又有兩個(gè)光通信細分正悄悄發(fā)酵 全球觀(guān)察
6月14日,光通信板塊繼續大漲,昨天提及的光芯片也是持續表現,華西股份、躍嶺股份等漲停。
催化上,華泰證券提到,其配套的光芯片“缺芯”預期或正在price in。國泰君安也表示,本輪流量爆發(fā)前夕,新型大容量通信傳輸技術(shù)如高速光芯片等的落地有望加速落地。
昨天我們已經(jīng)給大家介紹了整個(gè)光芯片的總體情況,今天我們重點(diǎn)來(lái)給大家介紹一下它的兩個(gè)細分:薄膜鈮酸鋰和磷化銦。
(資料圖片)
薄膜鈮酸鋰潛在市場(chǎng)空間接近百億
長(cháng)城證券指出,隨著(zhù)人工智能、物/車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等新技術(shù)的逐步應用與產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)數據流量的快速增長(cháng),數據中 心進(jìn)一步向大型化、集中化轉變,將帶動(dòng)高速率及中長(cháng)距離光模塊的快速發(fā)展。
其表示,由于光模塊速率升級過(guò)程中會(huì )帶來(lái)功率損耗、信號失真等問(wèn)題,以及速率提升中對光芯片性能提出了更高要求, 進(jìn)而導致整體成本提升,驅動(dòng)更高速率光模塊的多種技術(shù)演進(jìn)。
而眾多光模塊演進(jìn)新技術(shù)中,CPO、硅光技術(shù)、LPO等咱們前面已經(jīng)給大家介紹過(guò),今天就再來(lái)給大家介紹另一種:薄膜鈮酸鋰。
據長(cháng)城證券研報,鈮酸鋰晶體具有光電效應多、性能可調控性強、物理化學(xué)性能穩定、光透過(guò)范圍寬等特點(diǎn),因此基于鈮酸鋰晶體的聲表面波濾波器、光調制器、相位調制器、光隔離器、電光調Q開(kāi)關(guān)等光電器件在電子技術(shù)、 光通信技術(shù)、激光技術(shù)等領(lǐng)域中得到了廣泛研究和實(shí)際應用。
而光調制器制備中,根據材料不同,可為硅基方案、磷化銦方案和鈮酸鋰方案三種,其中鈮酸鋰方案具有高帶寬、低插損、較高消光比、 工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),傳輸距離長(cháng)達100公里以上,容量超過(guò)100G,在100G/400G相干光通訊網(wǎng)絡(luò )中有著(zhù)廣泛的應用。
但是,鈮酸鋰方案雖性能優(yōu)勢,但也存在不足,比如存在1)性能提升逐漸遭遇瓶頸,且與CMOS工藝不兼容。 2)尺寸尺寸較大,難以滿(mǎn)足光器件小型化趨勢。 3)成本及價(jià)格較高等問(wèn)題。
這種情況下,薄膜鈮酸鋰出現了。
長(cháng)城證券表示,薄膜鈮酸鋰調制器不僅繼承了鈮酸鋰材料的性能優(yōu)勢,而且在體積、成本等方面有所改善。具體來(lái)看,
1)薄膜鈮酸鋰調制器在性能和性?xún)r(jià)比上得到新的提升,在保留鈮酸鋰調制器原有的性能優(yōu)勢的同時(shí)使帶寬獲得突破;
2)尺寸顯著(zhù)變小,解決了體材料鈮酸鋰體積較大難以集成的問(wèn)題,可以實(shí)現高度集成;
3)隨著(zhù)尺寸的減小也使單位面板傳輸密度大大提高,成本方面有進(jìn)一步下降的空間。
據長(cháng)城證券研報,隨著(zhù)高速相干光傳輸技術(shù)不斷從長(cháng)途/干線(xiàn)下沉到區域/數據 中心等領(lǐng)域,用于高速相干光通信的數字光調制器需求將持續增長(cháng),2024年全球高速相干光調制器出貨量將達到 200萬(wàn)端,按照每個(gè)端口平均需要1~1.5個(gè)調制器,若薄膜鈮酸鋰調制器體滲透率可達50%,對應的市場(chǎng)空間約 82-110億元。
上游比較稀缺的材料——磷化銦
據天風(fēng)證券研報,半導體材料包括三大類(lèi):1)單一元素構成的半導體材料,主要包括硅( Si)、鍺(Ge)2)以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)等為代表的寬禁帶半導體,另外一種就是,以化合物構成的半導體材料,主要包括砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)。
而光芯片按功能,可以分為激光器芯片和探測器芯片,其中激光器芯片按照材料體系劃分,可以分為砷化鎵GaAs和磷化銦Inp兩套材料體系。
天風(fēng)證券指出,從全球磷化銦襯底應用情況來(lái)看,據Yole數據顯示,2020年光模塊器件、傳感器件、高端射頻器件三者銷(xiāo)量占比分別為83%、4%和14%,光模塊器件和高端射頻器件是磷化銦下游主要的應用。
根據Yole預測,磷化銦器件應用領(lǐng)域正從傳統的數據通信和電信市場(chǎng)向C端消費市場(chǎng)擴展,預計到2026年下游應用規模將達到約52億美元,2020-2026年年均復合增長(cháng)率為16%。
天風(fēng)證券表示,數據通訊和電信仍然將是磷化銦最大應用領(lǐng)域,骨干網(wǎng)全光化和數據中心內的400G/800G光模塊等對磷化銦激光器件帶來(lái)持續需求,而消費電子領(lǐng)域應用增速更快,如3D傳感、可穿戴設備、無(wú)開(kāi)孔屏幕傳感等。
產(chǎn)業(yè)鏈方面,磷化銦上游為晶體生長(cháng)、襯底和外延片的生產(chǎn)加工環(huán)節;中游包括集成電路設計、制造和封測環(huán)節;下游應用主要涉及光通信、無(wú)人駕駛、人工智能、可穿戴設備等多個(gè)領(lǐng)域。
據天風(fēng)證券梳理,各環(huán)節廠(chǎng)商:1)襯底廠(chǎng)商:北京通美、日本JX、通美、住友、云南鍺業(yè)等。2-1)外延廠(chǎng)商:IQE、臺灣聯(lián)亞光電、臺灣全新光電、臺灣英特磊等,2-2)器件廠(chǎng)商包括Finisar、Lumentum、AOI等。3)IDM模式廠(chǎng)商:國內的源杰科技、仕佳光子、長(cháng)光華芯等。
中航證券指出,我國光芯片上游材料廠(chǎng)商標的稀缺,云南鍺業(yè)具備磷化銦、砷化鎵晶片生產(chǎn)能力,濟南晶正的硅基鈮酸鋰材料一枝獨秀。
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