2022年全球铌酸锂调制器产业趋势分析

调制器性能对比2022年全球铌酸锂调制器产业趋势分析一、铌酸锂调制器概述1、产业概述及定位铌酸锂调制器是利用铌酸锂晶体的线性电光效应实现的，具有高速率、高消光比、低啁啾等优点，适合光通信用高速外调制器，包含幅度调制器、相位调制器等产品。光信号调制是光模块的必要功能，但是调制器不是光模块中的必要器件。在短距离场景下，可以采用内调整的方式替代独立的调制器；在中长距光通信场景中，特别是相干通信中，调制器则是必要器件。光信号调制在光信号处理流程中的位置2、分类对比目前行业内的主流电光调制器有三种，其基底分别采用硅、磷化铟和铌酸锂材料，并且根据其优缺点不同，可适用于不同通信距离的应用场景。基于硅基的调制器期限速率约为60-90Gbaud，基于磷化铟(InP)调制器可达到130Gbaud，而基于LiNbO3的调制器可能超过130Gbaud。基于这种优势，铌酸锂调制器在长途相干光传输和超高速数据中心的场景具备良好的竞争力，主要用在100Gbps以上的长距骨干网相干通讯和单波100/200Gbps的超高速数据中心中。三种主要的调制器方案对比资料来源：ICC，华经产业研究院整理二、铌酸锂调制器发展背景价值量要素看，各场景高速率模块逐渐应用，高端光芯片成本占比不断提升。在全球流量持续增长的背景下，光模块不同的应用场景均逐渐迎来向更高速率升级浪潮。高速光芯片应用空间不断扩大，而传统的40/100G光芯片成本占比约25%，400G及以上的模块光芯片成本可达40%以上。光芯片占比光模块成本随着高速率持续提升随着光通信需求的增长，光通信芯片需求正在快速增长。数据显示，预计2023年中国高速率光芯片市场空间有望达到30.22亿美元，2025年有望达到43.4亿美元。同时中国在全球光通信芯片市场的占比有望持续提升。2019-2025年中国高速率光通信模块芯片市场空间2019-2024年高速率调制器出货量走势薄膜铌酸锂调制器适配的600G及以上相干光模块DSP市场，有望从2021年的1.31亿美元，增长至2027年的9.92亿美元，6年CAGR为40.06%，薄膜铌酸锂调制器行业具备较高的成长性。2021-2027年相干DSP市场规模走势三、铌酸锂调制器产业现状1、市场空间考虑薄膜铌酸锂调制器主要在骨干网通信的相干通信端口应用；平均价格为4美元/Gb，加之薄膜化是铌酸锂调制器重要技术改进方向，有望在保持原有光学性能下实现更小尺寸的封装，适应于未来核心网络端口密度不断加大的需求，预计全球光模块用铌酸锂调制器市场空间持续增长，目前在3.37亿美元左右，到2025年可达8.85亿美元。2021-2025年全球光模块用铌酸锂调制器市场空间2、出货量随着5G网络和数据通信的高速发展，带动核心光网络向超高速和超远距离传输升级，同时城域网也逐渐从100G向200G、400G线路侧端口升级，带动全球通信设备商100G、200G、400G及400G+端口出货量快速提升，高速率调制器市场不断扩大，预计2024年高速率100G以上调制器出货量将超过140万只。四、铌酸锂调制器竞争格局1、竞争格局铌酸锂调制器芯片属于高端利基市场，主要厂商均使用IDM模式，即设计、制造、封测全流程的模式进行生产，因此进入壁垒较高。海外主要巨头通过多轮资产重组、转让、兼并在持续动态演绎。当前铌酸锂调制器领域主要玩家有日本的富士通、住友、以及我国厂商光库科技，过去海外占据我国90%以上铌酸锂调制器份额，国产替代空间宽广。全球铌酸锂调制器主要参与者及份额2、光库科技光库科技铌酸锂调制器产品主要有400/600Gbps铌酸锂相干调制器、20/40GHz模拟调制器、10Gbps零啁啾强度调制器等，广泛用于超高速干线光通信网、海底光通信网、城域核心网、测试及科研等领域，是目前在超高速调制器芯片和模块产业化、规模化领先的三家公司之一。数据显示，2021年整体光模块需求带动产销量大增，2022年整体下游面板等需求收缩，需求下降，光库科技铌酸锂调制器及光子集成产品产销量分别为9524件和5073件。2020-2022年光库科技铌酸锂调制器及光子集成产品产销量五、光芯片政策背景在支撑国家经济社会发展的基础性、战略性方面，新基建、光通信、宽带网络起到了先导的作用。光通信器件是信息网络建设和新基建的重要配套设备以及升级基础。2021年11月，国家工信部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》，规划要求到2025年，中国通信网络基础设施保持国际先进水平，建成全球规模最大的5G独立组网网络，实现重点应用场景深度覆盖、千兆光纤网络城乡基本覆盖。随着整体光芯片政策推动，作为关键组成的铌酸锂调制器芯片产业将持续受益。近年光芯片行业主要政策驱动六、铌酸锂调制器发展趋势高速率调制器要求高带宽(3dB带宽，400G~30-40GHz，800G~60-100GHz)，低损耗(db/cm)，高消光比；铌酸锂材料是光学性能良好的材料，科研满足苛刻的性能要求。D前期制约