1、行業定義與技術原理定義
OCS 是一種在光域內直接進行光信號交換的設備，無需進行光 - 電 - 光轉換，允許在光信號層面直接進行路由和切換。技術原理
OCS 有多種實現技術，包括 3D MEMS、液晶、直接光束偏轉 DLBS、AWGR 光波導等。例如 3D MEMS 微鏡技術，通過機械式的 MEMS 光開關，調整微鏡單元的轉角完成選路或交叉，實現光路偏轉；液晶技術則是利用液晶的電光效應與晶體光楔的級聯產生光束偏轉，將輸入的光信號交換到輸出埠。市場規模整體規模
Cignal AI 預計到 2029 年，光交換 OCS 的總潛在市場規模（TAM）將超過 16 億美元。QYResearch 調研團隊報告顯示，預計 2031 年全球全光交換（OCS）交換機市場規模將達到 20.2 億美元，未來幾年年複合增長率 CAGR 為 16.3%。細分市場
按應用細分，數據中心是 OCS 最大的下游市場，佔有 58.9% 份額。行業應用領域數據中心
谷歌率先在數據中心引入 OCS，用其替換部分骨幹 EPS，構建了可重構的網路拓撲，提升了帶寬利用率，降低了部署和維護成本。隨著 AI 的快速發展，數據中心對高帶寬、低延遲和能效的連接需求日益增長，OCS 為 AI 集群提供了可擴展可持續的解決方案。通信網路
OCS 適用於 5G 網路低時延高密度連接場景，例如華為 DC - OXC 方案支持百萬級卡規模集群，光電混合架構創新通過 CPO 與 OXC 協同降低 PUE 值至 1.1 以下，有助於提升通信網路的性能和效率。行業主要企業國際企業
全球範圍內全光交換（OCS）交換機生產商主要包括 Google、Huber+Suhner、Coherent、Calient、iPronics 等。2025 年，全球前四大廠商佔有大約 69.0% 的市場份額。國內企業
賽微電子是國內 OCS 領域的重要企業，2025 年 8 月 15 日晚間公告，旗下控股子公司賽萊克斯北京代工製造的某款 MEMS - OCS（光鏈路交換器件）通過了客戶驗證，並收到採購訂單，啟動首批 MEMS - OCS 8 英寸晶圓的小批量試生產。技術發展趨勢更快的切換速度
目前 OCS 的 ms 級切換速度仍限制了其在一些對網路性能要求較高的場景中的應用，開發更快切換速度的 OCS 技術成為未來的重要研究方向，如 UCB 團隊開發的 croosbar 架構 SiPh MEMS OCS 具有快速切換的潛力。更低的插入損耗和串擾
硅光 OCS 雖然切換速度快且成本潛力低，但存在插入損耗和串擾等問題，隨著技術的不斷進步，如採用更高效的耦合器、優化波導設計等，有望實現更低的損耗和更高的性能。
1、性能優勢：
低延時：光信號在物理層直接交換，避免了電信號處理的延遲，例如華為全光交換方案將集群網路時延降低至納秒級。
低功耗：省去光電轉換環節，以 400G 埠為例，全光交換機功耗相比傳統電交換機降低 98%。
低運營成本：動態拓撲重構能力減少了網路升級時的布線成本，例如谷歌 TPU V4 通過 OCS 實現集群擴展時無需重新部署主幹層交換機。
CSP 布局趨勢：
谷歌在 TPU V4 中大規模部署 OCS，構建由 64 個機架組成的 Super Pod，支持 3D Torus 拓撲，提升系統可用性至 75%。據 QYResearch 測算，200 萬顆 TPU 預計帶動 2.3 萬台 OCS 交換機出貨，2026 年穀歌需求即可貢獻約 110 億人民幣市場規模。
Meta 和微軟的進展：已通過 LPO 光模塊技術優化數據中心互聯；微軟 Azure AI 超級計算機採用光互聯技術，但未公開 OCS 應用細節。
2、OCS 技術方案與市場格局
主流技術路徑與代表廠商
MEMS（微機電系統）：
原理：通過微鏡陣列偏轉光路，支持大規模埠擴展。
廠商：谷歌（自研 MEMS 光開關）、Lumentum（OCS R300 平台，支持 SONiC 操作系統）。
優勢：埠擴展性強，適用於超大規模 AI 集群；賽微電子為谷歌供應 MEMS-OCS 核心組件，已啟動小批量試生產。
挑戰：多埠部署時插入損耗隨埠數增加而上升。
數字液晶技術：
原理：利用液晶電光效應實現光束偏轉，代表廠商 Coherent 的 DLX™技術已在海底網路中驗證可靠性（累計運行超 303 億小時）。
優勢：無移動部件，適合中小規模場景；騰景科技為 Coherent 供應光器件，深度受益其 OCS 訂單。
硅光集成（SiPho）：
原理：通過硅光子晶元實現光交換，iPronics 的 ONE 系列 OCS 採用可編程硅光子晶元，支持 32-256 埠擴展。
優勢：成本效益高（最低 $/ 埠），適配 AI 後端網路；中興通訊聯合曦智科技推出分散式 OCS 方案，獲 2025 世界人工智慧大會最高獎。
機器人 OCS：
原理：通過機械臂實現光纖埠間的任意連接，Telescent 的方案插入損耗 < 0.3dB，通過 NEBS 地震 Zone-4 認證。
優勢：高可靠性，適用於對穩定性要求極高的場景。
