从全球光模竞争格局看，中国占据着重要地位。
光模块主要用于光电信号的收发和转换，通过它可以实现与各种类型设备的无缝协作和连接，包括交换机、路由器、服务器和存储设 备，应用非常广泛。光模块主要由光发射器（TOSA）、光接收器（ROSA）、光源、光电探测器、连接器和外壳（Housing）等组成。 光模块的基本原理：发送接口输入一定码率的电信号，经过内部的驱动芯片处理后由驱动半导体激光器（LD）或者发光二极管（LED） 发射出相应速率的调制光信号，通过光纤传输后，接收接口再把光信号由光探测二极管转换成电信号，并经过前置放大器后输出相应 码率的电信号。
市场|整体：2023年市场增速处阶段低点，2024年数通光模块有望实现高增长
光模块的市场规模主要受到电信和云厂商（CSP）资本支出的影响，但其中来自CSP方面的投入波动影响最大。其中2019年的下行周 期，就主要是来自于云计算厂商的收缩；而在2022年年底，云厂商又开始了新一轮的压缩开支，计算和网络的投入均谨慎，致使2023 年初行业压力都较大。但之后由于AI对高速光模块市场的拉动，2023年行业全年仍实现增长。 Lightcounting数据显示，预计2024年，800G将成为市场主流，需求火热，1.6T也将开始放量，整体市场增速有望超过40%，其中数通 光模块增长预计最为迅速。预计2025年，行业还将增长20%以上，2026-2027年增速还将维持在两位数以上。
市场|24Q1：下游云厂商资本支出上升较快，数通光模块实现快速增长
2024Q1，光通信市场出现明显分化，电信市场非常低迷，数通领域资本支出快速上升，Lightcounting数据显示，2024Q1主要云计算/ 互联网厂商资本支出整体增长26%。从谷歌、微软最新财季的资本支出看，1季度均出现了高速增长。 受益于数通光模块的需求的增长，Q1光学元件及光模块表现出快速增长势头。Lightcounting数据显示，2024Q1光通信组件收入增长 72%；其中，中际旭创2024年第一季度营收同比增长164%，环比增长21%；新易盛Q1营收环比增长10%，同比增长85.5%； Coherent的网络部门收入环比增长18%，同比增长12%。
市场|竞争格局：中国厂商竞争力较强，23年前十光模块厂商中占7席
从全球光模竞争格局看，中国占据着重要地位。近年来，随着国内光模块需求的快速增长以及对海外云计算厂商的供应的增加，中国 厂商占全球光模块收入的比重保持在较高水平。Lightcounting数据显示，2018-2023年占比在25-35%之间；未来三年（2024-2026）， 北美市场可能因为AI建设光模块采购提速，相应的西方厂商可能更为受益，中国在全球的份额可能受到压制；但长期看，随着国内市 场在芯片等方面的突破，国内通信、数通领域的国产化需求均将增加，国内厂商在全球市场中的份额也将有所回升。 从最新企业排名来看，2023年前十企业中，中国占据了7家，Coherent已经从上年的与中际旭创并列第一，下滑到了第二；思科从第2 位下降到了第4；Marvell上升到了第10。
市场|产品结构：800G和400G将是主流，硅光方案占比将持续提升
Lightcounting数据显示，2022年800G数通光模块开始起量，市场规模持续扩大，预计到2028年800G及以上速率的光模块市场规模占 比超过50%，400G占比排第二位。 AI相关数通光模块增长较快，份额扩大。1）VCSEL主要用于短距离通信，如GPU之间的连接；2）短期看，主要动力来自于800G产 品，主要基于100G VCSEL和EML激光器；3）中长期动力来自于1.6T，主要基于200G EML、DFB以及VCSEL激光器。
LPO：交换机系统功耗快速上升，LPO将是解决途径
随着数据中心转换速度的提升，光模块带来的功耗快速提升。FS数据显示，早期的10G光模块的功耗在1W左右，到了800G时功耗上 升至30W，光模块的功耗占交换机的功耗占比也持续上升；相比2010年，2022年整体交换机系统功耗提升了22倍，光通信设备提升了 26倍，给数据中心的节能和降本都带来了很大压力，光模块降低功耗的需求快速上升。LPO就是解决能耗高的重要途径之一。
LPO：传统光模块中DSP、光引擎是耗能大户，需要进行优化
传统方案中：1）发送端，将数字信号转换为模拟信号；2）接收端，将模拟信号转换为数字进行接收。但是，传输过程中数据容易失 真，因此需要应用DSP进行修复。具体修复工作包括数字时钟恢复、色散补偿功能等。除了DSP之外，光模块中的电芯片还包括激光 驱动器（LDD）、跨阻放大器（TIA）、时钟数据恢复芯片（CDR）等。其中CDR也用于数据还原，从接收的向好中提取出数据序列， 并且恢复出与数据序列相对应的时钟序列信号，从而还原出具体的信息。 能耗排序看：DSP是耗能大户，占49%；作为收发核心的光引擎，耗能占比达到27%；激光器能耗占比达到12%。
LPO：利用线性驱动替代DSP，AI数据中心场景具备应用潜力
LPO：所谓“线性驱动”，通过线性直驱技术替换传统的DSP，将功能集成到交换芯片中，只留下驱动芯片（Driver）和跨阻放大器 （TIA）芯片。LPO光模块中用到的Driver和TIA芯片性能也有所提升。由于去除了传统的DSP（数字信号处理）/CDR（时钟数据恢复） 芯片，实现系统降功耗、降延迟的优势，但系统误码率和传输距离有所牺牲。该技术适用于数据中心等短距离传输场景。
LPO：云厂商、设备商积极布局LPO线性直驱方案，最新100G产品已经应用
由于LPO在能耗上表现相对优秀，同时兼具着可插拔维护便利的优势，目前市场上从上游芯片、交换机到下游终端用户均在重视LPO 技术发展与应用，具备应用潜力。目前，厂商如Arista、Broadcom、Cisco、Credo、新易盛、中际旭创、MACOM、Marvell、Nvidia 和Semtech等厂商，均在LPO领域进行了布局。 LPO将适用于多模(VCSEL)和单模应用(EML、SiPh)，但与TFLN、BTO和Organics等线性调制器结合使用效果最佳。LPO的技术生态 系统已经准备就绪，100G SerDes 已集成到最新的网络交换机芯片中。
CPO：实现交换芯片与光芯片共封装，实现更好能效和交换性能
除了LPO的封装路径之外，随着光模块向800G光模块演进，CPO（Co-Package Optics）的成本和技术优势将逐渐凸显。 CPO利用激光而非电子信号来传输数据。通过将光学器件和电子元件封装在一起（光器件+交换芯片），CPO实现了光信号和电信号 处理的深度融合。这一转变标志着从传统光学模块中的“电互连”向真正的“光互连”的转变。
CPO：博通在OFC上推出了带有CPO的51.2T交换机系统
博通作为重要的交换芯片和光电子芯片的厂商，在CPO芯片和交换机产品方面持续取得进展。2021年公司宣布进军CPO领域，2022年8月宣布 腾讯和锐捷成为该领域的合作伙伴，2024年3月，公司开始向客户交付51.2T以太网交换机Bailly。 公司基于CPO的51.2T交换机：含有8个6.4T FR64光引擎，每个光引擎含有64通道的PIC和EIC芯片。另外，EIC上的驱动器和TIA（跨阻放大器） 采用CMOS技术，单通道信号传输速率为100Gbps；PIC集成支持CWDM4波长（1271nm、1291nm、1311nm和1331nm）的复用器/解复用器。
