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光模塊及光器件領(lǐng)域發(fā)展概況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 強(qiáng)達(dá)    2024-10-17

①光模塊

光模塊是光通信設(shè)備的核心部件，也是光通信系統(tǒng)物理層的基礎(chǔ)構(gòu)成單元之一。光模塊主要由光器件（光發(fā)射器、光接收器）、功能電路和光接口等部分組成。光通信系統(tǒng)在信息傳輸過程中會(huì)經(jīng)歷兩次信號(hào)的轉(zhuǎn)換，發(fā)射端通過激光器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，經(jīng)過光纖傳輸至接收端，接收端通過探測器將光信號(hào)重新轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。光通信系統(tǒng)信號(hào)傳輸過程如下：

光模塊的主要作用是實(shí)現(xiàn)光通信中的光信號(hào)和電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。

光模塊下游領(lǐng)域主要為電信市場和數(shù)通市場。其中電信領(lǐng)域需求主要受通信技術(shù)迭代影響，通信技術(shù)的升級(jí)迭代需要靠新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)現(xiàn)，因此會(huì)推動(dòng)光模塊的市場需求增長，如在5G 光通信系統(tǒng)中光模塊在系統(tǒng)設(shè)備中成本的占比可達(dá) 50%-70%，5G 基站建設(shè)帶來對(duì)前傳、中傳、回傳光模塊的增量需求。對(duì)于數(shù)通市場而言，其需求主要由全球數(shù)據(jù)流量增長、互聯(lián)網(wǎng)廠商數(shù)據(jù)中心建設(shè)驅(qū)動(dòng)，受互聯(lián)網(wǎng)廠商資本開支影響較為明顯，近年來增長勢頭強(qiáng)勁。

根據(jù) Light Counting 數(shù)據(jù)，2022 年全球光模塊市場規(guī)模為 108 億美元，同比增長 17.39%。隨著5G 建設(shè)加速和全球云廠商數(shù)據(jù)中心規(guī)?？焖贁U(kuò)張，預(yù)計(jì) 2026 年全球光模塊市場規(guī)模將達(dá)到 176 億美元，2021 年至 2026 年復(fù)合年均增長率為 13.85%。未來，隨著全球云計(jì)算、AI 快速發(fā)展，預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)流量呈爆發(fā)式增長。根據(jù) Light Counting 預(yù)測，數(shù)通光模塊市場規(guī)模占比將從 2020 年的 55%提升至 2026 年的占比 77%。數(shù)通市場將成為光模塊市場發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。

②光器件

光器件是指用于發(fā)射、接收、調(diào)制、放大、分束、測量和探測光的各種元件和器材。光器件是光通信產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，其性能主導(dǎo)著光通信網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)換代。按照是否需要外部電源驅(qū)動(dòng)，光器件可進(jìn)一步分為光無源器件和光有源器件。光有源器件需要外部能量輸入，例如電子激發(fā)、電流驅(qū)動(dòng)等方式來提供能量供給，其具備光信號(hào)的發(fā)射和放大能力，可產(chǎn)生和調(diào)制光信號(hào)，起到信號(hào)增強(qiáng)和調(diào)控的作用，是構(gòu)成光模塊的關(guān)鍵零部件；光無源器件不需要外部能量輸入，其工作所需的能量來自于光信號(hào)本身，主要用于實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸、分配和調(diào)制等基礎(chǔ)功能。常見的光器件分類如下：

光有源器件：激光器、光調(diào)制器、光探測器、集成器件等。

光無源器件：光纖連接器、光隔離器、光分路器、光開關(guān)、光背板、光濾波器等。

光器件產(chǎn)品種類繁多，行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量眾多，行業(yè)的市場化程度較高。各廠商在各自擅長的領(lǐng)域發(fā)揮優(yōu)勢，形成其在某類產(chǎn)品上特有的競爭優(yōu)勢。產(chǎn)品方面，中國在光無源器件產(chǎn)品領(lǐng)域競爭力較強(qiáng)，本土企業(yè)集中布局光連接器、光隔離器、光分路器、開關(guān)元件、光濾波器等無源光器件產(chǎn)品，技術(shù)和產(chǎn)能已逐漸達(dá)到國際水平。

在光有源器件領(lǐng)域，由于缺少對(duì)關(guān)鍵技術(shù)掌握且裝備生產(chǎn)條件相對(duì)薄弱，國內(nèi)企業(yè)主要集中在中低端細(xì)分市場，但工藝提升空間較大，在全球市場貢獻(xiàn)產(chǎn)能相對(duì)較小，目前仍落后于美國、日本等發(fā)達(dá)國家。

在云數(shù)據(jù)中心應(yīng)用、5G 通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求、光纖入戶接入網(wǎng)繼續(xù)升級(jí)等因素驅(qū)動(dòng)下，近年來全球光器件市場規(guī)模持續(xù)增長。根據(jù) C&C 的統(tǒng)計(jì)，2021 年全球光器件市場規(guī)模達(dá)到 120 億美元，同比增長 12%。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到 2024 年，全球光通信器件市場規(guī)模將達(dá)到 187 億美元。

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