国内光模块厂商现状盘点及硅光技术发展情况

光模块作为光电转换的核心部件，目前广泛应用于移动通信基站以及数据中心的传输设备中，随着5G＋新基建浪潮的到来，更低功耗、更高速率、结构紧凑的硅光模块技术将会得到进一步发展，引领未来行业走向。

2020年初，根据调研机构Light Counting的预测报告显示，国内光模块供应商将会主导全球市场，份额占比超过50％。同时，旭创、海信、光迅、新易盛和华工正源等五家国内厂商有机会同时占据全球前十的行列。尤其是旭创，目前发展势头迅猛，销售额和净利润都大幅飙升，有可能反超国外巨头Finisar登顶第一。

究其原因，主要得益于国内5G网络建设以及数据中心的庞大需求。截止目前，国内已经开通5G站点40万个，预计年底将达到60万个，规模占到全球70％以上。阿里云、腾讯云等行业巨头相继表示将投入千亿级别资金建立超级数据中心群，加速相关产业智能化布局。

五家国内厂商上半年发展情况

中际旭创：

图片来源：中际旭创财报

主要受益于全球数据通信市场回暖，海外100G和400G等产品的需求继续增长，国内5G网络建设以及数据中心等新基建项目带来25G、50G和200G等产品的巨大需求，旭创上半年的销售额及净利润均较去年同期大幅增长。

海信宽带：

主要受益于25G速率及以上国内外5G无线和数据中心领域的旺盛需求，上半年海信宽带数据通信光模块业务同比增长150％，25G、100G、400G全系列产品产能大幅提升，总产能达到3000万只／年，其中数通光模块产能为1300万只／年。

光迅科技：

图片来源：光迅科技财报

光迅科技由于产品线和市场布局的关系，受到疫情的短期冲击较大，特别是海外市场严重影响到公司上半年的销售额和净利润，下半年将会着重国内市场，带动业绩强势回升。

新易盛：

图片来源：新易盛财报

由于5G相关高速率光模块研发项目取得多项突破，100G、400G等光模块出货量持续提升，新易盛的销售额及净利润均较上年同期大幅增加。

华工正源：

图片来源：华工正源财报

作为全球光模块产品的核心供应商，华工正源持续释放4G、5G光模块和数据中心高速率光模块产能，目前日产逾8万支，超过去年最高水平。一季度订单同比增长30％，带动公司净利润大幅飙升。

光模块产业发展历程

光模块产业发展初期，国内厂商由于技术积累不足，只能扎堆在门槛不高的中低端产品上，同质化严重，价格竞争激烈，最具利润的高端产品绝大部分出自国外头部企业之手。

近几年，随着移动通信业务的快速扩张，带动产业合作升级，同时中高端光模块封装技术壁垒逐渐消失，国内厂商得以迅速发展，在保持中低端产品市场份额的同时，逐步往高端产品线迁移并取得一定成果。

面对国内厂商即将迎头赶上的趋势，美日企业开始进行频繁的并购整合，通过技术共享等方式降低研发和运营成本，不断提升自身竞争力。先是Lumentum收购Ocalro，市场份额霸占二三位的巨头强强联合；接下来Finisar也按耐不住，以32亿美元卖身无源器件龙头企业II－VI，一时轰动整个光通信产业链。

美日企业的抱团取暖，并没有打乱国内厂商的发展节奏，2010年国内光模块供应商的销售额超过5亿美元，到2018年增长至30亿美元，再到2020年即将主导全球光模块市场。

硅光技术发展情况

目前，随着流媒体的快速兴起，大数据、云计算技术得到了越来越多应用，数据通信市场对容量和传输速率的要求越来越高，硅光技术具备高速率、低功耗、结构紧凑等突出优势，更适用未来高速光模块生产。

硅光技术主要是基于CMOS工艺，在同一硅基衬底上利用蚀刻的方法，同时制作光子器件和电子器件，实现光信号处理和电信号处理的深度融合，形成一个具有综合功能的完整大规模集成芯片。

传统光模块采用分立式结构，光器件部件多，封装工序复杂且需要较多人工成本。相对传统的分立式器件，硅光模块将多路激光器，调制器和多路探测器等光／电芯片都集成在硅光芯片上，体积大幅减小，有效降低材料成本、芯片成本、封装成本，同时也能有效控制功耗。硅光芯片内的功能部件主要通过光子介质传输信息，连接速度更快，因此更适合数据中心和中长距离相干通信等应用场景。

在400G光模块领域，由于单通道光芯片速率瓶颈问题，多通道的PAM4电调制方案不可或缺。而电调制带来的损耗较大，要求传统方案光模块内部激光器、调制器、DRIVER、MUX等器件更加紧凑，激光器芯片处于裸露状态，受环境损耗的可能性大幅度提升。另外通道数的增加导致器件数量增加，器件集成复杂度和工作温度提升带来的温漂问题都具备较大挑战性。

硅光方案通过高度集成能很好解决以上问题。

根据市场调研结果显示，2017年光模块的市场规模达到70亿美元，其中硅光模块只有2.6亿美元，占比不到4％；预计2024年硅光模块市场规模将会达到41.4亿美元，占比超过23％，发展潜力巨大。

图片来源：OFweekWKW·光通讯

目前各大企业纷纷进军硅光领域，400G光模块正是基于硅光技术研制而成。在2018年的OFC展会上，光迅科技、中际旭创、海信宽带、新易盛均发布了自家400G样品，在高速率光模块市场占得一席之地。

2020年8月3日消息，博创科技的400G硅光模块也正在向境内外客户送样测试，相信国内厂商百家齐放，未来在全球光模块市场的竞争力会越来越强。

不过目前硅光技术发展依旧面临四大技术难题有待解决：

1、架构不完善、体积和性能不平衡；

2、自动化程度低、产业标准不统一、设备紧缺；

3、封装困扰；

4、产业相关的器件方面仍有很多相关技术难题未解决。

虽然目前硅光模块的产业链还有待优化成熟，但基于广阔的市场前景，在5G的强力推动下，必定引领未来行业走向，值得期待。