AI 算力基础设施快速发展,带动高速光通信产业链需求增长。近年来,人工智能大模型、云计算、高性能计算和数据中心快速发展,全球算力规模与数据传输量持续增长。随着训练集群和推理集群不断扩容,数据中心内部及数据中心之间对高速率、大容量、低时延和低功耗互联的需求显著提升,推动高速光模块由800G向1.6T、3.2T及更高速率迭代,硅光、近封装光学(NPO)、共封装光学(CPO)、光输入/输出(OIO)和光路交换(OCS)等新型光互联技术加快产业化。
上述技术演进一方面带动微透镜、微透镜阵列、V型槽阵列、微棱镜透镜阵列(Micro Prism Lens Array,MPLA)等高端光学元器件需求增长,另一方面对高速光通信激光器衬底材料的导热性能、尺寸精度、机械稳定性和长期可靠性提出更高要求。同时,光芯片、光学元器件与光纤之间的耦合精度持续提升,推动自动对准、智能耦合、性能测试和可靠性筛选装备向高精度、高效率和智能化方向升级。
高速光通信产业链各环节需求的同步增长,为公司实施高端光学元器件、高性能衬底材料及高精度耦合与测试装备项目提供了良好的市场基础。同时,行业竞争正由单一产品性能竞争逐步转向材料、器件、工艺和装备协同能力竞争,产业链综合能力已成为企业获取核心客户和实现持续增长的重要基础。
高端光互联核心光学元器件研发及产业化能力建设项目将进一步提升公司微纳光学研发、工程化验证、规模化制造及全球交付能力。
1、项目基本情况
项目名称: 高端光互联核心光学元器件研发及产业化能力建设项目
项目性质 :新建
项目建设主体: 炬光(东莞)微光学有限公司
项目建设地址: 广东省东莞市东城街道景怡路 49号
项目总投资: 46,779.93 万元
项目建设期: 2 年
2、项目建设内容
本项目由炬光(东莞)微光学有限公司实施,建设地点位于广东省东莞市东城街道景怡路 49 号,建设期为 2 年。项目总投资 46,779.93 万元,主要用于建筑工程、设备购置及安装,并配套研发投入和铺底流动资金,其中拟使用募集资金39,126.15 万元。
本项目面向高速光模块、OCS、CPO、NPO 及 OIO 等高速光互联应用,建设高端光互联核心光学元器件研发、中试验证和规模化生产基地。项目拟围绕单透镜、微透镜阵列、双锥透镜、快慢轴一体化透镜、NxN 大尺寸微透镜阵列、微棱镜透镜阵列及高通道密度 V 型槽阵列等产品,完善从产品设计、工艺开发、试制验证到批量制造和稳定交付的产业化能力。
项目主要客户群体包括全球领先的光模块厂商、硅光及光引擎/CPO 解决方案提供商、OCS 设备厂商、光源模块厂商,以及产业链上下游光电子器件集成企业,产品最终应用于 AI 数据中心、高速数据通信及下一代算力网络等领域。
3、项目建设必要性
(1)顺应高速光通信市场快速增长,提升核心光学元器件规模化供给能力
近年来,AI 大模型、云计算、数据中心和高性能计算快速发展,全球算力基础设施建设持续推进,数据中心内部及数据中心之间的数据传输速率、带宽密度和能效要求不断提升,推动高速光通信产业由 800G 向 1.6T、3.2T 及更高速率方向演进。
随着高速光模块和下一代光互联架构加速发展,光通信产业链对高精度、高一致性、高可靠性的微纳光学元器件需求快速增长。尤其是在高速光模块、OCS以及 NPO、CPO、OIO 等应用场景中,核心光学元器件承担光束整形、光纤耦合、光路折转和精密光连接等关键功能,其性能和供给能力直接影响高速光互联系统的传输效率、封装良率和长期可靠性。
针对高速光通信产业发展趋势和下游客户不断增长的产品需求,公司依托在光学元器件晶圆级制备和精密制造领域的长期积累,已形成较为丰富的技术和产品储备。公司建立了涵盖晶圆级同步结构化、光刻-反应离子蚀刻、晶圆级精密压印、光学精密模压及光学冷加工等多元化工艺平台,并围绕高速光模块、OCS、NPO、CPO 等应用布局单透镜、微透镜阵列、双锥透镜、快慢轴一体化透镜、NxN 大尺寸微透镜阵列、微棱镜透镜阵列、高通道密度 V 型槽阵列等系列产品。
相关产品已逐步进入客户验证、项目导入和批量供货阶段,具备进一步扩大产业化规模的基础。其中,部分核心光学元器件产品已获得客户广泛认可,现有产能已被客户订单及需求规划提前锁定,产能利用率保持较高水平,新增市场需求的承接能力受到一定约束。
通过本项目建设,公司将扩充高端光互联核心光学元器件的研发、试制、批量生产和检测能力,加快现有技术成果和产品储备向稳定产能转化,提升对高速光模块、OCS、NPO、CPO 等客户订单的响应速度和规模化交付能力,为公司承接高速光通信市场增长机遇提供必要的产能保障。
(2)满足下一代光通信架构技术升级需求,完善高端微纳光学产品和工艺
随着传输速率提高、通道数量增加和封装尺寸缩小,核心光学元器件的功能由相对单一的光束传输逐步向光束整形、高密度耦合、多通道交换和系统级光连接延伸,对产品精度、阵列一致性、光学性能、自动化装配适配性和长期可靠性提出了更高要求。
不同技术路线对核心光学元器件存在差异化需求。在高速模块领域,需要单透镜、微透镜阵列等产品实现高效率准直、整形和耦合,并满足小型化、低损耗和批量一致性要求;在 OCS 领域,需要 NxN 大尺寸微透镜阵列实现多通道光束的高精度控制和低损耗交换;
在 NPO、CPO 等架构下,围绕外置激光器光源,需要快慢轴一体准直透镜、双锥透镜实现对激光芯片的快慢轴同时准直、耦合进光纤,实现高耦合效率;在光纤阵列单元(FiberArrayUnit,FAU),需要高通道密度 V 型槽阵列,实现对光纤阵列的高精密定位、排列和固定,从而实现多通道光信号的低损耗、高密度组装;在硅光芯片(PIC)和 FAU 光耦合连接等环节,需要透镜反射镜阵列和微棱镜透镜阵列等高精度、高集成度产品,通过光束转折与聚焦,实现多通道光信号的低损耗、高效率耦合。
公司已围绕高速光模块、OCS、NPO 和 CPO 等新一代高速光互联技术持续布局,形成了较为完整的光学元器件产品基础,但随着技术路线持续演进,现有研发条件、制造工艺、检测能力、量产能力仍需进一步升级。通过本项目建设,公司将围绕精密模压、光刻-反应离子蚀刻、晶圆级同步结构化、大尺寸/高精度光学冷加工等关键方向开展研发,提升产品在设计、工艺开发、检测验证和批量制造方面的能力,进一步完善面向高速光模块、OCS、NPO、CPO 和 OIO 等多场景、多代际的高端光学元器件产品体系。
项目实施同时也有利于公司突破高精度、高一致性、高良率和低成本制造等关键工艺瓶颈,缩短下一代产品研发及客户导入周期,提高产品迭代速度和制造稳定性,为公司持续参与高速光通信架构升级提供必要的技术和产品支撑。
(3)加快微纳光学技术产业化转化,培育光通信业务增长极并增强产业链综合竞争能力
公司长期深耕激光光源和原材料(“产生光子”)及光学元器件(“调控光子”)领域,在光学设计、工艺开发、精密制造等环节形成了较为完整的技术体系。公司完成瑞士炬光并购后,进一步加强了微纳光学技术、产品及国际客户资源优势,并将光通信作为重点投资和拓展方向。通过自主研发结合战略并购后的深度技术整合,公司已围绕高速光模块、OCS、NPO、CPO 及 OIO 等应用场景形成系列产品布局,光通信业务正由前期技术储备和客户验证阶段逐步向规模化产业化阶段过渡。
高速光通信行业具有技术迭代快、客户认证周期长、产品协同要求高和量产交付要求严格等特点,客户不仅关注单一器件的性能,还更加重视供应商在产品定义、联合开发、工艺优化、规模化制造、质量控制、全球交付及多产品协同供应方面的综合能力。因此,公司需要通过本项目进一步完善研发、试制、工艺验证、自动化制造及批量交付体系,将既有技术、产品和客户资源加快转化为稳定的产业化能力和持续增长的业务收入。
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4、项目建设可行性
(1)项目契合国家支持光通信产业发展的政策导向
高端光互联核心光学元器件是高速光通信系统、人工智能算力基础设施和数据中心高速互联的重要组成部分,其技术水平和规模化供应能力直接影响通信系统的传输速率、集成密度、能耗水平和运行可靠性。近年来,国家持续推进数字中国、网络强国、全国一体化算力网和新型信息基础设施建设,加快算力基础设施高质量发展,推动通信网络向高速率、大容量、低时延和低功耗方向升级,为高速光通信及其核心光学元器件产业发展创造了良好的政策环境。
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》提出,深入推进“东数西算”工程,构建多层次算力设施体系和全国一体化算力网,推进万兆光网部署应用,并规划建设 100 万个高速无源光网络(50GPON)端口。工业和信息化部等六部门发布的《算力基础设施高质量发展行动计划》提出,完善算力综合供给体系,提升算力高效运载能力,推动算力网络国家枢纽节点之间的高速
互联,并加快 800G 等高速光传输网络等技术的研发和部署。国家发展改革委发布的《产业结构调整指导目录(2024 年本)》亦将 100Gb/s 及以上光传输系统建设、通信网络设备及芯片研发生产、光纤波分复用传输设备以及光电子器件制造等列入鼓励类产业。
本项目围绕高端光互联核心光学元器件开展产品研发、工艺平台建设和产业化能力提升,项目产品主要应用于高速光模块、OCS、NPO、CPO 以及 OIO 等领域,能够为人工智能算力中心、数据中心和高速通信网络提供关键光学元器件支持。项目建设方向与国家发展数字基础设施、算力网络、高速光通信和核心光电子元器件的政策导向高度契合,具备良好的政策可行性。
(2)公司具备丰富的技术储备和项目实施管理经验
公司已建立覆盖中国、德国、瑞士、新加坡的全球协同研发制造体系,涵盖晶圆级同步结构化光学制造、光刻-反应离子蚀刻、晶圆级精密压印及堆叠、光学精密模压和光学冷加工等多元化技术平台,并具备从光学设计、晶圆加工、精密成型、镀膜、切割、组装到检测验证的全流程研发和制造能力。相关技术能够满足高端光互联产品在微纳级加工精度、多通道集成、批量一致性和小型化等方面的要求,与本项目具有良好的技术协同性和延续性。
在光通信领域,公司已围绕单透镜、微透镜阵列、双锥透镜、快慢轴一体化透镜、NxN 大尺寸微透镜阵列、微棱镜透镜阵列、高通道密度 V 型槽阵列等系列产品开展持续研发,部分产品已进入客户送样、联合开发、工艺验证、小批量或批量供应阶段。公司在相关产品的光学设计、工艺开发、样品试制和可靠性验证方面已形成一定积累,可以在现有技术平台和研发成果的基础上推进产品迭代和产业化,有助于缩短项目研发及产能爬坡周期,降低项目实施过程中的技术风险。
公司还具备较为丰富的产能建设和生产运营管理经验。公司已建立覆盖研发、采购、生产、质量、供应链和销售等环节的运营管理体系,并在多个生产基地的建设和运营过程中积累了设备导入、工艺转移、人员培训、质量控制和产线爬坡
经验。公司可以依托现有管理团队有序推进项目建设和新增产能释放,为项目按计划建设和稳定运行提供有力保障。
(3)快速增长的市场需求和公司沉淀的客户资源是项目产能消化的基础
随着算力基础设施的数据传输需求持续增长,数据中心内部及数据中心之间对高速率、大容量、低时延、低功耗互联的需求不断提升。根据弗若斯特沙利文数据,全球硅光模块市场规模预计由 2025 年的 631.1 亿元增长至 2030 年的2,632.8 亿元,复合增长率为 33.06%;
全球 NPO、CPO 光引擎市场规模预计由2025 年的 6.2 亿元增长至 2030 年的 2,041.9 亿元,复合增长率达到 218.69%,硅光模块和新型光引擎市场呈现快速扩张趋势。上述预测从中长期维度反映了硅光技术以及 NPO、CPO 等新型光互联方案的广阔市场空间,而 AI 算力集群建设带来的高速互联需求增长,正在推动相关产品由技术验证和初步导入阶段逐步迈向规模化应用。
根据 LightCounting 预测,应用于 AI 集群 Scale-out 和 Scale-up 网络的光收发模块、可插拔光模块及 CPO 产品销售规模将由 2024 年的约 50 亿美元增长至 2026 年的 100 亿美元以上,两年内实现翻倍;硅光模块和 CPO 预计于2026 年至 2027 年开始导入,并于 2028 年前后进入较大规模部署阶段。前述数据表明,高速光互联市场不仅具备较大的中长期成长空间,近期亦已呈现较为明确的需求放量趋势。
光模块正加快由 800G 向 1.6T、3.2T 及更高速率升级。LightCounting 预计,2026 年 800G 产品出货量将实现一倍以上增长,1.6T 产品将由 2025 年的较低基数增长至数千万端口规模。随着单通道速率、模块通道数量和集成密度持续提升,光模块及光引擎内部的激光准直、光纤耦合、分光、转向及阵列化连接需求相应增加,对光学元器件的加工精度、耦合效率、通道数量、尺寸一致性及批量稳定性提出更高要求。
由此推断,微透镜、微透镜阵列、高通道 V 型槽阵列、微棱镜透镜阵列等核心光学元器件的单模块价值量和总体市场需求有望伴随高速光模块及 NPO、CPO 光引擎市场的扩张而持续提升。
公司经过多年市场拓展,已与光模块厂商、硅光及光引擎/CPO 解决方案提供商、OCS 设备厂商、光源模块厂商等境内外客户建立业务合作和技术交流关系,并围绕客户需求开展联合研发、定制化开发和样品验证。光通信行业对核心元器件供应商的产品性能、质量稳定性、交付能力和持续服务能力要求较高,客户认证周期相对较长,供应商通过认证并形成稳定供货关系后,合作通常具有较强延续性和客户黏性。
本项目产品与公司现有客户在应用场景、技术路线和产品需求方面具有较高协同性。项目建成后,公司将进一步提升高端光互联核心光学元器件的研发响应、规模化制造、质量控制和稳定交付能力,更好地满足现有客户产品升级和批量采购需求,并为拓展高速光模块、NPO、CPO、OCS 及其他新型光互联领域客户提供产能和技术保障。因此,快速增长的市场需求、公司积累的客户资源以及现有产品的验证和导入基础,将为本项目新增产能消化提供有力支撑。
5、项目投资概算
本项目投资总额为 46,779.93 万元,建筑工程 20,276.15 万元, 设备购置及安装 18,850.00 万元,基本预备费 1,173.78 万元, 研发投入 480.00 万元,铺底流动资金 6,000.00万元。
6、经济效益分析
本项目有助于扩大面向光通信领域的光学元器件业务规模,具有良好的经济效益,对公司发展有较好的促进作用。
7、项目涉及的有关报批事项
截至本报告出具之日,本项目的备案、环评相关手续尚在办理过程中。公司将按照相关法律法规要求及时、合规办理。