（1）光模块简介：光模块是用于交换机与设备之间传输的载体，是光纤通信系统中的核心器件。光模块的主要功能是在光通信网络中实现光电信号的转换，主要包括光信号发射端和接收端两大部分。光端机、光纤收发器、交换机、光网卡、光纤路由器、光纤高速球机、基站、直放站等设备的光口板都配置有对应的光模块。
光模块发射端的主要作用是将电信号转化为光信号，接收端则将光信号转换成为电信号。同时，发射端与接收端均需与传输介质——光纤对准耦合，才能实现光电信号的收发、转换，这就要求发射端、接收端以特殊工艺分别封装成TOSA（Transmitter Optical Sub Assembly，光发射组件）和ROSA（Receiver Optical Sub Assembly，光接收模块）。一般ROSA中封装有分光器、光电二极管（将光压装换成电压）和跨阻放大器（放大电压信号），TOSA中封装有激光驱动器、激光器和复用器等。
图 光模块结构（上）及其简易原理图（下）
TOSA、ROSA和电芯片是光模块中成本比重最高的三个部分，分别占35%、23%和18%。TOSA和ROSA中的技术壁垒主要在于两方面：光芯片和封装技术。TOSA和ROSA中的光芯片是光模块的核心元件，成本占比接近50%，且有提升趋势。光芯片分为有源光芯片和无源光芯片。有源光芯片包括发射端的激光器芯片和接收端的探测器芯片。其中，激光器芯片价值占比大，技术壁垒高，是光模块核心中的核心。
图 光模块成本拆分
激光器主要分为EML（电吸收调制激光器，基于磷化铟）、VCSEL（垂直腔面发射激光器，基于坤化镓）、DFB（分布式反馈激光器，基于磷化铟）三种类型。其中VSCEL是面发射型激光，主要用于500米内短距离传输。而EML、DFB均为边发射型，两者区别在于EML为外调制光（由外电路控制激光的通断），而DFB为直接调制（直接控制激光的开关）。EML主要用于远距离高速率传送，DFB主要用于接入网、传输网、无线基站和数据中心等中长距离传输。
表 光模块激光器对比
（2）国内优势在于器件封装，短板在于高端光芯片和电芯片：国内设备厂商依靠器件封装优势在全球份额世界领先。但目前在技术门槛较高的高端光芯片领域依然落后于国际领先水平，仍由国外厂商主导。高端光通信芯片与器件国产化率不足10%，25Gbps及以上高速率光芯片国产化率更是仅3%左右。目前国内仅拥有10Gbps速率及以下的激光器、探测器、调制器芯片的量产能力，10Gbps速率及以下的国产化率约50%。VCSEL、DFB、EML等高速率芯片仍然严重依赖进口，主要由美国、日本厂商主导。电芯片更是完全依赖进口。
在集成后的光模块市场，头部企业的全球市占率较为分散，菲尼萨领先，其2017年的市占率为14.8%；目前国内领先的企业是光迅科技，全球市占率约5.6%，该公司公司10G的DFB和EML均已量产，25G的DFB有望近期实现量产。
图 2017年光模块及光、电芯片国产化率情况
（3）光模块需适应场景要求进行选择，前传需采用工业级光模块，需求量预计将达数千万量级：由于5G前传、中传和回传在速率容量、传输距离、工作环境、光纤资源和同步特性等方面对光模块的需求不同，同时5G光模块在传输距离、调制方式、工作温度和封装等方面存在不同方案，因此光模块需结合应用场景、成本等因素适需选择。前传光模块由于涉及室外应用，需要工业级光模块（-40-85℃）；中传和回传光模块应用于散热条件好的机房环境，可采用商业级光模块。
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