源杰科技研究报告高速光芯片领导者，引领国产化新浪潮

　　（报告出品方/作者：海通证券，余伟民、徐卓）1. 源杰科技：国内高速半导体光芯片的领导者
　　1.1 主营业务：聚焦高速光芯片近十载，成长为国内领导者
　　聚焦光芯片行业近十载，技术积累深厚。自 2013 年 1 月 28 日成立以来，源杰科技 始终专注于光芯片的研发、设计、生产与销售。经过多年的研发和产业化积累，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，拥有多条覆 盖 MOCVD 外延生长、光栅工艺、光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动化芯片测 试、芯片高频测试、可靠性测试验证等全流程自主可控的生产线。公司主要产品包括 2.5G、10G、25G 及更高速率激光器芯片系列产品等，目前主要应用于光纤接入、4G/5G 移动通信网络和数据中心等领域。
　　1.2 股权结构：一致行动控股近 30%，股权激励彰显发展信心
　　股权结构整体相对分散，ZHANG XINGANG 为公司实际控制人，通过一致行动协 议合计控股近 30%。首次公开发行后，公司的控股股东、实际控制人为 ZHANG XINGANG，直接持有公司 12.58%的股权，并通过员工持股平台欣芯聚源间接控制公司 1.50%的股权。此外，ZHANG XINGANG 与张欣颖、秦卫星、秦燕生签署了《一致行动 协议》，合计可控制公司的股权比例为 28.39%。华为哈勃投资直接持有公司 3.27%的股 份；苏州旭创通过宁波创泽云穿透后间接持有公司 4.35%的股份；汉京西成、先导光电、 国投创投、国开基金等机构也通过多次股权转让与增资等方式，持有公司一定比例的股 权。
　　股权激励绑定员工核心利益，彰显公司发展信心。为吸引和稳定优秀的管理、业务、 技术人才，并增强核心骨干人员的积极性、责任感，提高市场竞争力和可持续发展，公 司建立了完善的激励和约束机制。2020 年 9 月，公司设立员工持股平台欣芯聚源，对高 级管理人员和核心员工等进行股权激励。此外，公司还实施了 2021 年期权激励计划， 面向董事（不包括独立董事）、高级管理人员、公司及其子公司其他管理人员、业务骨干 和技术人员等 106 名激励对象，合计授予了 151.15 万份股票期权，对应股票总数为 151.15 万股，占公司总股本 4500 万股的 3.3589%。
　　1.3 行业地位：掌握光芯片核心技术，出货量国内领先
　　打破国外技术垄断，供货主流光模块供应商。光芯片不同波段产品的应用场景不同， 工艺难度差异大，公司凭借长期技术积累实现激光器光源发散角更小、抗反射光能力更 强等差异化特性，为光模块厂商提供全波段、多品类产品，同时提供更低成本的集成方 案，实现差异化竞争；此外，公司凭借核心技术及 IDM 模式，率先攻克技术难关、打破 国外垄断，实现了 25G 激光器芯片系列产品的大批量供货。目前，公司已实现向客户 A1、海信宽带、中际旭创、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 品用于客户 A、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。公司已成为国内领先的光芯 片供应商。
　　产品质量认可度高，激光芯片出货量国内领先。根据公司招股书援引 C&C 的统计， 2020 年在磷化铟（InP）半导体激光器芯片产品对外销售的国内厂商中，公司收入排名 第一，其中 10G、25G 激光器芯片系列产品的出货量在国内同行业公司中均排名第一， 2.5G 激光器芯片系列产品的出货量在国内同行业公司中排名领先。在细分产品方面， 2020 年，凭借 2.5G 1490nm DFB 激光器芯片，公司成为客户 A 该领域的核心芯片供应 商；凭借 10G 1270nm DFB 激光器芯片，公司在出口海外 10G-PON（XGS-PON）市 场中占据领先地位；凭借 25G MWDM 12 波段 DFB 激光器芯片，公司成为满足中国移 动 5G 建设方案批量供货的厂商。2021 年 9 月，公司的＂第五代移动通信前传 25Gbps 波 分复用直调激光器＂项目，被中国国际光电博览会（CIOE）评为＂中国光电博览奖＂金奖； 2021 年 6 月，公司在科技部火炬中心等部门主办的 2021 全球硬科技创新大会上被评为 ＂2021 全国硬科技企业之星＂。
　　1.4 财务分析：整体规模快速提升
　　近年来公司营收和归母净利润总体快速增长。公司 2018-2021 年营收分别为 0.70、 0.81、2.33 和 2.32 亿元，2019-2021 年营收增速分别为+15.48%、+187.01%和-0.54%， 2021 年营收主要受 5G 基站建设频段方案调整的影响，25G 激光器芯片系列产品的出 货量较上年度回落。公司 2018-2021 年归母净利润分别为 1553.18、1320.70、7884.49 和 9528.78 万元，2019-2021 年归母净利润增速分别为-14.97%、+496.99%和+20.85%。
　　盈利能力优化。公司 2019-2021 年的毛利率分别为 44.99%、68.15%、65.16%， 2020 年 10G、25G 等高毛利产品销量大幅提升使公司整体毛利率大幅提高；公司 2019-2021 年的净利率分别为 16.24%、33.78%、41.05%，不断抬升。 费用管控稳步向好。公司 2019-2021 年销售费用率分别为 5.85%、3.32%、4.37%， 2019-2021 年管理费用率分别为 8.64%、16.45%、8.10%，2019-2021 年财务费用率分 别为 2.25%、0.35%、-0.09%。
　　公司以 2.5G 系列产品收入为主，10G 和 25G 等高毛利产品收入占比提升。分产品 看，2021 年公司 2.5G、10G、25G 产品营收占比分别为 42.76%、41.56%、15.62%， 毛利率分别为 49.24%、74.07%、85.04%。
　　研发投入持续加大，员工规模快速扩张。公司 2018-2021 年研发费用分别为 750.25、 1161.92、1570.47、1849.39 万元，2019-2021 年同比增速分别为 54.87%、35.16%、 17.76%。公司员工人数从 2019 年的 255 人增加至 2021 年的 472 人。截至 2022 年 6 月 30 日，公司本科及以上学历人员占比 40.74%，研发和生产人员达到 452 人，分别占 比 12.28%和 75.83%，管理、销售和财务人员占比分别为 6.24%、3.90%和 1.75%。2. 光芯片：光通信产业链重要组分，价值占比高
　　2.1 产业地位：光芯片是光通信系统的核心，产业链价值占比高
　　光芯片主要用以实现光电信号转换，是光通信系统的核心。在光通信系统的信 号传输过程中，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。作为实现光电信号转换的基础元件，光芯片的性能直接决定了光通信系统的传 输效率。在光纤接入、4G/5G 移动通信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。 光芯片位于光通信产业链的顶端。从产业链角度看，光芯片与其他基础构件（电芯 片、结构件、辅料等）构成光通信产业上游，产业中游为光器件，包括光组件与光模块， 产业下游组装成系统设备，最终应用于电信、数据中心和消费电子等新兴市场，如光纤 接入、4G/5G 移动通信网络，云计算、互联网厂商数据中心等领域。
　　光通信芯片具体包括激光器芯片、探测器芯片和光放大器芯片。分材料来看，其典 型产品为 InP 系列（高速直接调制 DFB 和 EML 芯片、PIN 与 APD 芯片、高速调制器 芯片、多通道可调激光器芯片）；GaAs 系列（高速 VCSEL 芯片、泵浦激光器芯片）； Si/SiO2 系列（PLC、AWG、MEMS 芯片）；SiP 系列（相干光收发芯片、高速调制器、 光开关等芯片；TIA、LD Driver、CDR 芯片）；LiNbO3 系列（高速调制器芯片）等。
　　光芯片是光通信中价值占比最高的环节。光模块产品所需原材料主要为光器件、电 路芯片、PCB 以及结构件等。根据前瞻产业研究院数据，其中，光器件的成本占比最高， 约为 73%。而光器件主要由 TOSA（以激光器为主的发射组件）、ROSA（以探测器为 主的接收组件）和尾纤等组成，其中 TOSA 和 ROSA 分别占到了光器件总成本的 48% 和 32%。从芯片层面来看，光芯片又是 TOSA 与 ROSA 成本最高的部分。此外，光模 块的速率越高，光芯片的成本占比就越高。一般高端光模块中，光芯片的成本接近 50%。 光芯片是整个光通讯产业链条中技术最复杂、价值最高的环节。
　　政策持续加码，光芯片国产化上升为国家战略。光芯片是光通信的核心部件，是新 基建、信息网络建设的重要配套设备和升级基础。光纤通信、新基建、宽带网络产业是 支撑经济社会发展的基础性、战略性和先导性产业。政策扶持方面，近年来，国家陆续 密集出台了一系列相关发展政策与发展规划，包括加大对光电子芯片共性关键技术的研 发资金支持、迅速提高核心器件国产化率以及培育具有国际竞争力大企业等，推动了光 通信器件行业市场需求的增长。
　　国家战略方面，《＂十三五＂国家科技创新规划》、《国民经济和社会发展第十三个 五年规划纲要》、《产业关键共性技术发展指南（2017 年）》等政策文件提出发 展超高速、超大容量、超长距离光通信技术，并重点加强光电子技术与器件的 研发，从国家战略角度布局行业发展。
　　产业扶持方面，《＂十三五＂国家战略性新兴产业发展规划》《中国光电子器件产 业技术发展路线图（2018-2022 年）》、《基础电子元器件产业发展行动计划 （2021-2023 年）》等产业政策及规划文件，要求提升光通信器件供给保障能 力，提高核心光电子芯片国产化，降低对进口芯片的依赖。
　　下游市场方面，《＂双千兆＂网络协同发展行动计划（2021-2023 年）》、《＂5G+工业互联网＂512 工程推进方案》、《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）》等法规政策，鼓励对高速宽带网络、5G 移动通信网络、数据中心等新型 基础设施建设投入，增大下游市场对光芯片行业的需求。
　　2.2 分类应用：激光发射芯片主要包括 VCSEL、FP、DFB 和 EML
　　光芯片主要包括激光器芯片和探测器芯片。光芯片按功能可以分为激光器芯片 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。根据出光结构，激光器芯片可 进一步分为面发射芯片和边发射芯片，面发射芯片包括 GaAs 材料体系的 VCSEL 激光器芯片，边发射芯片包括 InP 材料体系的 FP、DFB 和 EML 激光器芯片;探测器 芯片，主要包括基于 Si/Ge/InP 材料体系的 PIN 和 APD 两类。
　　激光器芯片是激光器的重要组成部分。半导体激光器是以一定的半导体材料做工作 物质而产生受激发射作用的器件，具有波长范围宽、体积小、重量轻等优点，通常作为 光源应用于光通信系统中。目前，通信用的半导体激光器主要包括 FP、DFB、EML 和VCSEL 等不同类型，分别适用于不同传输距离要求的应用场景。
　　FP（Fabry-Perot，法布里-珀罗）激光器全称 FP 腔纵模激光器，是以 FP 腔为谐振 腔，发出多纵模相干光的半导体发光器件，属于边发射类型，水平腔结构。FP 激光器， 其结构和制作工艺相对简单，成本较低，主要用于短距离传输，传输距离一般在 20 公 里以内，速率一般在 1.25G 以内。 DFB（Distributed Feedback Laser）激光器，全称为分布式反馈激光器，是在 FP 激光器的基础上将布拉格光栅集成到激光器内部的有源层中，进而在谐振腔内形成选模 结构，实现单模工作的激光器。DFB 激光器属于边发射类型，是最常用的直接调制激光 器，主要用于中长距离传输，目前广泛应用于高速光信息传输领域，是数据中心、5G 无线通信网和 PON 接入网中的关键光发射器件。
　　VCSEL（Vertical-cavity Surface-emitting Laser）激光器，全称为垂直腔面发射激 光器。相比于边发射半导体激光器，VCSEL 具有显著优势，包括易于二维集成构建激光 阵列、圆形光斑易于实现与光纤的有效耦合、可以实现高速调制、有源区尺寸极小，可 实现高封装密度和低阈值电流、激光波长的温度依赖性很低、晶圆级制造工艺适合大规 模生产制造等。但 VCSEL 的功率较低，传输距离较短，只适用于 300m 内的短距离传 输，主要应用场景为数据中心内部。近年来，随着大口径、二维阵列和多结技术的开发， VCSEL 的输出功率得到显著提高，在 3D 传感、激光雷达等消费电子领域需求快速增长。 EML（Electro-absorption Modulated Laser）激光器，全称电吸收调制激光器，通 过在 DFB 的基础上增加外调制器电吸收片，啁啾与色散性能均优于 DFB，适用于更长 距离传输。主要应用场景包括：高速率、远距离的电信骨干网、城域网和数据中心互联 （DCI）网络等。
　　2.3 芯片产业链：主要采用化合物半导体材料，国内产业链趋于完善
　　光芯片企业通常采用三五族化合物磷化铟（InP）和砷化镓（GaAs）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。其中，磷化铟（InP）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；砷化镓（GaAs）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。
　　砷化镓和磷化铟各产业链包括上游的衬底制造、外延加工，以及中游的 IC 设计、 制造、封测和下游应用等环节。1）砷化镓衬底材料主要由 Freiberger、Sumitomo 等行 业龙头供应，磷化铟衬底材料则由 Sumitomo、日本 JX 等供应；2）外延加工市场则是 由 IQE、全新光电等少数寡头占据，但一些垂直整合制造（IDM）厂商自己也生产外延 片；3）中游的 IC 设计、制造、封测等环节，行业存在 IDM 和代工两种主流模式，前 者从芯片设计到生产都由 IDM 厂自身完成，后者的芯片设计公司（Fabless）仅具有设 计功能，其晶圆制造和封装测试外包给外界专业厂负责。4）下游应用光通信等。
　　2.4 技术趋势：硅光子技术高速率优势显著，有望快速渗透
　　硅光融合了 CMOS 和光子技术的优势。硅光子集成技术以硅和硅基衬底材料（如 SiGe/Si、SOI 等）作为光学介质，通过互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容的集成电 路工艺制造相应的光子器件和光电器件，包括硅基发光器件、调制器、探测器、光波导 器件等，并利用这些器件对光子进行发射、传输、检测和处理，以实现其在光通信、光 互连、光计算等领域中的实际应用。硅光融合了 CMOS 技术的超大规模逻辑、超高精 度制造的特性以及光子技术超高速率、超低功耗的优势，把原本分离器件众多的光、电 元件缩小集成到一个独立微芯片中，实现高集成度、低成本、高速光传输。 硅基光芯片这一概念最早在上个世纪 90 年代初被提出，诞生伊始主要瞄准在芯片 内部以光互连取代电互连。然而，受工艺和设计上的限制，在早期很长一段时间内该技 术并没有获得足够的关注和投入。直到 2004 年，Intel 研制出第一款 1Gb/s 速率的硅光 调制器之后，人们才看到硅芯片中＂光进铜退＂的可能性。其后，在 IBM、康奈尔大学、 贝尔实验室、MIT 等单位共同推动下，硅光芯片工作速率在 2013 年左右达到了 50Gb/s， 首次超越当时主流的光电子器件。
　　硅光子技术在数据中心场景优势显著。1）数据中心的特点适合硅光：数据中心常 用的叶脊架构中，连接数众多，节点间距离短，同时流量的迅猛增长使得光模块技术更新换代快。因此，数据中心适用大量成本敏感但对性能要求不高的模块。一方面，硅光 子技术比传统铜线性能更优，光纤连接更适合大规模的板间互联；另一方面，硅材料相 对于 III-V 族材料成本更为低廉，在数据中心应用中优势凸显。2）解决 I/O 瓶颈：面对 日益增长的数据消耗需求，芯片的运行速度越来越快，但光信号仍必须转换为电信号， 才能与电路板上的芯片通信。硅光子技术可以使用异构集成与其他网络、存储和计算专 用集成电路（ASIC）共同封装，以实现直接来自硅芯片本身的半导体光学 I/O。3）降低 功耗：散热和功耗一直是业界关注的重点。硅光子技术是基于芯片间的光传输，传输路 径去除了大量传统技术中光路的转化与处理过程，无需多次转化，整体功耗明显下降。 在相同传输容量下，硅光子技术的功耗大约只有传统光模块接口技术的 30%左右。
　　硅光全球市场规模高速增长。根据 Yole 预测，2020-2026 年间，硅光芯片全球市场 规模将从 8700 万美元快速增长至 11 亿美元，CAGR 达到 49%。其中，数据中心市场 规模增长至 4.54 亿美元，CAGR 为 26%。 硅光材料渗透率不断提升。根据光通信女人微信公众号援引 Lightcounting 数据， 2016 年，铌酸锂和磷化铟分别占据了光模块市场的 38.7%和 45%，而硅光的份额不足 5%。到 2022 年，铌酸锂的市场份额下降到 5.7%，磷化铟占比 47.3%，而硅光则上升 到 31.1%；预测到 2025 年，铌酸锂市场占比不足 2%，InP 占比下降到约 37.5%，而硅 光集成占比将继续提升到 47.2%。3. 需求：下游应用持续高景气，光芯片需求不断攀升
　　按下游应用领域划分，光通信主要应用于电信和数通市场。据 Lightcounting 预测， 2020-2026 年，数通市场将由 53 亿美元增长至 151 亿美元，CAGR 达 19%；电信市场 将由 43 亿美元增长至 58 亿美元，CAGR 为 5%，数据通信市场的增长将成为光模块市 场的主要驱动力。
　　在电信市场，根据速率和传输距离不同，网络主要分为接入网，城域网以及骨干网， 其中接入网包括固网接入以及无线接入。
　　3.1 光纤接入网：宽带中国和双千兆推动光芯片用量提升
　　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。 随着运营商进一步拓展千兆宽带业务，向 10G PON 升级已经是大势所趋，亚太运 营商正引领全球接入网向 10G 速率升级。PON 技术是实现 FTTx 的最佳技术方案之一， 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。根据 LightCounting 数据，2021 年 10G PON 出货量同比增长 135%，未来 5 年仍将保持 47% 的平均增速。Omdia 的数据也揭示，未来五年，亚洲的 PON 设备市场将以 17%的 CAGR 保持增长，预计到 2025 年达到 34 亿美元。
　　根据源杰科技招股书援引 LightCounting 数据，2020 年 FTTx 全球光模块市场出货 量约 6289 万只，市场规模为 4.73 亿美元，随着新代际 PON 的应用逐渐推广，预计至 2025 年全球 FTTx 光模块市场出货量将达到 9208 万只，年均复合增长率为 7.92%，市 场规模达到 6.31 亿美元，年均复合增长率为 5.93%。
　　根据工信部《宽带发展白皮书》，2020 年我国光纤接入用户占比全球第二，仅次于 新加坡。根据《十四五信息通信行业发展规划》，在持续推进光纤覆盖范围的同时，我国 要求全面部署千兆光纤网络。以 10G-PON 技术为基础的千兆光纤网络具备全光联接， 海量带宽，极致体验的特点，将在云化虚拟现实（Cloud VR）、超高清视频、智慧家庭、 在线教育、远程医疗等场景部署，引导用户向千兆速率宽带升级。2020 年，我国 10G-PON 及以上端口数达 320 万个，2025 年将达 1200 万个。根据工信部官网，截至 2022 年 10 月末，具备千兆网络服务能力的 10G PON 端口数达 1327 万个，全年净增 540.8 万个。
　　3.2 移动通信网：5G 建设及商用化促进电信侧高端光芯片需求
　　全球正在加快 5G 建设进程，5G 建设和商用化的开启，将拉动市场对光芯片的需 求。相比于 4G，5G 的传输速度更快、质量更稳定、传输更高频，满足数据流量大幅增 长的需求，实现更多终端设备接入网络并与人交互，丰富产品的应用场景。根据全球移 动供应商协会（GSA）的数据，截至 2022 年 10 月末，全球 505 家运营商正在投资 5G 建设，其中 52 个国家或地区的 111 家运营商已开始投资公共 5G 独立组网（5G SA）。 承载网架构升级，连接增多带来增量。4G 只有前传和回传两部分，而 5G 承载网 随着 RAN 架构的重构，核心网云化、C/U 分离、数据面分布式部署，使网络更趋扁平 化，划分为前传网络、中传网络和回传网络三部分。AAU 连接 DU 部分为 5G 前传，中 传指 DU 连接 CU 部分，而回传是 CU 和核心网之间的通信承载。5G 承载网络一般分 为城域接入层、城域汇聚层、城域核心层／省内干线，实现 5G 业务的前传和中回传功 能。各层设备之间主要依赖光模块实现互连。
　　5G 移动通信网络提供更高的传输速率和更低的时延，各级光传输节点间的光端口 速率明显提升，要求光模块能够承载更高的速率。5G 光模块也可按应用场景分为前传、 中回传光模块，前传光模块速率需达到 25G，中回传光模块速率则需达到 50G/100G/200G/400G，带动 25G 甚至更高速率光芯片的市场需求。 根据源杰科技招股书援引 LightCounting 的数据，全球电信侧光模块市场前传、（中） 回传和核心波分市场需求将持续上升，2020 年分别达到 8.21 亿美元、2.61 亿美元和 10.84 亿美元，预计 2025 年，将分别达到 5.88 亿美元、2.48 亿美元和 25.18 亿美元。 电信市场的持续发展，将带动电信侧光芯片应用需求的增加。
　　3.3 数据中心：云计算产业发展，全球及国内数据中心数量大幅增长
　　互联网及云计算的普及推动了数据中心的快速发展，全球互联网业务及应用数据处 理集中在数据中心进行，使得数据流量迅速增长，而数据中心需内部处理的数据流量远 大于需向外传输的数据流量，使得数据处理复杂度不断提高。根据源杰科技招股说明书 援引 Synergy Research 的数据，截至 2020 年底，全球 20 家主要云和互联网企业运营 的超大规模数据中心总数已经达到 597 个，是 2015 年的两倍，其中我国占比约 10%， 排名第二。 2022Q3 海外云厂商资本开支同比、环比继续提升，云产业链发展+流量增长的赛道 长期趋势不变。22Q3，北美主要云厂商（亚马逊、谷歌、微软、META）合计资本开支 为 381.18 亿美元，同比+19.42%、环比+7.24%；其中 META 增长最为突出，资本开支 为 95.18 亿元，同比+110%、环比+23%。BMC 芯片厂商信骅 22 年 10 月营收继续同比 +45.1%、环比+8.4%，自 2021 年 8 月以来连续保持同比快速增长。 2022 年 2 月 17 日国家发改委、中央网信办、工信部、能源局联合印发文件，同意 在京津冀、长三角、粤港澳、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等 8 地启动建设国家算 力枢纽节点，并规划 10 个国家数据中心集群，＂东数西算＂工程全面启动。
　　光模块是数据中心内部互连和数据中心相互连接的核心部件。数据中心架构中，服 务器间的连接、交换机间的连接、服务器与交换机间的连接都需要光模块、光纤跳线等 传输载体来实现数据的互通。根据源杰科技招股书援引 LightCounting 的数据，2019 年 全球数据中心光模块市场规模为 35.04 亿美元，预测至 2025 年，将增长至 73.33 亿美 元，年均复合增长率为 13.09%。
　　数据中心向高速率持续升级，光芯片需求持续向上。亚马逊、谷歌、微软、Facebook 等北美超大型数据中心内部互连已从 2019~2020 年开始商用部署 400Gb/s 光模块；国 内数据中心正由 100Gb/s 逐步向 400Gb/s 过渡，预计 2022 年实现规模部署。预计 2023 年，数据中心交换芯片吞吐量将达到 51.2Tb/s，2025 年之后达到 102.4Tb/s，800Gb/s 和 1.6Tb/s 更高速率将成为实现高带宽数据交换的重要选择。我们认为，随着数据中心 持续向更高速率升级，对更高速率光芯片的需求也将持续增长。4. 供给：模块芯片上下游错配，高速光芯片替代空间大
　　4.1 欧美国家技术领先，行业垂直整合加剧
　　欧美日国家先发优势明显，技术积累深厚。光芯片主要使用光电子技术，海外起步 较早、积累较多。欧美日等发达国家陆续将光子集成产业列入国家发展战略规划。其中， 美国建立＂国家光子集成制造创新研究所＂，打造光子集成器件研发制备平台；欧盟实施＂地 平线 2020＂计划，集中部署光电子集成研究项目；日本实施＂先端研究开发计划＂，部署光 电子融合系统技术开发项目。海外光芯片公司拥有先发优势，通过积累核心技术及生产 工艺，逐步实现产业闭环，建立起较高的行业壁垒。海外光芯片公司普遍具有从光芯片、 光收发组件、光模块全产业链覆盖能力。除衬底需要对外采购，海外领先光芯片企业可 自行完成芯片设计、晶圆外延等关键工序，可量产 25G 及以上速率光芯片。 海外头部并购频发，行业垂直整合加剧。随着 5G、云计算、数据中心向更高速发 展，单一企业越来越难以应对高速迭代的技术发展趋势，难免遇到技术瓶颈。近年来， 海外头部公司不断通过并购来整合产业链的各个环节，进一步完善、优化自身产品组合， 在节约大量研发成本的同时，也能为客户提供该领域最完整的解决方案，从而实现市场 份额的最大化，达到继续占据产业链高端的战略目的。整体来看，2018-2020 年市场交 易规模总量稳步上升且主要集中在芯片和器件的产业环节。
　　中国光模块厂商快速成长。光芯片下游直接客户为光模块厂商，近年来，我国光模 块厂商在技术、成本、市场、运营等方面的优势逐渐凸显，占全球光模块市场的份额逐 步提升。根据源杰科技招股说明书援引 LightCounting 统计，2021 年我国厂商中已有中 际旭创、华为、海信宽带、光迅科技、华工正源和新易盛进入全球前十大光模块厂商。 光通信产业链逐步向国内转移，同时中美贸易摩擦及芯片国产化趋势，将促进产业链上 游国内光芯片的市场需求。我们认为，近年来我国光通信厂商快速崛起，但上游芯片端 依然由海外厂商主导。核心芯片自制能力是光通信行业亟待解决的问题。
　　国内厂商以国产替代为目标，高端光芯片发展水平仍有差距。国内的光芯片生产商 普遍具有除晶圆外延环节之外的后端加工能力，而光芯片核心的外延技术并不成熟，高 端的外延片需向国际外延厂进行采购，限制了高端光芯片的发展。以激光器芯片为例， 经过多年的发展，我国光芯片企业已基本掌握 2.5G 和 10G 光芯片的核心技术，但仍有 部分型号产品性能要求高、难度大，实现批量供货的国内厂商数量较少。25G 及以上高 速率光芯片方面，我国国产化率低，受到工艺稳定性、可靠性、供货能力及下游客户认 证等因素影响，我国的光模块或光器件厂商仍然是优先采购海外的高速率光芯片，尤其 在数据中心市场及高速 EML 激光器芯片等领域，仅少部分厂商实现批量发货。整体来 看，高速率光芯片严重依赖进口，与国外行业领先水平存在一定差距。
　　国产光芯片厂商全球份额稳步提升，高速光芯片空间巨大。根据源杰科技招股书援 引 ICC 预测，2019-2024 年，中国光芯片厂商销售规模占全球光芯片市场的比例不断提 升，且中高速率光芯片增长更快。其中，2021 年 2.5G 及以下速率国产光芯片全球占比 超 90%；10G 速率国产光芯片全球占比约 60%，但不同光芯片国产化情况存在差异， 部分 10G 光芯片产品性能要求较高、难度较大，如 10G VCSEL/EML 激光器芯片等， 国产化率不到 40%；25G 及以上光芯片方面，随着 5G 建设推进，我国光芯片厂商在应 用于 5G 基站前传光模块的 25G DFB 激光器芯片有所突破，数据中心市场光模块企业开 始逐步使用国产厂商的 25G DFB 激光器芯片，2021 年 25G 光芯片国产化率约 20%； 25G 以上光芯片的国产化率仍较低约 5%，目前仍以海外光芯片厂商为主。
　　4.2 国产厂商主导低速光芯片行业，25G 及以上市场仍有较大空间
　　4.2.1 2.5G 及以下光芯片：国内厂商主导主球市场
　　2.5G 及以下速率光芯片：国内厂商主导全球市场。2.5G 光芯片主要应用于光 纤接入市场，产品技术成熟，如 PON（GPON）数据上传光模块使用的 2.5G 1310nm DFB 激光器芯片，国产化程度高，国外光芯片厂商由于成本竞争等因素，已基本退 出相关市场。根据源杰科技招股书援引 ICC 统计，2021 年全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市场中，国内光芯片企业已经占据主要份额，其中武汉敏芯、中科光芯、 光隆科技、光安伦、仕佳光子、源杰科技、中电 13 所等国产厂商全球市占率（按发 货量）分别为 17%、17%、13%、11%、9%、7%、4%。 源杰科技在 2.5G 及以下速率光芯片市场实行差异化产品竞争策略，以附加值 较高的产品为主。例如 PON（GPON）数据下传光模块使用的 2.5G 1490nm DFB 激光器芯片，可靠性要求高、难度大，国内可以批量供货的厂商较少，根据公司招 股书援引 C&C 统计，2020 年源杰占据 80%的市场份额。
　　4.2.2 10G 光芯片：国产渗透率提升，源杰出货量位居全球首位
　　我国光芯片企业已基本掌握 10G 光芯片的核心技术，但部分型号产品仍存在较 高技术门槛，依赖进口。根据源杰科技招股书援引 ICC 统计，2021 年全球 10G DFB 激光器芯片市场（按发货量）中，源杰科技市占率为 20%，已超过住友电工（市占 率 15%）等海外厂商，位居全球首位。云岭光电、中电 13 所、中科光芯、武汉敏 芯等国产厂商市占率分别为 6%、6%、6%、2%，三菱电机也有 4%的市场份额。
　　10G 光芯片在光纤接入市场、移动通信网络市场和数据中心市场均有应用，分 细分应用来看：
　　光纤接入市场：10G 1270nm DFB 激光器芯片主要用于 10G-PON 数据上 传光模块。根据公司招股书援引 C&C 统计，2020 年度源杰科技该型号产 品在出口海外 10G-PON（XGS-PON 市场中已占近 50%的市场份额。而 10G 1577nm EML 激光器芯片主要用于 10GPON 数据下传，相关芯片设 计与工艺开发复杂，国产化率低，仅博通（Broadcom）、住友电工、三菱 电机等少数国际头部厂商能够批量供货。目前国内光芯片厂商中，华为、 海信宽带可以部分实现自产自用。
　　移动通信网络市场：10G 1310nm 光芯片主要应用于 4G 移动通信网络， 5G 移动通信网络主要使用 25G 光芯片，出于成本等因素考虑，2021 年存 在 5G 基站使用升级的 10G 光芯片方案。由于 4G 移动通信网络已相对成 熟，10G 光芯片供应商格局稳定，主要为三菱电机、朗美通（Lumentum）、 海信宽带、光迅科技等。源杰科技应用于 4G 移动通信网络的 10G 激光器 芯片已实现批量供货，应用于 5G 基站升级的 10G 光芯片已通过客户验证 阶段并逐步拓展相关市场。
　　数据中心市场：海外互联网公司主要使用 100G 及以上速率光模块，国内 互联网公司目前主要使用 40G/100G 光模块并开始向更高速率模块过渡， 其中 40G 光模块使用 4 颗 10G DFB 激光器芯片的方案。国内源杰科技、 武汉敏芯等部分光芯片厂商已具备相关产品出货能力，但下游光模块厂商 综合考虑替换成本、可靠性、批量出货能力等因素，国产化占比提升仍需 要一个过程。
　　4.2.3 25G 及以上光芯片：突破国外技术垄断，国内厂商成长空间较大
　　25G 及以上光芯片包括 25G、50G、100G 激光器及探测器芯片，主要应用于 移动通信网络市场和数据中心市场。随着 5G 建设推进，我国光芯片厂商在应用于 5G 基站前传光模块的 25G DFB 激光器芯片有所突破，数据中心市场光模块企业开 始逐步使用国产厂商的 25G DFB 激光器芯片。根据源杰科技招股书援引 ICC 统计， 25G 光芯片的国产化率约 20%，但 25G 以上光芯片的国产化率仍较低约 5%。根据 LightCounting 结合源杰科技招股书测算，2021 全球 25G 及以上光芯片市场规模为 107.55 亿元，源杰科技全球市占率约为 0.34%。
　　分细分应用来看：
　　移动通信网络市场：25G 光芯片主要应用于 5G 前传光模块。2020 年运营 商主要采用 25G 光芯片方案，源杰科技凭借 25G MWDM 12 波段 DFB 激 光器芯片，成为满足中国移动相关 5G 建设方案批量供货的厂商。而 5G 中 回传光模块所使用的 25G EML 激光器芯片，主要由三菱电机、住友电工、 朗美通（Lumentum）等海外企业供应。
　　数据中心市场：海外互联网公司前期主要使用 100G 光模块，并从 2020 年开始大规模向 200G/400G 光模块过渡。而国内互联网公司主要使用 40G/100G 光模块，从 2022 年开始推进 200G/400G 光模块批量部署。其 中，100G 光模块需求量占比超过数据中心用光模块市场的 60%，主要使 用 4 颗 25G DFB 激光器芯片方案或 1 颗 50G EML（通过 PAM4 技术调制 为 100G）激光器芯片方案；200G 及以上速率光模块主要使用 EML 激光 器芯片方案。数据中心光模块市场需要的 25G 激光器芯片以海外供应商为 主，国内新进的光芯片厂商数量逐渐增多。源杰科技应用于数据中心的 25G DFB 激光器芯片已实现批量供货，并最终实现在全球知名高科技公司 G 的 应用。数据中心用 EML 激光器芯片设计与工艺开发复杂，国产化率低，仅 海外光芯片厂商拥有批量供货的能力，公司相关产品处于开发阶段。
　　4.3 海外龙头：覆盖全产业链，规模优势与技术优势并存
　　4.3.1 住友电工：全球高速率光通信芯片龙头
　　主营业务：住友电气工业株式会社成立于 1897 年，总部位于日本大阪，是一家电 子零件制造商，具有五大事业领域，汽车事业提供线束电装零部件、橡胶树脂聚氨酯产 品、系统产品。信息通信事业提供光纤电缆、宽带网络系统机器、通信工程、传输设备 产品、半导体化合物。电子事业提供柔性印刷线路板、电子线、电子束照射、氟树脂产 品。环境能源事业提供电力工程、电力电线电缆、导电产品、混合动力产品、电磁线、 电子部件金属材料。产业原材料事业提供烧结产品、切削研削工具、特殊金属丝。 光芯片：住友电工的光通信产品包括用于光收发器的半导体激光、光电二极管以及 实现主干系统相干光通信设备的可变波长激光、光接收器等各种发光受光器件产品群， 支撑光通信系统的基础。公司主要生产砷化镓芯片，包括 10Gbps/25Gbps/100Gbps 高 速光芯片等，此外还支持大容量流量的波分复用通信（CWDM/DWDM）。
　　收入情况：2017-2021 财年，营收总体增长，归母净利润略有下降。2021 财年公 司营收达 33679 亿日元，同比增长 15.39%。2020 财年归母净利润短期承压，主要系新 冠疫情造成汽车生产减少、通信及电力相关工程延迟，光纤价格下滑等，随后在 2021 财年逐渐恢复，2021 财年实现归母净利润 963 亿日元，同比增长 71.05%。
　　4.3.2 Lumentum：行业领先的光学和光子产品供应商
　　主营业务：Lumentum 是行业领先的光学和光子产品供应商，前身是 JDSU 的通信 和光学产品业务部门。公司产品主要应用于终端市场，包括数据通信、电信网络、商用 激光器制造和生命科学应用领域。公司目前产品主要包括光通信相关元器件、千瓦级光 纤激光器和超快固态激光器等。 光芯片：Lumentum 生产高性能商用激光器，主要应用于产品包括汽车、消费电器、 半导体芯片等具有严格制造标准的行业，产品主要包括千瓦级光纤激光器和超快固态激 光器。此外，公司还为游戏和 PC 市场需要的大容量 3D 传感应用提供二极管激光器。
　　业绩表现：2017-2021 年，公司营收和归母净利润总体增长，营收五年 CAGR 为 15.22%，2021 年公司营收达到 17.39 亿美元，同比增长 3.43%。2019 年公司归母净利 润短期承压，主要系收购 Oclaro 产生的减值费用、衍生负债等，随后在 2020 年即扭亏 为盈。2021 年公司实现归母净利润 4.12 亿美元，同比增长 165.61%。
　　4.3.3 II-VI：工程材料和光电元件的全球领导者
　　主营业务：II-VI 是工程材料和光电元件的全球领导者，致力于开发和销售各种特定 应用下的光子和电子材料及元件。公司产品主要应用于通信、工业、航空航天和国防、 半导体资本设备、生命科学、消费电子和汽车市场等领域的多样化应用。目前公司拥有 光电器件、激光系统、激光加工工具、激光组件等 12 条产品管线。 光芯片：相关产品包括光学材料、芯片、激光组件和激光系统等，几乎涵盖激光器 全产业链。公司激光系列产品可以应用于高功率激光材料处理系统、军事火情控制和导 弹的制导装臵、光纤和无线电通信系统等。公司主要的芯片包括高功率激光二极管芯片 和 VCSEL 芯片，激光组件主要包括 DPSS 激光器、激光引擎、多波长激光器模块等。
　　业绩表现：2017 到 2021 年，II-VI 营业收入总体增长，2017-2021 年 CAGR 达 33.07%，2021 年营收达 31.73 亿美元，同比增长 14.64%。2020 财年公司归母净利润 短暂承压，主要系收购 Finisar 产生的遣散、重组等相关费用。2021 年公司扭亏为盈， 归母净利润达到 2.78 亿美元，2017-2021 年公司归母净利润 CAGR 为 29.07%。
　　4.4 国内公司：部分产品突破技术壁垒，助力国产替代
　　中国大陆从事光通信芯片的公司主要包括上市公司源杰科技、长光华芯、光迅科技、 仕佳光子，以及非上市公司光隆科技、武汉敏芯、云岭光电、中科光芯、光安伦、海信 宽带等。我们认为，国内光芯片公司在设计、外延、晶圆等方面已具备一定的实力，正 逐步突破高速率技术壁垒，有望加速国产替代。
　　4.4.1 长光华芯：高功率光芯片龙头，拓展光通信领域
　　主营业务：长光华芯是国内激光芯片的龙头企业。公司深耕半导体激光行业，兼备 边发射和面发射产品线，业务覆盖半导体激光芯片、器件及模块和激光器全产业链，广 泛应用于工业、光通和传感等领域。2020 年公司核心产品高功率半导体激光器芯片国内 市占率达 13.41%，逐步实现了半导体激光芯片的国产化。 光芯片：公司采用 IDM 模式，横纵双向拓宽业务。已建成覆盖芯片设计、外延生 长、晶圆处理工艺（光刻）、解理/镀膜、封装测试、光纤耦合等 IDM（垂直整合）全流 程工艺平台和 3 寸、6 寸量产线，是少数研发和量产高功率半导体激光芯片的公司之一。 依托公司高功率半导体激光芯片的技术优势，公司业务横向扩展，建立高效率 VCSEL 激光芯片和高速光通信芯片两大产品平台。
　　4.4.2 仕佳光子：国内先进的光电子核心芯片供应商
　　主营业务：仕佳光子聚焦光通信行业，覆盖光芯片及器件、室内光缆、线缆材料三 大板块，主要产品包括 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、室内光缆、线缆材料等。产品主要应用于骨干网和城域网、 光纤到户、数据中心、4G/5G 建设等，成功实现部分光芯片产品的国产化和进口替代。 光芯片：仕佳光子光芯片主要应用于光纤接入网、数据中心、5G 承载光网、骨干 网及城域网等场景，产品主要包括 PLC 分路器芯片系列、AWG 芯片系列、DFB 激光 器芯片系列等。
　　业绩表现：2017-2021 年，公司营收和归母净利润总体增长，营收五年 CAGR 为 14.3%，2021 年公司营收达到 8.17 亿元，同比增长 21.70%，主营业务光芯片和器件、 室内光缆和线缆材料占比达 97.99%；境外收入 2.03 亿元，占比 24.89%。2021 年公司 实现归母净利润 5016.42 万元，同比增长 31.78%。
　　4.4.3 光迅科技：芯片自供能力构建公司护城河
　　主营业务：光迅科技是全球领先的光电器件及模块厂商，专门从事光电芯片、器件、 模块及子系统产品研发、生产、销售及技术服务。按应用领域可分为传输类产品、接入 类产品、数据通信类产品。公司连续十五年入选＂全球光器件最具竞争力企业 10 强＂， 在全球光器件行业中排名第 4。公司主要产品有光电子器件、模块和子系统产品。 光芯片：公司有 PLC（平面光波导）、III-V（三五族化合物）、SiP（硅光）三大光 电芯片平台。1）PLC 芯片有 AWG、MCS 系列；2）III-V 芯片有激光器类（FP 芯片、 DFB 芯片、EML 芯片、VCSEL 芯片）、探测器类（P 芯片、APD 芯片）；3）SiP 芯片 平台支持直接调制和相干调制方案。目前公司光芯片 10G 以下除了部分 EML 以外基本 全自供；25G DFB 约 70%自供；25G VCSEL 基本可以自供；25G EML 因没有太大市 场需求还未出货；50G EML 内部研发基本完成，正在推进商业化进度。
　　业绩表现：公司营业收入、归母净利润高速增长。2021 年营收为 64.86 亿元，同比 增加 7.28%，2016-2021 年 CAGR 达到 9.83%；2022H1 营收 35.42 亿元，同增 12.91%。 2017-2021 年归母净利润增速分别为 17.29%、-0.47%、7.51%、36.25%及 16.39%， CAGR 达到 14.13%；2022H1 归母净利润为 3.11 亿元，同比增加 6.28%。在 2021 年 下半年供应链短缺，成本上升的情况下，公司依旧保持营收及利润的持续增长。5. 公司：IDM 掌握核心，技术+规模成就高毛利
　　5.1 两大平台+八大技术，实现高性能、低成本产品
　　5.1.1 两大平台，实现高速率、高电光转换效率
　　半导体激光器需要通过波导结构来对腔内光场施加横向和纵向约束，目前最常 用的是脊波导（Ridge waveguide，RWG）结构和掩埋异质波导 （Buried-heterostructure，BH）结构。
　　脊波导是一种将电流侧向限制和弱导波导结合的结构。通常采用光刻的方 法，将脊条两侧腐蚀出双沟道来形成脊型结构。这种波导利用脊条两侧的 等效折射率的不同来侧向限制光场，由于侧向等效折射率变化很小，因此 它是一种弱导波导。脊波导结构的优点在于制作时只需采用一次外延，工 艺非常简单，目前市场上的很多激光器均采用这种结构。一般情况下，刻 蚀脊波导两侧的双沟道停留在有源区上方，因此这种结构不能有效的限制 载流子的沿侧向的扩散，从而影响激光器的斜率。虽然深刻蚀到有源区可 以很好的限制载流子的侧向扩散，但是会导致有源区刻蚀面存在非常强烈 的非辐射复合，并且会引起激光器可靠性的问题。
　　掩埋异质波导结构的有源区被低折射率宽带隙材料包围，因此能同时对光 场和载流子产生限制。由于它对载流子有很好的限制，因此它很大程度上 提高了激光器的性能，特别是能够提高激光器的高温特性。拖埋异质结结 构还有很多其他形式，如沟道衬底拖埋异质结（Channelled-Substrate Buried-Heterostructure，CSHB）、双沟平面拖埋异质结（Double-channel planar buried heterostructure，DCPBH）、腐烛台面拖埋异质结（Etched Mesa Buried Heterostructure，EMBH）等。拖埋异质结结构都需要多次外 延生长，制作难度大，目前很多高端芯片采用拖埋异质结结构，来使激光 器拥有更好的性能。
　　掩埋型激光器芯片制造平台，实现高电光转换效率产品。光纤接入应用的大功 率 2.5G 激光器芯片、数据中心应用的大功率激光器芯片，均要求激光器芯片的高光 功率、低电功耗，掩埋型结构的激光器芯片相较于脊波导型激光器芯片具有更高电 光转化效率。掩埋型结构开发难点在于晶圆外延与晶圆刻蚀的工艺技术开发，需开 发者具备成熟与高精度的制造工艺水平。 公司经过多年生产经验积累及工艺打磨，开发了掩埋型激光器芯片制造平台。 公司凭借此平台制造的大功率 2.5G 激光器芯片是公司的主要产品之一，采用该平台 成功开发的 70mW 大功率激光器芯片也将成为应对满足未来硅光趋势的产品。
　　脊波导型激光器芯片制造平台，实现高速率产品。目前 10G、25G 以及更高速 激光器芯片通常采用的是脊波导结构。公司通过技术人员的研发、核心生产人员培 训及生产经验积累，解决脊波导结构制造过程中的设计、工艺与生产等技术和工程 问题，实现了高速率芯片的量产，也为更高速率产品的研发奠定了基础。脊波导型 结构开发难点在于需精确控制脊波导尺寸，尺寸控制不佳会降低电注入效率与产品 高速性能。 公司也开发了脊波导型激光器芯片制造平台。公司凭借该技术，开发了低缺陷 的脊波导型激光器芯片结构，实现 10G、25G 激光器芯片的高性能指标、高可靠性 及批量出货。
　　5.1.2 八大技术，实现高性能、低成本优势
　　积累＂八大技术＂，优化产品性能并降低产品成本，满足通讯系统及其他下游应 用升级需求。公司突破技术壁垒，积累八大技术，实现激光器芯片的性能优化及成 本降低。其中，1）优化产品性能方面，可实现激光器芯片的高速调制、高可靠性、 高信噪比、高电光转换、高耦合效率、抗反射等；2）降低产品成本方面，可提高激 光器芯片的良率，并可简化激光器芯片封装过程中对其他器件的需求，降低产品单 位生产成本、下游封装环节的复杂度及对进口组件的依赖，有助于解决大规模光网 络部署的供应链安全。
　　5.1.3 两大工艺，构建核心技术壁垒
　　根据源杰科技招股书，激光器芯片产品的生产过程可分为晶圆制造、芯片制造两个 环节。具体包括晶圆外延结构生长、光栅结构制作、波导光刻工艺、金属化制程、减薄 退火工艺、解理镀膜工艺、封测分选、可靠性验证等流程和步骤。
　　外延工艺是光芯片生产制造的高技术壁垒环节，公司拥有自主产权产线。外延 层是在衬底上生长一层单晶层，可提高器件设计的灵活性和器件的性能。因其位错 密度、电阻率均匀性、平整度、表面颗粒度等核心性能指标将影响器件的良率和成 本，外延工艺技术壁垒高，是晶圆制造乃至光芯片生产最主要、技术门槛最高的环 节。国内的光芯片生产商普遍具有除晶圆外延环节之外的后端加工能力，而光芯片 核心的外延技术并不成熟，高端的外延片需向国际外延厂进行采购，限制了高端光 芯片的发展。公司自成立之初便开始进行外延片设计与技术力开发，是国内少数能 够自主完成外延片设计开发与生产的企业，拥有自主知识产权的晶圆外延技术，将 芯片设计与外延工艺相结合，借助快速研发迭代缩短研发周期。
　　光栅工艺是制造中最重要的环节之一，公司高速率/高性能产品均采用电子束光 栅工艺。光栅工艺主要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，主要分为全息光 栅工艺和电子束光栅工艺。全息光栅工艺主要在 2.5G 激光器芯片生产中广泛使用， 电子束光栅工艺较全息光栅工艺更为先进，能大幅提高光栅的控制精度，且实现非 等周期光栅结构，国内掌握的厂家数量较少。源杰科技除在部分低速率 2.5G 激光器 芯片生产中采用全息光栅工艺，其他 2.5G 以及全部 10G、25G 及以上速率激光器 芯片均采用先进的电子束光栅工艺。通过电子束光栅工艺，公司可以大幅提升光栅 精度，从而提升产品性能及可靠性。
　　5.1.4 产品过硬，性能、成本兼备优势
　　产品指标领先行业。根据源杰科技招股书，公司 2.5G 产品（1490nm DFB 激 光器芯片）、10G 产品（1270nm DFB 激光器芯片）、25G 产品（CWDM 6 波段 DFB 激光器芯片），在关键核心指标均达到或优于海外龙头公司和国内主流公司。
　　盈利水平优于同行。2021 年，公司毛净利率分别为 64.90%和 41.37%，领先 于海外龙头公司 MACOM、住友电工、Broadcom、Lumentum、Coherent，台湾光 电公司全新光电、联亚光电，以及内地光芯片上市公司仕佳光子、长光华芯。光芯 片具有技术壁垒高、工艺流程复杂、产品种类繁多且升级迭代较快的特点，因而整 体毛利率水平较高。我们总结，公司整体业务盈利水平领跑行业，主要原因包括：1） 主营业务聚焦芯片，下游器件和模块毛利率相对较低，或对同业公司整体盈利水平 形成拖累；2）研发驱动产品迭代，低速率市场主打差异化策略，高速率芯片持续导 入（具备稀缺性，附加值高），同时拓展新市场；3）自建 IDM 产线，降低委外代工 等环节费用，随体量扩大赢得规模优势；4）工艺成熟度持续提升，改进生产工艺（如 引入电子束光栅等措施），部分产品单位成本下降速度快于产品单价市场下滑速度； 5）国产化材料使用率提升（如公司国产衬底使用良率提升）。
　　5.2 IDM 实现自主可控、降本增效，募投建设光芯片产线
　　IDM 模式是行业主流方向，是我国企业解决高端光芯片技术及量产瓶颈的生产 模式。在集成电路领域，由于行业分工日益明确，为减少大规模资本投入，集中资 源投入研发环节，新进企业多采用 Fabless 模式。而光芯片行业，相较于逻辑芯片 注重尺寸缩小，激光器芯片需通过工艺平台实现光器件的特色功能，更注重工艺的 成熟和稳定；此外，光芯片生产环节较多，依序为 MOCVD 外延生长、光栅工艺、 光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动化芯片测试、芯片高频测试、可靠性测 试验证等，要求芯片设计与晶圆制造环节相互反馈与验证，以实现产品的高性能指 标、高可靠性。相较于 Fabless 模式，IDM 模式是行业主流方向。
　　IDM 模式助力公司实现自主可控，持续迭代、快速响应客户需求。公司是国内 光芯片行业少数掌握芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试的 IDM 全流程业务体系 的公司。1）自主可控，优化产品。全自主知识产权的光芯片生产线使得公司能够根 据晶圆制造过程反馈的测试情况，改良芯片设计结构并优化制造工艺，并且不受贸 易摩擦等国际环境的影响。2）持续迭代，保障性能。IDM 模式也使得公司能够快速 将研发技术与生产经验结合，更快提升和改进新技术，推出新产品，保障产品的可 靠性和稳定性，而无需委托国际先进晶圆片厂商制造加工晶圆。3）控制产能，快速 响应。IDM 模式下公司能更好控制产线产能，根据客户需求安排工期，实现更快的 服务响应速度。4）构建壁垒，保护产权。IDM 模式能有效保护产品设计结构与工艺 制程的知识产权。 InP 芯片的制造成本主要由晶圆厂的摊销成本、工艺的复杂性（工艺步骤的数量） 和晶圆厂的负载决定，材料成本通常只占总成本的一小部分。1）规模远小于晶圆厂产 能时，芯片成本主要由晶圆厂投资决定，故总产量较小时大型晶圆厂成本更高；2）当 晶圆厂产量接近产能，芯片成本主要由加工成本决定（加工成本只与晶圆尺寸有微弱关 系），大晶圆厂中的大晶圆不比小晶圆厂中的小晶圆更贵。因此，大批量生产时大晶圆 厂更具成本效益。
　　IPO 募投资金 15.099 亿元，投入高速率光芯片产线建设。首次公开发行 1500 万股 A 股普通股股票，计划募集 9.8 亿元，实际募集 15.099 亿元，扣除发行费用后 募集资金净额 13.786773 亿元，投入到＂10G、25G 光芯片产线建设项目＂、＂50G 光 芯片产业化建设项目＂、＂研发中心建设项目＂、＂补充流动资金＂四个项目中。 公司提前建设募投项目，卡位市场、彰显信心。公司募投项目 10G、25G 光芯 片产线建设项目、50G 光芯片产业化建设项目、研发中心建设项目均已在 2020 年 提前进行建设，22H1 期末，上述 3 个项目在建工程账面余额分别达到 2.04 亿元、 2862.07 万元、769.30 万元。
　　5.3 把握核心客户资源，提升国产材料采购率
　　产业背景深厚，下游客户联系密切。公司的控股股东、实际控制人为 ZHANG XINGANG 拥有丰富的光芯片行业研发和生产经验。2018-22H1 公司前五大客户中， 苏州旭创为公司股东宁波创泽云有限合伙人；迪谱光电为公司股东嘉兴景泽大股东 的全资子公司，主要向公司采购激光器芯片系列产品，2021 年相关关联销售额达 563.99 万元。2020-2021 年，关联方交易额稳步下降。
　　不断拓展下游客户，销售情况向好。公司下游客户包括蓉博通信、九州光电、 八界光电、铭普光磁、旭创科技、全科科技等知名企业和研究机构：1）2020 年， 由于客户公司收购合并，公司客户海信宽带一跃成为前五大客户；2）2021 年，受 5G 市场需求变动和客户自身经营策略调整等因素影响，海信宽带和全科科技采购规 模大幅减少；受 10G-PON 和数据中心市场需求持续增长影响，八界光电采购规模 增加；3）2022 年，蓉博通信加大研发新型号 10G PON 和下一代 PON 光模块，扩 大生产规模，对公司的 10G 激光器芯片系列产品采购量增加。
　　5.4 ＂一平台、两方向、三关键＂，深耕产业、打开空间
　　激光雷达是一种综合的光探测与测量系统，通过测量激光信号的时间差和相位 差来确定距离，并利用多普勒成像技术绘制出目标清晰的 3D 图像。随着汽车向自 动驾驶过渡，激光雷达受到产业界越来越多的关注，被广泛认为是 L3、L4、L5 级 标准自动驾驶中不可或缺的元件。激光雷达主要包括激光发射、扫描系统、激光接 收和信息处理四大系统，其中激光发射系统是核心系统，在激光雷达中价值量高。 在汽车激光雷达的发射系统中，1550nm 激光器优势显著，但技术尚待成熟。 1550nm 激光雷达具备以下明显优势：1）1550nm 波长远离人眼吸收的可见光光谱， 相比于 905nm 激光，同等功率条件下，其人眼安全性提高 10 万倍，可将探测距离 提高到 300 米以上；2）更适用于 FMCW 激光雷达，因其功率要求更低，从而可以 降低 1550nm 激光器的成本。但 1550nm 激光雷达受限于成本高昂以及技术成熟度 等原因，仍需要一定时间的发展。当前的商业化阶段，只有磷化铟 EEL 和光纤激光 器能满足 1550nm 激光雷达波长需求。
　　预计 2027 年汽车和工业应用激光雷达市场规模 63 亿美元，ADAS 为主要驱动 力。根据 Yole 数据，预计 2027 年用于汽车和工业应用的激光雷达市场规模将达 63 亿美元，2022-2027 年的 CAGR 为 22%。分应用来看，预计 2027 年用于 ADAS、 机器人汽车、智能基础设施、自动化物流链应用的激光雷达市场规模分别为 20 亿美 元、6.98 亿美元、11 亿美元和 3.44 亿美元。 中国厂商成为全球激光雷达市场的重要参与者。根据 Yole 统计的 2018 年以来 55 项 ADAS 汽车激光雷达 design-win 中，50%来自中国，包括禾赛科技、速腾聚 创、华为和 Livox 等。中国不仅发展了高质量的激光雷达技术和工厂，而且还形成 了包括半导体元器件、软件和集成商在内的完整生态系统。
　　布局激光雷达业务，有望打开成长空间。募投项目＂研发中心建设项目＂进行 激光雷达光源、激光雷达接收器等大量前瞻性研究并着力实现科研成果产业转化。 公司在研 1550 波段车载激光雷达激光器芯片项目，开发 1550nm 窄线宽单频脉冲 光纤激光器中使用的 1550nm 高功率 DFB 激光器芯片，该产品满足在脉冲模式下功 率≥90mW、高边模抑制比等性能指标。公司基于外延至可靠性验证的全流程开发 优势，有望能够实现相应产品开发，满足车载行业的高速迭代需求。根据源杰科技 招股书，目前已与部分激光雷达厂商达成合作意向，实现激光雷达领域光芯片少量 送样。6. 盈利预测
　　源杰科技主要产品为 2.5G、10G、25G 及更高速率激光器芯片系列产品。我们预 计公司 2022-2024 年收入分别为 3.04、4.04 和 5.18 亿元，归母净利润分别为 1.13、1.51 和 2.03 亿元，对应 EPS 分别为 1.89、2.52 和 3.38 元。基本假设如下：
　　假设 1：2.5G 激光器芯片系列产品方面。公司在 2.5G 芯片市场实行差异化产品竞 争策略，以附加值较高的产品为主。根据招股书援引 C&C 数据，公司 2020 年 2.5G 1490nm DFB 国内市场份额为 80%，在国内市场具备领先地位。由于 2.5G 激光器系列 芯片国产化程度高，市场竞争激烈，产品单价将会进一步降低，毛利率或将随之下降。 我们预计 2022-2024 年公司 2.5G 激光器系列芯片收入分别为 112.16/123.37/129.54 百 万 元 ， 同 比 增 长 13.00%/10.00%/5.00% ， 增 速 逐 步 放 缓 ； 毛 利 率 分 别 为 49.00%/46.00%/43.00%，稳定下行。
　　假设 2：10G 激光器芯片系列产品方面。在光纤接入市场，根据招股书援引 LightCounting 数据，预计 2025 年全球光纤接入光模块市场中 10G-PON 及以上高速率 光模块占比将从 2022 年的 56.11%提升至 70.05%，公司 10G 1270nm DFB 产品主要应 用于 10G-PON 数据上传光模块，根据招股书援引 C&C 统计，2020 年公司该型号产品 出口海外市场份额接近 50%。在电信市场，公司应用于 5G 基站升级的 10G 光芯片已通 过客户验证阶段并逐步拓展相关市场。由于市场需求旺盛，技术工艺稳定，10G 光芯片 产品毛利率基本保持稳定。我们预计，随着公司新品 10G 1577nm 的导入，对应收入和 毛利率有望进一步提升。我们预计 2022-2024 年公司 10G 激光器芯片系列产品收入分 别为 149.51/224.26/313.96 百万元，同比增长 55.00%/50.00%/40.00%，保持高速增长； 毛利率分别为 69.00%/70.00%/70.00%，保持较高水平。
　　假设 3：25G 激光器芯片系列产品方面。25G 光芯片主要应用于 5G 移动通信网络 和 100G 数据中心。25G CWDM 4 波段 DFB 激光器芯片是数据中心领域需求量较大 的一款产品，经过多年研发及产品验证，公司该产品逐渐得到下游客户的认可，实现批 量出货，2021 年销售收入高速增长。我们认为该产品未来潜力较大，有望进一步拉动收 入。根据招股书援引 ICC 统计，2021 年 25G 光芯片的国产化率仅约 20%。受益于移动 通信和数据中心市场对 25G 光芯片需求的拉动，以及国产替代趋势下国产芯片需求的提 升，我们预计 2022-2024年公司 25G激光器芯片系列产品收入分别为 41.70/54.21/70.47 百万元 ， 同 比 增 长 15.00%/30.00%/30.00% ， 持续快速 增 长 ； 毛 利 率 分 别 为 80.00%/80.00%/80.00%，保持较高水平。
　　假设 4：其他主营业务方面。公司其他收入主要来自硅光及 50G PAM4 DFB 激光器 芯片等新产品。50G PAM4 DFB 激光器芯片、大功率硅光激光器芯片可满足数据中心 100G/200G/400G 的高速传输需求。由于互联网及云计算行业的高速发展，未来数据中 心市场高速光模块需求将保持高速增长。硅光方案是高速率光通信的趋势之一，下游模 块厂商布局硅光方案，也将拉动对应硅光芯片需求。公司在该市场的渗透率较低，有较 大的成长空间，50G PAM4、硅光等新产品已进入设计、测试阶段，未来实现量产后有 望带来增量。随着高级别的辅助驾驶技术逐步普及，激光雷达应用规模将会增大，公司 已与部分激光雷达厂商达成合作意向，实现激光雷达领域光芯片少量送样。考虑到公司 当前其他主营业务收入基数较小，我们预计 2022-2024 年公司其他主营业务收入分别为 0.18/1.96/3.92 百万元，同比增长 30.00%/1000.00%/100.00%，成长前景良好。毛利率 方面，产品从投产到量产存在潜在毛利率上升的可能，我们审慎预计毛利率分别为 60.00%/60.00%/60.00%，保持不变。
　　假设 5：费用率方面。公司正处于快速增长阶段，市场拓展投入较大，管理和销售 费用率较高。我们预计，随着规模效应逐渐显现，销售规模逐渐稳定，公司费用率占比 稳定下行。我们预计 2022-2024 年公司销售费用率分别为 4.6%/4.3%/4.2%，管理费用 率分别为 10.0%/9.0%/8.5%，财务费用率分别为 0.0%/0.0%/0.0%。
　　（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
　　精选报告来源：【未来智库】。「链接」