光器件

指的是应用在光通信领域，利用光电转换效应制成的具备各种功能的光电子器件，细分领域众多。

按照工作时是否发生光电转换分类，可分为光有源器件和光无源器件两大类，前者需要电源驱动，后者无需电源驱动。

按照功能分类，可具体分为发送接收器件、波分复用器件、增益放大器件、开关交换器件和系统管理器件等大类，其下进一步细分为多个小类。

整体而言，光器件细分领域繁多，不同类型的光器件实现了光信号的产生、调制、探测、连接、波长复用和解复用、光路转换、信号放大、光电转换等功能，是光通信的基础保障。

在细分领域众多的同时，光器件产品定制化程度高，呈劳动密集型特点，并且种类繁多，下游客户更倾向于选择整体解决方案来一站式满足自身需求。光器件产品标准化程度低，主要根据客户需求进行定制化设计，因而导致产品种类/参数繁多，难以实现完全的自动化生产，整体而言规模效应并不显著。部分环节（如封装等）对人力要求较高，因而劳动密集型特征相对显著。相对海外巨头，国内光器件企业在人力成本方面相对具有优势，这在很大程度上加速了光器件产业整体东移的趋势。从下游客户的角度，由于光器件单价不高且种类型号繁多，因而倾向于选择头部光器件企业的一揽子整体解决方案来一站式满足自身需求，这种情况下能够避免不同厂商光器件间兼容性等问题保证性能的稳定性，并且便于客户自身的供应链管理。

光器件材料变化

光电调制器

根据芯片材料不同，当前主流有三大技术方案，即硅基方案、磷化铟方案和体材料铌酸锂方案。比较来看，体材料铌酸锂方案具有高带宽、低插损、高可靠性、较高消光比、工艺成熟等优点，是高速器件中佼佼者，能够充分满足传输距离长（公里以上）、容量大（G以上）的需求，当前其在G/G相干光通讯网络中已有非常广泛的应用。而受材料性质所限，例如，硅基方案主要应用在短距离，磷化铟方案主要是通过牺牲一定的参数从而在中短距离传输中替代铌酸锂。虽然相对硅基方案及磷化铟方案有优势，但体材料铌酸锂仍存在关键性能参数提升遇瓶颈、尺寸较大难集成、价格较高等问题。在这样的背景下，新型薄膜铌酸锂调制器成为了业内的聚焦点，较之体材料铌酸锂调制器，其不仅充分继承了体材料铌酸锂的优势，同时还在性能、成本、体积等维度有显著改善。未来，若薄膜铌酸锂启动规模量产进程，将给细分行业带来显著变革。

光模块领域

硅光模块发展迅速。就传统光模块来看，其主要采用III-V族半导体芯片、高速电路硅芯片、光学组件等分立式器件封装而成，本质上属于“电互联”。但是，随着未来器件加工尺寸的逐渐缩小，电互联将逐渐面临传输瓶颈，硅光技术应运而生。其本质是“以光代电”，将光学器件与电子元件整合至一个独立的微芯片中，使用激光束代替电子信号传输数据，较之传统光模块具有高集成、高功率及低功耗等优势。

根据Yole的预测，硅光模块的市场规模将从年的4.5亿美元增长至年的41.4亿美元，年~年间的年复合增速将达44.5%。

光器件产业链

从产业链来看，光器件位于光通信产业链上游。光通信产业链整体可分为“光芯片/电芯片、光组件、光器件、光模块、光通信设备、最终客户”这样几部分。整体来看，上游光芯片及电芯片多为国外公司垄断，其中，光芯片近年来中低端产品逐渐国产化，高端光芯片仍被国外厂商掌握。光组件及光器件领域，相对分散，竞争相对并不激烈。中游光模块领域参与厂商众多竞争激烈，技术更迭周期短。另一方面，国内光模块厂商实力提升迅速，产业东移大趋势明显，当前多家国内厂商已跻身全球前十大光模块厂商之列。产业链下游是光通信设备商，最终客户方面，传统客户包括了2B侧电信市场的大型运营商和数通市场的云计算巨头，另一方面，近年来光器件厂商开始逐渐向2B侧的非通信领域（如医疗检测等）和2C侧消费级应用场景（如AR，激光雷达等）延伸，以寻求更大的发展空间。

光器件公司成长路径

光器件行业单个细分领域的市场空间有限，业内公司规模相对不大。从国内厂商的当前市值来看，除了天孚通信，其他国内光器件厂商市值基本在亿人民币以下。类似地，海外巨头同样市值有限，行业龙头II-VI和Lumentum市值分别仅约为68亿美元和66亿美元。整体而言，行业空间和行业特性决定了行业内超大型企业较少，中小企业居多。

从当前光器件厂商的成长路径来看，主要以多领域布局的方式线性拓展成长空间，未来随着光器件从B向C拓展，有望迎来高速增长期。光器件厂商一般以某细分领域起步，当公司发展到一定阶段，受限于市场规模，通常会通过内生或外延并购方式拓展业务布局打开成长空间，一种途径是横向拓展光器件的业务品类完善产品矩阵，另一种途径是纵向垂直整合，向上游光芯片或下游光模块延伸。站在当下的时点，我们认为光器件厂商的生命周期仍很长。传统意义上，光器件厂商的下游集中于2B领域的运营商和云计算巨头，未来随着以汽车电子和消费电子为代表的C端需求加速放量，光器件厂商将迎来真正的高速增长期。

应用领域

除了2B侧的传统通信领域，业内以天孚通信、腾景科技为代表的光器件厂商积极向其他2B侧领域拓展，例如医疗领域，寻求新的业绩增长点。从业务协同性的角度，医疗检测等行业用光器件所运用的底层工艺和技术与光通信行业有较大共通性，在产品设计、参数要求、性能指标上有所区别，因而技术平台、产线具有一定复用性，能够将现有在光通信领域积累的技术与能力进行跨领域的复制和延伸。

天孚通信

公司依托现有成熟的光通信行业光器件研发平台，利用团队在基础材料和元器件、光学设计、集成封装等多个领域的专业积累,积极向医疗检测领域拓展，为客户提供配套新产品，主要包括了基础元件类产品和集成封装器件产品。根据公司公告，对于新领域的产品，公司不同客户所处阶段有所差异，主要处于研发和客户样品测试阶段。从市场规模来看，根据前瞻产业研究院预测，-年中国第三方医学诊断行业市场规模年均复合增长率在14-15%左右，到年市场规模有望突破亿元，整体空间广阔。

腾景科技

1）医疗领域：根据公司公告，目前公司的滤光片、偏振分束器、透镜、模压玻璃非球面透镜等精密光学元件产品，已应用于内窥镜系统、流式细胞仪、DNA测序仪、拉曼光谱仪等生物医疗器械和设备。我国目前已成为全球生物医疗器械和设备的重要生产基地，且高技术、高附加值设备的占比将逐渐扩大，公司未来也将进一步受益于生物医疗器械和设备市场的发展机遇；

2）量子科研领域：在当今世界量子计算科研领域前沿的18光量子比特纠缠，以及20光子输入60×60模式干涉线路的玻色取样量子计算项目中，均使用了腾景科技的产品，具体包含了半波片、滤光片、偏振分束器、非偏振分束器等光学元件及YVO4等晶体材料。

汽车领域

激光雷达（Lidar，LightDetectionandRanging）顾名思义，即激光探测与测距，通常用于车辆在快速移动时的距离和速度感知，工作原理与雷达非常相近。其以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光，打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上，引起散射，一部分光波会反射到激光雷达的接收器上，通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离，通过水平旋转扫描来测角度，并根据这两个参数建立二维的极坐标系，再通过获取不同俯仰角度信号获得三维中的高度信息，由此可以构建精确的三维立体图像。其下游应用领域广泛，包括了L4及以上高等级自动驾驶、ADAS系统、智慧城市（车路协同）、专业服务机器人及测绘等领域。

激光雷达本质是一个由多种部件构成的光机电系统，为了实现以上功能，常用的激光雷达主要有四部分组成，即激光发射、激光接收、扫描和信息处理，其中，光学元器件在前三部分中都有大量使用，是激光雷达的重要组成部分。

激光发射部分：包含激光器和发射光学系统，激光器是光源，通常采用半导体激光器，但半导体激光器具有光斑形状不规则，发散角度大的问题，因此需要配套的发射光学系统对输出光束进行准直整形，改善光束质量。发射光学系统主要包含的光学元器件为准直镜、分束器、扩散片等。

激光接收部分：包含光电探测器和接收光学系统，其中，接收光学系统由透镜、分束器、窄带滤光片等光学元器件组成，其作用是尽可能收集经目标反射后的光能量。

扫描系统部分：传统的构成部分是旋转电机和扫描镜。

信息处理部分：主要包含放大器、数模转换器以及软件算法，工作时，光信号由探测器转换为电信号，电信号经过放大器放大，降低噪声和干扰，然后经数模转换器进行数模转换，用于处理和计算。

消费电子领域

相对于传统的2B侧产品，消费电子产品需求量大，变化迭代快，市场空间更大。未来随着元宇宙逐渐从概念走向现实，作为元宇宙底层硬件支持，AR领域将迎来快速增长。1）从整体的市场规模来看，据中国信通院预测，全球AR市场规模在-的年复合增速为54%，年市场规模有望达2亿元人民币；2）从产品出货量情况来看，根据陀螺研究院报告，年AR眼镜全球出货量达40万台，同比增长33.3%，预计到年AR的全球出货量将达万台。

多巨头布局AR，行业未来发展整体可期。微软在AR领域起步较早，年推出一代HoloLens，年HoloLens2发布，年获得美国陆军一份高达亿美元的合同，公司将在未来十年为军方提供至少12万套AR设备。苹果方面，前期已布局多项相关专利，相关产品有望发布。谷歌方面，其母公司Alphabet在年用1.8亿美元收购了加拿大智能眼镜制造商North，加码布局AR。小米方面，年9月推出了其AR眼镜的概念产品。

成本方面，光学环节占比较高。以微软的AR眼镜产品Hololens为例，其基本构成部分包括了处理器、光学透镜、光引擎、摄像头、传感器、存储和电池。其中，和光学直接相关的（光学透镜和光引擎）成本占比近半，因而相关厂商有望充分受益于相关硬件产品的需求放量。

腾景科技

在AR领域已有先发布局。AR领域目前比较看好的光波导技术方案，公司具备一定的技术储备，根据公司公告，目前主要从事光波导技术的镜片制作及光机部分与客户的合作开发等，以上两类产品大多在送样或小批量阶段。未来随着AR硬件需求的加速放量，成长空间广阔。

光模块情况

从光器件下游的光模块领域来看，国内光模块厂市场份额提升显著，光通信产业链整体向中国转移的大趋势日趋明显。我们国内光通信行业发展迅猛，根据LightCounting统计的过去十年前十大光模块厂商排名，年未有国内企业进入前十，而经过10年发展到了年，以中际旭创、华为、海信为代表的国内企业已经跻身全球光模块前三甲，光迅科技、新易盛、华工正源也占据前十行列，光通信产业链向国内转移的大趋势日益显著，对整个产业链上下游有积极影响。

整体而言，在光通信产业链持续向国内转移的大背景下，国内光通信企业发展势头迅猛，技术角度在部分高端领域持续取得突破，未来有望进一步替代国外厂商的份额，享受光通信领域的国产化替代机遇。

腾景科技

精耕细作，专注精密光学元件及光纤器件领域。公司成立于年，年在科创板上市。公司发展分三阶段，成立初期聚焦于平面光学元件，重点服务光纤激光领域。年开始，公司自主技术研发突破了高功率光学元件和光纤器件技术，实现了高功率镀膜光纤线量产，进入了锐科激光等知名光纤激光器厂商的供应链体系。同时公司开始将产品拓展至光通信领域，与下游的Lumentum、Finisar、苏州旭创和光迅科技等厂商建立了合作关系。年至今，公司进入第三个发展阶段，公司通过了华为的供应商认证，正式成为华为的直接供应商。在巩固传统领域地位的同时，逐步与生物医疗、消费类光学等领域厂商形成合作，开拓应用领域。当前，公司业务整体分为精密光学元件和光纤器件两大块，年营收占比分别为70%和30%。

光学领域基础实力突出，部分产品达到行业领先水平。公司凭借在光学光电子领域的技术沉淀，构建了四大核心技术平台，依托自身技术实力，公司在滤光片、透镜、方形非球面透镜、高功率镀膜光纤线、声光器件以及准直器等产品性能指标达到行业先进水平。

加速应用领域拓展，为未来成长持续蓄力。医疗领域，公司的各类光学元器件，可应用于内窥镜系统、流式细胞仪、DNA测序仪、拉曼光谱仪等生物医疗器械和设备。消费类光学领域，精密光学是AR应用的关键支撑技术之一，腾景科技开发的滤光片等光学元件，可应用于AR等新兴消费电子产品。汽车领域，相关光学产品可应用于激光雷达。