导读

2017年2月，FastCompany报导了iPhone8将采用3D光学感应技术，该技术由苹果与光学科技厂商Lumentum 共同开发。当日，Lumentum CEO Alan Lowe也透露，其3D感测产品（VCSEL芯片）有望打入某移动设备大厂（苹果），未来每季营收可能从一亿多美元暴增至十亿美元。消息发出至今，Lumentum的股价涨幅达到了66.7%，作为对比，同时期纳斯达克100指数的涨幅为20.6%，一时间，VCSEL芯片受到了来自资本市场不小的关注度。

最近一段时间，我们也收到了VCSEL芯片这个细分领域的BP，所以对这个行业做一次拆分，尝试解答一下：VCSEL的特点及用途、市场规模多大、增量在哪、增速多少、竞争格局等问题。

VCSEL是什么？

首先阐述一下包括VCSEL在内的激光芯片在通信领域和消费电子3D感应中扮演的角色。在光通信领域，激光芯片发出的光是充当载体，将信息（包括图像和语音等），从一个地方传递到另一个地方。在消费电子3D感应中，激光芯片的作用是发出光信号，然后用传感器接收从物体返回的光，以此检测物体的距离，这样就能感知到物体的三维信息，同样的原理，激光芯片在很火的无人汽车和机器人领域也有应用。

再介绍下VCSEL芯片的历史。VCSEL全名为垂直共振腔表面放射激光(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)，简称面射型激光，与FP、DFB等边缘出光的激光器不同，Vcsel是一种垂直表面出光的新型激光器。VCSEL激光器最早进入商用是在1996年，被应用在光通信领域。随着消费电子的高速发展，VCSEl低功耗、低成本的优势逐渐被发现，Lumentum为代表的光器件厂商为之开拓了通信工业以外的应用，比如2008年Lumentum的VCSEL技术已经开始被应用于微软的Kinect上，比如今年Lumentum打入苹果3D感应产业链。

什么场景下的光通信会选择VCSEL作为光源？

先讨论下几种半导体激光器的区别，根据工作方式的不同，可以分为四类：VCSEL、FP（法布里-泊罗），DFB（分布式反馈）和EML（电吸收调制）。VCSEL作为光源能实现500-1000m的传输，相比之下，EML激光器能实现40km-80km的传输，但是EML激光器的价格是VCSEL的20-40倍，因此在不同场景下选择不同的激光器作为光源，对成本控制尤其重要，而短距离光通信应用和VCSEL是最为匹配的。

那么，短距离光通信的场景多吗？

多。事实上，整个光通信的发展史就是个“先远后近”的过程，相当于先把外面的高速公路建设好，再把从家门口去高速的路修好的过程。现状是长距离光通信已经相当成熟，且VCSEL无法满足长距离需求，而短距离光通信来自于光纤接入网和数据中心光互联等旺盛的需求，同时，从成本和功耗考虑，长距离激光芯片应用在短距离上，效益不好。

短距离光通信场景一——光纤接入网（即广义上的“光纤入户”）：包括光纤到路边、光纤到楼、光纤到家和光线到办公室，其特点是覆盖半径小，与VCSEL芯片500-1000m的传输距离匹配，同时，相比传统的铜缆，解决了故障率高和运维成本高的问题。2016年，我国光纤入户家庭数约1.9亿，渗透率约58%，根据中国产业信息网的预测，到2020年我国宽带总用户会达到4亿，光纤入户家庭数达到3亿，复合增长率12%。

短距离光通信场景二——数据中心的“光进铜退”：数据中心的通信也是短距离光通信的典型场景。互联网市场快速增长带来的刚性需求直接带动了IDC 市场的快速增长，其中以视频、手游为代表的大流量应用的迅速发展又进一步的刺激了IDC 市场规模的扩展，全球IDC增速20%左右，我国的增速更是接近40%，IDC市场规模的高增长必将刺激上游光器件的高增长。另一方面，在IDC领域，使用光纤替代铜缆，可以减少二氧化碳的排放，减少电力消耗，节省空间，同时对环境的影响也将实现最小化，因此光器件的渗透率也将提升。根据Light Counting 预测，全球数据中心对应的光模块市场需求快速增长，至 2021 年预计达到 49亿美元，其增速未来达到30%-50%，在我国，这个增速应该会更高。

因此，我们得出的结论是：在以光纤接入网和数据中心为代表的短距离光通信场景下，VCSEL可以凭借其成本低、功耗低等优势成为其主要光源，并且短距离光通信的需求增长很快。但是，在国内目前只有光讯科技和海信实现了10G VCSEL大规模量产供货能力，从另一个角度看，国产替代的空间是比较大的。

VCSEL在消费电子的潜力？

VCSEL 对比红外LED：红外主要波长是700nm-2500nm， 800nm以下的波长，太靠近可见光，极其容易受到太阳光的干扰，因此对光源的选择，需求是波长800nm以上，红外LED和VCSEL都可以满足这个要求。但红外LED作为光源，发散角度大，指向性比VCSEL差，另外，在光电转换效率、功耗、距离等指标上，VCSEL有较大优势，因此，3D摄像头选择VCSEL作为光源是今后的趋势。

这里值得一提的是，通常用于3D感应的VCSEL波长做到940nm效果会比较好，因为太阳光中，这块波长的数量最少，产生的干扰也最小。

玩家有哪些？

除了2017年初高调宣布进入iPhone 8产业链的Lumentum之外，FINISAR, II-VI, PhilipsPhotonics都有大规模量产VCSEL的能力，并且都是从光通信芯片领域的大企业，转型到消费电子显得较为轻松。另外，我国光通信芯片的龙头企业光讯科技也具备VCSEL芯片量产能力，但其主要精力还是放在光通信领域，三安光电在2016年也切入了VCSEL产业。国内也有纵慧光电这样的创业公司涉足VCSEL领域，根据华西股份的入股公告，2016年其估值是1.2亿。

VCSEL在智能手机中的市场空间多大？

应用在消费电子中VCSEL的单价约1.5-3美元，根据IDC的预测，2017年全球智能手机的销量约15.2亿，增速3%，我们以单价2美元计算，做关键假设智能手机出货量增速3%，同时假设2017-2019年3D感应渗透率分为10%，20%和30%，可以得出以下测算，需要提醒的是，这个测算没有考虑前置和后置对VCSEL的需求是Double的，同时规模效应下，VCSEL芯片有降价的可能性，另外，3D感应的渗透率也需要定期跟踪。

短距离光通信和消费电子带来增量，但仍需关注长期确定性

我们认为，在短距离光通信上，VCSEL作为光源有功耗和成本上的优势，甚至规模效应会进一步降低成本，因此，非常匹配短距离光通信的应用，而在光纤接入网和数据中心通信这两个短距离光通信细分领域，将给VCSEL带来不小的增量。在消费电子领域，仅考虑iPhone8带来的渗透效应，到2019年，全球智能手机上的市场规模预计可以达到9.66亿美元，复合增速78.24%。综合来看，VCSEL芯片这个领域的确是一个高增长的细分领域。

但随着2017年初市场大热，创业公司和上市公司的估值也水涨船高，Lumentum在今年公司营收增长仅11%，净利润为负的情况下（GAAP标准下），市值上涨了62%，估值提升可见一斑，想要发现VCSEL领域风险收益比好的公司并不容易，但如果对公司未来3年或以上的发展有足够的确定性，那么即便是一个现在看来不便宜的估值，拉长到3年以上的周期来看，依旧是性价比高的标的。

本文作者：群蜂资本 沈亮丞

关注领域：集成电路、消费电子、新能源汽车

“群蜂社”是一个基于互联网的，面向创业者和个人投资者的，投融资学习与实战社群平台。我们数千名“蜂友”来自各行各业，遍布全国各地。欢迎加入我们。