一、光模塊是光電轉化的核心部件

　　光通信模塊（Optical transceiver）是光纖通信系統中重要的器件之一，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射器件和光接收器件兩部分。其中，光發射器件部分為：輸入一定碼率的電信號經內部的驅動芯片處理后驅動半導體激光器（LD）或發光二極管（LED）發射出相應速率的調制光信號；光接收器件部分為：一定碼率的光信號輸入后由光探測二極管轉換為電信號，經前臵放大器后輸出相應碼率的電信號。 簡單來說，光通 信模塊由光電轉化器件組成，是信號在光纖中得以 實現“電- 光- 電” 傳遞的核心部件。作為融合通信網絡中核心的組件，高速光通信模塊是支撐云計算、寬帶網絡、數字醫療、物聯網等下游產業的關鍵單元。

光傳輸過程

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　　光模塊本質上是將光芯片進行封裝和集成，封裝、測試有一定的技術門檻，尤其是高速光模塊，在保證性能穩定同時還需提高良率，達到量產需要一定的技術水平。

　　二、大型數據中心建設刺激高速光模塊市場快速增長

　　光模塊在新興的數據中心應用，已經成為貢獻增速最快的市場。2015 年全球光器件市場規模達到 80 億美元，主要增長來自數據中心市場，其年增長率高達26.8%，占到光器件總體市場的 1/3。

2011~2015全球光器件市場規模（單位：億美元）

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　　一個數據中心內部有成千上萬臺設備，要將這些設備進行光互聯，需要大量的光模塊。且無論是數據中心的內部互聯還是接入都需要用到光模塊，未來數據中心對光模塊的需求將以幾何級數增加。 （1）數據中心光纖連接占比逐步提升，未來有望實現全光網連接。目前大多數數據中心采用葉脊拓撲網絡布線，來代替傳統的三層網絡布線結構，使光纖光纜覆蓋率提升至 80%，從而使交換層傳輸速率從 10G 增加到 40G。未來隨著 100G 的普及，布線結構將進一步改變，光纖覆蓋率有望提升至 100%，光模塊應用位臵進一步增加。（2）機柜數量提升與連接點增加是乘數關系。下圖中提到的接入層即是部署的機架的數量，其中放臵若干臺服務器，最終與交換機相連。根據中小型數據中心（規模小于 3000個標準機架）、大型數據中心（大于等于 3000 小于 10000 個標準機架）、超大型數據中心（大于等于 10000 個標準機架）的標準，未來主流的大型/超大型數據中心機柜數將是現在的 3~4 倍，同時如右下圖所示，每個脊層都要和葉層相連，交換機與服務器的數量是乘數關系，其將帶來連接點成倍地放大，需求空間巨大。Ovum預測，2015~2020 年數據中心用光模塊市場復合增速達到 20% ，而到其中高速光模塊應用增速達到 45%。

三層網絡布線方式

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葉脊拓撲網絡布線

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　　數據中心市場主要催生對高速光模塊的需求。根據預測，在數據中心市場，未來大型數據中心的集采占比將會提升至 50%，采購的光模塊也將逐漸向 100G 過渡。采購集中度和需求速率不斷提高。

全球大型數據中心光模塊需求（單位：億美元）

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　　三、傳統電信市場升級擴容帶來增量需求

　　電信領域依舊是光通信模塊最重要的應用領域，目前面臨著接入網、傳輸網全面升級的需求。

　　傳輸網：

　　接入內容流量的激增，迫使上游傳輸網擴容與升級，相應的光模塊也面臨升級。隨著 FTTH 的大規模建設，同時視頻邁向高清甚至是 4K，家庭端接入流量迅速增長；而 4G 的大規模部署帶來無線接入網絡流量以指數級增長。此外由于 CDN的部署，城域網流量將要高于骨干網。而目前骨干網的流量已達到百 T 級別。接入網流量激增迫使網絡自下而上升級，FTTH接入/基站回傳接入向 10G升級，傳輸網從 40G 向 100G 演進，未來骨干網將有望采用 200G/400G 系統。對應領域的光模塊也面臨著大量更新換代的需求。

2010~2016 移動互聯網接入流量

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傳輸網擴容示意圖

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　　FTTH建設：

　　《國務院關于印發“寬帶中國”戰略及實施方案的通知》中指出，到 2020 年，寬帶網絡全面覆蓋城鄉，固定寬帶家庭普及率達到 70%，行政村通寬帶比例超過 98%；城市和農村家庭寬帶接入能力分別達到 50Mbps 和 12Mbps，發達城市部分家庭用戶可達 1 吉比特每秒（Gbps）。

　　移動網建設：

　　目前，4G基站建設進入尾聲，整體基站整體數量增速放緩。但隨著 5G 即將來臨，移動網絡建設帶來的光模塊需求將再一次爆發。一方面，4GLTE 基站采用BBU+RRU 分部部署的方式，增加了對光模塊的整體需求量，考慮上備份，單基站光模塊數量達到 10 只，這一水平在 5G 時代將進一步提升，另一方面，5G高頻時代下，基站數量也會顯著增加，疊加效應促生巨大空間。屆時，移動前傳模塊有望從 10G 向 25G 升級，帶來整體 10G/25G 光模塊市場快速增長。