光模塊是光通信中的重要組成器件之一

（文章來源：樂晴智庫）

知名光通信市場調研機構Dell'Oro Group近期指出，中國的光模塊供應商市場在全球的市場占比將超過50%，有望主導2020年全球市場。同時，2020年將首次出現5家中國廠商同時進入全球前十，分別是中際旭創(chuàng)、海信寬帶、光迅科技、華工正源和新易盛。隨著5G基礎設施與數據中心的加快建設對光模塊產業(yè)的需求增長，國內光模塊產業(yè)將完成從低速向高速產業(yè)升級的過程，有望實現量價齊升帶來行業(yè)高景氣延續(xù)。

根據LightCounting數據顯示，2016-2021年全球光模塊市場規(guī)模逐年上漲，同比增速平均保持在9%。隨著全球數據量的增加，光模塊向著超高數據，全球光模塊市場規(guī)模不斷增大，預計到2024年全球光模塊市場規(guī)模將超過150億美元、超高速和超大容量發(fā)展。

相比于4G時代，5G無線光模塊將在整個光模塊市場中占據更重要的地位，5G將成為光模塊行業(yè)發(fā)展的下一個風口。5G無線通信所具備的高帶寬、低時延、大連接的特點對光模塊的功能和性能提出了更高的要求，將推動光模塊、光電子芯片技術的進步。

光模塊是光通信的核心器件。在光纖通信中，光模塊的作用很重要，它主要完成光電轉換和電光轉換，把發(fā)送過來的電信號轉換成光信號；通過光纖再把光信號轉換成電信號進行傳輸。其主要由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括光發(fā)射器件和光接收器件兩部分。

光模塊利用半導體材料（例如InP系和GaAs系等）內部能級躍遷過程伴隨的光子的產生和吸收，進而實現光電信號的相互轉換的電子元器件。光芯片速率越高，光纖通信系統(tǒng)的傳輸效率越高，但研發(fā)、量產的難度也越高。高速光芯片提高傳輸速率并確保信號質量，控制激光器開啟與關閉頻率的難度提升。

光模塊可分為光收發(fā)模塊(10G/25G/100G/400G)、光放大器模塊(EDFA、Raman)、動態(tài)可調模塊(WSS、MCS、OXC)、性能監(jiān)控模塊(OPM、OTDR)。依據摩爾定律，光模塊的小型化、低成本以及高速率是產品迭代的主要方向。模塊的使能技術可分為封裝技術和光/電器件技術。光模塊所需的封裝技術大部分可借鑒現有的成熟技術。

光模塊在5G新架構中的地位和需求提升巨大。面向5G承載，25/50/100Gb/s新型高速光模塊將逐步在前傳、中傳和回傳接入層引入，N×100/200/400Gb/s高速光模將在回傳匯聚和核心層引入。光模塊需求的兩大來源是數通市場和電信市場。我國電信市場在全球僅次于美國，數通市場也在高速成長中。光通信產業(yè)鏈從芯片-組件-模組-系統(tǒng)中，越往下游競爭力越強，芯片領域是當前瓶頸。

光收組件如TOSA和ROSA的價值占比最高，約占73%的價值量，而在光收發(fā)組件中–實現電光轉換的激光器（DFB）和光電轉換的探測器（APD）等芯片器件占據近80%的價值量–各類元器件成本及封裝成本等占據20%價值量。光模塊產業(yè)鏈主要為光芯片-光器件-光模塊-光設備。其中光模塊環(huán)節(jié)位于產業(yè)鏈偏后端，主要起到設計、集成、封裝、測試的作用。

光模塊的上游是光芯片與光器件，下游是通信設備商，最終產品應用到數據中心與電信市場。以華為、中興通訊和烽火通信為代表的下游光網絡設備商的份額占據全球市場的半壁江山。全球光模塊廠商集中度提升，國內光模塊份額逐步加大。中低端產品基本完成國產替代，高端產品初具雛形。5G光模塊市場格局逐步明晰，前傳以國內廠商為主。

400G光模塊主要有CFP8、COBO、OSFP以及QSFP-DD四種封裝形式。CFP8最早推出，內置16顆激光器，成本較高，體積較大，而且能耗較大，發(fā)熱嚴重，是為了初期滿足400G需求推出。

而OSFP和QSFP-DD封裝體積較小，可以部署的密度較大，而且功耗小，支持熱插拔，顯著優(yōu)于CFP8，而且QSFP-DD支持向下兼容。COBO形式的光模塊焊接在電路板上，不支持熱插拔，出現問題時檢修難度較大。因此400G時代的主流光封裝的光模塊模塊將是OSFP以及QSFP-DD。

在5G建設國內光芯片企業(yè)沒有大幅突破技術壁壘的情況下，相關光芯片需求遠大于供給，芯片能夠享受溢價，光模塊價格相比4G也會有大幅的提升。

2019年起至今，基站基建板塊市場已經超預期顯現。5G時期流量基建拉動效應更大。到了5G時代，光模塊的需求量將超過4G時代，5G的需求將為無線光模塊市場注入新的動力并進一步增大該細分市場的空間。受益數據中心資本開支的增加和5G大規(guī)模的資本開支增加，未來三年光模塊的市場需求將被拉動。
（責任編輯：fqj）