一天吃透一条产业链：光模块（附核心公司）

01 产业链全景图

02 【光模块】是什么？

如果把全球高速信息网络比作一座现代化的超级物流枢纽，光模块就是负责核心转运的 “高速转换器”，是这座枢纽得以运转的物理基石。

它的工作分为两个关键环节：在发送端，它像精准的 “信号翻译官”，把设备产生的电信号，通过激光器转换成光信号，再借助光纤这根 “超高速通道”，实现高速、远距离、低损耗的传输；在接收端，光探测器则充当 “还原专家”，将携带信息的光信号精准复原成电信号，保障信息完整接收与处理。

作为电子与光子两大领域的连接枢纽，光模块已成为现代通信系统中，实现高效数据交换不可或缺的核心器件。

如下图所示，得益于CPO技术不断进步，中间消耗（粗略理解红框部分）不断降低，光模块也在不断提升：

光模块分类

光模块分类需多维度拆解，封装、速率、模式、波长的持续演进，支撑数据中心与运营商网络的提速扩容。

以主流的可拔插式为例，当前主要有如下几种类别，传输速度越来越快：

03 全产业链价值拆解

光芯片就像光模块的 “心脏”，经过精细加工并搭配无源光组件后，会组装成两个核心部件：负责发光的光发射组件（TOSA）和负责收光的光接收组件（ROSA）。这两个部件再与电芯片、电路板（PCB）、外壳等配件整合，就组装成了完整的光模块。

光器件是光模块的核心子系统，按工作方式分为两类：

无源器件不用通电，只负责光信号的连接、分配与合并，相当于信息传输的 “管道与阀门”；

有源器件必须通电才能工作，核心任务是实现电信号和光信号的双向转换，是信息传输的 “动力转换器”。

目前，产业链的价值主要集中在上游核心芯片和中游封装测试环节。

光器件占总成本 70% 以上，是性能与成本的关键，其中 TOSA/ROSA 贡献了光器件 80% 以上的价值，核心来自激光器、探测器等光芯片及高精度结构件。

随着速率提升，产业链价值向核心迁移：光芯片成本占比已快速提升至 50% 以上，成为绝对核心；电芯片价值占比稳定在 15%—20%；而高速 PCB、外壳、散热等支撑部件的价值占比被进一步压缩。

整体形成 “上游芯片定性能、中游封装定可靠性” 的格局，竞争核心在于掌握关键芯片技术，并具备精密封装释放性能的能力。

04 上游产业链--核心部件

光模块核心构成图如下：

04-1、光芯片

光芯片是光模块实现 “电变光、光变电” 的核心，主要分为激光器芯片和探测器芯片两类。

在发射端，激光器芯片有边发射和面发射两种路线：边发射以 FP、DFB、EML 为代表，调制速度快、稳定性高；面发射以 VCSEL 为代表，成本低、集成度高。

在接收端，探测器芯片分为 PIN 和 APD 两类，APD 灵敏度更高，适合长距离传输。

从材料上看，光芯片主要用磷化铟（InP）和砷化镓（GaAs）：InP 凭借高频响应、温度稳定和低噪声的特点，成为边发射激光器和高性能探测器的主流选择，多用于电信骨干网和数据中心长距互联；GaAs 则主要用于 VCSEL 芯片，凭借成本低、良率高、集成好的优势，在数据中心短距互联、3D 识别和消费电子传感等领域应用广泛。

市场规模

2024 年，中国光芯片市场规模约为 151 亿元，同比增长超 10%；预计到 2025 年，市场规模将进一步扩大至约 159 亿元。

全球光芯片市场由美日双巨头垄断，中国正实现结构性突破。美日龙头企业凭借技术积累，围绕 25G 及以上速率 DFB、EML 芯片筑起壁垒，把控高端市场。

中国光芯片产业正处于从 “中低端自给” 向 “高端攻坚” 的关键转型期：2.5G、10G 等中低速率产品已完成国产化；25G DFB 芯片领域，武汉敏芯、源杰科技等企业实现规模化商用，成功切入 5G 前传与数据中心市场。但在决定产业话语权的 EML 芯片、高端 APD 芯片等核心环节，国产化率仍极低，成为本土厂商集中攻坚的 “卡脖子” 核心目标。

04-2、电芯片

电芯片负责驱动、控制、放大和处理电信号以保障光芯片与主机通信，按功能分为驱动、放大和处理三大类，其中发射端的驱动芯片用于驱动激光器。

全球光模块电芯片市场高度集中，美国企业主导高端领域。博通、迈威尔与美满科技几乎垄断 400G/800G 及以上速率核心器件，德州仪器等企业在模拟与时序类芯片领域同样强势，导致全球产业链对美国技术深度依赖。

中国电芯片产业基础薄弱，虽在驱动器、TIA 等模拟芯片上取得进展，但产品集中于中低速率，与国际水平存在差距。2025 年中国 25G 以上电芯片出货量仅占全球 7%，尤其是 DSP 芯片领域尚无成熟商用产品，成为自主可控的主要瓶颈。

电芯片国产化速度慢于光芯片，核心原因是技术壁垒更高、生态黏性更强。其需在高速链路设计、超大规模模拟 / 混合信号电路等方面达到极高标准，且需适配海外主导的系统架构，切换成本高。叠加研发周期长、工艺依赖度高、验证体系严苛等因素，导致国产替代推进缓慢。

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04-3、无源组件

光模块中的无源组件是构建稳定高效光传输的 “光路基础设施”，按功能可分为三类：

一是连接与导引类，如光纤、连接器等，负责搭建光路并高效传输光信号；

二是信号处理类，如隔离器、滤光片等，用于控制光信号的方向、波长与路径；

三是结构与辅助类，如陶瓷插芯、外壳等，为光路提供定位、防护及散热支持。

竞争格局

全球光模块无源组件市场呈 “技术分层” 格局：日本厂商凭借技术积累垄断高端市场，中国厂商则依托完整产业链与成本优势，成为中低端市场全球主力供应商，完成了从 “国产替代” 到 “全球供给” 的转变。

中国无源组件产业链完备，天孚通信、太辰光、光迅科技等上市公司各有核心优势，在细分领域具备竞争力。但在超高精度无源芯片及部分特种材料领域，国内企业与国际水平仍有差距，行业正从规模驱动向高端技术突破转型。

05 中游产业链--封装

05-1、光器件封装：

光器件封装是将上游光芯片与关键无源组件高精度集成，构建具备电光 / 光电转换功能的核心子系统，是光模块制造的基础环节，主要产出 TOSA 和 ROSA 两类组件。

两者对封装工艺稳定性、对准精度及器件匹配度要求极高，是决定光模块性能上限的重要因素。

行业现状

全球光器件封装环节与上游光芯片深度绑定，高端市场长期由 Coherent、Lumentum 等具备芯片与器件一体化能力的厂商主导，同时也存在专门从事 TOSA/ROSA 封装的专业供应商。

中国企业在该领域竞争力突出，已成为全球光模块产业的重要器件提供方：

• 光迅科技依托从芯片到模块的垂直整合体系，在 TOSA/ROSA 产能与技术成熟度方面处于国内领先地位；

• 中际旭创、海通宽带等头部模块制造商为提升供应链安全性和降低成本，普遍布局自研自用的高端器件封装能力；

• 在 TO-CAN 等网类中低速器件封装领域，中国已形成全球最大的生产基地，产业配套完善、规模优势显著。

05-2、光模块封装：

光模块封装是光模块生产的最终环节，把 TOSA、ROSA、光芯片、PCB 等零件装进外壳，形成可直接使用的光模块。

其核心作用是完成光信号收发、供电、控制及通信连接，对高速电路、热管理和精密工艺要求极高：高速链路需保证信号完整，热量需高效散出以确保模块在常温稳定运行，自动化与精密工艺则是保证量产一致性与良率的关键。

全球光模块封装市场已从过去的美、日、中多方竞争，演变为 “中美争霸” 格局。近年来，中国企业凭借 “中国制造” 优势快速崛起，占据了全球光模块封装市场的半数份额，成为行业主导力量。其核心优势如下：

中国企业已在全球光模块制造与封装环节占据主导地位。据 LightCounting 数据，2024 年全球前十大光模块供应商中，中国厂商独占七席。

中际旭创：在 400G/800G 等数据中心高速光模块领域技术领先、份额居首，是谷歌、微软、亚马逊等巨头的核心供应商。

光迅科技：产品覆盖电信和数据中心市场，是国内少数具备全球影响力的企业。

新易盛：作为成长迅速的数据中心光模块厂商，高速率产品技术实力突出，海外市场持续拓展。

华工正源、海信宽带：在无线通信和接入网市场表现稳固，同时积极拓展数据中心业务，巩固国内竞争力。

05-3、CPO光模块规模：

在数据中心、5G 及云计算的推动下，光模块市场强劲增长，AI 成为核心驱动力。

全球市场：2020 年规模约 112 亿美元，2024 年升至 178 亿美元，年复合增长率 12.3%，预计 2025 年达 235 亿美元，数通市场与超高速产品为增长主力。

中国市场：在政策与技术推动下增速领先，2022 年规模 489 亿元，2023 年增至约 540 亿元，2024 年达 606 亿元，2025 年有望接近 700 亿元。

英伟达更是计划 2028 年用 CPO 连接 8 机架 GPU，叠加 SerDes 速率升级，3.2T 时代 CPO 有望成为主流互联方案。

05-4、国内领先企业如下：

06 下游产业链——数据中心

我国数据中心交换机占比将持续提升，IDC 数据显示，其占比从 2021 年的 44.4% 预计升至 2026 年的 51.7%；市场规模由 2022 年的 31.8 亿美元增长至 2026 年预计 48.1 亿美元，2020-2026 年年均复合增速 10.6%。

同时数据中心网络持续升级，带宽由 10G 起步，5G 推动数据流量快速增长，带动网络设备更新，以解决数据迁移、带宽瓶颈与利用率问题。

在 AI 算力基础设施的构建中，光模块是保障算力高效生产、灵活调度与规模化服务的核心环节。

算力生产端：大规模 GPU 集群的协同训练，需要高速光模块实现节点间无损互联，直接决定整体算力产出效率。

算力调度端：模型推理与应用响应，需要光模块提供从云端到边缘的低时延、高可靠光连接，保障算力的可用性与响应速度。

算力服务端：跨地域的算力资源协同与共享，需要大容量骨干光网提供底层传输保障。

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