（報告出品方/作者：華泰證券，余熠、黃樂平、高名垚）

光芯片：光電子領域核心器件，國産替代正當時

光電子産業明珠，下遊應用廣泛

光芯片是光電子領域核心元器件。光電子器件（國內簡稱光芯片）是全球半導體行業的一 個重要細分賽道，隨著光電半導體産業的蓬勃發展，光芯片作爲産業鏈上遊核心元器件， 目前已經廣泛應用于通信、工業、消費等衆多領域。根據 Gartner 分類，光電子器件包括 CCD、CIS、LED、光子探測器、光耦合器、激光芯片等品類。光芯片作爲光電子産業核心 元器件，按照是否發生光電信號轉化，可分爲有源光芯片、無源光芯片兩類，有源光芯片 可進一步細分爲發射芯片與接收芯片；無源光芯片主要包括光開關芯片、光分束器芯片等。 本篇報告中我們重點討論激光芯片、光子探測芯片等有源光芯片的産業發展趨勢、市場空 間以及國産化機遇。

全球光電子器件市場規模持續增長，2025 年市場規模有望突破 560 億美元。光芯片涵蓋工 業用高功率激光芯片、通信用高速率激光芯片、手機人臉識別用 VCSEL 等成熟應用，以及 車用激光雷達和硅光芯片等未來有望實現爆發性增長的新領域。我們認爲在通信、工業等 領域的應用深化，以及在車載激光雷達等新興領域的拓展，光芯片市場規模有望持續增長。 根據 Gartner 數據，2021 年全球光芯片（含 CCD、CIS、LED、光子探測器、光耦合器、 激光芯片等）市場規模達 414 億美元，預計 2025 年市場規模有望達 561 億美元，對應期 間 CAGR=9%。

光芯片細分品類多，行業覆蓋領域廣。除上文中的按照有源/無源分類，光芯片還可以按照 材料體系及制造工藝的不同，分爲 InP、GaAs、硅基和薄膜铌酸锂四類，其中 InP 襯底主 要包括直接調制 DFB/電吸收調制 EML 芯片、探測器 PIN/APD 芯片、放大器芯片、調制器 芯片等，GaAs 襯底包括高功率激光芯片、VCSEL 芯片等，硅基襯底包括 PLC、AWG、調 制器、光開關芯片等，LiNbO3 包括調制器芯片等。

光芯片目前已廣泛應用于通信、工業、消費、照明等領域，下遊市場不斷拓展。例如在光 通信領域，光芯片是光模塊光發射組件、光接收組件的核心元器件，分別實現了電信號向 光信號、光信號向電信號的轉化，決定著光模塊的傳輸速率；工業領域中，光芯片同熱沉、 光束整形器件等組成了光纖激光器、固體激光器的泵浦源，爲激光器內的工作介質實現粒 子數反轉提供能源來源；消費領域中，光芯片已廣泛用于 3D 傳感（手機、汽車）等場景， 以車載激光雷達爲例，光芯片是發射端、接收端核心元件，決定著激光雷達的探測距離、 分辨率等多個關鍵性能；照明領域方面，具體産品形態主要爲 LED 等。

進口替代星辰大海，國産化漸次突破

光模塊、激光器、激光雷達等中下遊環節國産化順利，帶動上遊光芯片國産替代進程

光模塊、光纖激光器、激光雷達等産業鏈中下遊環節國産化進展順利。目前我國光模塊、 光纖激光器、激光雷達等下遊細分領域已具備較強競爭實力，推動相關領域國産化進展持 續邁進。 光模塊方面，根據 Lightcounting 于 2022 年 5 月發布的統計數據，2021 年全球前十大光模 塊廠商，中國廠商占據六席，分別爲旭創（與 II-VI 並列第一）、華爲海思（第三）、海信寬 帶（第五）、光迅科技（第六）、華工正源（第八）及新易盛（第九）；相比于 2010 年全球 前十大廠商主要爲海外廠商，國內僅 WTD（武漢電信器件有限公司，2012 年與光迅科技 合並）一家公司入圍，體現出十年以來國産光模塊廠商競爭實力及市場地位的快速提升；

光纖激光器方面，根據由中國科學院武漢文獻情報中心牽頭編寫的《2022 中國激光産業發 展報告》，國內市場前三大光纖激光器廠商中，IPG 市場份額由 2018 年的 49.0%下降至 2021 年的 28.1%，而銳科激光、創鑫激光市場份額由 2018 年的 17.3%/8.9%分別上升至 2021 年的 27.3%/18.3%，此外傑普特、飛博激光、GW 光惠、大族光子、熱刺激光、凱普林等 國産品牌市場份額也進入前列，國産替代步伐持續邁進；

激光雷達方面，國內完善的汽車上遊零部件/光通信産業鏈爲激光雷達産業快速發展奠定基 礎。根據 Yole 發布的《2021 年汽車與工業領域激光雷達應用報告》，截至 2021 年 9 月， 在全球公開的 29 個設計中標（design win）中，中國廠商共有 7 項激光雷達設計方案，其 中速騰聚創、覽沃科技、華爲和禾賽科技分別爲 3/2/1/1 項，合計占全球方案總數的 23%， 是全球激光雷達市場重要參與者。

光芯片部分細分市場已處于國産化加速滲透階段

在中下遊的激光器及相關設備國産化進展持續推進背景下，光芯片作爲上遊核心元器件是 我國光電子領域國産化下一階段亟需突破的重點環節。從國産化進展來看，當前我國高功 率激光芯片、部分高速率激光芯片（10G、25G 等）等已處于國産化加速突破階段；而光 探測芯片、25G 以上高速率激光芯片仍處于進口替代早期階段，未來國産化提升空間廣闊。

制造工藝壁壘高，頭部廠商多采用 IDM 生産模式

光芯片工藝流程主要包括芯片設計、外延生長、晶圓制造等環節，頭部廠商多采用 IDM 生 産模式。相比于大規模集成電路已形成高度的産業鏈分工，光芯片行業尚未形成成熟的設 計-代工-封測産業鏈。海外頭部光芯片廠商如 II-IV、Lumentum 等多采用 IDM（Integrated Device Manufacture，垂直整合制造）模式，主要系光電子器件遵循特色工藝，相比以線寬 爲基准的邏輯工藝，特色工藝的競爭能力更加綜合，包括工藝、産品、服務、平台等多個 維度。光芯片技術門檻高、産品線難以標准化，廠商采用 IDM 模式可以擁有單獨生産光芯 片的能力，實現生産環節協同優化，滿足客戶多樣化需求。

IDM 廠商具有較強的橫向産品擴張能力。各類有源、無源芯片核心工藝均包括外延生長、 光刻、刻蝕、鍍膜等環節，根據長光華芯《4 月 28 日投資者關系活動記錄表》，三五族化合 物半導體的光電子芯片領域中約 70%的設備和工藝具備互通性，因此 IDM 模式下公司更容 易依托自身工藝平台進行産品的橫向拓展。以長光華芯爲例，公司依托在高功率半導體激 光芯片的研發、技術及産業化的“支點”優勢，橫向擴展至 VCSEL 芯片及光通信芯片等 領域，提升公司綜合服務能力。

光芯片上遊材料、設備：國産化替代全面推進，設備基本實現自主可控。光芯片産業鏈上 遊爲材料及生産設備。材料方面主要爲三五族化合物半導體襯底，國內科研機構、企業等 積極推進襯底國産化替代；設備方面主要包括 MOCVD 設備、光刻機、刻蝕機、濺射鍍膜 機等，與數字 IC 先進制程相比，光芯片並不依賴最先進半導體工藝制程的設備，目前已基 本可實現國産化自主可控。

他山之石——II-VI、Lumentum 啓示錄：精耕細作，橫向擴張

II-VI、Lumentum 等廠商市場布局全面，通信、工業、消費、國防等全面布局。根據我們 的梳理，II-VI、Lumentum 等海外領先的光芯片/光器件廠商布局的市場領域較爲全面，其 中 Lumentum 公司 2021 財年營收爲 17.4 億美元，同比增長 3.8%；業務結構方面，電信& 數通産品、工業&消費産品、激光器産品營收占比分別爲 61%、32%、7%。II-VI 公司方面， 2021 財年營收爲 31.1 億美元，同比增長 30.5%；業務結構方面，總體可分爲光子解決方 案和化合物半導體兩大板塊，其中化合物半導體業務所切入的下遊領域中，消費電子市場、 工業市場營收貢獻均約爲 26%，其次分別爲國防（19%）、通信（13%）、其他（包含醫療、 汽車電子等，約占 17%）。可以看到海外光芯片/光器件廠商所切入的下遊市場中，通信、 工業、消費、國防等領域均實現了較爲全面的布局。

國內光芯片廠商市場布局相對單一，未來發展有望對標海外廠商，橫向拓展空間廣。國內 廠商方面，以長光華芯爲例，除營收體量尚小的 VCSEL 業務以外，1H21 公司所布局的下 遊市場包括：工業（營收占比 77%）、科研及國防（21%）、醫美（1%），可以看出公司目 前下遊市場尚以工業/國防等高功率應用場景爲主。我們認爲未來國內高功率激光芯片領先 廠商有望對標 II-VI、Lumentum 等海外廠商，業務布局橫向擴展至光通信、消費等領域， 一方面由于通信等下遊市場需求廣闊（根據 Laser Focus World，2020 年全球激光器下遊 市場中，通信與光存儲市場占比 24.35%，爲激光器應用第二大市場），光芯片廠商可通過 橫向拓展打開成長天花板；另一方面，光通信、VCSEL 等芯片制造工藝與高功率半導體激 光芯片工藝複用程度較高，廠商基于自身技術積累有望順利切入。

海外公司業績&股價複盤：II-VI

II-VI 公司成立于 1971 年，于 1987 年登陸納斯達克上市。II-VI 公司發展初期業務聚焦于碲 化镉等 II-VI 族化學元素相關材料，用于二氧化碳激光器中的核心光學元器件等。步入 20 世紀 90 年代後，II-VI 開始嘗試通過外延並購的方式實現業務領域的擴張，早期具有裏程碑 意義的收購包括 2000 年 II-VI 收購 Laser Power Optics 公司，強化了自身在紅外光學領域 的競爭地位；以及 2010 年收購高意（Photop），該收購開啓了 II-VI 公司進軍光通信市場的 帷幕。近年來 II-VI 公司的重要收購包括 2018 年收購全球光通信領域頭部公司 Finisar，以 及 2022 年收購全球激光器及激光設備領先企業 Coherent 等。下文中我們重點對 2010 年 後（即收購高意後）II-VI 公司發展曆程進行複盤，分析各階段其業績變化背後的驅動因素 及股價表現。

2010 年 1 月~2011 年 5 月：期間股價最大漲幅達 131%，主要系期間公司業績取得較快成 長的驅動。公司營收由 FY2010（截至 2010 年 6 月 30 日的前 12 個月）的 3.45 億美元增 長至 FY2011 的 5.03 億美元，同比增速爲 46%，公司的多業務部門營收均實現較快增長； 淨利潤由 FY2010 的 0.39 億美元增長至 FY2011 的 0.83 億美元，同比增速爲 114%，淨利 潤的增長一方面系公司營收規模的提升，另一方面系合並 Photop 提高了公司利潤率水平。

2011 年 5 月~2014 年 10 月：期間股價最大跌幅達 60%，主要系期間公司業績承壓。公司 營收由 FY2012的 5.03億美元增長至 FY2014的 6.83億美元，對應期間 CAGR爲 13.05%， 增長主要系公司並購 Laser Enterprise、Network Solutions 等帶來的增長及光子學業務受益 于全球通信市場需求擴張等因素的拉動；淨利潤由 FY2012 的 0.60 億美元持續下滑至 FY2014 的 0.38 億美元，主要系光伏市場及中國冶金市場需求疲軟使硒、碲價格下跌，導 致公司毛利率下降，公司毛利率由 FY2011 年的 41.2%下降至 FY2014 的 33.2%；另一方 面並購帶來的交易費用也導致業績承壓。爲了減緩硒、碲價格持續下跌對公司造成淨利潤 持續下滑的影響，公司于 FY2013 停止碲的産線以及對硒進行減産，並且通過收購 Laser Enterprise 和 Network Solutions 等公司，以進一步切入光通信賽道。

2014 年 10 月~2018 年 1 月：期間股價最大漲幅達 375%，主要系期間公司業績複蘇，且 在此階段公司增長動能實現向光通信業務的轉變。公司營收由 FY2015 的 7.42 億美元增長 至 FY2018 的 11.59 億美元，對應期間 CAGR 爲 16.02%，其中 FY2015 營收的增長主要 系激光解決方案業務（工業市場）的增長的驅動，而自 FY2016 起激光解決方案業務出現 放緩，光子學業務快速成長受益于中國寬帶網絡建設、全球數據中心市場需求擴張等因素， II-VI 公司的增長動能實現由工業市場向光通信市場的切換；公司淨利潤由 FY2015 的 0.66 億美元增長至 FY2018 的 0.88 億美元，對應期間 CAGR 爲 10.06%，淨利潤的增長一方面 系公司營收的提升，另一方面在並購業務産生的協調效應下産品組合利潤率提升等因素推 動下，公司毛利率由 FY2015 年的 36.6%提升至 FY2018 的 39.9%。

018 年 1 月~2020 年 3 月：期間股價最大跌幅達 49%，市場主要擔憂：1）公司通信領域 業務增長放緩；2）中美貿易摩擦背景下，公司在中國市場業務或受阻；3）公司 VCSEL 業務發展不及預期。期間公司營收由 FY2018 的 11.59 億美元增長至 FY2020 的 23.58 億 美元，對應期間 CAGR 爲 42.65%，增長主要系收購 Finisar 帶來營收的增長。FY2018～ FY2020 淨利潤分別爲 0.88/1.08/-0.67 億美元，FY2020 年淨利潤爲負主要系受收購 Finisar 産生的收購費用所影響，毛利率也因此降低，由 FY2018 年的 39.9%降低至 FY2020 的 34.4%。公司業績該階段進入調整期，期間通過收購 Finisar 以強化在光通信領域競爭實力。

2020 年 3 月~2021 年 2 月：期間股價最大漲幅達 344%，公司營收由 FY2020 的 23.58 億 美元增長至 FY2021 的 31.06 億美元，同比增速達 31.72%，增長主要系化合物半導體業務 中 3D 傳感業務快速增長以及光子解決方案業務受益于 Finiasr 並表等因素影響，公司在通 信、消費電子、生命科學等終端市場的收入大幅度增長，通信市場光通信産品收入增長 30%， 3D 傳感産品的強烈需求推動消費電子産品收入增長 119%，生命科學市場收入增長 65%； FY2021 淨利潤達 2.98 億美元，同比扭虧爲盈，一方面系公司營收的提升，另一方面是上 年因收購 Finisar 增加了大量的收購費用而導致毛利率水平較低，該年度毛利率顯著回升， 公司毛利率由 FY2020 年的 34.4%回升至 39.2%。

2021 年 2 月至今：期間股價最大跌幅達 53%，主要系供應鏈影響拖累公司業績。根據 FY3Q22 財報顯示，公司營收由 FY2021M9 的 22.98 億美元增長至 FY2022M9 的 24.30 億 美元，同比增速達 6%，增速較爲平緩，增速平緩主要系受疫情及供應鏈影響，公司表示因 供應鏈短缺對 FY3Q22 營收的負面影響達 0.65 億美元，預計下一季度供應鏈帶來的負面影 響將提升至 1 億美元；FY2022M9 淨利潤實現小幅度下降主要系公司研發費用及合並所耗 費的交易費用的上升。

高功率激光芯片：國內頭部廠商技術突破，國産替代加速

高功率半導體激光芯片作爲光纖/固體激光器泵浦源的核心能量來源，是決定激光器性能及 成本的核心元器件。展望行業未來發展趨勢，我們判斷： 1） 隨著激光器行業降本的持續推進，以及激光焊接、清洗、熔覆等新興需求的湧現，我們 認爲激光器行業滲透率提升空間依舊廣闊，有望帶動上遊半導體激光芯片市場規模持續 增長。我們測算國內激光芯片（除光通信）市場規模有望由 2021 年的 9 億元增長至 2023 年的 17 億元，對應 2021～2023 年 CAGR 爲 33.3%； 2） 在下遊激光器廠商降本訴求推動下，激光芯片向更高功率快速叠代，或帶動行業門檻持 續提升，頭部廠商盈利能力預計維持高位； 3） 在光纖激光器行業國産替代持續推進，以及供應鏈安全訴求背景下，預計將進一步拉動 國産激光芯片需求。

隨著長光華芯等高功率激光芯片領域頭部國産廠商技術的持續突破，技術實力已達到全球 領先水平；客戶方面，長光華芯等公司已切入銳科激光、創鑫激光等頭部光纖激光器廠商， 推動對 Osram、II-VI、Lumentum 等海外廠商進口替代的步伐。未來隨著國産更高功率産 品的導入以及新建産能的落地，有望加速國産份額提升，我們預計國産廠商份額有望由 2020 年的 21%提升至 2025 年的 80%。

高功率半導體激光芯片是決定激光器性能的核心元件

高功率半導體激光芯片：激光器泵浦源核心上遊。高功率半導體激光器芯片可用于制造光 纖激光器和固體激光器泵浦源，其工作原理是通過對激光工作物質的激勵和抽運激活粒子 到高能級，從而實現粒子數反轉。半導體激光泵浦源主要由 COS 芯片（激光芯片、熱沉等）、 殼體及其他材料組成，根據《激光制造商情》（2020 年 08 月刊 130 期），泵浦源成本可占 光纖激光器總成本比例的 50%以上。

技術發展：持續向更高功率快速叠代，行業門檻擡升

光纖激光器廠商降本訴求推動下，高功率半導體激光芯片輸出功率持續提升。伴隨光纖激 光器的國産替代加速與激烈市場競爭，激光器價格呈逐年下降趨勢。根據《2020 中國激光 産業發展報告》，以 6kw 激光器爲例，2017 年國産及進口的平均價格分別爲 75~120、 120~180 萬元，而 2019 年國産及進口的平均價格分別下降至 30~40、55~65 萬元。通過 提高單管芯片功率，可以顯著減少芯片及配套器件的使用，降低泵源用的光學材料成本和 結構成本。根據創鑫激光招股書，2017 年創鑫突破 12W 單管芯片泵源，使聲光調 Q 脈沖 光纖激光器自制泵源單位成本同比下降 42.43%，2018 年公司研發 18W 芯片泵源，進一步 使泵源單位成本同比下降 12.50%。

激光芯片廠商通過持續提升産品輸出功率鞏固競爭實力。以國産高功率半導體激光芯片廠 商長光華芯産品發展曆程來看，長光華芯成立于 2012 年，成立之初研發出 13W 以上高亮 度單管芯片；2019 年推出 15W 單管芯片，2020 年推出 18W、25W 單管芯片，2021 年實 現 30W 單管芯片量産，産品向更高功率段持續快速叠代。

市場空間：2023 年國內激光芯片（除光通信）市場規模有望達 17 億元

我們測算至 2023 年，國內激光芯片（除光通信）市場規模有望由 2021 年的 8.9 億元增長 至 17.3 億元，對應期間 CAGR 爲 33.3%。我們基于如下假設：

1) 根據《2021 中國激光産業發展報告》，2020 年國內光纖激光器出貨量（工業用）爲 56000 台， 其中 1-3kW 、 3-6kW 、6-10kW 及 10kW 以上 功率激光器出 貨量分別 爲 38000/14000/2400/1600 台。我們認爲 1-3kW 光纖激光器有望受手持激光焊接市場需 求推動而實現快速增長，6kW 以上光纖激光器市場規模主要隨高功率市場激光器需求 持續增長，假設 2021～2023 年 1-3kW 同比增速分別爲 90%/70%/60%，3-6kW 同比 增速分別爲 95%/70%/60%，6-10kW 同比增速分別爲 100%/95%/85%，10kW 以上同 比增速分別爲 120%/105%/100%，則我們預計 2021～2023 年國內光纖激光器出貨功 率同比增速分別爲 96%/77%/69%。

2) 根據長光華芯招股書，截至 2021 年底公司單管芯片電光轉換效率達 60%~65%，産品 技術水平與國外先進水平同步，我們保守估計 2021～2023 年國內光纖激光器電光轉 換效率保持 60%不變。根據創鑫激光招股書，公司合束器産品耦合輸出總體合束效率 超過 98%，耦合效率達國內先進水平，我們假設激光芯片耦合輸出效率 2021～2023 年保持穩定，維持在 98%；

3) 激光芯片單瓦價格方面，根據長光華芯招股書，公司 2020 年及 1H21 單管芯片單價分 別爲 18.95/14.1 元，單管芯片平均功率分別爲 15W/18W，即 2020/2021 年單瓦價格 分別爲 1.26/0.78 元（2021 年以 1H21 價格爲代表），對應的 2021 年同比降幅爲 38%。 未來來看，我們認爲中遊激光器廠商基于降本角度的考慮，以及在高功率半導體激光芯 片規模化量産、技術突破下單瓦價格預計保持下降趨勢；降幅方面，我們認爲經曆近 年國內激光芯片價格的快速下行，以及隨著激光芯片向更高功率發展背景下，行業出 貨結構或向更高價值量産品傾斜，我們預計 2022～2023 年激光芯片單瓦價格降幅或 較 2021 年趨緩，假設分別同比下降 20%/15%；

4) 根據 Laser Focus World 數據，2020 年工業用激光器占比、非工業用激光器占比（除 光通信）分別爲 39%、36%。工業用激光器方面，我們認爲行業市場規模有望在激光 焊接、激光清洗等新興應用快速發展下保持穩健增長，預計 2021～2023 年國內工業 用激光器占比分別爲 40%/41%/42%。非工業用激光器方面，我們假設 2021～2023 年占比保持穩定，分別爲 37%/36%/35%；

基于以上假設，我們測算 2021～2023 年國內激光芯片（除光通信）市場規模分別爲 8.9/12.3/17.3 億元，對應期間 CAGR 爲 33.3%。

競爭格局：海外起步早，國産廠商逐漸趕超，長光華芯系國內廠商份額第一

2020 年國産高功率激光芯片份額占比超 20%。高功率半導體激光芯片方面，美國和歐洲起 步較早，技術上具備領先優勢，傳統國際巨頭包括 II-VI、Lumentum、ams Osram、IPG 等（其中 IPG 主要爲自用）；國內半導體激光芯片行業隨著技術的不斷突破，處于快速發展 期，主要廠商包括長光華芯、武漢銳晶、度亘激光、華光光電、深圳瑞波等。根據長光華 芯招股書測算，2020 年長光華芯、武漢銳晶占國內高功率半導體激光芯片市場份額分別達 13.4%/7.4%，國産率近 21%。我們認爲未來在長光華芯、武漢銳晶等公司持續開拓下，半 導體激光芯片國産化進程有望持續邁進。

高速率激光芯片：低端市場國産化成熟；中高端市場漸次突破

高速率激光芯片作爲光模塊發射端核心元器件，很大程度上決定了光模塊的傳輸速率。展 望高速率激光芯片行業未來，我們判斷：

1） 行業出貨結構向 25G 及以上速率芯片進一步傾斜。在數通以及電信市場需求的拉動下， 我們測算全球高速率激光芯片市場規模將由 2021 年的 11 億美元提升至 2025 年的 19 億美元，對應期間 CAGR 爲 14%；其中 25G 及以上速率芯片市場規模預計由 2021 年 的 8 億美元提升至 2025 年的 17 億美元，對應期間 CAGR 爲 20%，出貨金額的占比有 望由 2021 年的 73%提升至 2025 年的 90%，有望實現超越行業的增長，我們認爲驅動 因素主要系全球移動通信、數據中心等領域通信系統向更快傳輸速率升級背景下，更高 速率的激光芯片需求有望快速釋放。

2） 2.5G、10G 芯片部分市場已實現進口替代，未來國産廠商有望突破 25G 核心市場。2.5G 及以下光芯片方面，我國已基本實現國産化；在 10G 芯片方面，源傑科技等國産廠商 已在部分細分市場取得領先的份額，但部分較高技術門檻市場仍依賴進口。25G 及以 上市場爲我國國産化薄弱環節，根據 ICC 統計，25G 光芯片的國産化率約 20%，但 25G 以上光芯片的國産化率仍較低約 5%。我國廠商在應用于 5G 基站前傳光模塊的 25G DFB 激光器芯片有所突破，數據中心市場光模塊企業開始逐步使用國産廠商的 25G DFB 激光器芯片。

高速率激光芯片：光通信系統核心上遊元器件

高速率激光芯片：光通信系統發射端核心上遊元器件，爲系統帶寬的決定因素之一。根據 源傑科技招股書，光通信系統中的光芯片包括激光器芯片與探測器芯片，在光通信的産業 鏈中，光芯片可以進一步組裝加工成光電子器件，再集成到光通信設備的收發模塊實現廣 泛應用。光通信系統傳輸信號過程中，發射端通過激光器芯片進行電光轉換，將電信號轉 換爲光信號，經過光纖傳輸至接收端，接收端通過探測器芯片進行光電轉換，將光信號轉 換爲電信號。本章中我們重點討論發射端中的高速率激光芯片，作爲實現電信號轉換爲光 信號的核心上遊元件，高速率激光芯片是決定信息傳輸速度和網絡可靠性的關鍵元件之一。

行業未來有望向更高調制速率發展。調制速率是衡量高速率激光芯片性能的核心指標之一， 其指的是信號被調制以後在單位時間內的變化，即單位時間內載波參數變化的次數，它是 對符號傳輸速率的一種度量。光芯片的調制速率較大程度上決定了光模塊向高速率演進的 速度。按照調制速率的不同，高速率激光芯片可分爲 2.5G、10G、25G 及以上各速率光芯 片，光芯片調制速率越高，對應的光模塊單位時間傳輸信號量越大。隨著更高速率光模塊 的持續發展，預計將帶動更高速率激光芯片需求的釋放。

定量測算：2025 年全球高速率激光芯片市場規模有望突破 19.37 億美元

我們基于源傑科技于 2022 年 5 月 7 日發布的第一輪審核問詢函回複中的測算，得到 2021 年全球高速率激光芯片市場規模爲 11.38 億美元，預計至 2025 年將增長至 19.37 億美元， 對應 2022~2025 年 CAGR 爲 14.22%。具體假設如下：

根據 LightCounting 數據： 5) 2021 年全球 2.5G 及以下光模塊市場規模約 5.58 億美元，其中數據中心市場/接入網 市場（包含光纖接入和 4G/5G 移動通信網絡）分別約 1.24 /4.34 億美元；10G 光模塊 市場規模約 14.40 億美元，其中數據中心市場/接入網市場分別約 6.00/8.41 億美元； 25G 及以上速率光模塊市場規模約 67.22 億美元，其中數據中心市場/接入網市場分別 約 41.71/25.51 億美元。 6) 預測至 2025 年，全球 2.5G 及以下光模塊市場規模約 0.46 億美元，其中數據中心市 場/接入網市場分別約 0.41/0.05 億美元；10G 光模塊市場規模約 11.90 億美元，其中 數據中心市場/接入網市場分別約 2.66/9.24 億美元；25G 及以上速率光模塊市場規模 約 140.11 億美元，其中數據中心市場/接入網市場分別約 86.03/54.08 億美元。

根據源傑科技回複意見中的數據： 7) 2.5G 光芯片、10G 光芯片、25G 及以上光芯片對應的光模塊毛利率分別爲 25%、25% 和 30%； 8) 直接材料占光模塊成本比例爲 80%； 9) 光芯片（含發射芯片+探測芯片）及組件占數據中心光模塊材料比例爲 50%，光芯片 （含發射芯片+探測芯片）及組件占接入網光模塊材料比例爲 85%； 10) 光芯片（含發射芯片+探測芯片）占光芯片及組件材料比例爲 70%。

競爭格局：部分 2.5G/10G 市場已實現國産化，25G 市場進口替代空間廣闊

部分 2.5G/10G 市場已實現國産化，25G 市場進口替代空間廣闊。海外光通信企業憑借先 發優勢積累核心技術及生産經驗，逐步實現産業閉環建立起較高的行業壁壘。國內方面， 近年來伴隨相關産業政策的扶持以及企業加大創新投入，逐漸湧現出源傑科技、雲嶺光電、 武漢敏芯等一批優秀光芯片國産企業。當前 2.5G/10G 激光芯片已實現國産化突破，25G 及以上高速率光芯片國産化率仍多依賴進口，未來伴隨國産廠商技術的進一步提升，對高 速率光芯片的進口替代有望持續推進。 2.5G 及以下産品已實現國産化。2.5G 及以下速率光芯片方面，我國光芯片企業已基本掌握 核心技術，2.5G 光芯片市場已基本實現國産化。根據 ICC 統計，2021 年全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市場中，國産廠商占比較高，其中，占比超過 10%的較爲領先的廠商 包括武漢敏芯（份額爲 17%）、中科光芯（份額爲 17%）、光隆科技（份額爲 13%）、光安 倫（份額爲 11%）。

25G 及以上速率産品進口替代空間廣闊。25G 及以上光芯片包括 25G、50G、100G 激光 器及探測器芯片。隨著 5G 建設推進，我國光芯片廠商在應用于 5G 基站前傳光模塊的 25G DFB 激光器芯片有所突破，數據中心市場光模塊企業開始逐步使用國産廠商的 25G DFB 激光器芯片，根據 ICC 統計，25G 光芯片的國産化率約 20%，但 25G 以上光芯片的國産 化率僅爲 5%。

光探測芯片：光通信較成熟，SPAD/SiPM 國産化有望從 1 到 N

車載激光雷達有望爲光探測芯片行業帶來新的發展機遇。目前光探測芯片已廣泛應用于手 機、光通信、智能家電（掃地機器人等）等場景，隨著車載激光雷達産業的快速發展，我 們認爲光探測芯片作爲激光雷達接收端核心元器件，有望迎來新的發展機遇。從技術方案 來看，SPAD/SiPM 相比 APD 具有更強的探測靈敏度（倍增能力），同時 SiPM 爲陣列形式 更易于與陣列光源相匹配，且更易集成 CMOS 工藝降低成本，故 SPAD/SiPM 有望是激光 雷達接收端芯片的未來之選。襯底材料方面，出于成本優勢及技術成熟度考量，硅基材料 在目前及未來一段時間內引領市場。

光探測芯片：探測器核心元件，實現光信號轉換爲電信號

光電探測器主要實現光信號向電信號轉換，光探測芯片是其中核心。光電探測器能夠檢測 光信號並完成光信號向電信號的轉換，具體而言，光通信系統傳輸信號時，發射端通過激 光器芯片進行電光轉換，經過光纖傳輸至接收端，接收端通過探測器芯片進行光電轉換， 將光信號轉換爲電信號。光探測芯片是光電探測器內部的核心元器件，因器件結構的不同， 使得由其構成的探測器在應用領域上有所區別。 光電探測器廣泛應用于軍用與民用領域，我們重點關注光通信和激光雷達應用。光電探測 器在軍用以及民用領域均有廣泛用途，可以應用在光通信、自動駕駛（激光雷達）、消費電 子、醫療器械、物聯網、檢驗檢測、安防等領域。本篇報告中我們主要討論其在光通信和 車載激光雷達等民用領域中的應用。根據 2022 年維科網及前瞻産業研究數據，光器件在光 模塊中成本占比 73%，而在光器件中，光接收次模塊 ROSA（以探測芯片爲主）成本占比 32%。根據 2022 年 Icbank 半導體行業觀察數據，光探測芯片在激光雷達的成本中占 20%~30%。

技術發展：APD 向 SPAD 發展；材料以硅基爲主

以器件結構方案分類：APD 主導現行應用，激光雷達未來趨于 SPAD

光探測芯片可分爲 PIN、APD、SPAD、SiPM 四類。依據器件結構方案可以將光探測芯片 分爲 PIN-PD 光電二極管、APD 雪崩二極管、SPAD 單光子雪崩二極管以及 SiPM（或稱 MPPC，濱松根據其原理命名）硅光電倍增管等。PIN、APD 工作在線性模式下，偏置電壓 低于雪崩電壓，對入射光電子起到線性放大作用，增益能力較低；SPAD、SiPM（SPAD 的一種陣列衍生）工作在蓋革模式下，該模式偏置電壓高于雪崩電壓，增益能力高，單個 光子吸收即可使探測器輸出電流達到飽和。

1）光通信領域：APD 較 PIN 應用更廣泛，SPAD 不適用 。主流方案是 APD 與 PIN，APD 使用更廣泛。PIN 方案只能實現光電轉換功能，沒有倍增能 力，輸出光電流較弱，因此對環境要求高，僅適用于低靈敏度、中短距離的場景。APD 除 了可以實現光電轉換功能外，還具有一定的倍增能力，以及更高的靈敏度、更好的環境適 配性等，作爲代價 APD 在成本上比 PIN 更高。對于多數場景來說是比 PIN 更可靠的方案， 因爲廣泛應用于光通信領域。

2）激光雷達領域：APD 是現行成熟方案，SPAD/SiPM 是未來發展趨勢 。APD 目前應用最廣泛，而 SPAD 和 SiPM 是未來之選。對于激光雷達領域，APD 也是目前 應用最廣泛的探測芯片方案，因其具備 10-100 倍的增益能力，能在低光強環境下完成有效 探測。激光雷達未來會更傾向于 SPAD/SiPM（SiPM 本質上是 SPAD 的陣列形式），原因是： SPAD/SiPM 相對 APD 具備兩大優勢：1）SPAD/SiPM 是工作在蓋革模式下的雪崩二極管， 理論上的增益能力是 APD 的 100 萬倍以上，可在更低的光強環境下完成探測任務；2）SiPM 是多個 SPAD 的陣列形式，與未來的陣列式光源契合，並可獲得更高的可探測範圍，也更 易集成 CMOS 工藝。國外知名激光雷達廠商 Ouster、ibeo、Opsys 等均已在布局 VCSEL+SPAD 方案的激光雷達，預計將于未來三年內陸續推出。

市場空間：光探測芯片全球市場規模 45.6 億美元，海外龍頭雄踞市場

全球光探測芯片市場規模 45.6 億美元，APD 市場 CR3 爲 45%。根據 Gartner 數據及預測， 2021 年全球光探測芯片市場規模爲 45.6 億美元，基于光電探測器在光通信、視頻成像、激 光雷達、醫學探測領域的廣泛應用前景，預計 2022E-2025E全球光探測芯片市場保持 10.0% 的年均複合增速，至 2025 年市場規模達 66.7 億美元。APD 作爲目前主流技術方案，根據 QYResearch 數據，2020 年，First-sensor、濱松和 Kyosemi 爲市場份額前三名，CR3 達 到 45%，市場較爲集中，但新晉企業也能占據一定的份額。

全球 SiPM 市場集中度較高。根據 QYResearch 數據，全球 SiPM 市場主要集中于頭部企 業，2020 年以安森美、濱松、博通爲首的頭部廠商合計市占率達到 83%，SiPM 産品技術 難度大，進入門檻高，且業內收購事件頻繁，新進入者較難立足。

光探測芯片産業鏈：海外巨頭産品成熟，國産替代需持續磨劍

光探測芯片整體國産化率低系生産體系的不完整、不穩定。國內廠商在光探測芯片領域的 市占率較低，根本在于沒有完整、穩定的生産加工體系。根據中國電子元件行業協會發布 的《中國光電子器件産業技術發展路線圖（2018-2022 年）》以及電子工程世界研究，我國 SPAD 等光芯片發展高度依賴生産工藝及封裝測試。比如目前在 SPAD 領域做的較好的安 森美擁有大批量封裝測試經驗（並外延收購 SPAD 廠商）、CIS/CCD 玩家佳能、索尼（擁 有完善的生産體系）。然而，我國廠商生産工藝較不成熟，且缺少本土優質代工平台，因而 在芯片流片加工上嚴重依賴如美國、新加坡、德國等國家的代工廠，加之熟悉相關工藝的 技術人員稀缺，造成關鍵技術發展緩慢、芯片研發周期較長、效率較低等，因而與海外技 術存在差距。

海外公司産品成熟、布局全面，已在下遊廣泛應用

海外巨頭産品成熟布局全面，已在下遊廣泛應用。海外方面，濱松、First Sensor、博通等 廠家布局全面，實現從 PD、APD 到 SPAD/SiPM 的光探測芯片産品全覆蓋，濱松已在積極 轉移戰略重心，自 APD 向 SPAD/SiPM 的轉化。此外安森美、Lumentum、II-VI、Kyosemi、 索尼、佳能、Excelitas 等企業也在各自涉獵領域實力出衆，引領行業發展。

國內公司規劃分明，APD 廠商相對成熟，創新性企業重點布局 SPAD/SiPM

國産替代方興未艾，創企重點布局 SPAD/SiPM。國內目前參與廠商較散，産品體系豐富度、 成熟度低，廠商對于探測芯片方案的選擇較爲分明，以光迅科技、光森電子、三安光電爲 首的公司選擇傳統成熟的 PIN-PD、APD 領域，産品較多運用于光通信産業鏈中；以芯視 界、靈明光子、阜時科技爲首的一衆創企較多選擇布局未來方向的 SPAD/SiPM，國産 SPAD/SiPM 探測器正陸續應用于消費電子、激光雷達、AR/VR、醫療等領域。

VCSEL：3D 傳感、激光雷達等市場需求有望推動行業高增長

VCSEL 基于量産成本低、波長穩定等優勢，隨著 VCSEL 功率密度等性能持續提升，有望 成爲半固態/固態激光雷達發射端核心元器件。展望 VCSEL 芯片行業未來發展趨勢，我們 判斷：1）需求端有望伴隨全球車載激光雷達出貨量快速提升而釋放。我們測算國內激光雷 達用 VCSEL 芯片市場規模有望由 2022 年的 0.26 億元增長至 2025 年的 10.14 億元，對應 2023~2025年CAGR爲238.3%；2）目前海外龍頭 Lumentum、II-IV 占據市場主要份額（2020 年合計占比 80%），而長光華芯等頭部國內廠商有望在技術不斷成熟、客戶認證推進等背景 下加速進口替代步伐。

VCSEL 光源優勢突出，受激光雷達應用推動市場規模快速增長

車載激光雷達有望催生 VCSEL 行業新機遇。相較 LED 和 EEL 等其他光源，VCSEL 激光 器具有許多優勢，例如量産成本低（晶圓級工藝）、波長穩定性高（溫漂小）、易于二維集 成、低阈值電流、可高頻調制、沒有腔面阈值損傷等。根據 Yole《VCSEL 市場及技術趨勢 報告》，自 2017 年蘋果在 iPhoneX 中引入 3D 傳感功能後，VCSEL 在消費電子領域快速發 展，主要應用領域逐漸由 850nm 器件的高速數據通信應用轉向 940nm 器件的 3D 傳感應用。 近年來伴隨汽車“智能化“進程推進，車載激光雷達市場呈快速增長，VCSEL 有望迎來第 二個大規模應用機遇。 2021 年禾賽科技發布首個 VCSEL 車規級長距半固態激光雷達。近年來伴隨技術的發展， VCSEL光源的功率密度和亮度實現了大幅提高，爲其在車載激光雷達領域的應用提供可能， 2021 年禾賽科技和 Lumentum 合作發布業界首個基于 VCSEL 打造的車規級長距半固態激 光雷達 AT128，其中每台 AT128 包含 128 個 VCSEL 陣列，在 10%反射率情況下探測距離 可達 200 米。我們認爲未來在低成本、高效率等優勢推動下，VCSEL 有望激光雷達領域獲 得更大的應用市場。

市場空間：2025 年國內激光雷達用 VCSEL 芯片市場有望達 10.14 億元

根據我們于 2022 年 7 月 14 日發布的《長光華芯：光耀中國芯，激光芯片國産化領軍者》中 的測算，2022 年國內激光雷達用 VCSEL 芯片市場規模有望達 0.26 億元，預計至 2025 年達 到 10.14 億元，對應 2023~2025 年 CAGR 爲 238.3%。

技術發展：多結實現功率密度提升

多結 VCSEL 技術發展推動 VCSEL 在車載激光雷達領域的應用。車載激光雷達應用要求 VCSEL 需具有較高的功率密度以實現長距離探測，目前常用的提升功率密度的辦法爲多結 VCSEL 技術。多結 VCSEL 技術在結構上通過周期性垂直地將幾個 PN 結疊在一起，實現了 更高的光學效率、更高的功率密度和更高的斜率效率，有效降低器件的熱負荷和封裝尺寸。 2022年4月VCSEL巨頭Lumentum發布五結/六結VCSEL，最高功率密度超過1400W/mm2， 國內方面縱慧芯光、長光華芯等公司均已實現五結 VCSEL 産品突破。

從各公司公開資料來看，EEL 方面，歐司朗産品最高功率密度接近 60000W/mm2；VCSEL 芯片方面，海外廠商 Lumentum 2022 年 4 月發布 M51-100 産品最高功率密度超過 1400W/mm2，國內廠商長光華芯的《投資者關系活動記錄表（5 月）》顯示公司 VCSEL 功率 密度已達 1200W/mm2。伴隨 VCSEL 供應商不斷改進多結 VCSEL 技術，VCSEL 亮度有望 繼續縮小與 EEL 的差距，依靠其低成本優勢獲取廣泛市場。

競爭格局：Lumentum、II-IV 主導市場，國內廠商漸突圍

國內廠商研發與制造水平與國際領先水平尚有一定差距，國産化替代進程有望持續推進。目 前，海外龍頭 Lumentum、II-IV 憑借技術優勢主導芯片市場，根據 Yole 數據，Lumentum、 II-IV 兩家公司 2019、2020 年市場份額合計占比分別爲 67.7%和 79.6%。在生産模式上， Lumentum 將外延環節外包，II-VI 自産外延片。國內傳感應用類 VCSEL 企業主要包括長光 華芯、縱慧芯光、睿熙科技、博升光電、檸檬光子、瑞識科技等，多爲創業型企業，其中長 光華芯等頭部廠商采用 IDM 模式，打造核心競爭力。

VCSEL 産業鏈梳理

VCSEL 産業鏈主要由結構設計、外延生長、晶圓制造、封裝測試四個環節組成，産業鏈高度 細分、專業化程度高、擁有較高的技術門檻。相較邊發射激光器在光刻、鍍膜等環節的核心 工藝門檻，VCSEL 的多層外延結構對外延環節的技術要求很高。目前海外廠商在産業鏈各 環節占據主導地位，國內廠商不斷跟進。

硅光芯片：光子集成大勢所趨，海外巨頭領先布局

硅光芯片具有高集成度、低成本、高速光運輸的特點，在光子集成化背景下發展前景廣闊。 硅光芯片下遊應用場景豐富，主要可以分爲三大應用領域：連接（用于數據中心和電信領 域的光通信連接）、傳感（用于環境測量或識別，如激光雷達）和計算（用于新一代計算的 量子光學），目前硅光芯片多用于光通信領域，未來有望在 FMCW 激光雷達、光子計算等 領域進一步延拓。硅光産業鏈方面，目前海外廠商占主導地位，國內廠商仍處于持續跟進 的階段，我國在硅光器件研究方面與國際先進國家同時起步，研究水平也相當，但在硅光 芯片産業化發展和産業鏈方面，國內廠商與海外頭部廠商仍有較大差距。

光子芯片：以光波爲載體，具備高速度、高並行性、高帶寬、低損耗特點

光子集成大勢所趨，硅光芯片發展前景廣闊。光子芯片根據基材的不同，大致可分爲兩類： 一種是在以 InP 爲代表的“有源材料”上集成制作元件的光芯片；另一種則是在以硅爲代 表的“無源材料”上制作的，即硅光芯片。硅光是以硅光子學爲基礎的低成本、高速的光 通信技術，利用基于硅材料的 CMOS 微電子工藝實現光子器件的集成制備，融合了 CMOS 技術的超大規模邏輯、超高精度制造的特性以及光子技術超高速率、超低功耗的優勢，把 原本分離器件衆多的光、電元件縮小集成到至一個獨立微芯片中，實現高集成度、低成本、 高速光傳輸。與分立器件光模塊相比，硅光子器件無需 ROSA 或 TOSA 封裝，集成度更高， 更加適應未來高速流量傳輸處理需要，與此同時更緊密的集成方式降低了光模塊的封裝和 制造成本，基于以上優勢，硅光芯片技術廣受關注。

硅光芯片下遊應用多點開花

硅光芯片當前主要應用于光通信等領域

下遊應用領域廣泛，預計硅光芯片全球市場規模 2020~2025 年 CAGR 爲 52.4%。硅光芯 片是基于硅晶圓開發出的光子集成芯片，在尺寸、速率、功耗等方面具有獨特優勢，可廣 泛應用于光通信（5G）、數據中心、人工智能、醫療檢測、高階計算、自動駕駛、國防等領 域。根據 Yole 預測，全球硅光市場規模有望從 2019 年的 4.8 億美元增長至 2025 年的 39.5 億美元，2020~2025 年 CAGR 達 52.4%。

5G 時代帶來數據流量快速增長，硅光芯片以低成本解決傳輸速率問題。數據中心處理高速 率流量需求不斷的提升對光通信性能提出了更高要求，要求光通信行業技術持續叠代升級 以提高光通信産品的適應性和技術性。原有的Ⅲ-V 族半導體激光芯片成本較高，並且能承 受的調制帶寬受限，50Gbps 成爲單通道傳輸速率瓶頸，無法滿足更高帶寬的需求。與傳統 光模塊方案相比，硅光芯片將多路激光器、調制器、探測器等光/電芯片都集成在硅光芯片 上，硅光模塊在高速率下，仍具有器件小、穩定性強和硅材料能耗低的特性，較傳統光模 塊具有一定優勢，硅光子技術能夠解決 400G 通信時代需要面對的 PAM4 電調制方案帶來 的巨大損耗和 8*50G 的 QSFP-DD 方案引發的器件數量增加與工作帶來溫度提升帶來的溫 漂等挑戰性問題。硅光方案目前被部分數據中心所采用，硅光産業有望得到快速發展。

硅光 FMCW 或將成爲激光雷達優質解決方案

硅光以其集成化優勢，有效解決 FMCW 可靠性驗證難度大、成本較高的問題。FMCW 路 線的興起與硅光技術的發展密不可分，早期的 FMCW 激光雷達都是由各種分立器件堆疊起 來，組件調試和器件成本都非常高，很難達到大規模商業化落地需求。但隨著硅半導體産 業的成熟，基于硅 CMOS 半導體生態發展起來的硅光技術平台，可有效把這些分立的器件 集成到同一塊芯片上，乃至理想狀態下在 FMCW 中能將光學鏡頭和掃描部件芯片化，保障 性能的同時降低成本，有望有效解決 FMCW 解決方案的可靠性驗證難度大、成本較高的問 題。芯片級封裝、圖像級分辨率，硅光 FMCW 有望成爲激光雷達關鍵技術路徑之一。

光子計算：硅光子用于量子信息處理

以硅光芯片爲基礎的光計算有望逐步取代電子芯片計算場景。據 OpenAl 統計，自 2012 年 以來，每 3-4 個月人工智能的算力需求將翻倍，摩爾定律帶來的算力增長已無法滿足需求， 硅光芯片更高計算密度與更低能耗的特性能有效的解決極致算力的應用需求。在數據搬運 方面，光通信具有較大的優勢；運行速率方面，目前大數據 AI 以線性運算爲主，光的矩陣 乘法並行能力較強，延時低于電芯片，並且在傳播的過程中不會發熱。根據達摩院預測， 未來 5-10 年以硅光芯片爲基礎的光計算將逐步取代電子芯片的部分計算場景。

全球硅光産業鏈全景：海外大廠搶先布局，國內廠商持續跟進

海外大廠搶先布局，國內廠商持續跟進。目前全球硅光領域産業化較領先的玩家包括思科、 Intel 和 Inphi。近幾年來包括思科、華爲、Ciena、Juniper 等巨頭紛紛通過收購布局硅光 技術。目前 Intel、IBM、NEC、NTT、Fujitsu 等企業都針對硅光芯片産業進行了布局，Marvell、 思科、諾基亞等斥資百億美元先後並購 Inphi、Acacia、Elenion 等硅光領域的創新企業。 目前，Intel 和台積電均大力開發硅光子制造工藝技術，已經形成了較爲完整的硅光芯片産 業鏈。我國在硅光器件研究方面與國際先進國家同時起步，研究水平也相當，但在硅光芯 片産業化發展和産業鏈方面，國內廠商與海外頭部廠商仍有較大提升空間。

光芯片産業鏈代表性公司梳理

長光華芯：光耀中國芯，激光芯片國産化領軍者

深耕高功率半導體激光芯片，縱向+橫向打造激光産業“中國芯”。公司系國內少數具備高 功率激光芯片量産能力的企業之一，實現了高功率激光芯片的國産化與進口替代。根據公 司招股書測算，2020 年公司占國內高功率半導體激光芯片市場份額的 13.4%，位居國産廠 商第一位，2021 年公司已實現 30W 單管芯片量産，技術實力全球領先。在産品布局上， 一方面，公司通過縱向延伸打通芯片→器件→模組→半導體激光器産業鏈條，實現了在高 功率單管系列、高功率巴條領域的全産業鏈布局；另一方面，公司基于高功率半導體激光 芯片的技術優勢以及設計和量産能力，切入 VCSEL 及光通信芯片賽道，已建立了 VCSEL 産品包含外延生長、條形刻蝕、端面鍍膜、劃片裂片、特性測試、封裝篩選和芯片老化的 完整工藝線。

源傑科技：國內領先的高速率激光芯片廠商，IDM 模式鑄就核心競爭力

優質高速率半導體光芯片供應商，進入國內外知名運營商網絡供應體系。公司聚焦于光芯 片行業，主要産品包括 2.5G、10G、25G 及更高速率激光器芯片系列産品等。經過多年研 發和産業化積累，公司已擁有多條覆蓋 MOCVD 外延生長、光柵工藝、光波導制作等全流 程自主可控的生産線，實現向客戶 A1、海信寬帶、中際旭創、博創科技、銘普光磁等國際 前十大以及國內主流光模塊廠商批量供貨，産品最終應用于中國移動、中國聯通、中國電 信、AT&T 等國內外知名運營商網絡中，已成爲國內領先的光芯片供應商。由于下遊客戶在 選擇光芯片産品時需要經過較長的驗證過程，公司率先進入供應商體系，建立了較高的客 戶資源壁壘。

雲嶺光電：致力于成爲國際一流的光芯片供應商

專注中高端光芯片市場，擁有自主知識産權。武漢雲嶺光電有限公司由國際領先的芯片專 家團隊與華工科技于 2018 年 1 月共同發起設立，承載近 20 年的技術探索與市場實踐，專 注于中高端光通信半導體光芯片産品，是擁有完全自主知識産權，具備全流程生産能力的 IDM 光芯片企業。 雲嶺光電主營業務爲 2.5G/10G/25G 全系列激光器（LD）和探測器（PD）光芯片及封裝類 産品。公司建有光芯片研制平台，擁有 MOCVD 材料生長，器件工藝制備，和後端測試封 裝的完整生産線，從海外引入具有國外光芯片大廠多年工作經驗的核心技術團隊，掌握 10G/25G 高速率光收發芯片設計、高質量材料生長、關鍵工藝制備、和封裝測試的核心技 術。公司具備年産芯片 7500 萬顆、TO 7200 萬只的生産能力，致力于成爲世界一流的光芯 片企業，爲全球光通信企業提供優質全系列光芯片。

武漢敏芯：國內先進的全系列光芯片供應商

武漢敏芯：致力成爲國內光通信器件領域的頭部芯片供應商。武漢敏芯半導體股份有限公 司成立于 2017 年 12 月，是一家從事半導體光電芯片研發、制造和銷售的高新技術企業。 産品涉及光通信、工業激光、傳感和消費等領域。作爲光通信領域國內首家獨立的全系列 光芯片供應商，公司主營業務爲 2.5G/10G/25G/50G 全系列激光器和探測器光芯片及封裝 類産品。

中科光芯：掌握完整的光芯片及器件全産業鏈生産線

創始人研發實力強，公司技術儲備豐富。福建中科光芯光電科技有限公司（簡稱中科光芯）， 成立于 2011 年，由中科院福建物質結構研究所課題組組長、博士生導師，擁有二十多年半 導體激光器研發及光電子集成制程平台經驗的蘇輝博士創立。 産品線完整，長期承擔國家項目。公司擁有完整的外延生長、芯片微納加工及器件封裝産 業線，現有産品包括外延片、芯片、TO 器件、光器件、模塊等，是一家真正擁有獨立自主 知識産權的，能夠獨立設計並量産光芯片和器件的高新技術企業。中科光芯還長期承擔科 技部定向專項、科技部重點研發計劃、863 計劃和其他國家級項目，福建省重大科技專項、 企業橫向項目等，重點開發高可靠性和高性能激光和探測器件芯片。

靈明光子：國內領先的光子探測芯片廠商，三大産線多元化布局

聚焦單光子探測器賽道，dToF 技術優勢明顯。靈明光子創立于 2018 年，致力于單光子探 測器（SPAD）賽道，爲手機、激光雷達、機器人、無人機、VR/AR 設備等應用提供自主 研發的高性能 dToF 深度傳感器芯片。dToF（direct time-of-flight，直接測量飛行時間）直 接向測量物體發射光脈沖，測量反射光脈沖和發射光脈沖之間的時間間隔來計算待測物體 的距離。dToF 可以單點測距，也可以配合掃描或光學鏡頭進行成像，爲未來元宇宙中物理 世界和數字信息世界的實時交互填補 3D 智慧感知拼圖。 三大産品線針對性設計，核心技術壁壘較高。靈明光子 SPAD 産品三大産業線包括硅光倍 增管（SiPM）、有限點 dToF 芯片及模組、單光子成像陣列（SPADIS）及 dToF 模組。公 司掌握國際領先的 SPAD 器件設計和工藝能力，基于波長 905nm 處的單光子探測效率（PDE） 達到 25%，爲世界紀錄級別，遠超行業平均的 5%-18%，可以實現探測距離更遠、功耗更 低、體積更小。同時，靈明光子也擁有國內唯一、全球稀缺的成熟 3D 堆疊 dToF 芯片設計 和工藝能力，並已成功研發多款 3D 堆疊 SPADIS 芯片。

南京芯視界：深耕 dToF 領域，SPAD 技術領先

先進的光電轉換器件設計及單光子檢測成像技術，在技術和實用性上處于領先地位。 visionICs（芯視界前身）于 2016 年在美國硅谷 Santa Clara 市成立，成立之初即開始 dToF 研發，並堅持走單光子直接 ToF 的技術路線。公司擁有芯片級的光電轉換器件設計和單光 子檢測成像技術，主營基于單光子探測的一維和三維 ToF 傳感芯片。硅谷的海外研發機構 爲芯視界提供技術支撐。 單光子檢測方案顯著降低能耗。芯視界發布全球領先的基于單光子檢測的激光測距 ToF 芯 片，在低成本 CMOS 工藝上實現了高靈敏度、高分辨率單光子檢測陣列，集成了自主研發 的高精度測距電路和抗幹擾數字算法。相比較于目前修改 CMOS 像素圖像傳感器而實現的 間接 ToF 三維測距，基于單光子像素（SPAD）陣列的直接 ToF 擁有超高的光電探測靈敏 度，實現低激光功率下的遠距離探測，降低整體系統的功耗和成本。

阜時科技：掌握 SPAD 芯片核心技術，切入乘用車激光雷達供應鏈

阜時科技 2017 年 11 月底成立于深圳，重點研發生物傳感及機器視覺系列芯片及配套算法 SDK，爲手機集成商、方案商及終端品牌客戶提供高性能的系統級完整解決方案，致力于 推動人機交互智能化升級。公司目前已積累積累了 SPAD、光學傳感和人臉識別三大産品線， 産品和技術已經服務了 10 多個行業，爲手機、IoT、自主移動設備、汽車等終端提供芯片 及完整的技術解決方案，旗下共有超過 50 款不同型號的六大類芯片産品。 服務配套完善，覆蓋一線廠商。公司一邊自主開發有廣闊市場前景的、可實現商業價值的 芯片，一邊爲一線品牌廠商定制芯片，且從調試、測試、算法驗證到售後配套，均提供高 品質的一條龍服務。具有完整的芯片設計、軟硬件支持、核心算法開發等能力，已成功量 産應用于一線廠商。

縱慧芯光：深耕 VCSEL 芯片核心技術，把握車載激光雷達機遇

掌握自主知識産權 VCSEL 芯片技術。縱慧芯光（Vertilite）成立于 2015 年，是一家創新型 的光電半導體企業，致力于爲全球客戶提供高功率以及高頻率 VCSEL 解決方案，主要研發 生産 VCSEL 芯片、器件及模組等産品。公司由來自業界的經驗豐富的科學家和工程師組成， 已成功發布了高性能産品，適用于 3D 傳感，光通信，工業自動化，生物醫學應用，汽車應 用，消費電子和 LiDAR 解決方案的多樣化應用。 研發實力領先，産品性能先進。公司擁有卓越的研發團隊，世界頂尖的科技研發實力。公 司主要以研發生産 VCSEL 芯片、器件及模組爲主營業務（650 到 1000 納米波段）。公司産 品性能已達到世界先進水平，在國內處于絕對領先地位。公司産品廣泛應用在 3D 感知、虛 擬現實/增強現實、自動駕駛、生物醫療傳感器和高速光通信等領域，目前已與國內頂尖的 手機終端廠商和模組廠商深度合作，具有廣闊的市場前景。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 – 官方網站