光器件是光网络传输的关键元素，是构成光模块的重要组件，光器件分为有源器件和无源器件。 有源光器件是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件，是光传输系统的心脏，主要包括半导体发光二极管（LED）、激光二极管（LD）、光电二极管（PIN）、APD、掺铒光纤放大器（EDFA）、拉曼光放大器及调制器等。无源光器件是光通信系统中需要消耗一定能量但没有光电或电光转换的器件，是光传输系统的关键节点，主要包括光纤连接器、耦合器、波分复用器、光开关、光衰减器和光隔离器等。

光器件是光通信的核心元器件

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光器件按功能划分

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光器件按是否外加电源分为光有源器件和光无源器件

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　　光模块由光电子器件、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。 光模块的作用就是光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。光模块按功能可分为光接收模块，光发送模块，光收发一体模块和光转发模块等。光收发一体化模块主要功能是实现光电/电光变换，包括光功率控制、调制发送，信号探测、 I-V 转换以及限幅放大判决再生功能。光模块为远距离的通信链路传输提供了可行的解决方案，是满足当今网络架构性能要求的关键元器件，它们不仅提高了网络覆盖的灵活性，在发生故障的情况下也更易于更换组件。

光模块的组成部分

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光收发一体模块图

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　　光模块产业是光通信行业的重要分支，在数据中心、传输网、移动宽带等领域发挥重要作用。光模块生产的完整过程是将光芯片和其他组件先制造成为光器件，然后再将光器件封装为一个光模块。从光模块子产业链来看，光模块行业的上游主要包括光芯片行业、光器件行业、集成电路芯片行业和 PCB 行业，光模块行业下游主要是通信设备制造商和通信运营商。行业的上游产业发展成熟，供应商较多，其中高端光器件主要由国外供应商提供；集成电路芯片主要有激光驱动器和限幅放大器，可提供此类芯片的供应商分布在全球多个地区； PCB 属于充分竞争的市场。光模块产品的应用领域涵盖了数据宽带、电信通讯、 Fttx、数据中心、安防监控和智能电网等行业。

光模块子产业链

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　　光器件行业产品种类繁多，不同产品领域的竞争格局具有较大差异。 光电子器件每一种类别下会产生上百种产品型号，它们之间还能组合成各种各样的模块、子系统等，因此专业化分工来研发、生产和销售各种光电子器件已成为行业的特点。由于各个企业所掌握的技术特点和销售渠道不同，他们在不同产品领域的竞争地位也不尽相同。在低端器件领域如光纤耦合器、连接器、低速收发模块等的生产厂商较多，竞争很激烈。在技术含量较高的高端模块和子系统领域，如DWDM 器件、 40Gbit/s 以上光收发模块、 ROADM 子系统等， 生产厂商相对较少， 具备较强自主研发能力的厂商在竞争中占据有利位置。

　　随着光通信行业的快速发展，全球光模块行业的竞争格局逐渐呈现出行业集中度上升和向发展中国家转移的特点。 从产业链上来看，光通信模块企业不断进行并购重组，垂直整合产业链，行业集中度进一步提高；从区域发展角度来看，随着经济全球化以及中国等发展中国家光通信产业的快速发展，国际上主要的光通信模块生产商逐步将制造基地向以中国为代表的发展中国家转移，在国家产业政策的支持下，中国企业在光通信模块上的研发能力也得到了快速的提升，并成为国际化竞争中的重要力量。

　　我国光芯片企业整体实力偏弱，高端芯片依赖进口，国产芯片难以满足需求的现状仍将持续。在整个光模块子产业链中，光芯片技术含量最高。国内现有的光器件产品主要集中在中低端领域，且同质化严重，而高端光芯片的核心制作技术掌握国外芯片厂商手里，主要依赖美国和日本等国家的进口，使得国内厂商面临核心专利被国外垄断的风险，国外厂商在高端光芯片领域的市场份额约占 90%。近年来，华为、中兴、烽火通信、光迅科技等设备厂商逐渐开始向上游芯片领域发力进展，开始一体化战略布局，目前光芯片的格局亟待改善。

　　随着光通信网络向超高频、超高速和超大容量发展，高速率光模块已成为光模块市场的发展热点。2015 年， 10G/40G/100G 的销售收入已达到 24.43 亿美元，且将以 12.23%的年复合增长率稳步快速增长，预计到 2020 年，全球 10G/40G/100G 光模块收入将达到 43.50 亿美元，在总体光模块市场的占比将超过 61%。其中， 40G 光模块和 100G 光模块的年复合增长率将分别高达 9.00%和 24.54%。 早期国内光模块企业主要提供低速率的低端产品，在重视投资技术研发和坚持自主创新的努力下，国内企业对高端光模块的研发能力和生产水平也不断提高。

10G/40G/100G 光模块细分销售收入预测（单位：亿美元）

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　　光器件在数据宽带、电信通讯领域已经有广泛的应用，在 Fttx、数据中心、安防监控和智能电网等领域的应用也在不断发展。 目前光器件的主要市场包括电信市场和数据中心。电信市场可以分为：传输网、接入网和基站三大部分，数据中心市场可以分为：架内互联、架间互联和机房互联， 其中，电信市场一直占据着主导地位。 近年来数据中心市场增长强劲，去年全球数据中心的光器件市场规模达到 26 亿美元，占到光器件总体市场的 1/3。数据中心对高速光模块的需求较大，年增长率高达 27%左右， 40G/100G 光收发模块所占的比例将越来越高， 且超过一半的模块将用于数据中心高速光互连。

光器件的应用领域

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