通信行业研究周报：薄膜铌酸锂技术突破，国产调制器弯道超车

行业研 究 行业研究周 报 申港证券股份有限公司证券研究报 告 薄膜铌酸锂技术突破国产调制器弯道超 车 ——通信行业研究周报 投资摘要： 每周一谈： 铌酸锂材料应用广泛，薄膜制备工艺成为重要突破方向。 铌酸锂晶体可广泛应用于光调制器、光隔离器、相位调制器、SAW滤波器、电光调Q开关等器件。 薄膜铌酸锂的制备应用了“smart-cut”技术，主要工艺流程包括离子注入、晶圆键合、退火解理、后处理，实现了更好的性能和更高的集成度。 薄膜铌酸锂调制器性能优越，未来增长极具想象空间。 铌酸锂调制器具有频带宽、稳定性好、信噪比高、传输损耗小、工艺成熟等优点，是当前电光调制器市场的主流产品。但尺寸较大，难以小型化。 薄膜铌酸锂调制器具有大带宽、低功耗、小尺寸等优势，有望成为调制器未来的重要发展方向。 光通信、光纤陀螺、超快激光器等领域均存在对薄膜铌酸锂调制器的需求，未来增长具备广阔的市场空间。 国内铌酸锂产业链较为完善。 铌酸锂产业链的上游为铌酸锂晶体及薄膜材料、电子束直写以及DUV光刻机设备，中游包括体材料、薄膜铌酸锂调制器芯片及器件，下游以应用为主。国内厂商基本实现覆盖。 铌酸锂晶体市场集中度较高，大部市场份额被国外厂商占据。薄膜铌酸锂或可帮助国内厂商“弯道超车”。 铌酸锂单晶薄膜在薄膜滤波器、集成光电器件等领域的性能具有明显优势，被称为新一代信息和通信技术的关键材料。 高技术、重资产、长周期，铌酸锂调制器拥有极高行业壁垒。 国内厂商有望借助国产化替代需求、薄膜铌酸锂技术实现卡位。 现有参与者少，且薄膜铌酸锂技术本身具备优势和潜能，国产化替代需求可提供良好的发展机遇。 市场回顾： 本周（2023.5.29-2023.6.4），上证指数、深圳成指和创业板指的涨幅分别为0.55%、0.81%、0.18%，申万通信指数涨幅为6.26%，在申万31个一级行业排第3位。 本周通信板块个股表现： 股价涨幅前五名为：铭普光磁、恒信东方、特发信息、华星创业、中际旭创股价跌幅前五名为：亿联网络、广哈通信、ST高升、ST信通、广和通 投资策略：（1）AI热潮如火如荼，数字经济发展提升算力需求，建议关注相关 硬件厂商：中兴通讯、紫光股份。（2）AI大模型逐力，边缘计算产业迎来新机，物联网模组行业有望持续受益，持续推荐：移远通信、广和通；（3）运营商发力数字经济，大力发展云计算业务，建议关注：中国移动；（4）全球企业持续进行数字化转型，重点推荐SIP话机龙头：亿联网络。 风险提示：5G发展不及预期，中美贸易摩擦进一步升级，海外宏观经济衰退。 评级增持（维持） 2023年6月4日 曹旭特分析师 SAC执业证书编号：S1660519040001 张建宇研究助理 zhangjianyu@shgsec.com SAC执业证书编号：S1660121110002 行业基本资料股票家数 128 行业平均市盈率 17.22 市场平均市盈率 17.32 行业表现走势图 资料来源：同花顺iFinD，申港证券研究所 相关报告 1、《通信行业研究周报：光芯片行业发展迅猛硅光技术或将成为未来方向》2023-05-21 2、《通信行业研究周报：F6G横空出世助力场景应用发展》2023-05-21 3、《通信行业研究周报：华为合作伙伴大 会落幕工信部批复5G-ATG试验频率》 2023-05-14 4、《通信行业研究周报：移动云擎未来创新智信天下》2023-05-04 5、《通信行业研究周报：三大运营商业绩稳中有进布局数字经济成果颇丰》2023-04-23 6、《通信行业研究周报：数字乡村建设稳步推进AI监管势在必行》2023-04-16 7、《通信行业研究周报：IPv6流量首破 50%互联网时代江山易主》2023-04-09 内容目录 1.每周一谈3 1.1薄膜铌酸锂性能优越市场广阔3 1.2市场集中度高国内企业把握机遇3 1.3行业进入壁垒高国产替代需求强4 1.4薄膜铌酸锂调制器具备长期增长的应用与市场基础5 1.5投资标的推荐关注6 2.市场回顾6 3.重要公告8 4.行业新闻9 5.行业招标信息10 6.风险提示11 图表目录 图1：传统与薄膜铌酸锂调制器的关键性能对比5 图2：申万一级行业周涨幅6 图3：申万一级行业年初至今涨跌幅7 图4：本周涨幅前十7 图5：本周跌幅前十7 图6：本年度涨幅前十8 图7：本年度跌幅前十8 表1：薄膜铌酸锂领域主要参与者4 表2：通信行业一周重要公告8 表3：行业招标信息10 1.每周一谈 1.1薄膜铌酸锂性能优越市场广阔 铌酸锂材料应用广泛，薄膜制备工艺成为重要突破方向。 铌酸锂晶体的性质特点包括光电效应多、性能可调控性强、物理化学性能稳定、光透过范围宽等，可广泛应用于光调制器、光隔离器、相位调制器、SAW滤波器、电光调Q开关等器件。 早期的铌酸锂体材料通过钛离子扩散制备波导，存在器件体积大、波导与包层折射率差异小等问题。 薄膜铌酸锂的制备应用了“smart-cut”技术，主要工艺流程包括离子注入、晶圆键合、退火解理、后处理，实现了更好的性能和更高的集成度。 薄膜铌酸锂调制器性能优越，未来增长极具想象空间。 铌酸锂调制器具有频带宽、稳定性好、信噪比高、传输损耗小、工艺成熟等优点，是当前电光调制器市场的主流产品。但尺寸较大，难以小型化。 薄膜铌酸锂调制器具有大带宽、低功耗、小尺寸等优势，有望成为调制器未来的重要发展方向。 光通信、光纤陀螺、超快激光器等领域均存在对薄膜铌酸锂调制器的需求，未来增长具备广阔的市场空间。 1.2市场集中度高国内企业把握机遇 国内铌酸锂产业链较为完善。 铌酸锂产业链的上游为铌酸锂晶体及薄膜材料、电子束直写以及DUV光刻机设备，中游包括体材料、薄膜铌酸锂调制器芯片及器件，下游以应用为主。 上游的国内厂商主要包括济南晶正、上海微电子，中游的国内厂商主要包括光库科技、浦丹光电、铌奥光电，下游的应用场景及领域主要包括光通信（旭创、华为）、光纤陀螺、超快激光器（锐科激光、杰普特）、CATV（亿通科技）等。 铌酸锂晶体市场集中度较高，国内企业奋起直追。 铌酸锂晶体的传统生产方法技术成熟，大部分市场份额被国外厂商占据，且集中于头部企业。 据QYResearch公众号数据，2016年度铌酸锂市场份额排名前三的企业是德国爱普科斯、日本住友金属矿业、德国KorthKristalle，市场份额分别为32.48%、25.09%、3.18%。 国内铌酸锂晶体领域的主要参与者包括德清华莹、天通股份、南智芯材等。南智芯材成立于2021年，由南京大学院士团队领衔，是国内首家拥有量产光学级晶体能力的企业。天通股份业已成功量产国内领先的压电晶体材料。 薄膜铌酸锂或可帮助国内厂商“弯道超车”。 薄膜铌酸锂材料的主要参与者包括济南晶正、上海新硅聚合、厦门博威、PartowTechnologies（美国）、SRICO（美国）、NGKInsulator（日本）等。 济南晶正已率先开发并产业化300~900nm厚度铌酸锂单晶薄膜材料产品。目前，晶正电子的铌酸锂产品可用于制作高速电光调制器、高性能声波滤波器等。拥有分布于全球的200余家客户，包括众多国际一流科研机构与科技公司。 铌酸锂单晶薄膜在薄膜滤波器、集成光电器件等领域的性能具有明显优势，被称为新一代信息和通信技术的关键材料。 表1：薄膜铌酸锂领域主要参与者 公司 地区 简介 晶固厚度/nm 济南晶正 中国 成立于2010年，致力于纳微米级厚度光电、压电单晶薄膜材料研发、生产及销售；在国际上率先开发并产业化300~900nm厚度铌酸锂单晶薄膜材料产品 300-900 上海新硅聚合 中国 成立于2020年，致力于异质集成材料衬底研发、生产及销售；产品主要包括 300-600 高性能微声芯片材料和高速光通讯芯片材料 厦门博威 中国 成立于1990年，是国内领先的化合物半导体材料制造商；产品主要包括氮化 300-500 镓晶圆、碳化硅晶圆、砷化镓晶圆、化合物半导体、锗晶圆、镉锌晶片、硅晶圆、晶圆制造设备等 PartowTechenologies 美国 成立于2012年，专门设计、制造并提供先进的光子和电子基板和组件；目前 300-1200 公司为客户提供各种定制薄膜、定增厚膜制造及键合服务 SRICO 美国 主要制造集成光波导器件及光电产品；产品主要包括即插即用PPLN非线性光波长转换器、线性宽带电光调制器、光子电场传感器、PhotrodeTM电压传感器 NGKInsulators 日本 成立于1919年，公司业务涵盖储能系统、绝缘子、汽车陶瓷、特殊金属和模具、电子元器件、高性能陶瓷、工业过程产品、C1家用净水器等；其中，电子元器件业务提供键合晶圆 资料来源：各公司官网，申港证券研究所 1.3行业进入壁垒高国产替代需求强 薄膜铌酸锂调制器是铌酸锂调制器的未来。 铌酸锂调制器是当前电光调制器市场的主流产品。电光调制器利用晶体的电光效应，产品类型包括相位调制器、强度调制器、偏振调制器等。 传统铌酸锂调制器以体铌酸锂为材料，但体材料铌酸锂调制器受制于自由载流子效应，关键性能参数的提升已遭遇瓶颈。且体积过大，从而不利于集成。 薄膜铌酸锂可实现超快电光效应和高集成度光波导，具有大带宽、低功耗、低损耗、小尺寸等优异特性，并且成本可控，可实现大尺寸晶圆规模制造。 图1：传统与薄膜铌酸锂调制器的关键性能对比 资料来源：光电汇OESHOW公众号，申港证券研究所 薄膜铌酸锂调制器商业化落地，且已有公司将其应用于800G光模块。 2023年，光库科技在美国西部光电展上展示了具有超高带宽（>70GHz）和小体积特点的薄膜铌酸锂强度调制器产品。 新易盛在OFC2023上展示了基于薄膜铌酸锂调制器的800GOSFPDR8光模块，功耗仅为11.2W。 高技术、重资产、长周期，铌酸锂调制器拥有极高行业壁垒。 目前的光电子行业，尤其是铌酸锂调制器行业，主流公司均采用IDM模式。IDM模式要求公司具备从设计、制造、封装测试到销售的全系列能力。 铌酸锂调制器类产品设计难度大，工艺极其复杂，在设计、制造工艺、封装等各个环节，均存在较高的门槛，使得资金需求大、运营周期长。 国内厂商有望借助国产化替代需求、薄膜铌酸锂技术实现卡位。 传统铌酸锂调制器行业竞争格局较为稳定，我国电信级铌酸锂系列高速调制器器件基本依赖进口，全球主要供应商包括日本富士通、日本住友及中国光库科技。 整体而言，光通信高端核心芯片绝大部分需求依赖进口产品，光子集成芯片仍是最为薄弱的环节。根据《中国光电子器件产业技术发展路线图（2018-2022年）》，铌酸锂调制器芯片及器件要不断替代进口，扩大市占率。 综合考虑，铌酸锂调制器行业的进入壁垒高、现有参与者少，且薄膜铌酸锂技术本身具备优势和潜能，国产化替代需求可提供良好的发展机遇。 1.4薄膜铌酸锂调制器具备长期增长的应用与市场基础 铌酸锂调制器可应用于光通信、光纤陀螺、超快激光器等众多领域，通信市场与非通信市场均存在大量需求。 光通信领域，铌酸锂调制器是相干光通信系统的核心器件，相干下沉为铌酸锂调制器带来了重要机遇。薄膜铌酸锂使得铌酸锂调制器可以实现小尺寸和高带宽， 被认为是实现100GBd及以上的光调制器的潜在技术方向。 光纤陀螺方面，铌酸锂Y波导是光纤陀螺的核心元器件。光纤陀螺是惯性技术领域的主流陀螺仪表，而铌酸锂Y波导是其最常用的相位调制器。 超快激光器领域，铌酸锂调制器是主动锁模的关键器件。激光器产生超短脉冲的方法一般分为主动锁模和被动锁模，铌酸锂调制器产生周期性的相位变化作用于谐振腔内循环的脉冲从而产生锁模序列。 1.5投资标的推荐关注 光库科技：公司是光纤器件研发生产企业。光库科技2023年第一季度实现营收