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  跟着 5G、云核算、大数据、物联网等新一轮技能的商业化运用，用户对光通讯网络的带宽提出了更高的要求，光电子器材职业技能正处于晋级改造阶段，带动光模块职业向高速率化、集成化、智能化方向展开。

  高速率首要指信息传输及交流的速率。伴跟着 5G、数据中心等技能向高速率方向展开，下流光通讯商场对光传输速率、数据交流功率提出了更高的要求，处理信号卡顿、进步用户体会的要求带动了光通讯技能向高速率化方向展开。现在的光模块干流运用速率逐渐从 10G-40G 跨步到 100G-400G，职业界企业还纷繁展开 800G 技能研制以尽早完成 800G 商业化运用。

  相关陈述：北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2027年光模块职业商场前瞻及出资远景猜测陈述》

  除了进步单个波长的传输速率外，添加单光纤中传输的波长数，即波分复用技能（WDM）也得到了广泛的运用。WDM 技能是运用两个或两个以上的光波长在同一根光纤传输信息的技能。WDM 技能有以下优势：（1）添加光纤的传输容量，使一根光纤传送信息的物理极限添加一倍至数倍，节省光纤资源；（2）具有在同一根光纤中传送两个或数个非同步信号的才能，有利于数字信号和模拟信号的兼容；（3）便于进行扩容，只需替换端机和添加附加光波就可以扩容，不用铺设更多光纤、运用高速网络部件。WDM 技能的运用从主干网逐渐拓宽到城域网、接入网、数据中心和 5G 前传等范畴。运用范畴的拓宽对 WDM 技能的场景适应性、安稳性要求越来越高，在 WDM 体系的体系容量、传输间隔、设备接口特性等方面的技能水平要求也在不断进步。

  智能化首要是指带有数据确诊功用，为完成光通讯体系办理及功用检测供给依据。智能化光模块具有主动猜测寿数、验证产品规范、定位毛病、读取芯片存储信息等功用，以完成更高效的主动化、数据化办理。全球通讯工业正处于与新一代信息技能大交融的阶段，智能化是全球通讯职业展开的必然趋势。光模块的首要下流运用范畴 5G 基站、数据中心、光纤接入、消费电子、主动驾驶、工业主动化等的传统特色正在被从头界说，推进光模块向智能化方向展开。具有数据确诊功用的光模块是各厂商技能晋级换代的干流产品。

  高集成首要是指打破现有工艺及技能瓶颈，完成光模块功用集成以减轻光模块体积、分量及能耗。跟着 5G 通讯技能向海量衔接、大容量方向展开，为了完成信号全面掩盖，光通讯设备需求布局很多的光模块，光模块需求完成高密度衔接，驱动光模块向高集成化方向展开。光模块厂商致力于打破光模块产品体积分量能耗及功用元件密度的约束，高集成技能是未来职业技能展开的重要方向，光模块抢先企业纷繁投入很多本钱进行高集成技能的研制及工业化。

  硅光集成技能将是未来光模块商场展开的首要趋势，硅光集成技能是依据硅和硅基衬底资料，运用现有老练的CMOS工艺完成多种光器材的高度功用集成，具有超高速率、超低功耗、超低规划化本钱等特性的新一代技能。当时干流的光集成技能以稀有资料磷化铟作为首要资料，资料本钱贵重，难以完成大规划集成。而硅资料自身价格低价且现已老练运用于电子集成电路，资料本钱低价以及具有老练的工艺根底，合适规划化出产。而且，以磷化铟为资料的光集成技能只担任数据的交流，不触及数据的存储与处理，不利于通讯信息安全。而以硅为资料的光集成技能兼具数据的交流、存储以及处理，是下一代光通讯的技能趋势。

  高速率是光模块的未来展开必然趋势，跟着光模块向 400G、800G 乃至 1.6T等高速率演进，以Tb/s 的光纤传输速度或将成为光通讯传输速率瓶颈，而硅光子集成技能具有的超高传输速率能打破这一瓶颈，完成Pb/s 量级的传输。一起，因为硅资料价格低价且在半导体工艺中完成了老练运用，能极大地下降光模块的收购本钱及集成技能难度，打破传统光模块的本钱约束。

  到现在，硅光集成技能的研制及工业化首要集中于光模块工业链中的上游硅光芯片制作，以Intel、Luxtera 为代表的国外企业为主导，国产化率较低。

  光模块现在首要运用商场包含数通商场、电信商场和新式商场。其间数通商场是光模块增速最快的商场，现在已逾越电信商场成为榜首大商场，是光模块工业未来的干流增加点；电信商场是光模块最先发力的商场，5G 建造将大幅拉动电信用光模块需求；新式商场包含消费电子、主动驾驶、工业主动化等商场，是未来展开潜力最大的商场。光模块的下流运用广泛散布于数据中心、5G 基站及承载网、光纤接入及新式工业。

  近年来，跟着云核算、大数据、物联网、人工智能等信息技能的快速展开及加快运用，传统工业及群众日子方法的数字化改变加快。移动付出、移动出行、长途操控、高清视频直播、移动餐饮外卖、虚拟现实等的遍及，驱动数据流量和数据交汇量迎来迸发式增加。

  跟着云核算需求和数据流量的继续增加，新一代信息技能与电信、商务、金融、信息化渠道、交际等社会各行各业加快交融，信息设备衔接更丰厚、运用场景更杂乱。为了应对海量设备衔接及杂乱的运用场景，对数据的核算、存储及处理才能提出了更高的要求，并推进数据流量向集中化展开，由此推进数据中心商场规划的继续增加。

  此外，因为运用场景、数据结构杂乱化，数据处理及信息交互愈加频频，数通商场对数据中心的规划及功用集成提出了更高的要求。传统的中小型、涣散型数据中心难以满意数据中心厂商进步全体营运功率、下降能耗、节省本钱的需求，成为全球数据中心向集中化、集成化方向展开的首要推进力。国内外互联网龙头企业如谷歌、亚马逊、微软、Facebook、阿里巴巴、腾讯、华为等纷繁布局超大规划数据中心，超大规划数据中心是未来数据中心展开的首要趋势。我国在超大规划数据中心范畴布局有待进步。

  光模块作为完成数据中心内部及外部设备互联的功用性器材，数据中心的继续扩容激发了光模块商场的快速展开潜力。此外，数据中心内外部衔接所需光模块数量跟着数据中心规划的增加而增加，超大规划数据中心内外部衔接更杂乱，一般单个超大规划数据中心含有 5 万-10 万个服务器，所需光模块数量巨大，将有利于数通光模块商场的跨越式增加。

  全球通讯技能处于高速改造阶段。为了应对数据流量的增加、万物互联、全新的工业生态，第五代移动通讯技能应运而生。5G 技能比较 4G 技能具有超高速率、超大带宽传输才能、超大容量，是对 4G 技能的质的腾跃。传统的 4G 通讯设备难以满意 5G 技能的商场需求，推进了光通讯设备的晋级换代，由此推进了光模块商场的快速展开。

  光模块是 5G 网络物理层的根底构成单元，广泛运用于 5G 基站及承载网。

  为了完成更高的传输速率，5G 选用高频段频率，高频段频率信号衰减速度快，决议了 5G 基站的建造密度要大于 4G 基站的建造密度，因而，在掩盖相同区域的状况下，5G 基站的需求数量远高于 4G 基站，估计建站规划将是 4G 的1.5 到 2 倍。依据工信部数据，我国的 5G 基站数量由 2019 年的13.3 万个激增到2020年的71.8万个，其占全国移动通讯基站总数的比重也由1.7%进步到了9.1%。

  跟着 4G 基站建造速度放缓，2G、3G 基站被筛选，5G 基站建造将会成为干流。5G 基站估计从 2020 年到2024 年将坚持 46.4%的年复合增加率，其占比将由9.1%进步到 34.0%。单个 5G 基站或许需求 5-10 支光模块，5G 基站的建造需求将影响运营商对光模块的需求，进一步进步光模块制作商的产能和收入。此外，5G基站的建造也会带动运营商对主干网络的不断晋级，以匹配不断增加的数据流量。

  为了应对 5G 网络海量设备衔接、杂乱的运用场景，5G 承载网架构由 4G 的前传—回传的两级网络架构演变为前传—中传—回传三级网络架构，5G 将原 4G无线接入网功用模块从头拆分，网络架构的衔接更严密，衔接端口更杂乱，所需的光模块数量更多。

  此外，因为 5G 网络相对 4G 网络具有超高速率、超大带宽、超大容量及低时延的特色，单个 5G 基站所需的 5G 光模块的数量及速率更高。依据最早完成5G 商业化运用的韩国光模块展开状况剖析，从数量看，相对 4G 光模块，5G 光模块将呈倍数增加。5G 所需的前传光模块是 4G 时期的 3-4 倍。从速率剖析，5G光模块速率明显进步。5G 前传光模块从 4G 时期的 10G及以下晋级到 25G/50G；5G 回传光模块由 4G 时期的 10-40G 演进为100G/200G/400G，职业界开端布置800G 的光模块。5G 光模块商场有望完成量价齐升。

  从国内商场看，我国政府高度重视宽带网络及光纤接入工程建造，将光纤接入作为完成国民经济新一轮展开的根底网络工程，鼓舞光纤到户、城乡全掩盖光纤接入工程的建造。国家方针支撑推进我国光纤接入商场的迅猛展开，依据工信部数据，到 2020 年，我国光纤接入用户达 4.45亿户，到2020年12月,100MbDS及以上接入速率的固定互联网宽带接入用户数占固定宽带用户总数的89.9%。光纤接入(FTTH/O)用户规划达 4.54 亿户,占固定互联网宽带接入用户总数的 93.9%,较 2019 年末进步1.0 个百分点。光纤接入成为干流的固定宽带接入方法。

  跟着 5G、云核算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技能加快运用，推进传统工业数字化展开，数据流量呈指数级增加，传统光纤宽带网络难以满意高速化、大容量化的数据传输与处理需求，推进光纤宽带网络向高速化、大容量化展开。例如接入网由 GPON/EPON 向 10GPON 晋级；城域网正逐渐由 40G 向100G/400G 晋级；主干网进入了 100G/400G 阶段，并逐渐向 800G 布置。光纤宽带网络呈现出从 10G-40G 向 100G-400G 迈进，并开端向 800G 布置的趋势。光纤网络晋级改造为光模块的展开带来了新的机会，推进光模块工业的新一轮增加。

  以第五代通讯网络、物联网、云核算、大数据、智能电网等为代表的新一代信息技能，正成为下一轮经济展开的重要推进力气，消费电子、主动驾驶、工业主动化等范畴会伴跟着技能改造而全面迸发。在消费电子范畴，伴跟着超高速率、超大容量、海量衔接的新一代技能的展开，音频视频、在线D 感应、虚拟现实、智能穿戴工业将快速展开，消费电子年代有望全面迸发。在主动驾驶、工业主动化范畴，5G 技能的超低时延、海量衔接的特色，为完成 4G 技能无法完成的主动驾驶、工业主动化供给了或许。现在，消费电子、主动驾驶、工业主动化等新式工业还处于前期展开阶段，跟着新一代信息技能的加快演进及运用，有望迎来全面迸发。光模块作为通讯范畴的根本构成单元，有望同步迎来迸发式增加。

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