第一章 行業(yè)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(fā)射和接收兩部分。光模塊的作用就是光電轉(zhuǎn)換，發(fā)送端把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過光纖傳送后，接收端再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

發(fā)射部分：輸入一定碼率的電信號(hào)經(jīng)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)芯片處理后驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器（LD）或發(fā)光二極管（LED）發(fā)射出相應(yīng)速率的調(diào)制光信號(hào)，其內(nèi)部帶有光功率自動(dòng)控制電路，使輸出的光信號(hào)功率保持穩(wěn)定。

接收部分：一定碼率的光信號(hào)輸入模塊后由光探測(cè)二極管轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng)碼率的電信號(hào)。

圖：光模塊產(chǎn)品

資料來源：千際投行，資產(chǎn)信息網(wǎng)，華辰資本

結(jié)構(gòu)

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(gòu)成器件是光收發(fā)器件，主要包括TOSA，ROSA，BOSA。光收發(fā)器件成本占光模塊60％以上：

光發(fā)射組件TOSA（Transmitter Optical Subassembly）：激光器、金屬結(jié)構(gòu)件和陶瓷插芯等；

光接收組件ROSA（Receiver Optical Subassembly）：PIN或APD檢測(cè)器、前置放大器及其它結(jié)構(gòu)件；

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

圖：光模塊結(jié)構(gòu)示意圖

資料來源：千際投行，資產(chǎn)信息網(wǎng)，華辰資本

分類

光模塊可以按照封裝方式、傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)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(shù)指標(biāo)，高速率是發(fā)展趨勢(shì)。

按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類：可以分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光模塊和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)光模塊（PON光模塊），前者主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)等；后者主要用于接入網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）中，如GPON、EPON、10GPON等。

應(yīng)用領(lǐng)域

（1）電信市場(chǎng)

光模塊在電信市場(chǎng)應(yīng)用分為固網(wǎng)端和移動(dòng)端：固網(wǎng)端從光纖接入網(wǎng)聯(lián)結(jié)至城域網(wǎng)、長(zhǎng)途骨干網(wǎng)；移動(dòng)端則從基站的前傳聯(lián)結(jié)到回傳、城域網(wǎng)、長(zhǎng)途骨干網(wǎng)。

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

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

骨干網(wǎng)（Long－h(huán)aul）：100G→400G，目前主要使用CFP2等相關(guān)模塊。

圖：光模塊電信市場(chǎng)應(yīng)用圖譜

資料來源：千際投行，資產(chǎn)信息網(wǎng)，天風(fēng)證券

（2）數(shù)通市場(chǎng)

100G已經(jīng)成為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心主流。數(shù)據(jù)流量持續(xù)增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心大型化、扁平化趨勢(shì)推動(dòng)光模塊向兩方面發(fā)展：傳輸速率需求升級(jí)、數(shù)量需求增長(zhǎng)。目前全球數(shù)據(jù)中心光模塊需求已經(jīng)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(wù)提供商服務(wù)器端口開始由10G向25G升級(jí)，葉、脊交換機(jī)端口由40G向100G升級(jí)，預(yù)計(jì)2018年開始部署200／400G產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)廠商方面，阿里云宣傳2018將成為100G光模塊大規(guī)模應(yīng)用元年，預(yù)計(jì)2019年下半年進(jìn)行400G光模塊的升級(jí)。

接入層：連接服務(wù)器與底層交換機(jī)，以10GSFP或DAC模塊為主；

匯聚層：與下層交換機(jī)的連接以40GQSFP＋模塊為主；

核心層：與下層交換機(jī)的連接以100GQSFP28模塊為主。

圖：阿里云光模塊演進(jìn)路徑

資料來源：千際投行，資產(chǎn)信息網(wǎng)，中信證券