光模块及光器件领域发展概况
思瀚产业研究院 强达    2024-10-17

①光模块

光模块是光通信设备的核心部件，也是光通信系统物理层的基础构成单元之一。光模块主要由光器件（光发射器、光接收器）、功能电路和光接口等部分组成。光通信系统在信息传输过程中会经历两次信号的转换，发射端通过激光器将电信号转换为光信号，经过光纤传输至接收端，接收端通过探测器将光信号重新转换为电信号。光通信系统信号传输过程如下：

光模块的主要作用是实现光通信中的光信号和电信号之间的转换。

光模块下游领域主要为电信市场和数通市场。其中电信领域需求主要受通信技术迭代影响，通信技术的升级迭代需要靠新一代网络基础设施建设实现，因此会推动光模块的市场需求增长，如在5G 光通信系统中光模块在系统设备中成本的占比可达 50%-70%，5G 基站建设带来对前传、中传、回传光模块的增量需求。对于数通市场而言，其需求主要由全球数据流量增长、互联网厂商数据中心建设驱动，受互联网厂商资本开支影响较为明显，近年来增长势头强劲。

根据 Light Counting 数据，2022 年全球光模块市场规模为 108 亿美元，同比增长 17.39%。随着5G 建设加速和全球云厂商数据中心规模快速扩张，预计 2026 年全球光模块市场规模将达到 176 亿美元，2021 年至 2026 年复合年均增长率为 13.85%。未来，随着全球云计算、AI 快速发展，预计数据流量呈爆发式增长。根据 Light Counting 预测，数通光模块市场规模占比将从 2020 年的 55%提升至 2026 年的占比 77%。数通市场将成为光模块市场发展的主要驱动力。

②光器件

光器件是指用于发射、接收、调制、放大、分束、测量和探测光的各种元件和器材。光器件是光通信产业的基础，其性能主导着光通信网络的升级换代。按照是否需要外部电源驱动，光器件可进一步分为光无源器件和光有源器件。光有源器件需要外部能量输入，例如电子激发、电流驱动等方式来提供能量供给，其具备光信号的发射和放大能力，可产生和调制光信号，起到信号增强和调控的作用，是构成光模块的关键零部件；光无源器件不需要外部能量输入，其工作所需的能量来自于光信号本身，主要用于实现光信号的传输、分配和调制等基础功能。常见的光器件分类如下：

光有源器件：激光器、光调制器、光探测器、集成器件等。

光无源器件：光纤连接器、光隔离器、光分路器、光开关、光背板、光滤波器等。

光器件产品种类繁多，行业内企业数量众多，行业的市场化程度较高。各厂商在各自擅长的领域发挥优势，形成其在某类产品上特有的竞争优势。产品方面，中国在光无源器件产品领域竞争力较强，本土企业集中布局光连接器、光隔离器、光分路器、开关元件、光滤波器等无源光器件产品，技术和产能已逐渐达到国际水平。

在光有源器件领域，由于缺少对关键技术掌握且装备生产条件相对薄弱，国内企业主要集中在中低端细分市场，但工艺提升空间较大，在全球市场贡献产能相对较小，目前仍落后于美国、日本等发达国家。

在云数据中心应用、5G 通信网络建设需求、光纤入户接入网继续升级等因素驱动下，近年来全球光器件市场规模持续增长。根据 C&C 的统计，2021 年全球光器件市场规模达到 120 亿美元，同比增长 12%。根据 Yole 数据，预计到 2024 年，全球光通信器件市场规模将达到 187 亿美元。

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