持續發力的利好加速度

我們一直都在對5G及其相關產業進行綜合報道，其目的是為大眾闡述5G應用環境里的各個環節，以求更多人了解全面的真切的5G，到底是什么。此篇我們要談的，是5G的技術鏈絡里的一個重要環節，光模塊。光模塊，部分廠商也稱其為光收發器，通常由光發射組件（合激光器）、光接收組件（合光探測器）、驅動電路和光、電接口等組成。其作用在于實現電光和光電信號的轉換。在發送端，一定速率的電信號經驅動芯片處理后驅動激光器發射出相應速率的調制光信號，通過光功率自動控制電路，輸出功率穩定的光信號。在接收端，一定速率的光信號輸入模塊后由光探測器轉換為電信號，經前置放大器后輸出相應速率的電信號。根據《5G承載光模塊白皮書》的描述，5G承載網絡一般分為城域接入層、城域匯聚層、城域核心層/省內干線，實現5G業務的前傳和中回傳功能，其中各層設備之間主要依賴光模塊實現互連。因此，在5G承載網中，光模塊是網絡物理層的基礎構成單元，廣泛應用于無線及傳輸設備，也是5G低成本、廣覆蓋的關鍵要素。

光模塊重要性的必然

光通信技術的發展離不開里程碑式的光電子器件技術突破.20世紀70年代·半導體激光器和低損耗光纖的出現開啟光纖通信的大門，80年代的DFB激光器技術，90年代的摻鉺光纖放大器（EDFA）技術，2000年的密集波分復用技術-2010年的相干通信技術都推動著光通信系統·按傳輸容量每十年翻1000倍的速度快速發展。這里要說的光模塊就是光通信技術的重中之重。

不同于以前3G和4G，5G移動通信技術不僅僅是升級換代，更是未來數字世界的驅動平臺和物聯網發展的基礎設施，將真正創建一個全聯接的新世界。為了適應大帶寬、低時延和海量連接業務，對5G承載網在帶寬、容量、時延和組網靈活性方面提出了新的需求。5G承載網架構分為前端傳輸、中段傳輸、中段回傳三部分。

首先，5G前端傳輸是城域接入層的一部分，它的典型應用場景包括光纖直連、無源WDM和有源WDM/光傳送網（OTN）/切片分組網（SPN）等。根據其網絡特點，25Gb/s彩光和灰光模塊的需求量較大。

所以，根據SG前端傳輸應用場景的實際情況，運營商部署網絡所需光模塊一般要滿足兩大要求。第一是滿足工業級溫度范圍，可靠性要求高。第二是成本要足夠低（5G光模塊總需求量預計超過4G，尤其前傳光模塊可能存在數千萬量級的需求，低成本是產業對光模塊的主要訴求之一）。從當前國內產業鏈發展情況來看，5G前傳所需要的光模塊基本已實現了量產，大部分有生產研發能力的廠商均能夠提供現貨。

同時，SG的中段回傳也對光模塊的需求非常大。要知道，5G的中段回傳覆蓋城域接入層、匯聚層與核心層，所需光模塊與現有傳送網及數據中心使用的光模塊技術差異不大，50G、100G、200G和400G光模塊產品皆有覆蓋。據了解，城域接入層將主要采用25Gb/s.50Gb/s、100Gb/s等速率的灰光或彩光模塊，城域匯聚層及核心層將較多采用100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s等速率的DWDM彩光模塊。其中50G和100G光模塊需求所占比重較大-部分運營商現在已經開始部署的5G光模塊就是此類。從國內產業鏈的供貨能力上來看，100G光模塊的生產商較多，而200Gb/s及以上速率的光模塊生產廠商較少，主要集中在光迅科技和華工正源等少數企業。

至于需要更廣域布局的400G光模塊的研發也有了新的進展。國內廠商已有400G光模塊產品出貨，支持傳輸距離在10km以內，可滿足下一代數據中心的需求，而能夠滿足SG中回傳中長距離傳輸要求的400G光模塊產品，目前大部分廠商還處于樣品階段，預計2019年下半年會逐步量產和商用。不過與100Gb/s及以下速率的光模塊相比-國內廠商的200G 、400G光模塊的研發和生產相對較弱。據統計，目前能夠生產此類光模塊的廠商旭創科技和中天科技等少數幾家公司。

對了，支持更長距離的光模塊，IEEE 802.3cn/ct目前正在制定200GbE和400GbE 40km及以上、100GbE 80km及以上傳輸距離的光接口指標，預計2020年左右制定完成。這里就不討論了。

產業的潛在價值

根據相關報道，全球互聯網流量將從2016年每月80EB增長到2022年240EB，其中無線移動流量的年復合增長率達到45%。而互聯網流量必然帶來光網絡帶寬需求的增長，互聯網流量的增長速率與光通信網絡帶寬的增長保持一致。因此，未來光電子器件市場依然向好。

而為了滿足市場對低功耗、低成本、高密度和高可靠性的需求，學術界、產業界加大了對光子集成、光電集成與硅基光子集成技術工藝的矣注與投入。光電子器件、模塊供應商通過集成可以降低封裝、耦合等制造成本;運營商用戶可以通過集成降低設備功耗、機房占用面積、以及系統開通等運營成本。

按之前的報道·預計到2020年市場規模達接近170億美元-預測的未來三年復合增長率接近20%0而根據我們三大運營商的規劃，今年必然會推進5G試商用落地，但是運營商在5G投資方面多持謹慎態度，預計投資規模在400億元左右·而網絡大規模部署的時間點大概要等到2020年。這意味著，國內廠商擁有了較為充裕的研發時間來打磨產品、降低成本，為5G的爆發準備充足的彈藥。同時在5G需求和投資額均有增加的情況下，國內光模塊廠商將有更大的機會向高端光模塊市場發

因此，全球光模塊市場占據著光電子器件中的最大份額-這個市場規模仍將快速增長，預計到2022年增至110億美元。25G光模塊產業鏈應用逐步替代10G光模塊成為主流，數據中心、無線網、接入網、傳輸網對25G光收發模塊形成了需求合力，將是一個產業的爆發力。

寫在最后：

不過我們也都知道-到目前為止-運營商并沒有開始大規模建網，集采招標亦末啟動，使得這部分光模塊的市場需求暫未上量。有行業內的預計是，2020年后光模塊的需求會大幅度提升，2021年前后會有大量需求出現。但不可否認，在電信市場，我們三大運營商作為光學設備消費大戶，其資本在光模塊上雖然投資與預期的相差有一定距離，但未來可期。