一. 驱动逻辑

OCS应用场景和客户接受度持续拓宽，Lumentum（LITE）先前大幅上调2027-28年需求指引。

谷歌为全球OCS最大商用厂商，主要用于其TPU集群Spine层，替代传统电交换机+光模块方案。

SemiAnalysis最新提出，谷歌下一代TPU集群3D Torus向6D Torus架构升级，将带动OCS数量翻倍提升。

二. OCS概览

OCS（光电路交换机）是一种通过纯光信号路径切换，实现数据路由与转发的全光层交换设备。

其本质是光开关矩阵，直接对光信号进行物理路径的动态调整，全程无需传统电交换机的光-电-光转换。

2.1 核心优势

（1）超低延迟：无需光电转换，单跳时延10-100纳秒，仅为电交换的1/100（1-10微秒）。

（2）低功耗：无DSP、交换芯片等高功耗组件，整体功耗约为同规模电交换机的1/5–1/10。

（3）协议透明：不依赖特定传输协议，可同时承载以太网、IB等多种业务，适配异构算力集群。

（4）高带宽：对光信号的波长、调制格式完全透明，更高速率无需更换硬件即可平滑升级，带宽扩展性强。

三. OCS四大技术路线

3.1 MEMS（微机电系统）方案

（1）介绍：当前主流方案，技术成熟度高；由Lumentum主导，谷歌为最大商用厂商（Apollo架构）。

（2）原理：通过电压驱动MEMS微镜阵列的微小反射镜，控制偏转角度，从而改变光的反射路径。

3.2 DLC（数字液晶）方案

（1）介绍：全固态无运动部件方案，理论寿命长；由Coherent主导，但因胶水可靠性等问题，谷歌26Q2订单不及预期。

（2）原理：通过施加电场，利用液晶分子电光效应改变光偏振态，再结合偏振分光晶体实现光束偏转。

3.3 压电陶瓷（DLBS/光束偏转）方案

（1）特点：光路切换速度优于MEMS与DLC方案，无镜面反射带来的光学损耗；当前处于商业化初期，由Polatis主导。

（2）原理：压电陶瓷驱动准直器阵列，通过电致伸缩效应实现光束偏转。

3.4 硅光波导方案

（1）特点：切换速度最快，集成度高，可与CPO技术深度协同，目前处于原型验证阶段。

（2）原理：在硅光芯片上制备光波导阵列，通过热光效应或载流子色散效应改变波导折射率，结合微环谐振器实现光束路径切换。

四. 交换网络架构

数据中心传统网络架构为三层架构（Spine-Leaf-ToR），当前AI算力集群主要采用叶脊（Spine-Leaf）扁平化CLOS架构：

4.1 Spine层（脊层）

（1）定位：网络拓扑顶层，互联所有Leaf层交换机，形成全网流量枢纽。

（2）功能：不直连服务器，专注跨Leaf节点流量转发，同时承担跨数据中心、外部流量互通，是Scale-Out横向扩展核心。

4.2  Leaf层（叶层）

（1）定位：网络接入层，主流采用机柜架顶式部署，是Scale-Up纵向扩展核心。

（2）功能：提供高密度端口，下联单机柜内所有服务器、存储节点，上联Spine层，承担单机柜流量的接入、汇聚与转发。

4.3 CPO/OCS应用场景

（1）CPO：用于Leaf层，作为柜内短距高互联，大幅降低传输损耗、提升带宽密度。

（2）OCS：用于Spine层，作为跨域长距互联，解决机房动态拓扑调度需求，如多集群互联（DCI）。

五. 国内布局厂商

腾景科技：主营精密光学元组件，覆盖OCS的MEM、液晶两大技术路线；OCS光学模组通过Coherent间接供应谷歌。

德科立：主营光电子器件，负责Lumentum、谷歌的OCS部分代工业务，与欧洲iPronics联合研发硅基光波导OCS。

赛微电子：主营MEMS晶圆制造，瑞典子公司Silex代工谷歌OCS的MEMS微镜阵列芯片。

光库科技：主营FAU等光通信器件，收购武汉捷普布局OCS整机代工，及WSS（波长选择开关）等MEMS路线核心器件。

炬光科技：主营半导体激光元器件，为OCS设备提供透镜、精密V型槽阵列等光学元件，适配MEMS路线的光路准直需求。

凌云光：主营机器视觉及光通信产品，代理Polatis压电陶瓷路线OCS，预计近期将承接其部分代工业务。