2017年中国高端光模块市场需求分析

　　一、光模块是光电转化的核心部件

　　光通信模块（Optical transceiver）是光纤通信系统中重要的器件之一，其主要由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括光发射器件和光接收器件两部分。其中，光发射器件部分为：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号；光接收器件部分为：一定码率的光信号输入后由光探测二极管转换为电信号，经前臵放大器后输出相应码率的电信号。 简单来说，光通 信模块由光电转化器件组成，是信号在光纤中得以 实现“电- 光- 电” 传递的核心部件。作为融合通信网络中核心的组件，高速光通信模块是支撑云计算、宽带网络、数字医疗、物联网等下游产业的关键单元。

光传输过程

数据来源：公开资料整理

　　光模块本质上是将光芯片进行封装和集成，封装、测试有一定的技术门槛，尤其是高速光模块，在保证性能稳定同时还需提高良率，达到量产需要一定的技术水平。

　　二、大型数据中心建设刺激高速光模块市场快速增长

　　光模块在新兴的数据中心应用，已经成为贡献增速最快的市场。2015 年全球光器件市场规模达到 80 亿美元，主要增长来自数据中心市场，其年增长率高达26.8%，占到光器件总体市场的 1/3。

2011~2015全球光器件市场规模（单位：亿美元）

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　　一个数据中心内部有成千上万台设备，要将这些设备进行光互联，需要大量的光模块。且无论是数据中心的内部互联还是接入都需要用到光模块，未来数据中心对光模块的需求将以几何级数增加。 （1）数据中心光纤连接占比逐步提升，未来有望实现全光网连接。目前大多数数据中心采用叶脊拓扑网络布线，来代替传统的三层网络布线结构，使光纤光缆覆盖率提升至 80%，从而使交换层传输速率从 10G 增加到 40G。未来随着 100G 的普及，布线结构将进一步改变，光纤覆盖率有望提升至 100%，光模块应用位臵进一步增加。（2）机柜数量提升与连接点增加是乘数关系。下图中提到的接入层即是部署的机架的数量，其中放臵若干台服务器，最终与交换机相连。根据中小型数据中心（规模小于 3000个标准机架）、大型数据中心（大于等于 3000 小于 10000 个标准机架）、超大型数据中心（大于等于 10000 个标准机架）的标准，未来主流的大型/超大型数据中心机柜数将是现在的 3~4 倍，同时如右下图所示，每个脊层都要和叶层相连，交换机与服务器的数量是乘数关系，其将带来连接点成倍地放大，需求空间巨大。Ovum预测，2015~2020 年数据中心用光模块市场复合增速达到 20% ，而到其中高速光模块应用增速达到 45%。

三层网络布线方式

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叶脊拓扑网络布线

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　　数据中心市场主要催生对高速光模块的需求。根据预测，在数据中心市场，未来大型数据中心的集采占比将会提升至 50%，采购的光模块也将逐渐向 100G 过渡。采购集中度和需求速率不断提高。

全球大型数据中心光模块需求（单位：亿美元）

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　　三、传统电信市场升级扩容带来增量需求

　　电信领域依旧是光通信模块最重要的应用领域，目前面临着接入网、传输网全面升级的需求。

　　传输网：

　　接入内容流量的激增，迫使上游传输网扩容与升级，相应的光模块也面临升级。随着 FTTH 的大规模建设，同时视频迈向高清甚至是 4K，家庭端接入流量迅速增长；而 4G 的大规模部署带来无线接入网络流量以指数级增长。此外由于 CDN的部署，城域网流量将要高于骨干网。而目前骨干网的流量已达到百 T 级别。接入网流量激增迫使网络自下而上升级，FTTH接入/基站回传接入向 10G升级，传输网从 40G 向 100G 演进，未来骨干网将有望采用 200G/400G 系统。对应领域的光模块也面临着大量更新换代的需求。

2010~2016 移动互联网接入流量

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传输网扩容示意图

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　　FTTH建设：

　　《国务院关于印发“宽带中国”战略及实施方案的通知》中指出，到 2020 年，宽带网络全面覆盖城乡，固定宽带家庭普及率达到 70%，行政村通宽带比例超过 98%；城市和农村家庭宽带接入能力分别达到 50Mbps 和 12Mbps，发达城市部分家庭用户可达 1 吉比特每秒（Gbps）。

　　移动网建设：

　　目前，4G基站建设进入尾声，整体基站整体数量增速放缓。但随着 5G 即将来临，移动网络建设带来的光模块需求将再一次爆发。一方面，4GLTE 基站采用BBU+RRU 分部部署的方式，增加了对光模块的整体需求量，考虑上备份，单基站光模块数量达到 10 只，这一水平在 5G 时代将进一步提升，另一方面，5G高频时代下，基站数量也会显著增加，叠加效应促生巨大空间。届时，移动前传模块有望从 10G 向 25G 升级，带来整体 10G/25G 光模块市场快速增长。