通信行业点评:后800G时代优选-“光学硅”薄膜铌酸锂

类别:行业 机构:国盛证券有限责任公司 研究员:宋嘉吉/黄瀚 日期:2023-11-29

  光模块产业在AI 拉动下有望迎来持续高增长。传输速率升级与代际提升进度明显加快。更快的产业升级速度对于光模块厂商的交付能力,以及光模块产品的成本/功耗都提出了更高要求,对于材料的要求也进一步提高。

      薄膜铌酸锂—“光学硅”。铌酸锂材料是可靠材料中电光系数最优的选择(考虑居里点和电光系数)。薄膜工艺拉进电极距离,降低电压提升带宽电压比。相比其他材料兼具大带宽/低损耗/低驱动电压等诸多光电最需要的优点。

      AI 时代,补足“通信墙”提高传输速率成为重中之重。由于AI 的拉动,网络侧的升级迭代速率有望显著加速。原因有两点:

      1.算力芯片升级加速。AI 需求可能因为模型侧升级和应用层推进迎来爆发奇点。

      同时“GPU—算力核心”的激烈竞争会进一步促进算力芯片的升级迭代。

      2.算力集群运行,对通信传输的要求甚至更高于算力本身的增长。未来几年,800G向1.6T/3.2T 升级的进度有望明显快于市场预期。

      速率升级后材料特性差异体现明显,薄膜铌酸锂有望实现份额跃升。当前800G 主流方案包括DR8/SR8/2FR4 等方案,无论单模或者多模,较多使用单通道100Gbps速率。而当切换到1.6/3.2T 阶段,有望向单波200/400G 演进。TFLN(薄膜铌酸锂)的大带宽优势将更加突出。未来对于成本、功耗、性能等要求会越来越高,而薄膜铌酸锂调制器凭借功耗/成本/性能等多个优势,有望随着速率升级,迎来份额明显提升。

      薄膜铌酸锂调制器市场空间广阔,有望超过百亿。相干光通信网络不断下沉,市场规模有望快速扩张。据CignalAI 预测,2024 年全球高速相干光调制器出货量将达到200 万端口。按照每个端口平均需要1~1.5 个调制器,若薄膜铌酸锂调制器体渗透率可达50%,对应的市场空间约82-110 亿元。

      薄膜铌酸锂调制器有望替代部分InP 以及硅基SiPh 市场份额,在未来1.6T/3.2T以上市场有望伴随AI 拉动,迎来高速发展期。

      技术工艺难度高,参与厂商有限,竞争格局可观。铌酸锂调制器设计难度大,工艺复杂,技术门槛高,主要玩家包括日本的富士通(Fujitsu)和住友(Sumitomo),美国Lumentum 的铌酸锂调制器生产线(2019 年由光库科技收购),以及国产优质厂商铌奥光电、宁波元芯等。

      投资建议:薄膜铌酸锂调制器:光库科技等。TFLN 薄膜铌酸锂方案光模块厂商:

      中际旭创、新易盛、联特科技、德科立等。

      风险提示:AI 发展不及预期,算力需求不及预期,相关技术研发进度风险。