OCS（光交叉连接系统）产业链梳理

1、行业定义与技术原理定义

OCS 是一种在光域内直接进行光信号交换的设备，无需进行光 - 电 - 光转换，允许在光信号层面直接进行路由和切换。技术原理

OCS 有多种实现技术，包括 3D MEMS、液晶、直接光束偏转 DLBS、AWGR 光波导等。例如 3D MEMS 微镜技术，通过机械式的 MEMS 光开关，调整微镜单元的转角完成选路或交叉，实现光路偏转；液晶技术则是利用液晶的电光效应与晶体光楔的级联产生光束偏转，将输入的光信号交换到输出端口。市场规模整体规模

Cignal AI 预计到 2029 年，光交换 OCS 的总潜在市场规模（TAM）将超过 16 亿美元。QYResearch 调研团队报告显示，预计 2031 年全球全光交换（OCS）交换机市场规模将达到 20.2 亿美元，未来几年年复合增长率 CAGR 为 16.3%。细分市场

按应用细分，数据中心是 OCS 最大的下游市场，占有 58.9% 份额。行业应用领域数据中心

谷歌率先在数据中心引入 OCS，用其替换部分骨干 EPS，构建了可重构的网络拓扑，提升了带宽利用率，降低了部署和维护成本。随着 AI 的快速发展，数据中心对高带宽、低延迟和能效的连接需求日益增长，OCS 为 AI 集群提供了可扩展可持续的解决方案。通信网络

OCS 适用于 5G 网络低时延高密度连接场景，例如华为 DC - OXC 方案支持百万级卡规模集群，光电混合架构创新通过 CPO 与 OXC 协同降低 PUE 值至 1.1 以下，有助于提升通信网络的性能和效率。行业主要企业国际企业

全球范围内全光交换（OCS）交换机生产商主要包括 Google、Huber+Suhner、Coherent、Calient、iPronics 等。2025 年，全球前四大厂商占有大约 69.0% 的市场份额。国内企业

赛微电子是国内 OCS 领域的重要企业，2025 年 8 月 15 日晚间公告，旗下控股子公司赛莱克斯北京代工制造的某款 MEMS - OCS（光链路交换器件）通过了客户验证，并收到采购订单，启动首批 MEMS - OCS 8 英寸晶圆的小批量试生产。技术发展趋势更快的切换速度

目前 OCS 的 ms 级切换速度仍限制了其在一些对网络性能要求较高的场景中的应用，开发更快切换速度的 OCS 技术成为未来的重要研究方向，如 UCB 团队开发的 croosbar 架构 SiPh MEMS OCS 具有快速切换的潜力。更低的插入损耗和串扰

硅光 OCS 虽然切换速度快且成本潜力低，但存在插入损耗和串扰等问题，随着技术的不断进步，如采用更高效的耦合器、优化波导设计等，有望实现更低的损耗和更高的性能。

1、性能优势：

低延时：光信号在物理层直接交换，避免了电信号处理的延迟，例如华为全光交换方案将集群网络时延降低至纳秒级。

低功耗：省去光电转换环节，以 400G 端口为例，全光交换机功耗相比传统电交换机降低 98%。

低运营成本：动态拓扑重构能力减少了网络升级时的布线成本，例如谷歌 TPU V4 通过 OCS 实现集群扩展时无需重新部署主干层交换机。

CSP 布局趋势：

谷歌在 TPU V4 中大规模部署 OCS，构建由 64 个机架组成的 Super Pod，支持 3D Torus 拓扑，提升系统可用性至 75%。据 QYResearch 测算，200 万颗 TPU 预计带动 2.3 万台 OCS 交换机出货，2026 年谷歌需求即可贡献约 110 亿人民币市场规模。

Meta 和微软的进展：已通过 LPO 光模块技术优化数据中心互联；微软 Azure AI 超级计算机采用光互联技术，但未公开 OCS 应用细节。

2、OCS 技术方案与市场格局

主流技术路径与代表厂商

MEMS（微机电系统）：

原理：通过微镜阵列偏转光路，支持大规模端口扩展。

厂商：谷歌（自研 MEMS 光开关）、Lumentum（OCS R300 平台，支持 SONiC 操作系统）。

优势：端口扩展性强，适用于超大规模 AI 集群；赛微电子为谷歌供应 MEMS-OCS 核心组件，已启动小批量试生产。

挑战：多端口部署时插入损耗随端口数增加而上升。

数字液晶技术：

原理：利用液晶电光效应实现光束偏转，代表厂商 Coherent 的 DLX™技术已在海底网络中验证可靠性（累计运行超 303 亿小时）。

优势：无移动部件，适合中小规模场景；腾景科技为 Coherent 供应光器件，深度受益其 OCS 订单。

硅光集成（SiPho）：

原理：通过硅光子芯片实现光交换，iPronics 的 ONE 系列 OCS 采用可编程硅光子芯片，支持 32-256 端口扩展。

优势：成本效益高（最低 $/ 端口），适配 AI 后端网络；中兴通讯联合曦智科技推出分布式 OCS 方案，获 2025 世界人工智能大会最高奖。

机器人 OCS：

原理：通过机械臂实现光纤端口间的任意连接，Telescent 的方案插入损耗 < 0.3dB，通过 NEBS 地震 Zone-4 认证。

优势：高可靠性，适用于对稳定性要求极高的场景。