备1.6T光模块PCB的研发与批量生产能力,布局CPO技术方向前瞻性研发,满足下一代高速光模块严苛要求。
十、VCSEL与DFB激光器、PIN探测器源杰科技:参与25G及以下DFB激光器批量出货,国产化率超90%,同时核心产品覆盖VCSEL相关产业链,完善光芯片产品布局。
光迅科技 :参与25G及以下DFB激光器和PIN探测器批量出货,国产化率超90%,供应充足,是国内光模块及光器件领域龙头企业。
行业核心矛盾与展望当前光模块行业的核心矛盾的是:下游AI算力集群向十万卡级扩张,GPU与光模块配比显著提升,需求呈指数级增长;上游高端芯片与材料的产能扩张受设备验证周期长、技术壁垒高及海外厂商优先保供策略限制,供给响应存在较长的刚性滞后。
头部光模块厂商通过长单锁定、预付款囤货及垂直整合,有效保障供应链稳定,持续抢占市场份额;据LightCounting预测,行业供给能力将逐步提升,整体供需格局将持续优化,高端物料领域的国产替代进程有望加速。