广东
1、光模块概述
光模块又称光收发一体模块，是实现光通信系统中光信号和电信号转换的核心部件，主要由光器件、功能电路和光接口等构成。光模块的发送端把电信号转换为光信号，接收端把光信号转换为电信号。光模块为通信网络基础单元之一，是数据中心、基站等基础设施的关键部件。
图：光模块组成
光模块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，应用于电信网络、数据中心和企业网等应用场景。
图：光模块
根据传输速率，光模块产品主要分为200G/400G/800G光模块、50G/100G光模块、40G光模块、25G光模块、10G光模块、100M/1G光模块。
图：光模块示意
2、光模块技术发展趋势
①硅光技术发展，有效降低光模块成本
硅光技术通过提高数据传输速度，降低复杂性来支持高带宽部署。在400G 短距离、相干光等场景中使用通过硅光集成技术生产的光模块可降低成本。随着硅光技术的光模块逐步发展，硅光集成技术已经逐步被用于数据中心等其他场景的光模块上。
②相干光传输技术助力高速光通信模块发展
相干光传输技术在光通信领域被越来越多的应用场景使用，从骨干网逐步下沉到城域和边缘接入等场景。在数通领域，相干技术也已经成为数据中心间互联的主流解决方案，相干光模块用量预计在未来几年将迎来快速增长。这些新的应用对相干光收发技术也提出了新的要求，推动相干收发光模块的发展。
③Co-Package技术发展，推动降低高速光模块功耗
Co-Packaged Optics（CPO）是一种将光电器件集成在单个基板上的先进技术，旨在解决下一代带宽和功率要求所带来的挑战。随着信号往1.6Tb/s及更高速率提升，可插拔光模块的问题逐渐凸显，主要表现为高功耗、高延迟和空间占用等方面问题。不少人认为CPO是1.6T时代及以后的发展方向。
图：现在和未来的光模块对比，来自博通
目前，芯片和光模块是单独封装形成两个独立的模块，然后放到高速PCB板上，采取模块化的设计。这样的好处是任何一个模块出问题，可以单独更换。缺点是高功耗、集成度低，高速PCB板占用面积大、成本高。网络带宽到800Gbps以上，可插拔光组件在功耗和密度方面遇到瓶颈。
未来，通过CPO将硅光模块、芯片通过半导体封装一起做在板子上，一体化集成，成本、功耗和尺寸将比目前的有很大提升，网络带宽也会明显提速。CPO的好处是单位数据的功耗极大下降、能效比突出、可靠性提升。现在可插拔的800G光模块功耗是14W，CPO可以做到5W。
图：采用CPO的好处，来自博通
CPO汇集了光纤、数字信号处理(DSP)、交换机ASIC以及最先进的封装和测试领域的专业知识，是数据中心和云基础设施的革命性的技术。CPO的封装涉及2.5D/3D、TSV（硅通孔）、TGV（玻璃通孔）等先进封装技术。
网络和计算结构带宽的需求不断加快，系统和芯片架构的创新需求很迫切，以缓解摩尔定律带来的放缓。与此同时，铜互连线正迅速达到其带宽-距离限制。硅光子学对于维持快速数据增长和支持高带宽应用至关重要，如以太网交换、人工智能/机器学习(AI/ML)和高性能计算(HPC)。
3、市场规模
2016-2022年全球光模块市场规模从51亿美元增加至110亿美元，年复合增长率为13.67%。据Yole预测，2028年全球光模块市场相比2022年110亿美元将 增长至约222亿美元，2022-2028年的年复合增长率近12%。
图：光模块未来市场，来自yole
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