光通信优势显著，“光进铜退”为大势所趋
光通信，一种以光波为载波，以光纤作为传输介质的通信方式。由于光通信具有“通信容量大、传输距离远、抗电磁干扰、传输损耗低、信号串扰小”等优点，目前已经成为世界上最主要的信息传输手段。
我们要在 1 秒内传输 10Gb 的信息，如果使用电通信，每隔 100 米就需要调整一次信号，而光通信可以间隔 100 公里才需要调整一次信号。调整信号的次数越少，所需的设备数量也越少，这样损耗小且成本也低。相比之下光通信优势显著。
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由于光通信以光纤作为传输介质，其传输的信号就是光信号。但电脑、手机、光通信设备等终端，都是通过电信号“0 和 1”来处理信息的，所以终端设备在信息处理时必须进行光电转换。
因此，简单来讲，光通信系统由“将电信号转成光信号的发送单元”、“将光信号转成电信号的接收单元”及“传输通道光纤”构成。其中，光纤作为光信号传输的线路，其作用是把来自发送单元的光信号以尽可能小的失真和衰减传输到接收单元，其间还需要很多设备或器件来实现光信号的连接、耦合/分路、波长复用/解复用、光路转换、信号放大等。
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电信市场，接入网迎光改。光通信系统在近几十年的发展过程中得到了广泛应用，其中传统的应用领域为电信行业，包括骨干网、城域网和接入网。
目前，骨干网和城域网已经实现光纤化，接入网正在进行光纤化升级改造，移动通信网络的 3G/4G 及未来的 5G 基站都需要使用光纤网络进行数据回传。
例如，在通信网络中，分布着核心路由器、汇聚路由器、边缘路由器和交换机等网络设备，这些网络设备通过光纤进行物理连接，设备中分析和处理的信号为电信号，在设备的物理层接口需使用光器件进行光电信号间的转换。
近年来，随着视频、直播等为核心的重度流量应用日益普及，流量爆发对通信网络升级与扩容提出了更高要求，光通信迎来了新一轮大发展周期。
光通信系统在数据中心应用爆发，云计算如火如荼地发展，大数据、物联网等应用的日益丰富以及互联网用户不断增长，推动大型数据中心加快建设，而数据中心网络需要使用光纤光缆、光通信设备及器件，这些都给光通信行业带来了全新的市场机遇。Cisco 预测数据显示:2015-2020 年全球数据中心的 IP 流量年度复合增长率将达 27%，2020 年全球数据中心的 IP 流量将达 15.3ZB，较 2015 年增长 226%。其中，全球云数据中心的 IP流量年度复合增长率将达 30%。此外，光通信在智能电网建设、高铁建设、安防监控等领域也有着广阔的应用前景。
从行业角度来看，光通信行业主要包括“光器件、光通信设备、光纤光缆”三大子行业
光器件是构成光通信系统的必备元器件，能够实现光信号的产生、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，很大程度上决定了光通信系统的性能水平、可靠性以及成本，其与整个光通信行业的发展息息相关。光通信设备由各种光器件构成，包括完成光电信号转换、传输和收发的设备以及配线连接、分配设备等，常用的光通信设备有光终端收发机、光路由、交换机、光纤配线产品、光缆终端盒等。光纤光缆是光通信的传输通道，一般光纤由光棒拉丝生成，光缆由光纤加工而成。
光器件为光通信上游，是光设备的核心器件，其发展是光通信发展的重要基础。20 世纪末，由于两类重要光器件的出现——波分复用解复用器(WDM/DWDM)和掺铒光纤放大器(EDFA)，大大提高了网络容量并降低了网络成本，使得改变人类通信和生活方式的全球互联网的出现成为可能。
光器件在光设备中占比逐年攀升。在光通信行业的市场产值中，光器件一般占比 20%，光设备占比 40%，光纤光缆占比 40%。我们预判光器件在光设备中的占比将提升，主要原因有二。一方面，光器件的小型化、模块化、集成化和智能化，使其正逐步取代功能单一的分立式电子元器件和光学元器件，在性能上也可替代原先需要由系统或者设备才能实现的功能;
另一方面，光网络架构正发生改变。之前，光通信主要应用于骨干网和城域网，但随着带宽需求的增长及光网路建设成本的下降，光传输网络已在向接入网延伸。接入网中的节点和终端数量都远大于骨干网和城域网，而每个节点和终端都需要光器件，故接入网中光器件的用量远大于骨干网和城域网。
以电信运营商的接入网为例，在有线接入网 PON 网络中，ODN 需要使用光分路器，OLT 和 ONU 设备需要用到光模块，在无线接入网络中，基站建设也需要用到大量的光模块，单个 4G 基站需要 7 个模块(6G 和 10G为主)。光器件在接入网光通信设备的成本占比可以达到 40%左右。
随着电信号互连方式的高速传输接近极限，光互连作为亟需的替代技术引起关注，光通信将逐步向用户端继续延伸，最终实现光纤到桌面，光纤到服务器，直至板卡光互连、芯片光互连等。目前，一些个人电脑、高性能服务器及手机等产品上已开始采用光接口，这就需要用到大量的光器件。我们认为，未来随着光互连制造成本的不断下降，光接口有望应用到更多的产品上。
另外，在单芯片上混载光路与电路的硅光子技术的进步、微处理器芯片的全局布线等也显示出了芯片间、芯片内采用光互连的可能性。因此，光通信节点间的距离越来越短，所需求的光器件数量也越来越多，应用场景越来越广泛，市场规模有望越来越大。
流量爆发驱动光器件升级，电信市场需求稳健增长
宽带中国推进，助力光通信启航
电信市场是光器件的重要应用领域，近年来，数据流量大爆发使得作为流量重要载体的光通信网络，只有不断扩大网络容量、增加网络灵活性，才能适应市场需求。考虑到用户不断增长的流量需求，以及万物互联时代的到来，光纤接入、基站建设、城域网及骨干网的扩容与升级等都将保持快速发展态势，这些都使得电信运营商对更高速率的光通信传输技术提出要求，也给高速光器件带来了广阔的发展空间。
高速光通信网络是经济发展的基石，美国提出到 2020 年，每个社区(包括学校、医院、政府等)都享有至少 1Gb/s 的宽带服务，至少有 1 亿家庭享受下行速率大于 100Mb/s，上行速率大于 50Mb/s 的宽带服务。因此，未来几年电信市场光器件需求增长的驱动因素依旧强劲。
FTTx 为宽带接入首选。所谓 FTTx，即光纤接入网，俗称宽带接入的“最后一公里”，用于连接电信运营商局端设备和用户终端，是电信运营商的机房通信设备到用户上网终端之间的连接，决定了通信网络的整体性能和宽带用户体验，是网络质量的瓶颈。FTTx 接入网采用光纤介质代替部分或全程的铜线介质。受光纤到用户的距离、用户的带宽需求、现有管线资源以及运营维护成本等的约束，FTTx 具有不同的建设模式，“x”代表多种可选模式，包含 FTTC(Fiber To The Curb，光纤到路边)、FTTB(Fiber To The Building，光纤到大楼)、FTTO(Fiber To The Office，光纤到办公室)、FTTH(Fiber To The Home，光纤到户)等。
Point Topic 数据显示，全球光纤宽带用户近年来迅猛增长，已超过电缆 Cable 和铜缆 Copper 用户，占比达40%。我国的“宽带中国”战略也在推进 FTTx 建设。2016 年，我国新建光缆线路 554 万公里，光缆线路总长度达3041 万公里，同比增长 22.3%，其中接入网大幅增长 55.5%;三家电信运营商的固定宽带接入用户净增 3774 万户，总数达到 2.97 亿户，其中光纤接入(FTTH/O)用户净增 7941 万户，总数达 2.28 亿户，占宽带用户总数的比重比 2015 年提高 19.5 个百分点，达到 76.6%;固定宽带接入时长达 57.5 万亿分钟，同比增长 15%。
宽带普及率刚过 50%，接入速率亟待提升，发展空间大。我国宽带质量及速度仍然落后于世界平均水平，平均接入速度仅列全球第 85 位，未来发展空间仍然非常大。CNNIC 数据显示，截至 2016 年 12 月，我国网民规模达到 7.31 亿，互联网普及率达到 53.2%。全球最大的 CDN 服务商 Akamai 报告显示，2016 年三季度我国内陆的平均下载速度只有 5.7Mbps，虽然较 2015 年提高了 54%，但仅排在全球的第 85 位。
IPTV/4K 持续渗透，向 10GPON 升级成为重要技术选择。数据显示，随着 OTT TV、IPTV 的普及，家庭用户将需要同时接入多路高清电视和 4K 等其它极清业务的需求，接入网至少应具备提供 50-100Mbps 下行宽带的能力。因此，为完成国家“提速降费”要求，满足用户日益强烈的高速上网需求，三大运营商均在大力推进FTTx、全光网城市建设工作。我们预计 2017 年起，国内 10G PON 建设将会明显提速，10G PON 采购量(包括 OLT 和 ONU)有望几倍增长。尤其中国移动作为 2016 年固定家庭宽带市场的黑马，虽然用户数已超越中国联通，但 70%以上的用户宽带速率低于 50Mbps，相比中国电信 60%以上的用户速率高于 50Mbps，亟待提升。而中国移动的固网宽带多以 FTTB 方式为主，要想将用户带宽速率提高至 50Mbps 以上，FTTB 向 10G PON 升级成为重要的技术选择，因此采购量值得期待。
2016 年，中国移动首次试点集采了 XG-PON，包括 OLT 端口 1.05 万、ONU11.5 万线。中国联通 2016 年也加快超宽光网建设，并首次发力 10G PON 的规模部署:2016 年 5 月启动 2015-2016 年 10G PON 集采，包括 OLTPON 端口 40886 个，MDU 约 209.6 万线;XGPON1 OLT PON 端口 59891 个，MDU 约 353.8 万线。此外，中国联通还要求未来 FTTB 场景一律采用 10G PON，FTTH 场景下，针对百兆、千兆接入以及 4K 业务发展迅猛区域，试点 10G PON 技术。中国电信 2016 年集采 10G EPON 设备 OLT 端口 10 万，较 2015 年增长 150%。
有线宽带加快发展之外，移动互联网流量也爆发式增长，在给运营商带来收入提升的同时，也给网络承载
造成越来越大的压力，运营商一方面需要尽快升级与扩容城域网，另一方面需要加快 5G 研究及商用。
2016 年，我国 4G 用户持续快速增长，全年净增 3.4 亿户，总数达到 7.7 亿户，在移动电话用户中的渗透率达到 58.2%。在 4G 用户大幅增长、移动互联网应用加快普及的带动下，我国移动互联网接入流量达 93.6 亿 GB，同比增长 123.7%，其中通过手机上网的流量为 84.2 亿 GB，同比增长 124.1%，占比总流量 90%。
我们认为，FTTx 和 4G/5G 建设是实现“宽带中国”战略的重要手段。而在三网融合趋势下，4K/8K 极清视频、移动实时视频、VR/AR、物联网等都将驱动数据流量大爆发，进而激发 FTTx(10G PON，甚至是 40G/100GPON 或 WDM PON)建设不断加速，4G/4.5G 网络也将持续完善，而 5G 规模商用进度也可能超预期。
考虑到在PON 和 10G PON 网络中，局端 OLT 和终端 ONU 设备均需要用到光器件和光模块;在基站建设中也需要用到大量的光器件/光模块，如一般一个 3G 基站需要 2 个光模块，4G 基站需要 6 个模块(6G 和 10G 为主)，预计未来5G 基站需要 10 个以上的 25G 模块。
不仅如此，我们预计随着有线宽带和移动宽带用户的持续增长，尤其随着有线家庭宽带普及率提升及户均带宽向 100Mb/s、1Gb/s 升级，以及未来 5G 的发展，将会进一步推动运营商开展城域网、骨干网的扩容与升级。因此，高速光器件/光模块即将迎来新一轮的高速增长周期。
对此，我们可以从 2017 年 1 月工信部、发改委联合发布的《信息基础设施重大工程建设三年行动方案》看出端倪。
该方案明确部署了我国 2016-2018 年信息基础设施建设规划，将围绕“完善新一代高速光纤网络、加快建设先进移动宽带网、积极构建全球化网络设施、强化应用支撑能力建设”4 项重点任务投资 1.2 万亿元。其中，骨干网、城域网、固定宽带/移动宽带接入网、国际通信网等 92 项项目涉及总投资 9022 亿元。
根据投资规划及现有网络承载压力的紧迫性，我们预计，未来骨干网将以扩容和升级为主，包括从 100G向 400G 升级，但短期内可能体量有限，2018 年下半年或 2019 年才是 400G 的重要推进年;城域网将以新建和 扩容为主，包括 PTN 或 IP RAN 的新建和扩容、波分下沉等，核心是提升城域网对于有线宽带和移动数据流量的承载能力，预计 2017 年投资上将会明显发力，投资增速 40%以上;
接入网(固定宽带和移动宽带)方面，短期内固定宽带是重点投资领域，其中光进铜退和 10G PON 是重点，移动宽带投资在 2017 和 2018 年总体将会呈现下降趋势，但室内覆盖将是结构性亮点;国际通信网核心是加强境外互联互通和海缆铺设，预计将是近期运营商的工作重点。
因此，城域网、接入网和国际网将成为未来光通信行业需要重点关注的三个领域。
2017 年 1 月，中国移动已经启动了城域网 PTN 设备新建和扩容的集采工作，其中新建 4.18 万端，扩容 20.1万端。这是中国移动时隔 3 年再次重启 PTN 集采，新建规模是上次集采新建规模的 3 倍。
数通市场:云计算推动数据中心迅猛发展，数通光模块需求激增
云计算推动数据中心迅猛发展
数据中心(IDC)网络建设需要用到光纤光缆、光通信设备以及光器件/光模块。近年来，随着政府、金融、电信、游戏、视频、电子商务等行业数据集中化、虚拟化趋势形成，IDC 已经成为支撑用户日常业务运作最重要的基础设施。而 IDC 及云计算大发展，为光器件，尤其是高速光模块行业带来了全新的发展机遇。
近年来，云计算兴起，通过信息网络将分散的计算、存储等软硬件资源乃至数据进行集中动态管理调度，使信息技术能力如同水电一样按需供给，让用户体验超高运算能力。我们认为，本质来看，云计算是对集中化发展的加强，数据中心实际上处于云计算的核心位置，IDC 与云计算互相依赖、相互促进:一方面 IDC 提供了云计算所需的机房和带宽资源，是云计算发展的重要保障;另一方面云计算成为 IDC 的增长动力。云计算凭借廉价存储和超高计算能力快速发展，进一步激发了对 IDC 机房和带宽的需求，尤其是云计算应用于大数据，以及在物联网、人工智能等新兴技术助推下，数据量大爆发必然需要更多的 IDC 来进行存储。
目前，服务器是 IDC 机房占用空间最大的 IT 设备,一般 1 个机柜可放 12 台服务器和 1 台交换机。因此，服务器的出货量可以作为匡算 IDC 机房面积需求的重要指标。Gartner 数据显示，2016 年前三季度中国服务器出货181.4 万台，同比增长 10%，据此我们预测 2016 年我国服务器出货量将达 220 万台，2018 年将达 280 万台。考虑到不同型号服务器的出货比例，经过加权估计，预计服务器的平均型号为 2.36U。
据了解，一个 800 平方米建筑面积的数据中心一般可容纳 100 个 42U 机柜，折合平均每平方米容纳 5.25U。如果假设每年新售出的服务器中有 30%是用于存量替代，则 2016 年我国新售服务器需要新增数据中心面积 69.2 万平方米，新增机柜 8.65 万个，2018 年需要新增数据中心机房面积 88.11 万平方米，新增机柜 11 万个。
综上所述，未来几年我国的 IDC 市场需求将保持旺盛，但国内的 IDC 基础仍然薄弱，未来发展空间巨大。如果按照“1500 台以上服务器数据中心定义为企业级数据中心机房”的国内标准，目前我国至少 61.5%的数据中心无法达到企级级标准。
我国在 2009 年以前建成的主流机房都小于 1 万平米，直到 2009 年才开始建设占地大于 1 万平米的机房。一般来讲，数据中心的寿命为 10 年，但由于数据流量大爆发，带宽升级需求强烈等原因，一些 5 年前建成的数据中心性能已落后。
我国作为互联网大国，相比于国外成熟市场，我国大型 IDC 贫乏显得越加明显，中国现有数据中心约占世界数量的 12%，但超过 500 个机架的大型数据中心仅占全球大型数据中心的 5%。
未来，中小型数据中心有可能将被改建、收购，大型及超大型数据中心有望获得快速发展。数据显示，2015 年，我国新规划大型数据中心(3000 平方米以上)103 个，较 2014 年增长 25.61%。
根据思科发布的《全球年度云指数报告(2015-2020)》，预计 2015-2020 年全球数据中心的 IP 流量年度复合增长率将达 27%，2020 年全球数据中心的 IP 流量将达 15.3ZB，较 2015 年增长 226%。其中，全球云数据中心的 IP 流量年度复合增长率将达 30%，其 2020 年的 IP 流量将达 14.1ZB，占比数据中心 IP 流量 92.16%。
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