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2022年光模块行业研究报告第一章行业概况光模块（OpticalModule）由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。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。发射部分：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，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号，经前置放大器后输出相应码率的电信号。图：光模块产品资料来源：千际投行，资产信息网，华辰资本结构光模块由光器件、功能电路和光接口组件等组成，其中核心构成器件是光收发器件，主要包括TOSA，ROSA，BOSA。光收发器件成本占光模块60%以上：光发射组件TOSA（TransmitterOpticalSubassembly）：激光器、金属结构件和陶瓷插芯等；光接收组件ROSA（ReceiverOpticalSubassembly）：PIN或APD检测器、前置放大器及其它结构件；光发射接收组件BOSA（BiodirectorOpticalSubassembly）：激光器、检测器、光学滤波片、金属件、陶瓷套管和插芯。图：光模块结构示意图资料来源：千际投行，资产信息网，华辰资本分类光模块可以按照封装方式、传输速率、网络拓扑结构分类：按封装形式分类：光模块可以分为19、GBIC、SFF、SFP、XFP、SFP+、SFP28、CFP4、QSFP等。按照传输速率分类：光模块可以分为155Mb/s、622Mb/s、1.25Gb/s、2.5Gb/s、2.97Gb/s、4.25Gb/s、6.5Gb/s、8.5Gb/s、10Gb/s、25Gb/s、40Gb/s、100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s等；传输速率是光模块重要的技术指标，高速率是发展趋势。按照网络拓扑结构分类：可以分为点对点光模块和点对多点光模块（PON光模块），前者主要应用于数据中心、骨干网、城域网等；后者主要用于接入网的无源光网络（PON）中，如GPON、EPON、10GPON等。应用领域（1）电信市场光模块在电信市场应用分为固网端和移动端：固网端从光纤接入网联结至城域网、长途骨干网；移动端则从基站的前传联结到回传、城域网、长途骨干网。接入网（Access）：GPON→10GPON，目前主要使用有源SFP+，FTTH场景使用无源GPON分光模块；城域网（Metro-Regional）：10G/40G→100G，目前主要使用SFP+、QSFP+，部分使用CFP等相关模块；骨干网（Long-haul）：100G→400G，目前主要使用CFP2等相关模块。图：光模块电信市场应用图谱HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SH601162.html"\h资料来源：千际投行，资产信息网，天风证券（2）数通市场100G已经成为云计算数据中心主流。数据流量持续增长，数据中心大型化、扁平化趋势推动光模块向两方面发展：传输速率需求升级、数量需求增长。目前全球数据中心光模块需求已经10/40G光模块向100G光模块更迭。全球光器件龙头OCLARO，2016年起，Amazon、Google等北美一线云服务提供商服务器端口开始由10G向25G升级，叶、脊交换机端口由40G向100G升级，预计2018年开始部署200/400G产品。国内厂商方面，阿里云宣传2018将成为100G光模块大规模应用元年，预计2019年下半年进行400G光模块的升级。接入层：连接服务器与底层交换机，以10GSFP或DAC模块为主；汇聚层：与下层交换机的连接以40GQSFP+模块为主；核心层：与下层交换机的连接以100GQSFP28模块为主。图：阿里云光模块演进路径HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SH600030.html"\h资料来源：千际投行，资产信息网，中信证券第二章商业模式与技术发展2.1产业链分析较高的技术壁垒和复杂工艺流程，光芯片在光模块成本中占比较高。简单来看，光芯片主要由光芯片、电芯片、光组件和其他结构件所构成，其中上游光器件元件是光模块成本中的主要部分，在光器件元件中，光发射模块TOSA和光接收模块ROSA成本占比较高。TOSA的主体为激光器芯片（VCSEL、DFB、EML等），ROSA的主体为探测器芯片（APD/PIN等）。随着市场对光模块高速率需求的提升，光芯片的性能要求和制造工艺难度在增加，光芯片在光器件以及光模块中成本占比进一步提升，根据公开资料整理分析，一般光模块中光芯片成本占比在30%-40%之间，在高端高速光模块中，这一占比