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  因为现代通讯都是由光纤光缆传输，而终端发送和接纳都是电信号，所以两头需求有光电信号的转化设备——光模块。

  光模块由接纳部分与发射部分组成，其间发送端把电信号转化成光信号，经过光纤传送后，接纳端将光信号还原为电信号。光模块作为光电转化元器材，产品品种多，已很多使用于通讯职业和数据中心职业。当时通讯职业10G和数通职业100G产品品种最为完全，是商场主力。未来通讯职业25G/100G光模块和数通职业400光模块为下一代产品。

  光模块产品所需原资料首要包含光器材、电路芯片、PCB 以及结构件等。其间，光器材占光模块本钱到达70%+，详细看光器材，以激光器为主的发射组件就占了光器材近一半的本钱，以探测器为主的接纳组件占比到达32%，两者算计占光器材本钱为80%。

  依托5G与数据中心“新基建”两层驱动，高速光模块商场迎来迸发式增加时机。

  运营商发力5G基站建造，2019年我国已建成超越13万个5G基站，2020-2022年为5G主建造期，光模块作为5G网络的根底构成单元，广泛使用于无线G前传、中回传、传输商场等），5G驱动电信商场光模块新一轮增加。

  随同5G年代流量需求迸发增加，带动全球IDC高速开展。为满意大带宽需求，新一代数据中心网络架构表现为更多的横向流量，带来更多的互连需求。云核算巨子（亚马逊、谷歌、Facebook、微软）本钱开支已于2019Q2逐渐回暖，跟着本钱开支回暖和数据中心的代际更迭，云根底设施建造将有望迎来上升期，翻开数通光模块需求空间。国内方面，跟着国内企业上云的加快、5G商用后移动数据流量的进步，推动国内云核算巨子进步本钱开支以进步其处理数据才能。

  依据Yole最新陈述，光模块商场规划2019年到达近77 亿美元，依托5G与数据中心“新基建”两层驱动，2025年商场规划估计177亿美元。

  从细分商场看，数通（使用于IDC）用光模块增加远高于电信用光模块（7%），完成年复合增加率20%，估计2025年完成近121亿美元商场规划。

  光模块工业链遵从芯片（衬底-外延片-芯片）—器材—模块—客户流程。

  全体来看，受前史原因影响，欧美日等发达国家技能起步较早，因而专心于芯片和产品的研制，具有较大的技能优势。我国凭借着劳作力优势，在工业链的中游占有较大商场份额，我国已经成为全球光模块制造基地，从OEM、ODM形式开展为多个全球市占率抢先的光模块品牌。

  国内光模块工业，越往上游越单薄，技能壁垒越高。衬底简直独占在日美厂商手中（住友化学、AXTI等），芯片层面，越高速率光模块其光芯片本钱占比越高（如下图）。国内企业具有10G及以下中低速激光器才能，25G光芯片仅源杰半导体（DFB）、索尔思（EML）等具有供货才能，技能瓶颈较高，打破需求时刻堆集。

  中游光模块商场归于“劳作+工艺”密集型工业，因为对劳作力本钱要求较高，日美厂商没有竞赛优势，工业链进一步向国内会集。中游商场规划大，但职业竞赛厂商很多，且大部分公司会集于100G以下低速光模块封装，使用范畴更多会集于电信商场，针对具有更大使用潜力的数通商场，国内只要中际旭创（300308）具有供货才能。

  下流首要为设备商（华为、中兴等）、数据中心厂商（谷歌、亚马逊、微软、Facebook、阿里巴巴、腾讯等）、运营商等。

  全球数据流量呈快速增加态势，对传输需求逐渐进步。现在，传统光模块首要使用III-V族半导体芯片、电路芯片、光学组件等器材封装而成，本质上归于“电互联”范畴。跟着晶体管加工尺度逐渐缩小，将逐渐面对传输瓶颈。现在，关于传统的三五族半导体光芯片，25Gbps已挨近传输速率的瓶颈，进一步进步速率需求选用PAM4 等技能。跟着高速光模块在数据中心的很多运用，传统III-V 族半导体的光芯片将面对并行传输、三五族磊晶本钱昂扬等问题。在此布景下，硅光子技能应运而生，成为III-V 族半导体之外的一大挑选。

  在硅光子技能中，芯片的概念由原先的激光器芯片延伸至集成芯片。硅光芯片将多个光器材集成在同一硅基衬底上，一改以往器材分立的局势，芯片会集度大幅进步。硅光子技能首要有以下优势：

  集成度高。硅光子技能以硅作为集成芯片的衬底。硅基资料本钱低且延展性好，能够使用老练的硅CMOS 工艺制造光器材。与传统计划比较，硅光子技能具有更高的集成度及更多的嵌入式功用，有利于进步芯片的集成度。

  本钱下降潜力大。在光器材和光模块中，光芯片的本钱占比较高。传统的GaAs /InP 衬底因晶圆资料成长受限，生产本钱较高。近年来，跟着传输速率的进一步进步，需求更大的三五族晶圆，芯片的本钱开销将进一步进步。与三五族半导体比较，硅基资料本钱较低且能够大尺度制造，芯片本钱得以大幅下降。

  从开展进程看，硅光集成技能将遵从由光子集成→光电集成的开展过程，待技能老练后指向芯片内部光互联。现在，通讯范畴的硅光模块归于光子集成范畴，从制造工艺看可分为两类：单片集成与混合集成。现在已量产的硅光模块中，依据硅衬底的混合集成是首要方法。

  从商场规划上看，硅光模块商场规划增加较快。据Yole猜测，硅光模块在2018年-2024年间的复合年增加率将到达44.5%，有望从2018年的4.55亿美元增加到2024年的40亿美元，2024年占全体商场规划21%。

  ◈CISCO：收买硅光子企业Acacia（Fabless形式，硅光相干模块已向电信客户量产出货）。

  ◈利市光电：经过英国利市洛克利（Rockley）布局硅光模块，开宣布 100G AOC、100G PSM4、100G CWDM4 硅光模块，并逐渐构成量产，一起正加快推动400G硅光模块的研制工业化；

  ◈博创科技：400G QSFP-DD 数据通讯硅光模块解决计划DR4(500m)和DR4+ (2km)。另博创科技、源杰半导体、Sicoya等建立合资公司布局硅光模块，三者别离供应封装集成才能、激光器芯片、硅光芯片。

  因为传统的EML/DML信号调制方法已挨近带宽极限，对硅光来说是一次弯道超车的时机，但：硅光技能没有老练，职业技能格式仍将坚持稳定。首要表现为：

  硅光产品良率较低、传输损耗较大，硅光计划本钱优势不明显。因为InP和GaAs（III-V族资料）晶圆尺度较小，资料本钱高，加工本钱较高，业界人士期望经过大尺度、加工技能老练的硅晶圆代替InP和GaAs，可是因为硅是直接带隙资料，硅发光功率极低，若选用硅光技能来制造光模块，光源成为一个难点。别的从生产本钱、资料自身的特性考虑，硅光难以代替现有III-V族技能，特别是在长距传输中。

  未来硅光可能在相干光通讯和400G光模块（短距超高速传输）中有部分使用。比方100G硅光模块在PSM4（500m）和400G硅光模块在DR4（500m）场景下有本钱竞赛优势。

  从产品视点看，现在100G光模块对传统10G、25G光模块进行加快迭代，成为当时主力产品，未来仍将继续扩展，即便未来400G作为下一代主流产品推向商场，跟着全体商场的增量和迭代周期的存在，100G产品的需求量仍将继续扩展并坚持一段时刻。

  别的，超大规划数据中心建造引领光模块进入400G 年代，从现有技能标准来看，400G 光模块首要分为OSFP（25G PAM4*8;更合适电信；）、QSFP-DD（50G NRZ*8；合适短距数据中心）、CFP8 三种计划。当时400G模块的需求来历是云厂商，关于其超大数据中心而言，并不要求长距离传输，对能耗目标和尺度要求较高，QSFP-DD为数据中心400G光模块首选。

  从布置时刻上来看，北美数据中心2020年进入100G/400G过渡阶段，国内数据中心布置发展落后1到2年。云巨子布置400G网络后，400G相关工业链才会进入规划化布置阶段：对光模块、光纤连接器、高速PCB板等逐个晋级。

  从细分范畴电信商场看，海外厂商首要有Finisar、Lumentum、II-VI、Acacia、Oclaro等世界知名企业，其占有高端光模块商场；国内厂商聚集在无线G以下速率产品；如光迅科技、新易盛、华工正源等。

  从细分范畴数通商场看，依据2019年全球光模块商场出售状况及对光模块公司下流客户的剖析，现在国内外数通范畴（使用于IDC）具有高速光模块供货才能企业有中际旭创（300308）、海外AAOI（使用光电）和Finisar（菲尼萨）。

  光模块的小型化、低本钱以及高速率是产品迭代的首要方向，高端产品布局是企业盈余的重要一环。针对未来高速增加的数通光模块商场，400G产品是光模块厂商竞赛中心点，也是职业界占有赢利制高点的产品。依照云核算厂商布置400G数据中心规划，光模块作为400G网络相关工业链，未来5年出售额205%速度增加，2023年占有商场份额25%。以国内数通光模块龙头中际旭创为例，现在具有400G单模量产才能，首要做技能含量、赢利率均高的光模块，并且具有较高的规划效应和产品良率，毛利率坚持职业抢先。

  下流客户首要重视产品本钱、功能，即性价比，特别是云核算厂商：Facebook、AWS、微软等，其更新换代相较电信会更快，所以平等功能下本钱尤为重要。从另一个视点看，随同下一代更高速率产品的量产，低速率产品价格必然会下降（职业均价：未来逐渐将至1美元/G，乃至更低）。以100G产品为例，现在国内价格120美金-150美金，未来会继续下降，为确保必定赢利空间，有必要具有本钱控制才能，比方培育供应链完成中心原资料降本、国产代替降本、产品设计降本、依据工艺优势进步产品良率降造本钱、人力降本、规划化生产后降本等等。

  光模块归于工艺密集型职业，包括中心光学工艺、电路设计、器材及模块封装工艺等要素，Know-How高。特别高端光模块，技能壁垒很高，企业需求继续加大研制投入，重视公司具有的触及光、电层面的工艺。现在为完成光模块产品更低本钱、更高速率、更高集成度，相较于传统光模块厂商分立器材拼装，硅光技能的光模块逐渐开展起来，但硅光产品良率低、传输损耗大，未来400G硅光模块估计在DR4（500m）短距场景下有本钱竞赛优势，因而硅光技能布局也能够作为重视点之一（比方博创科技（300548）、源杰半导体），但其短期内不会因硅光技能革新对光模块职业格式产生影响。别的，工艺Know-How依靠团队，重视团队产品设计层面、工程方面的人员装备。

  进入下流头部客户供应链系统是产品具有商场竞赛力的最优表现。云数据中心是100G、400G光模块产品首要的需求方，现在能规划供货云数据中心的有中际旭创（供货Google、AWS等）、AAOI（供货Facebook、微软、AWS、Cisco等）、Finisar（供货Cisco、华为等），可重视职业界其它具有数通光模块供货才能的企业，在高速增加的商场驱动下，有望快速构成全球营收规划。

  光模块商场需求远大于供应，未来5年归于工业周期上升期，企业需求捉住职业时机，具有产线、满足产能、快速落地才能等，职业界头部下流客户也会对供货商有最低产能要求；别的，从产品设计、进一步优化、送样客户测验、小批量供货至终究量产，不确定较大，需重视企业产品详细发展。

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