第一章 行業概況

光模塊（Optical Module）由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發射和接收兩部分。光模塊的作用就是光電轉換，發送端把電信號轉換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉換成電信號。

發射部分：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，其內部帶有光功率自動控制電路，使輸出的光信號功率保持穩定。

接收部分：一定碼率的光信號輸入模塊后由光探測二極管轉換為電信號，經前置放大器后輸出相應碼率的電信號。

圖：光模塊產品

資料來源：千際投行，資產信息網，華辰資本

結構

光模塊由光器件、功能電路和光接口組件等組成，其中核心構成器件是光收發器件，主要包括TOSA，ROSA，BOSA。光收發器件成本占光模塊60％以上：

光發射組件TOSA（Transmitter Optical Subassembly）：激光器、金屬結構件和陶瓷插芯等；

光接收組件ROSA（Receiver Optical Subassembly）：PIN或APD檢測器、前置放大器及其它結構件；

光發射接收組件BOSA（Biodirector Optical Subassembly）：激光器、檢測器、光學濾波片、金屬件、陶瓷套管和插芯。

圖：光模塊結構示意圖

資料來源：千際投行，資產信息網，華辰資本

分類

光模塊可以按照封裝方式、傳輸速率、網絡拓撲結構分類：

按封裝形式分類：光模塊可以分為1×9、GBIC、SFF、SFP、XFP、SFP＋、SFP28、CFP4、QSFP等。

按照傳輸速率分類：光模塊可以分為155Mb／s、622Mb／s、1．25Gb／s、2．5Gb／s、2．97Gb／s、4．25Gb／s、6．5Gb／s、8．5Gb／s、10Gb／s、25Gb／s、40Gb／s、100Gb／s、200Gb／s、400Gb／s等；傳輸速率是光模塊重要的技術指標，高速率是發展趨勢。

按照網絡拓撲結構分類：可以分為點對點光模塊和點對多點光模塊（PON光模塊），前者主要應用于數據中心、骨干網、城域網等；后者主要用于接入網的無源光網絡（PON）中，如GPON、EPON、10GPON等。

應用領域

（1）電信市場

光模塊在電信市場應用分為固網端和移動端：固網端從光纖接入網聯結至城域網、長途骨干網；移動端則從基站的前傳聯結到回傳、城域網、長途骨干網。

接入網（Access）：GPON→10GPON，目前主要使用有源SFP＋，FTTH場景使用無源GPON分光模塊；

城域網（Metro－Regional）：10G／40G→100G，目前主要使用SFP＋、QSFP＋，部分使用CFP等相關模塊；

骨干網（Long－haul）：100G→400G，目前主要使用CFP2等相關模塊。

圖：光模塊電信市場應用圖譜

資料來源：千際投行，資產信息網，天風證券

（2）數通市場

100G已經成為云計算數據中心主流。數據流量持續增長，數據中心大型化、扁平化趨勢推動光模塊向兩方面發展：傳輸速率需求升級、數量需求增長。目前全球數據中心光模塊需求已經10／40G光模塊向100G光模塊更迭。

全球光器件龍頭OCLARO，2016年起，Amazon、Google等北美一線云服務提供商服務器端口開始由10G向25G升級，葉、脊交換機端口由40G向100G升級，預計2018年開始部署200／400G產品。

國內廠商方面，阿里云宣傳2018將成為100G光模塊大規模應用元年，預計2019年下半年進行400G光模塊的升級。

接入層：連接服務器與底層交換機，以10GSFP或DAC模塊為主；

匯聚層：與下層交換機的連接以40GQSFP＋模塊為主；

核心層：與下層交換機的連接以100GQSFP28模塊為主。

圖：阿里云光模塊演進路徑

資料來源：千際投行，資產信息網，中信證券