AI算力网络正在推动相干光模块进入供需高度紧张阶段。相比传统短距数通光模块，相干光模块的技术壁垒更集中在上游核心器件，包括ITLA窄线宽可调激光器、相干DSP芯片、光隔离器及其关键材料。当前行业不是简单的下游组装产能不足，而是上游核心物料供给受限。未来几年，谁能锁定上游关键材料、芯片和光学器件，谁就能在AI跨数据中心互联和高密度光互联需求中获得更高话语权。
ITLA激光器：Lumentum占据绝对主导地位
相干光模块使用的核心激光器是ITLA，也就是窄线宽可调激光器。与传统固定波长激光器不同，ITLA具备波长动态调节能力，可以输出高纯度、高稳定性的光信号。由于相干光传输不仅识别光信号强弱，还需要利用偏振等多维度物理信息，且传输距离更长，因此对激光器稳定性的要求远高于普通短距光模块。
ITLA并不是单一激光器芯片，而是一个集成化组件。其内部包括核心激光器芯片、温控模块、波长锁定器、控制电路等多个部分。温控模块的作用类似“空调”，用于保证激光器芯片在稳定温度下工作。ITLA组件体积更大、结构更复杂、成本更高，全球具备高性能量产能力的企业数量非常有限。
在ITLA赛道中，Lumentum处于绝对主导地位。2022年完成对NeoPhotonics的收购后，Lumentum进一步拿下全球激光器市场的大部分份额。Coherent、古河、住友等企业也有相关布局，但在产品性能和市场份额上与Lumentum仍存在明显差距。当前全球多数核心设备厂商都需要向Lumentum采购相关产品。
ITLA产业链中，封装环节的技术门槛相对较低，国内具备一定参与能力；真正壁垒最高的是核心激光器芯片设计与制造。国内企业中，旭创、光迅科技、源新光电、昂纳科技等均有相关布局。旭创此前发布过nano ITLA模组，但其核心策略更偏向自研自用和供应链保障，而不是直接与Lumentum竞争核心芯片市场。目前旭创使用的核心激光器芯片大部分仍依赖外购，其主要能力集中在将外购芯片及相关元器件组装成ITLA模组，以实现降本、提升毛利和保障供应链稳定。
相干DSP：北美垂直整合厂商坚持自研
相干光模块中的DSP芯片与传统数通光模块DSP不同。传统PAM4数通DSP领域，博通优势明显；但在相干光模块DSP领域，核心参与者主要是Marvell、思科以及Ciena、诺基亚、华为等垂直整合型厂商。
Ciena、诺基亚、思科、华为等企业都坚持自研相干DSP芯片。自研DSP的意义不只是降低采购成本，更重要的是实现传输距离、频谱效率、功耗和算法能力上的差异化。相干光模块需要复杂的信号处理、纠错算法和链路补偿能力，DSP芯片是形成产品壁垒的核心环节。
Ciena在相干光模块设计能力上不存在明显问题，但其800G相干光模块所用DSP采用3纳米制程，产能受限于台积电配额。Ciena的核心产能瓶颈并不在下游工厂，而在台积电晶圆产能和上游核心物料供应。
国内厂商在相干光模块领域的优势是产品迭代速度快、生产成本低，但核心短板是DSP芯片高度依赖外购。使用外购通用DSP意味着无法对算法、功能和功耗进行深度定制，与北美拥有自研DSP的厂商相比，核心性能差距大约在20%左右。旭创已启动相干DSP流片，但流片成功并不等于具备成熟量产能力。先进制程DSP设计难度很高，即便流片成功，也仍可能与海外成熟产品存在较大差距。不过，国内头部厂商能够迈出芯片自研第一步，本身已经是重要进展。
MaxLinear也有DSP方案，但客户数量较少，年出货量级约几十万只，并且其DSP没有集成Driver和TIA，需要外挂采购。1.6T光模块分立式Driver主要由MACOM和Marvell供应，主要供给英伟达，因为英伟达1.6T DSP方案没有集成Driver，需要外挂分立式Driver。
光隔离器和石榴石材料成为第三个紧缺环节
除ITLA和DSP外，光隔离器是相干光模块产业链第三个核心紧缺环节。光隔离器生产需要用到石榴石材料，包括稀土铁石榴石、B取代铁石榴石等。虽然光隔离器厂商数量不少，但真正的壁垒集中在石榴石材料和芯片制备环节。
目前石榴石相关核心技术和产能基本掌握在日本厂商手中，住友等日本企业处于关键位置。由于该原材料产能有限，直接导致光隔离器供应不足，并进一步限制相干光模块整体产能释放。
相干光模块对光纤本身没有特殊要求，普通单模光纤即可满足80公里传输距离需求。行业中观察到光纤价格上涨，但相干光模块的核心供需瓶颈并不是光纤，而是ITLA、DSP、光隔离器等上游核心器件。
800G相干光模块供需紧张，价格锁量不锁价
800G相干光模块在近期涨价前市场价格约5000美元。本轮价格上涨主要由上游原材料和核心器件提价推动，成本最终会传导到终端产品价格。当前行业订单模式普遍倾向于锁定供应量，但不会完全锁定价格。由于可供选择的合格供应商有限，云厂商对于价格的议价能力并不强。
相干光模块属于深度定制化产品。Ciena需要根据不同云厂商的基础设施、光纤类型、传输距离和网络设备进行适配开发，因此不同客户报价并不完全一致。但整体来看，不同客户之间的价格差异不会特别大，核心仍取决于产品稀缺性、供应锁定和定制化成本。
Ciena已经采取多项措施应对供应链紧张，包括向上游供应商支付预付款、提前采购核心物料、拓展供应商数量，将原本只有2至3家的核心供应商扩展至更多合作伙伴。相关资本开支增加，核心目的并不是扩建下游组装厂，而是锁定上游核心物料供应。
当前Ciena相干光模块产能处于爬坡早期，月产能为数千个，全年产能约六七万个，占全球年出货量约三分之一。2026年全球相干光模块出货量预计约二十多万个。行业产能扩张速度受上游物料限制，即便每两年实现一次产能翻倍也非常困难。Ciena当前已经积压约60亿至70亿元未交付订单，需求端并不是核心问题，只要产品能够生产出来，销售并不困难。
国内相干光模块厂商：成本与迭代占优，核心芯片仍是短板
国内相干光模块厂商的核心优势在于快速迭代和低成本制造。相比北美厂商，国内企业在生产效率、成本控制和产品响应速度上具备优势。旭创、新易盛等企业已经在200G PD、1.6T光模块以及相干光模块相关供应链中占据重要位置。
但核心短板仍然是上游芯片和光器件。旭创在光芯片环节积累仍较薄弱，相比Lumentum等龙头，产业链地位存在明显差距。在相干光模块迭代中，拥有核心光芯片和自研DSP的企业更容易掌握利润和定价权，单纯依赖组装和模组封装的企业长期话语权有限。
国内厂商当前的战略更现实：在短期无法突破核心芯片的情况下，先布局组件、模组封装和供应链保障环节，同时通过资金、客户和规模优势推进芯片自研。未来能否完成相干DSP、ITLA核心芯片等关键环节突破，将决定国内厂商能否从制造优势升级为技术优势。
200G PD供需缺口显著，旭创和新易盛锁定上游产能
200G PD也是AI光模块产业链中的重要紧缺环节。2026至2027年，200G PD供需缺口预计在30%至40%之间，不低于EML芯片的缺口。2026年200G PD行业预期需求约2亿只，而全年交付能力预计仅1.2亿至1.4亿只。2027年行业供应能力可能提升至2.4亿至3亿只，但由于需求持续增长，供需缺口可能进一步扩大。
2026年1.6T光模块全球出货量预期约五六千万只，实际需求可能达到七八千万只，对应所需PD数量达到四五亿只量级。旭创和新易盛是200G PD头部采购客户，两家公司此前已经落地大批量采购订单，提前锁定上游产能和原材料，相关配套产能已被锁定至2027年下半年。
在普通光模块层面，无论采用EML方案还是硅光方案，接收端使用的主要仍是磷化铟PD，供应商包括MACOM和博通等。但在NPO和CPO架构中，PD不再采用分立磷化铟方案，而是直接集成在硅光芯片上，并在Tower等硅光产线中完成集成。这意味着当架构从可插拔光模块向NPO、CPO演进时，原有PD供应链也会发生变化。
谷歌2.4T相干光模块与OCS：相干技术下沉成为重要趋势
谷歌2.4T项目全部采用相干光模块，主要用于搭配OCS全光交换组网。该方案对光纤没有特殊要求，使用成熟的普通单模光纤即可，例如G652光纤。项目目前仍处于开发阶段，尚未量产，Driver和TIA设计仍在推进。
谷歌2.4T项目的模块开发方包括旭创、Coherent和Light，相关Driver和TIA芯片由Marvell供应。谷歌推进相干光模块下沉的核心目的，是适配OCS全光交换架构。OCS端口对速率更灵活，链路速率上限主要由光纤承载能力决定，而不完全受传统光模块规格限制。
相干方案除传输距离优势外，还可以利用振幅、偏振等多维度光信号参数，使单根光纤承载更多信息。与传统DR8规格1.6T光模块相比，OCS配套相干光模块的优势集中在单纤数据承载能力，可将单根光纤传输容量提升约6倍，从而减少设备端口和光纤使用量。
谷歌方案中，相干光模块与传统光模块是替代关系，主要发生在Scale-up层面，替代此前连接OCS所使用的特制光模块，不涉及Scale-out层面的替代。关于TPU V8与轻相干光模块1:1.2的配比，数据偏高，按照传统传输距离逻辑看存在一定反常，仍需后续验证。
谷歌TPU电源与液冷供应链：HVDC和SST成为新变量
谷歌硬件架构也在发生变化。V8机型新增小板卡结构，单颗TPU的四路IO端口均配置小型液冷板。V9仍处于概念设计阶段，配套芯片刚完成发布，机柜样机即将进入工程验证。V8T机型采用HDI板的概率约30%。
谷歌全系列机型，包括V8、V8T、V8I，正在逐步落地高压直流方案，电压规格覆盖0至800V，V8I细分型号采用正负400V规格。高压直流架构落地后，传统PSU电源逐步被淘汰，改用贴近主板布置的电源管理板。单块电源管理板价值可达千美元量级，台达、光宝、维谛是核心供货主体。
谷歌固态变压器SST预计2027年开启实验室小批量试产，正式量产预计在2028年。阳光电源自去年组建专项研发团队，有望在2027年切入谷歌SST实验室项目，但目前只有入围可能性，尚无落地订单和明确份额。后续项目大概率还会引入伊顿、施耐德等外资厂商共同参与。
行业处于传统PSU与HVDC并行过渡阶段，远期全机柜HVDC渗透率预计约30%，剩余70%机柜仍将沿用PSU方案。在存量PSU体系中，欧陆通供货占比约20%，主要供应5.5千瓦规格PSU。近期光宝生产事故导致部分订单临时分流至麦格米特，推动麦格米特阶段性供货份额提升。
但欧陆通、麦格米特在谷歌电源供应链中并非一线主力，更多承担替补供货和中低端PSU订单。高端11千瓦及以上PSU主要由台达等头部企业供应。随着头部厂商转向HVDC，部分低端PSU订单可能外溢给国内厂商，但高端HVDC订单原本也不属于国内厂商主要份额，因此不能简单理解为国产厂商核心业务受损。谷歌开放HVDC新供应商认证后，阳光电源入围概率较高；中恒电气具备技术实力，但现有HVDC规格与谷歌标准不完全匹配，需要针对性改型。
液冷方面，谷歌TPU服务器单柜液冷解决方案价值量因型号不同而不同：V7约7万美元，V8约8万美元，32卡V8I约5万多美元。英维克在CDU和manifold方面是一级供应商，在冷板和快接头方面是三级供应商。申菱环境在manifold方面属于三级供应商，高澜股份、思泉新材等也属于三级供应商。英维克倾向于自主生产，是少数明确不外包的供应商。
谷歌TPU与亚马逊Trainium：单芯片性能和集群扩展逻辑不同
在推理场景下，亚马逊Trainium单颗芯片性能更强，设计思路更接近英伟达；谷歌TPU则偏向单芯片相对轻量化，通过大规模集群来弥补单体性能差异。
Anthropic累计采购芯片总量不到200万颗，其中在亚马逊Trainium 3平台保留约60万至70万颗规模。目前Anthropic约65%的业务重点仍放在谷歌TPU上。Trainium单体性能虽然较强，但扩展性和组网灵活性不足。海外超过五成客户当前选型更偏向谷歌TPU，下一代Trainium是否改善组网能力仍需观察。
CPO重构产业链：台积电掌握前端，日月光承接后段
CPO正在重构传统光模块产业链。传统可插拔光模块中，光引擎是光模块公司的核心部件；而在CPO架构下，光引擎被整合到交换芯片旁边，主导权从传统光模块厂商转向晶圆代工厂、先进封装厂和系统集成厂商。
台积电在CPO产业链中处于核心位置，负责EIC和PIC晶圆制造，并通过CoWoS、COUPE等平台实现光电芯片整合封装。EIC大约采用6纳米制程，PIC大约采用65纳米工艺。台积电的COUPE平台不仅强化其EIC制造优势，也切入原本由Tower等企业主导的PIC代工市场。若客户选择台积电方案，从EIC、PIC代工到前端封装都可能在台积电体系内完成，这对Tower等PIC代工厂形成直接竞争压力。
日月光主要承担后段封装，包括wafer on substrate等环节。台积电并不会完全放弃后段工序，而是保留完成整个OE封装的能力和产能，但其核心盈利重心仍在晶圆代工和前端光电集成。日月光完成OE封装后，会加上散热片、FAU等组件，再交付给鸿海、广达、纬颖、英业达、致邦等交换机组装厂。这些厂商通过SMT等方式，将ASIC芯片、多个OE模块、风扇、散热片等集成到主板上。以112T交换机为例，若采用1.6T OE，需要在一个基板上集成72颗OE。
CPO板卡和整机集成方面，富联、伟创、广达等EMS和整机厂商承担重要角色。市面上超过九成CPO相关板卡由富联代工，富联负责将光电元器件集成至PCB主板，组装成交换机硬件。环旭电子依托日月光集团资源，未来可能承接CPO后端低毛利组装订单，但目前尚未切入CPO核心供应链，想要晋升英伟达、博通供应链二级供应商难度较大。
CPO对传统光模块厂商构成长期挑战
CPO技术演进对传统可插拔光模块产业链构成长期挑战。短期三至五年内，可插拔光模块市场不会被CPO完全取代，但五至十年维度看，传统光模块厂商必须向芯片级技术和CPO生态靠拢，否则将面临产业链地位下滑。
中际旭创、新易盛等传统光模块头部企业直接与台积电竞争难度很大，更现实的路径是“打不过就加入”：一方面承接CPO后端EMS组装业务，另一方面开发外置激光源ELS等CPO专用组件。CPO架构中高热能是重要挑战，外置激光源可以降低系统内部热压力，因此Coherent、Lumentum凭借完整光学产业链布局，在ELS赛道具备先发优势。
旭创等头部企业具备资金和技术储备，仍有转型落地可行性；二线中小光模块厂商缺乏研发资金和技术积累，更容易被行业周期和技术迭代吞噬。未来传统光模块厂商高盈利周期可能随着CPO、NPO等新架构推进而逐步收缩。
CPO量产瓶颈仍在良率，台积电良率爬坡低于规模量产要求
当前推动CPO发展的关键客户是英伟达，重点项目是Rubin Ultra。CPO量产瓶颈主要在PIC与EIC光电耦合环节的良率提升。台积电该环节良率据称已从2025年下半年的50%提升至目前的70%至75%，但距离规模量产所需的90%至95%仍有差距。相关数据属于企业商业机密，真实性仍需谨慎看待。
由于良率瓶颈，原定于2026年5月至7月的量产计划虽然仍可能启动，但产能爬坡速度会慢于预期，下游封装厂订单也将相应推迟。光电集成并非台积电传统强项，而传统光模块厂商又缺乏EIC能力，因此现阶段由台积电主导整合是产业链现实选择。
从代工选择看，CPO并非只能选择台积电。GlobalFoundries、世界先进等也在推进相关研发，AMD的CPO实验线中也有使用GlobalFoundries生产PIC晶圆进行样品开发。但由于英伟达、博通等主要客户均选择台积电，市场更倾向跟随头部客户路径，最终量产很可能向台积电集中。
产业判断：AI光通信的利润池正在向上游核心器件和先进封装迁移
相干光模块、NPO和CPO的共同趋势，是光通信产业利润池正在从传统模组组装向上游核心器件、芯片、材料和先进封装迁移。ITLA、相干DSP、光隔离器、PD、Driver、TIA、PIC、EIC、先进封装平台，以及HVDC和液冷等AI服务器配套系统，正在成为新一轮产业链竞争的核心环节。
国内厂商在光模块制造、成本控制、快速迭代和部分供应链锁定方面具备优势，但在ITLA核心芯片、相干DSP、石榴石材料、先进光电集成等环节仍存在明显短板。短期看，国内厂商仍可凭借成本和交付能力受益于AI光通信需求爆发；中长期看，能否突破核心芯片与上游材料，将决定其能否真正进入高利润环节。
2026年将是相干光模块需求爆发元年，但供给端释放并不会线性扩张。行业核心问题不是有没有需求，而是上游物料能否供应、客户能否锁定产能、厂商能否完成技术迭代。对于投资研究而言，需要把光模块订单、上游核心物料、芯片自研进度、CPO良率爬坡和谷歌/英伟达/亚马逊等终端客户架构变化放在同一张产业链图中观察。