6月14日,光通信板块继续大涨,昨天提及的光芯片也是持续表现,华西股份、跃岭股份等涨停。
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催化上,华泰证券提到,其配套的光芯片“缺芯”预期或正在price in。国泰君安也表示,本轮流量爆发前夕,新型大容量通信传输技术如高速光芯片等的落地有望加速落地。
昨天我们已经给大家介绍了整个光芯片的总体情况,今天我们重点来给大家介绍一下它的两个细分:薄膜铌酸锂和磷化铟。
薄膜铌酸锂潜在市场空间接近百亿
长城证券指出,随着人工智能、物/车联网、工业互联网、AR/VR等新技术的逐步应用与产业化带来数据流量的快速增长,数据中 心进一步向大型化、集中化转变,将带动高速率及中长距离光模块的快速发展。
其表示,由于光模块速率升级过程中会带来功率损耗、信号失真等问题,以及速率提升中对光芯片性能提出了更高要求, 进而导致整体成本提升,驱动更高速率光模块的多种技术演进。
而众多光模块演进新技术中,CPO、硅光技术、LPO等咱们前面已经给大家介绍过,今天就再来给大家介绍另一种:薄膜铌酸锂。
据长城证券研报,铌酸锂晶体具有光电效应多、性能可调控性强、物理化学性能稳定、光透过范围宽等特点,因此基于铌酸锂晶体的声表面波滤波器、光调制器、相位调制器、光隔离器、电光调Q开关等光电器件在电子技术、 光通信技术、激光技术等领域中得到了广泛研究和实际应用。
而光调制器制备中,根据材料不同,可为硅基方案、磷化铟方案和铌酸锂方案三种,其中铌酸锂方案具有高带宽、低插损、较高消光比、 工艺成熟等优点。同时,传输距离长达100公里以上,容量超过100G,在100G/400G相干光通讯网络中有着广泛的应用。
但是,铌酸锂方案虽性能优势,但也存在不足,比如存在1)性能提升逐渐遭遇瓶颈,且与CMOS工艺不兼容。 2)尺寸尺寸较大,难以满足光器件小型化趋势。 3)成本及价格较高等问题。
这种情况下,薄膜铌酸锂出现了。
长城证券表示,薄膜铌酸锂调制器不仅继承了铌酸锂材料的性能优势,而且在体积、成本等方面有所改善。具体来看,
1)薄膜铌酸锂调制器在性能和性价比上得到新的提升,在保留铌酸锂调制器原有的性能优势的同时使带宽获得突破;
2)尺寸显著变小,解决了体材料铌酸锂体积较大难以集成的问题,可以实现高度集成;
3)随着尺寸的减小也使单位面板传输密度大大提高,成本方面有进一步下降的空间。
据长城证券研报,随着高速相干光传输技术不断从长途/干线下沉到区域/数据 中心等领域,用于高速相干光通信的数字光调制器需求将持续增长,2024年全球高速相干光调制器出货量将达到 200万端,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。
上游比较稀缺的材料——磷化铟
据天风证券研报,半导体材料包括三大类:1)单一元素构成的半导体材料,主要包括硅( Si)、锗(Ge)2)以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等为代表的宽禁带半导体,另外一种就是,以化合物构成的半导体材料,主要包括砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)。
而光芯片按功能,可以分为激光器芯片和探测器芯片,其中激光器芯片按照材料体系划分,可以分为砷化镓GaAs和磷化铟Inp两套材料体系。
天风证券指出,从全球磷化铟衬底应用情况来看,据Yole数据显示,2020年光模块器件、传感器件、高端射频器件三者销量占比分别为83%、4%和14%,光模块器件和高端射频器件是磷化铟下游主要的应用。
根据Yole预测,磷化铟器件应用领域正从传统的数据通信和电信市场向C端消费市场扩展,预计到2026年下游应用规模将达到约52亿美元,2020-2026年年均复合增长率为16%。
天风证券表示,数据通讯和电信仍然将是磷化铟最大应用领域,骨干网全光化和数据中心内的400G/800G光模块等对磷化铟激光器件带来持续需求,而消费电子领域应用增速更快,如3D传感、可穿戴设备、无开孔屏幕传感等。
产业链方面,磷化铟上游为晶体生长、衬底和外延片的生产加工环节;中游包括集成电路设计、制造和封测环节;下游应用主要涉及光通信、无人驾驶、人工智能、可穿戴设备等多个领域。
据天风证券梳理,各环节厂商:1)衬底厂商:北京通美、日本JX、通美、住友、云南锗业等。2-1)外延厂商:IQE、台湾联亚光电、台湾全新光电、台湾英特磊等,2-2)器件厂商包括Finisar、Lumentum、AOI等。3)IDM模式厂商:国内的源杰科技、仕佳光子、长光华芯等。
中航证券指出,我国光芯片上游材料厂商标的稀缺,云南锗业具备磷化铟、砷化镓晶片生产能力,济南晶正的硅基铌酸锂材料一枝独秀。