通信行业市场前景及投资研究报告：光模块框架培训

%%%%光模块框架培训PPT2025-08-18%%1%%%%%%光模块定义：用于信号的光电转换➢

光通信是以激光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。光收发模块的传输速率与性能影响着整体通信网络的升级换代，因此在电信市场、数通市场上发挥着重要作用。光收发一体模块由三大部分组成，它们分别是光电器件（TOSA/ROSA）、贴有电子元器件的电路板（PCBA）和光纤收发接口单通道封装方案➢

从功能上看，光模块主要用于信号的光电转换，包括电—光（发送）和光—电（接收）两种形式的转换。发射端中的激光二极管是实现电——光转换的核心（主要有激光器芯片，激光驱动LD，时钟同步芯片CDR等）；接收端中光电二极管是实现光——电转换的核心（主要有PIN、APD等两种类型的探测器）。同时，激光器和探测器需要与光纤对准耦合。➢

从封装形式看，有单通道方案，多通道方案；基于光学部分工作原理有传统分立器件方案，也有新一代的硅光集成封装方案。TOSA与ROSA主要部件及其功能多通道封装方案TOSA（光发射组件）ROSA（光接收组件）DFB/EML/VCSEL：不同种类的激光器芯片，将电信号转化为光信号PIN/APD：光电二极管，将激光信号还原为电信号Laser

Driver：激光驱动（以电TIA：跨阻放大器，探测电流驱动为主）流转换为放大电压信号CDR：时钟同步芯片LPFilter：电压滤波器LD

Bias

Control：偏置电流控制RF

AMP

Limiter：射频放大电路器限幅器保电压幅度一致资料：BOZHON，AIGCtribe公众号，财讯网，研究%%3%%%%%数据中心应用场景、价值量占比、标的梳理光模块及配套产业链标的数据中心各个环节的价值量占比测算➢光模块的主要应用场景是数据中心横向扩展网络（scale-out，通常是指通过增加计算节点数量来提升整体计算性能的跨机互联网络）部分，通常用于服务器连接到交换机，以及交换机之间的互联。与之对应的，纵向扩展网络（scale-up

network，通常指节点内互联）主要采用PCB和铜连接来实现互联。子板块股票代码300308.SZ

中际旭创300502.SZ新易盛公司简称子板块光芯片股票代码公司简称3%5%5%688498.SH

源杰科技688048.SH

长光华芯688313.SH

仕佳光子600105.SH7%20%603083.SH

剑桥科技➢➢002281.SZ光迅科技000988.SZ

华工科技301205.SZ

联特科技永鼎股份300394.SZ

天孚通信光模块300570.SZ太辰光688205.SH德科立300548.SZ

长芯博创300620.SZ

光库科技688195.SH

腾景科技688313.SH

仕佳光子003031.SZ

中瓷电子688662.SH

富信科技光模块的连接距离主要涵盖10m（有源光缆AOC），100m（SR型号），500m（DR型号），2km（FR型号），10km（LR型号）等场景，此外还有用于数据中心直连（DCI）的80km的ZR型号。002902.SZ

铭普光磁001267.SZ

汇绿生态603306.SH

华懋科技601869.SH

长飞光纤300757.SZ

罗博特科光器件60%光纤光缆硅光设备IDC及配套服务器光模块交换机铜连接存储及其他TEC芯片二层交换机常见EML方案光模块BOM成本拆分测算光模块............EML激光器芯片一层交换机15%22%3%探测器光模块光无源器件Driver+TIADSP3%14%31%服务器其他电芯片12%PCBA+管壳资料：Wind，研究（注：价值量占比和BOM成本拆分均为测算）4%%%%光模块上游1-激光器光芯片激光器芯片发光原理（激光原理）➢➢光芯片是实现光电能量载体相互转换的最核心元件，光通信应用中主要分为激光器芯片（光发射芯片）和探测器芯片（光接收芯片）。光发射芯片可以按材料和结构划分，应用场景各异。光发射芯片常用的结构有面发射结构（VCSEL）和边发射结构的

FP/DFB

和

EML。从材料体系看，常用的材料有磷化铟（InP）和砷化镓（GaAs）。激光器芯片工作原理：处于基态（稳态）的原子在外来辐射光（由电/光泵浦源产生）作用下先受激吸收跃迁到高能级（不稳态），再自发辐射到较低能级的亚稳态，粒子数聚集在亚稳态实现粒子数反转（即亚稳态粒子远多于基态），跃迁到基态，实现受激辐射，发出光子和外来光子的能量、相位、方向均相同，从而产生窄谱宽、高功率、强定向性的激光。不同材料的亚稳态与基态能级差决定发光波长，结合光纤传输损耗窗口波长，业界选择850nm/1310nm/1550nm为主要发光波长。实现光电转换的光发射芯片和光探测芯片位于光通信系统的发射端和接收端光发射芯片主要分为

VCSEL、

FP、

DFB、

EML

等几类资料：源杰科技招股书，研究%%5%%%%%光模块上游2-光无源器件➢

目前看无源器件占光模块BOM的比例在15-20%。成长性较强的品类主要包括MT-FAU、WDM器件（Z-block、AWG）、PM等➢

另外像光模块外部用于互联的LC/MPO连接器及跳线等也有较大市场规模和成长性。L

型连接器：采用操作方便的模块化插孔（R

）闩锁机理制成，可以提高光纤配线架中光纤连接器的密度。MP

（Multi

PushO

）连接器：弹片卡紧式的多芯连接器，尺寸与普通的单双芯连接器差不多，但是密度却提高了几倍。➢

无论是传统分立、硅光集成方案的光模块，还是未来CPO/OIO的光引擎形态，无源器件都不可或缺M

：在成型的精密定位

槽上，利用超精密激光设备切割工艺或研磨工艺形成多芯并行光纤阵列，通过纳米级激光形位检测设备检测实现光纤阵列连接器的高精度连接。光纤阵列（FA

）：主要包括基板、压板、和光纤。通常在基板的基底切割出多个凹槽，将压板压紧和固定插入凹槽的光纤光收发接口组件：由陶瓷套管、内置光纤短插芯和不锈钢精密零件组成，是光收发模块的端口AW

器件：利用

PLC技术在芯片衬底上制作的阵列波导光栅。用于

CWDM

和

DWDM

系统透镜（Len

）：光纤阵列透镜在光模块中，发射端将光信号从激光芯片耦合进光纤；兼具光路转向、机械部件精确定位的功能光学镀膜和滤光片：零件表面上镀上一层

或多层

金属

或介质

薄膜，达到减少或增加光的反射、分束、分色、滤光、偏振等要求PM（保偏器件）：对线偏振光有较强的偏振保持能力，应用于光纤陀螺、光纤听水器等传感器、DWDM、EDFA光隔离器：是一种只允许单向光通过的无源光器件，通过光纤回波反射的光被隔离资料：仕佳光子官网，天孚通信官网，北极光电官网，赓旭光电官网，菲尼特官网，天孚通信公告，通信ABC公众号，Ofweek，搜狐，研究6%%%%光模块下游-云商Capex及商业正循环海外四大云商年度Capex海外四大云商季度Capex➢从历史数据来看，海外头部四家云商的Capex在过去10年（2014-2024年）的CAGR在26%，而营收、净利润、自由现金流过去10年的CAGR在40003500300025002000150010005001,0009008007006005004003002001000120%100%80%60%40%20%0%北美四大云商25年Capex预计为15年的14.2x18%/23%/18%，开支和盈利形成商业正循环➢➢在周期波动和宏观波动下回撤力度不会非常剧烈（历史上3次增速回撤为从双位数增速→正负个位数）-20%结合当下北美四大云商的营收、净利润和自由现金流情况，我们判断维持当下投资力度是没有负担的，尤其在降本增效后，云商可用于capex的资金量更多。0Meta亚马逊、微软、谷歌、Meta合计资本开支（亿美元）同比增速亚马逊谷歌微软海外四大云商Capex/营收海外四大云商Capex/净利润海外四大云商Capex/自由现金流200%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%25%20%15%10%5%89%23%172%84%180%160%140%120%100%80%73%71%69%124%65%16%14%63%62%60%

61%

59%57%99%12%12%12%12%47%84%11%76%9%

9%67%69%9%33%8%60%8%52%50%46%46%43%6%24%60%5%40%27%20%20%0%0%四家合计平均四家合计平均四家合计平均资料：WIND，研究（注：Capex数据均采用PPE采购口径）%%7%%%%%产业受益逻辑：算力需求→GPU/ASIC→数通光模块➢

AI数据中心产业底层驱动是AI训练+AI推理带动的算力需求，反映在GPU/ASIC的数量增加和规格迭代。➢

Scale-out的网络架构会影响光模块的用量，和网卡是乘数关系；而网卡和GPU/ASIC数量和规格线性相关。➢

AI大模型训练本质是一种带宽敏感的计算业务，综合对比之下光模块或成为本轮AI浪潮的核心受益环节。A

训练（参数规模，模型数量）网络收敛比降低云计算

→

AI模型训练1.3～1.5:

1

→

4～6:1网络架构变革光模块&交换机：服务器网卡比例A

大模型带网络层级数增加来算力爆发（Flop

）GPU：V100

→

A100

→

H100网卡：100G

→

200G

→

400G光模块&交换机量价GP

销量GP

规格服务器网卡销量服务器网卡带宽A

推理（参数规模，Toke

数量）资料：研究8%%%%AI驱动下，数通光模块市场增长中枢提升各类速率光模块出货量及单价测算➢

光模块增长中枢提升：过去3年来看，伴随海外上云渗透率逐步达到饱和水平，以及宏观经济波动的影响，云商云业务增速有所放缓，光模块行业CAGR逐步稳定至15-20%；23年以来，在AI大模型的拉动下光模块行业迎来新一轮大流量应用驱动的上行周期，短周期看CAGR或超过50%，中长维度看CAGR中枢或提升到20-30%。2016E2302017E4502018E7652019E8652020E13352021E10201102180.02022E88343632682023E7072893631792024E40819012009582025E240119145818101759912816953910562.381.5324.6197.4718.43144.4354%2026E181829933728706911261584322027E14864100G光模块出货量（万个）200G光模块出货量（万个）400G光模块出货量（万个）800G光模块出货量（万个）1.6T光模块出货量（万个）100G光模块单价（美元）-右200G光模块单价（美元）-右400G光模块单价（美元）-右4227352036032410891231734309.889.8833725292017177814264112725844501112143661021773057289713922158915003.972.6326.5256.414.0193.55157%800G光模块单价（美元）

右-10403877321.6T光模块单价（美元）-右100G光模块收入（亿美元）200G光模块收入（亿美元）400G光模块收入（亿美元）800G光模块收入（亿美元）1.6T光模块收入（亿美元）数通光模块市场规模（亿美元）合计同比增速91815.1819.280.3714.771.7118.944.6812.962.839.690.009.789.3311.920.837.205.1111.0813.011.651.0315.67160.8864.75243.9769%1.310.798.99139.56176.36327.0234%➢

我们预计24/25/26/27年数通100G+模块市场规模同比增长157%/54%/69%/34%。结构上看，24年400G主升浪顶点未至，800G周期加速，1.6T有望于25年大规模放量。15.1854%19.6529%16.48-16%23.6243%25.478%31.8625%36.4114%全球100G以上数通光模块出货量测算（万只）

全球100G以上数通光模块单价测算（美金）全球100G以上数通光模块市场规模测算35030025020015010050180%80007000600050004000300020001000016001400120010008006004002000160%140%120%100%80%60%40%20%0%-20%-40%02017E2018E2019E2020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E1.6T光模块收入（亿美元）400G光模块收入（亿美元）100G光模块收入（亿美元）800G光模块收入（亿美元）200G光模块收入（亿美元）2016E2017E2018E2019E2020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E100G200G400G800G1.6T100G200G400G800G1.6T合计同比增速资料：研究（注：光模块市场规模、出货量及单价均为测算）%%9%%%%%光模块行业需求供给集中在头部厂商2025年全球800G光模块供应商份额测算2025

800G年全球

光模块客户需求测算我们拆分了2025年全球400G/800G/1.6T光模块的需求和供给情况，可以看到：4%8%10%➢

数通光模块行业需求供给集中在头部厂商，尤其是高速800G为例，头部三家供应商（旭创、19%7%5%英伟达4%4%率的产品，以旭创谷歌36%FinisarFinisar、新易盛）占据了80%的份额，头部四家客户（英伟达、谷歌、Meta、亚马逊）占据了69%的份额➢

2025年，国内的数通光模块市场主要以400G的需求为Meta新易盛亚马逊MellanoxCloudlight10%16%Oracle和XAI字节及国内微软23%光迅&华工主，客户主要为字节、、阿里、腾讯、百度。从供其他15%其他（Arista、思科等）19%应商份额来看，其中华工和光迅占据大份额。21%2025年全球400G光模块供需测算2025年全球1.6T光模块供应商份额测算2025年全球1.6T光模块客户需求测算3%6%旭创

Finisar

新易盛

华工

光迅

AAOI

其他

合计9%AWS、MetaOracle和XAI403010207030101013090旭创47%新易盛国内（字节、阿里、腾讯、百度）、英伟达谷歌1201010300

350300

350400

118034%MellanoxFinisar其他（微软等）3040401090Cloudlight合计19050130430

149091%9%15%4%10%

23%

27%3%

33%资料：研究（注：光模块供应商份额及客户需求均为测算）10%%%%技术趋势：“光摩尔定律”是迭代核心因素Intel预计交换机带宽2年翻倍，而光电I/O带宽每3-4年翻倍➢

对成本和功耗效率的追求是驱动模块迭代核心因素：光模块的升级是不变的主题，Intel预计交换机带宽2年翻倍，而光电I/O带宽每3-4年翻倍，而成本和功耗效率一直以来是数据中心内部光互联的核心痛点➢

光模块平均每4年左右演进一代，每bit成本下降一半，每bit功耗下降一半，这个规律也被称为光电领域的“光摩尔定律”➢

传统可插拔分立器件方案，存在通道集成度限制，且单通道速率提升带来激光器芯片可靠性和稳定性下降，当下已出现升级瓶颈，“光摩尔定律”的延续也迎来挑战。光模块（40G→100G→400G）平均每4年左右演进一代，每bit成本下降一半光模块平均每演进一代每bit功耗大约下降一半资料：c114网，《硅光集成与数据中心应用线上研讨会》，SemiAnalysis，研究%%11%%%%%技术趋势：传统分立式→硅光集成式硅光子芯片结构图英特尔

100G

CWDM4硅光模块结构图➢

1.6T代际之后，传统分立式方案已到了迭代瓶颈，未来升级路径需要依赖硅光集成方案➢➢硅光集成方案是通过半导体工艺将传统分立的光学器件（如调制器、探测器等）集成到单一硅基芯片上，具备高集成度、低成本、低功耗等优势硅光方案放量的一个先决条件是需求量足够大，预计800G速率下硅光方案渗透率会有大幅提升800G至1.6T数通光模块市场主流方案推测光模块方案升级路径场景400G800G1.6T（推测）3.2T（推测）硅光集成式升级路径传统分立式升级路径16×200G

DR16（硅光/CPO）100m4×100G

SR8（VCSEL）

8×100G

SR8（VCSEL）

8×200G

硅光4×100G

DR4（EML）

8×100G

DR8（EML）4×100G

DR4（硅光）

8×100G

DR8（硅光）16×200G500m-2km8×200G

DR8

DR16（硅光）（EML）8×400GDR8（EML）4×100G

FR4（EML）、

2×400G

FR4（EML）、2×200G

CWDM44×200G

FR4（EML）8×100G

LR8（EML）800G

相干10km4×100G

LR4（EML）1.6T

相干3.2T相干资料：光通信女人，yolegroup，teamsci，研究12%%%%技术形态演进：可插拔光模块→CPO→Optical

I/O➢

CPO与OpitcalI/O都是将光芯片和电芯片在基板上封装在一起的共封装技术，只是CPO针对的是交换芯片，OpticalIO针对的是计算芯片。➢

CPO借助硅光集成的工艺将光电芯片和交换机芯片封装在同一个基板上面，不再需要射频走线和Redriver/Retimer等器件。➢

而Optical

I/O是为了解决计算芯片CPU,

GPU,

XPU等之间的互联问题，利用光互连低功耗、高带宽、低延迟的优势，取代传统的电

I/O方案，芯片输入输出的I/O变为光信号CPO光引擎场景：Rack

to

Rack

scale-out组网（以Rubin架构为例，用CX-9网卡）SubstrateSubstrateSubstrate1.6Tbps1.6TbpsL1SwitchASICL2SwitchASICL3SwitchASICOEOEOEOEOIO光引擎场景：

Rack

内部

scale-up

GPU互联（以Rubin架构，用NVLink6）14.4Tbps14.4Tbps资料：Datadisrupted，研究%%13%%%%%CPO：终局方案，打破传统可插拨的升级瓶颈➢

从场景来看，在交换机侧互联（scale-out网络）商用CPO技术，CPO光引擎或将替代部分光模块的场景；➢

CPO方案的核心优势一：功耗大幅下降。可以看到热插拔方案从100G

PSM4升级到800G

DR8，单位能耗下降不到10pJ/bit，始终在20pJ/bit以上，采用CPO方案之后，单位能耗快速降至5-10pJ/bit。多种光模块/光引擎方案能耗情况对比类型DPOLPOLRONPOCPOIPO带宽密度能耗~18pj/bit~8pj/bit~11pj/bit~5-6pj/bit~3-4pj/bit~2-3pj/bit简介传统DSP热插拔模块~0.1-0.2Tbps/mm无DSP，线性直驱热插拔模块Tx有DSP，接收线性热插拔模块Near-Package，近封装Co-Packaged，共封装In-Package，内封装热插拔~0.5-1Tbps/mm~1-2Tbps/mm~2-4Tbps/mm非-热插拔➢

CPO方案核心优势二：信号质量高。由于传统可插拔方案下，光电转化后的电信号在PCB中的走线较长，随着模块速率提升，信号劣化会越来越严重。而CPO把光引擎直接移到交换芯片的封装基板上，大幅缩短光学引擎和交换芯片的电连接距离，显著降低电信号的劣化。EML光模块方案下的信号连接损耗达到22dB，而CPO方案下的信号连接损耗仅为4dB。资料：

Fibermall，Thenextplatform，光学小豆芽公众号，光通信女人公众号，研究14%%%%OpticalIO：光引擎未来场景，取代传统的电IO方案➢

GPU/ASIC侧互联（scale-up网络）商用OIO技术，OIO光引擎将替代部分铜缆和PCB高速互联方案。➢

OIO方案目前看成本端要显著高于PCB和铜缆方案，但是考虑到未来PCB和铜缆作为高速互联方案存在性能的天花板，OIO技术或为终局的方案。➢

scale-up互联的带宽要远大于scale-out组网的带宽，OIO的市场潜力巨大➢

目前各大芯片巨头都已经在Optical

IO领域进行布局，包括Intel、AMD、Nvidia（投资了Arya

Labs，做OpticalIO）等。资料：

Cadence，

Electrooptics，光学小豆芽公众号，研究%%15%%%%%AI算力链光模块标的一览代码公司核心逻辑300308.SZ300502.SZ300394.SZ688205.SH300548.SZ300570.SZ688498.SH688313.SH002281.SZ000988.SZ603083.SH301205.SZ300757.SZ301486.SZ300620.SZ001267.SZ603306.SH688195.SH中际旭创新易盛头部数通供应商，公司为全球龙头光模块厂商，综合市场份额维持在35-40%；产品研发布局前瞻，硅光芯片实力强，流片量份额高；供应链资源布局广泛，客户关系粘性强。拓宽新北美云商大厂客群，份额持续提升，已达到20+%；公司良率&工艺把控强，