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我们一直都在对5G及其相关产业进行综合报道，其目的是为大众阐述5G应用环境里的各个环节，以求更多人了解全面的真切的5G，到底是什么。此篇我们要谈的，是5G的技术链络里的一个重要环节，光模块。光模块，部分厂商也称其为光收发器，通常由光發射组件（合激光器）、光接收组件（合光探测器）、驱动电路和光、电接口等组成。其作用在于实现电光和光电信号的转换。在发送端，一定速率的电信号经驱动芯片处理后驱动激光器发射出相应速率的调制光信号，通过光功率自动控制电路，输出功率稳定的光信号。在接收端，一定速率的光信号输入模块后由光探测器转换为电信号，经前置放大器后输出相应速率的电信号。根据《5G承载光模块白皮书》的描述，5G承载网络一般分为城域接入层、城域汇聚层、城域核心层/省内干线，实现5G业务的前传和中回传功能，其中各层设备之间主要依赖光模块实现互连。因此，在5G承载网中，光模块是网络物理层的基础构成单元，广泛应用于无线及传输设备，也是5G低成本、广覆盖的关键要素。
光模块重要性的必然
光通信技术的发展离不开里程碑式的光电子器件技术突破.20世纪70年代·半导体激光器和低损耗光纤的出现开启光纤通信的大门，80年代的DFB激光器技术，90年代的掺铒光纤放大器（EDFA）技术，2000年的密集波分复用技术-2010年的相干通信技术都推动着光通信系统·按传输容量每十年翻1000倍的速度快速发展。这里要说的光模块就是光通信技术的重中之重。
不同于以前3G和4G，5G移动通信技术不仅仅是升级换代，更是未来数字世界的驱动平台和物联网发展的基础设施，将真正创建一个全联接的新世界。为了适应大带宽、低时延和海量连接业务，对5G承载网在带宽、容量、时延和组网灵活性方面提出了新的需求。5G承载网架构分为前端传输、中段传输、中段回传三部分。
首先，5G前端传输是城域接入层的一部分，它的典型应用场景包括光纤直连、无源WDM和有源WDM/光传送网（OTN）/切片分组网（SPN）等。根据其网络特点，25Gb/s彩光和灰光模块的需求量较大。
所以，根据SG前端传输应用场景的实际情况，运营商部署网络所需光模块一般要满足两大要求。第一是满足工业级温度范围，可靠性要求高。第二是成本要足够低（5G光模块总需求量预计超过4G，尤其前传光模块可能存在数千万量级的需求，低成本是产业对光模块的主要诉求之一）。从当前国内产业链发展情况来看，5G前传所需要的光模块基本已实现了量产，大部分有生产研发能力的厂商均能够提供现货。
同时，SG的中段回传也对光模块的需求非常大。要知道，5G的中段回传覆盖城域接入层、汇聚层与核心层，所需光模块与现有传送网及数据中心使用的光模块技术差异不大，50G、100G、200G和400G光模块产品皆有覆盖。据了解，城域接入层将主要采用25Gb/s.50Gb/s、100Gb/s等速率的灰光或彩光模块，城域汇聚层及核心层将较多采用100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s等速率的DWDM彩光模块。其中50G和100G光模块需求所占比重较大-部分运营商现在已经开始部署的5G光模块就是此类。从国内产业链的供货能力上来看，100G光模块的生产商较多，而200Gb/s及以上速率的光模块生产厂商较少，主要集中在光迅科技和华工正源等少数企业。
至于需要更广域布局的400G光模块的研发也有了新的进展。国内厂商已有400G光模块产品出货，支持传输距离在10km以内，可满足下一代数据中心的需求，而能够满足SG中回传中长距离传输要求的400G光模块产品，目前大部分厂商还处于样品阶段，预计2019年下半年会逐步量产和商用。不过与100Gb/s及以下速率的光模块相比-国内厂商的200G 、400G光模块的研发和生产相对较弱。据统计，目前能够生产此类光模块的厂商旭创科技和中天科技等少数几家公司。
对了，支持更长距离的光模块，IEEE 802.3cn/ct目前正在制定200GbE和400GbE 40km及以上、100GbE 80km及以上传输距离的光接口指标，预计2020年左右制定完成。这里就不讨论了。
产业的潜在价值
根据相关报道，全球互联网流量将从2016年每月80EB增长到2022年240EB，其中无线移动流量的年复合增长率达到45%。而互联网流量必然带来光网络带宽需求的增长，互联网流量的增长速率与光通信网络带宽的增长保持一致。因此，未来光电子器件市场依然向好。
而为了满足市场对低功耗、低成本、高密度和高可靠性的需求，学术界、产业界加大了对光子集成、光电集成与硅基光子集成技术工艺的矣注与投入。光电子器件、模块供应商通过集成可以降低封装、耦合等制造成本;运营商用户可以通过集成降低设备功耗、机房占用面积、以及系统开通等运营成本。
按之前的报道·预计到2020年市场规模达接近170亿美元-预测的未来三年复合增长率接近20%0而根据我们三大运营商的规划，今年必然会推进5G试商用落地，但是运营商在5G投资方面多持谨慎态度，预计投资规模在400亿元左右·而网络大规模部署的时间点大概要等到2020年。这意味着，国内厂商拥有了较为充裕的研发时间来打磨产品、降低成本，为5G的爆发准备充足的弹药。同时在5G需求和投资额均有增加的情况下，国内光模块厂商将有更大的机会向高端光模块市场发
因此，全球光模块市场占据着光电子器件中的最大份额-这个市场规模仍将快速增长，预计到2022年增至110亿美元。25G光模块产业链应用逐步替代10G光模块成为主流，数据中心、无线网、接入网、传输网对25G光收发模块形成了需求合力，将是一个产业的爆发力。
写在最后：
不过我们也都知道-到目前为止-运营商并没有开始大规模建网，集采招标亦末启动，使得这部分光模块的市场需求暂未上量。有行业内的预计是，2020年后光模块的需求会大幅度提升，2021年前后会有大量需求出现。但不可否认，在电信市场，我们三大运营商作为光学设备消费大户，其资本在光模块上虽然投资与预期的相差有一定距离，但未来可期。
光模块重要性的必然
光通信技术的发展离不开里程碑式的光电子器件技术突破.20世纪70年代·半导体激光器和低损耗光纤的出现开启光纤通信的大门，80年代的DFB激光器技术，90年代的掺铒光纤放大器（EDFA）技术，2000年的密集波分复用技术-2010年的相干通信技术都推动着光通信系统·按传输容量每十年翻1000倍的速度快速发展。这里要说的光模块就是光通信技术的重中之重。
不同于以前3G和4G，5G移动通信技术不仅仅是升级换代，更是未来数字世界的驱动平台和物联网发展的基础设施，将真正创建一个全联接的新世界。为了适应大带宽、低时延和海量连接业务，对5G承载网在带宽、容量、时延和组网灵活性方面提出了新的需求。5G承载网架构分为前端传输、中段传输、中段回传三部分。
首先，5G前端传输是城域接入层的一部分，它的典型应用场景包括光纤直连、无源WDM和有源WDM/光传送网（OTN）/切片分组网（SPN）等。根据其网络特点，25Gb/s彩光和灰光模块的需求量较大。
所以，根据SG前端传输应用场景的实际情况，运营商部署网络所需光模块一般要满足两大要求。第一是满足工业级温度范围，可靠性要求高。第二是成本要足够低（5G光模块总需求量预计超过4G，尤其前传光模块可能存在数千万量级的需求，低成本是产业对光模块的主要诉求之一）。从当前国内产业链发展情况来看，5G前传所需要的光模块基本已实现了量产，大部分有生产研发能力的厂商均能够提供现货。
同时，SG的中段回传也对光模块的需求非常大。要知道，5G的中段回传覆盖城域接入层、汇聚层与核心层，所需光模块与现有传送网及数据中心使用的光模块技术差异不大，50G、100G、200G和400G光模块产品皆有覆盖。据了解，城域接入层将主要采用25Gb/s.50Gb/s、100Gb/s等速率的灰光或彩光模块，城域汇聚层及核心层将较多采用100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s等速率的DWDM彩光模块。其中50G和100G光模块需求所占比重较大-部分运营商现在已经开始部署的5G光模块就是此类。从国内产业链的供货能力上来看，100G光模块的生产商较多，而200Gb/s及以上速率的光模块生产厂商较少，主要集中在光迅科技和华工正源等少数企业。
至于需要更广域布局的400G光模块的研发也有了新的进展。国内厂商已有400G光模块产品出货，支持传输距离在10km以内，可满足下一代数据中心的需求，而能够满足SG中回传中长距离传输要求的400G光模块产品，目前大部分厂商还处于样品阶段，预计2019年下半年会逐步量产和商用。不过与100Gb/s及以下速率的光模块相比-国内厂商的200G 、400G光模块的研发和生产相对较弱。据统计，目前能够生产此类光模块的厂商旭创科技和中天科技等少数几家公司。
对了，支持更长距离的光模块，IEEE 802.3cn/ct目前正在制定200GbE和400GbE 40km及以上、100GbE 80km及以上传输距离的光接口指标，预计2020年左右制定完成。这里就不讨论了。
产业的潜在价值
根据相关报道，全球互联网流量将从2016年每月80EB增长到2022年240EB，其中无线移动流量的年复合增长率达到45%。而互联网流量必然带来光网络带宽需求的增长，互联网流量的增长速率与光通信网络带宽的增长保持一致。因此，未来光电子器件市场依然向好。
而为了满足市场对低功耗、低成本、高密度和高可靠性的需求，学术界、产业界加大了对光子集成、光电集成与硅基光子集成技术工艺的矣注与投入。光电子器件、模块供应商通过集成可以降低封装、耦合等制造成本;运营商用户可以通过集成降低设备功耗、机房占用面积、以及系统开通等运营成本。
按之前的报道·预计到2020年市场规模达接近170亿美元-预测的未来三年复合增长率接近20%0而根据我们三大运营商的规划，今年必然会推进5G试商用落地，但是运营商在5G投资方面多持谨慎态度，预计投资规模在400亿元左右·而网络大规模部署的时间点大概要等到2020年。这意味着，国内厂商拥有了较为充裕的研发时间来打磨产品、降低成本，为5G的爆发准备充足的弹药。同时在5G需求和投资额均有增加的情况下，国内光模块厂商将有更大的机会向高端光模块市场发
因此，全球光模块市场占据着光电子器件中的最大份额-这个市场规模仍将快速增长，预计到2022年增至110亿美元。25G光模块产业链应用逐步替代10G光模块成为主流，数据中心、无线网、接入网、传输网对25G光收发模块形成了需求合力，将是一个产业的爆发力。
写在最后：
不过我们也都知道-到目前为止-运营商并没有开始大规模建网，集采招标亦末启动，使得这部分光模块的市场需求暂未上量。有行业内的预计是，2020年后光模块的需求会大幅度提升，2021年前后会有大量需求出现。但不可否认，在电信市场，我们三大运营商作为光学设备消费大户，其资本在光模块上虽然投资与预期的相差有一定距离，但未来可期。