光模块行业发展趋势与薄膜铌酸锂投资机遇-网络赌钱app下载

随着生成式人工智能热潮席卷全球，以chatgpt为代表的大语言模型应用迅速普及，数据通讯需求与日俱增。光模块作为新一代数据中心的重要组成部分，市场规模持续提升。日趋增长的数据交互量也对光模块的传输速率、功耗、成本控制提出了更高要求，催生对性能和性价比更高的光模块及相关零部件和材料的迫切需求。薄膜铌酸锂是铌酸锂晶体产业的前沿方向，使用薄膜铌酸锂制备的光调制器兼具高带宽、低损耗、低驱动电压等诸多优点，应用前景广阔。本文在参阅大量专家观点和研究报告的基础上，对光模块及薄膜铌酸锂产业发展进行深入分析研究。

一、光模块产业现状及发展趋势

（一）产业概述

光通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。相比于传统的电通信，光通信传输带宽更高、损耗更低、抗干扰能力更强。光通信是目前世界最主流的信息传输方式，相关系统也已成为重要信息基础设施。

光通信产业链可以分为上游光学材料与器件、中游光模块与设备、下游业务应用。具体来说，上游的通信材料与基础元器件厂商制造晶体、芯片等元件，中游的激光器、探测器等制造商将基础元器件与芯片整合为光模块，下游用户包括通信设备制造商（电信市场）和大型互联网企业（数据通信市场）。

光模块位于产业链中游，是光通信设备最重要的组成部分，其主要功能为光电和电光转换。光模块根据其功能可分为光发送模块、光接收模块、光转发模块和光收发一体模块。目前，主流的光模块产品多为光收发一体模块，由光发射器件（tosa，含激光器等）、光接收器件（rosa，含光探测器等）、功能电路和光/电接口等组成。光模块在信息传输过程中的工作方式为：在发射端，光模块的驱动芯片对原始电信号进行处理，驱动半导体激光器（ld）或发光二极管（led）发射出调制光信号，通过光纤传递；在接收端，收到的光信号由光探测二极管转化为电信号，经过前置放大器后输出电信号。

经中信证券测算，光模块成本结构中，光器件约占73%，电路芯片约占18%。进一步拆分，光器件成本结构中，光发射和接收组件占80%以上，其中又以各类光芯片为主要成本项。光芯片是实现光电信号转换的核心元件，其性能直接决定光通信系统的传输效率。随着光模块速度不断提升，高端光芯片在光模块成本中的占比随之增加，举例来说，低端光模块中光芯片成本占比30%，而这一比例在高端光模块中为50%。

（二）发展现状

2023年全球光模块市场规模近140亿美元，其中电信应用占56%，数据通信应用占44%。知名光模块市场分析机构lightcounting预测，受数据中心硬件设备需求增长与技术升级带动，未来5年全球光模块市场规模cagr将达11%，2027年将突破200亿美元。

上游关键零部件环节，高端光器件主要由国外供应商提供，中、高速率的光芯片技术基本由海外厂商垄断，我国25g及以上高端光芯片国产化率仅为5%。

中游光模块集成环节，产能持续向中国转移，国内企业不断通过并购重组持续提高产业集中度。lightcounting发布的2022年全球光模块top10榜单中，有7家中国光模块厂商入围，其中旭创科技荣登榜首。随着产业集中度和规模化优势不断提升，行业或将呈现强者愈强局面。

光模块的下游应用集中在电信和数据通信两大市场。电信市场作为光模块应用的传统领域，主要分为光纤接入和移动通信两大细分场景。在光纤接入领域，随着千兆光纤网络的升级需求持续增长，对光模块的需求也随之上升，这直接推动了10g pon端口建设的扩大。而在移动通信领域，随着5g网络的普及，前传、中传、回传光模块的需求预计将呈现出显著增长。近几年，数据通信市场受下游需求带动增长迅猛，其规模已经超越电信市场，成为光模块产业增长的主要动力。目前主要产品为100g、200g、400g和800g光模块，随着aigc、元宇宙等创新技术应用的快速发展，对网络带宽的需求日益增长，促使行业的头部厂家积极布局更高速率光模块，以满足未来的高带宽需求。

（三）细分领域技术趋势

目前，光模块“降本降耗”已成为最重要发展方向。光模块中的四个关键组件，驱动器、调制器、激光器以及电接口，都进行了相应的技术迭代以适应产业需求。驱动器环节，采纳线性驱动的lpo技术路径，使得数据链路中仅需使用线性模拟元件，从而有效降低模块的功耗。调制器环节，薄膜铌酸锂调制器因其所需驱动电压较低而显现出的低功耗特性，成为降低调制器功耗的关键手段。激光器环节，技术进步主要体现在提升激光器的电光转换效率和耦合效率上，旨在通过提高能量利用效率进一步降低能耗。电接口环节，通过缩短交换芯片与光引擎之间的连接距离，以及推广包括npo和cpo在内的超密集封装技术等措施，不仅可以实现更高密度的高速端口，且有助于提升系统的带宽密度。

（四）光调制器主流技术路线对比

光模块的核心部件之一是调制器，调制器与激光器连接，其主要功能是将电信号转换为可以通过光纤传输的光信号。从使用的材料来看，电光调制器主要分为硅基、磷化铟基和铌酸锂基调制器。其中，铌酸锂基调制器由于其较高的数据传输带宽和较低的驱动电压，较硅基和磷化铟基调制器展现出显著的功耗优势。然而，铌酸锂基调制器存在体积大、生产成本高等挑战，一定程度上限制了其产业化应用。