光子通信的未來(lái)—光交換。跳出傳統(tǒng)電交換機(jī)的固有框架，以谷歌為代表的公司推進(jìn)對(duì)于光交換機(jī)方案的落地。采用OCS光交換增加集群的靈活性和延展性，相比與電交換，光交換打破了速率限制，同時(shí)可以大幅度降低功耗和成本。

光路交換機(jī)（OCS）：不同于傳統(tǒng)交換機(jī)，直接光路交換，無(wú)需做光電轉(zhuǎn)換。OCS的設(shè)計(jì)理念是光纖信號(hào)進(jìn)入交換機(jī)后，不再進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，而是通過(guò)光信號(hào)的波分復(fù)用、交叉連接等進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)等操作，光電轉(zhuǎn)換在服務(wù)器端進(jìn)行；同時(shí)配合3D環(huán)狀的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，OCS有效降低了通信硬件成本和功耗。使用光交換帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)包括：低時(shí)延、低網(wǎng)絡(luò)代價(jià)、低硬件成本、路由可重配、易于集群布局等。

而光交換有多種實(shí)現(xiàn)技術(shù)，其中包括3D MEMS、液晶、直接光束偏轉(zhuǎn)DLBS、AWGR光波導(dǎo)等多種形式。

MEMS的光交換也是此前谷歌的光交換機(jī)主要方案，是FAU、I/O MEMS 微鏡陣列、光纖準(zhǔn)直器等構(gòu)成。通過(guò)機(jī)械式的MEMS光開(kāi)關(guān)，調(diào)整微鏡單元的轉(zhuǎn)角完成選路或交叉，實(shí)現(xiàn)光路偏轉(zhuǎn)。

基于液晶技術(shù)LC的光交換，是由于液晶材料具備和晶體材料一樣的折射率各向異性、介電常數(shù)各向異性等物理特性，施加電壓時(shí)，液晶分子會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致液晶的雙折射系數(shù)發(fā)生變化。簡(jiǎn)而言之就是數(shù)字液晶光交交換利用液晶的電光效應(yīng)與晶體光楔的級(jí)聯(lián)產(chǎn)生光束偏轉(zhuǎn)，能夠?qū)⑤斎氲墓庑盘?hào)交換到輸出端口，完成光交換功能。相比于MEMS，用液晶來(lái)制作WSS波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)可以降低可靠性風(fēng)險(xiǎn)（MEMS微鏡轉(zhuǎn)動(dòng)頻繁損耗）。

AWGR陣列波導(dǎo)光柵路由器是一種無(wú)源光波導(dǎo)元件，可以實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)的路由和分配。AWGR具有集成度高、成本低和能耗低等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合快速可調(diào)諧光源可實(shí)現(xiàn)光交換功能。

還有光波導(dǎo)形式的光交換方案，通過(guò)波導(dǎo)拼接實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)，波導(dǎo)的光互聯(lián)通過(guò)MZI矩陣實(shí)現(xiàn)，可以最大限度降低光交換的傳輸時(shí)延，達(dá)到納秒級(jí)別。光交換有望迎來(lái)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)奇點(diǎn)。根據(jù)LightCounting預(yù)測(cè)，未來(lái)五年內(nèi)OCS的出貨量會(huì)迅速攀升，從2023年的1萬(wàn)臺(tái)左右，預(yù)計(jì)到2029年突破5萬(wàn)臺(tái)大關(guān)。2月6日，Coherent會(huì)議中也提及在2025年收到了新的光交換機(jī)(OCS)的首個(gè)客戶訂單，光交換產(chǎn)業(yè)有望加速迎來(lái)爆發(fā)奇點(diǎn)。

投資建議：光交換對(duì)于光通信行業(yè)具有很重要的意義，也是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)的有效路徑。在帶寬大幅提升，算力成本下降的背景下，光交換有望AI數(shù)據(jù)互聯(lián)的市場(chǎng)迎來(lái)良機(jī)。在干線光通信及WSS等相關(guān)的廠商在光交換技術(shù)或有更深的技術(shù)積累，比如德科立、光迅科技等。建議優(yōu)先關(guān)注在光交換OCS有深度布局的核心廠商。

重點(diǎn)關(guān)注：中際旭創(chuàng)、德科立、光迅科技、騰景科技、新易盛、天孚通信等。

風(fēng)險(xiǎn)提示：算力需求不及預(yù)期，光交換技術(shù)落地進(jìn)展不及預(yù)期。