【导读】AI浪潮下，算力需求呈爆发增长之势，光模块大有可为显著受益。同时，AI算力需求的提升也驱动着光模块向高速率演进，光模块需要800G以上甚至到1.6T的传输速率上，薄膜铌酸锂方案作为重要技术路径之一被高度关注，将成为高速光模块的重要发展方向，有望借势破局。
引发光子学革命的材料
铌酸锂被视为引发光子学革命的材料，哈佛大学下辖学院在2017年发表的“Now entering, Lithium Niobate Valley“中对铌酸锂进行了盛赞，称铌酸锂对于光学的意义相当于硅对于电子学的意义。
自1928年以来，科学家们对铌酸锂的探索与研究已经近百年，国内最早于1970年开始对铌酸锂晶体生长、缺陷、性能及其应用的研究，至今已取得一系列成果，南京大学、南开大学等是代表性院校，较早取得创新性突破。
随着技术的发展与实际需求，铌酸锂走向薄膜化。哈佛大学Marko Lončar教授在一次采访中曾表示“10年内，薄膜铌酸锂将在所有高性能光电子应用中取代硅基光子，特别是在数据通信中”，薄膜铌酸锂的市场与应用前景被广泛看好，是不少国家或地区关注的一大焦点。
国外方面，以欧洲为例，欧洲2022年启动铌酸锂光子学计划，获得欧盟资助的ELENA项目计划打造首个绝缘体上薄膜铌酸锂（LNOI）的全欧洲供应链光子集成电路（PIC）平台。
国内方面，2021年，国家重点研发计划启动实施“信息光子技术”重点专项，提出薄膜铌酸锂光子集成关键工艺及集成技术开发。针对当前欠缺薄膜铌酸锂光电子芯片加工工艺平台的问题，建设开放共享的薄膜铌酸锂光电子加工工艺平台。
全球铌酸锂晶体市场规模超十亿元
国内铌酸锂产业链趋于完善
铌酸锂产业链上游材料主要包括铌酸锂晶体及薄膜，上游设备主要包括电子束直写、DUV光刻机等；产业链中游 主要是铌酸锂调制器芯片及器件等，包括体材料铌酸锂调制器和薄膜铌酸锂调制器；产业链下游主要应用于光通 信、光纤陀螺、超快激光器、有线电视（CATV）等众多领域。
全球铌酸锂晶体市场稳步增长，2022年市场规模达11.3亿元。伴随下游行业快速发展，铌酸锂晶体市场空间不断 扩大。根据新思界产业研究中心的《2023-2028年中国铌酸锂晶体行业市场深度调研及发展前景预测报告》， 2022年全球铌酸锂晶体市场规模达11.3亿元，同比增长3.1%。
光学级是铌酸锂晶体的主要类型，2016年占比约60%。根据QYReseach公众号数据，2016年全球铌酸锂晶体市 场营收为1.24亿美元（约8亿元），预计2022年达到1.46亿美元（约10亿元），CAGR为2.26％。其中，光学级 是铌酸锂晶体的主要类型，2016年全球光学级铌酸锂晶体销售收入约0.75亿美元，约占全球销售收入的60％。此 外， 2016年，日本拥有全球最大的铌酸锂晶体出口量和制造商，而欧洲是铌酸锂晶体的第二大销量市场。
目前，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、Partow Technologies、 SRICO 、NGK Insulators等。其中，济南晶正在全球率先实现了铌酸锂单晶薄膜材料的商业化生产，可以提供 3/4/6英寸，厚度为300-900nm的薄膜铌酸锂晶圆；上海新硅聚合可以提供4英寸，厚度为300-600nm的薄膜铌酸 锂晶圆；厦门博威可以提供4英寸，厚度为300-500nm的薄膜铌酸锂晶圆；美国Partow Technologies可以提供 3/4/6英寸，厚度为300-1200nm的薄膜铌酸锂晶圆；美国SRICO可以提供3英寸，厚度为1000nm的薄膜铌酸锂晶 圆；日本NGK Insulators可以提供厚度为500nm的薄膜铌酸锂晶圆。
长期薄膜铌酸锂调制器市场空间或超百亿
2024年全球调制器芯片及器件市场规模将达226亿美元。根据光库科2021年报援引WinterGreen Research的数据 ，预测2024年全球调制器芯片及器件市场（包含通信、传感及其他）将增长至226亿美元。
我们认为，随相干光通信快速渗透，叠加光纤陀螺、超快激光器等非通信市场的需求后，长期全球薄膜铌酸锂调 制器市场规模有望超百亿。1）光通信领域，根据我们测算，长期全球薄膜铌酸锂调制器市场规模约59-88亿元； 2）光纤陀螺领域，根据我们测算，2024年中国铌酸锂调制器市场规模约50-67亿元；3）超快激光器领域，根据 我们测算，2024年全球铌酸锂调制器市场规模约3.21亿美元（约22亿元）。
来源：贤集网
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