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2025-04-17 13 电子行业报告
光模块(Optical Modules)是实现光信号传输过程中光电转换和电光转换功能的光电子器件,是光通信中的重要组成部分。光模块的产业发展趋势正 向着“高速率、低成本、低功耗”发展。目前,光模块应用速率正从10G~40G向100G~400G升级,400G~800G技术的研发与商业化应用进程加快,并 进一步向更高速的1.6T速率发展。 数据中心的迅速发展拉动全球光模块需求。光模块是数据中心内部数据传输和数据中心间互联的核心部件,随着全球范围内数据中心持续建设,其需求 不断被拉升:根据Lightcounting 预计,全球光模块市场规模在2020 年达到 81 亿美元市场规模,并将在2026 年进一步增长至176亿美元(较2020年, +117.3%)。光芯片是光模块等光电子器件的主要组成部分,是现代光通信系统的核心。 电光转换由光芯片实现,决定了信息传输速度和可靠性。现代光通信系统是以光信号为信息载体,以光纤作为传输介质,同时由于一般电子设备仅能识别电信 号,需要光芯片进行电光转换,将传输信息系统中的光信号转化为电信号。光芯片按功能可以分为激光器芯片和探测器芯片。
首先发射端通过激光器内的光芯片进行电光转换,将电信号转换为光信号,经过光纤传输至接收端; 接收端通过探测器内的光芯片进行光电转换,将光信号转换为一般设备能够识别的电信号; 其中,核心的光电转换功能由激光器和探测器内的光芯片来实现,光芯片直接决定了信息的传输速度和可靠性; 当前由于更高速率的光模块往往由多个中低速率光芯片组合实现,随着光模块速率的提升,光芯片在光模块的成本占比亦在不断提升。“芯片出光”是硅光技术核心理念,硅光技术利用成熟半导体CMOS工艺将光和电器件的开发与集成到同一个硅基衬底上,使光与电的处理深度融合到一块芯片 上,真正实现“光互连”。硅光技术将光通信的传输速率、集成度向更高水平推进,是满足不断发展的大数据、人工智能、未来移动通信等产业对高速通信需求 的核心技术选择之一,并可应用于生医感测、量子运算、激光雷达等新兴的外延应用领域。 硅光器件与产品主要可分为三个层次:硅光器件、硅光芯片、硅光模块。
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