光模块，简单来说就是光电信号的转换器。由于现代通信都是由光纤光缆传输，而终端发送和接收都是电信号，所以两端都需要有光电信号的转换装置——光模块。它的核心功能就是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。
当前高速光模块应用场景主要分为互联网数据中心网络和以5G承载网为代表的电信网络。
美国数据中心内部交换机互连以单模光纤为主，在100G时代广泛采用CWDM4/PSM4光模块, 400G时代目前以DR4为主；服务器与交换机互连大多采用电缆DAC。
下面是来自intel的一张演讲PPT截图，随着时间的推移和模块速率的提升，美国数据中心内部互联方案中多模光纤和直连电缆DAC的比重将越来越低。
中国数据中心内部交换机互连以多模光纤为主，单模光纤占比逐渐上升。
目前国内400G的需求很少，在100G时代采用SR4/CWDM4模块，服务器和交换机之间的互连大多采用有源光缆AOC。
下图来自腾讯的演讲PPT, 目前以腾讯为代表的国内大型互联网数据中心才刚开始向100G光学器件过渡。
光模块封装类型以40G QSFP+（对应10G速率端口）和100G QSFP28（对应25G速率端口）为主。
CFPx系列光模块被广泛用于电信市场，但在中短距离上已经开始被QSFP系列所取代；10G及以下低速率光模块封装则以SFP+、XFP为主。5G前传网络条件下25Gb/s(eCPRI/CPRI)速率模块以SFP28为主，双纤双向、单纤双向、25G WDM（包含Tunable波长可调谐）模块等方案可减少光纤使用量大幅降低建设成本。
中传可利用现有成熟的25G光器件，采用PAM4技术将光器件带宽提升一倍；10km和40km传输距离将覆盖90%以上的应用场景，超过80km的传输距离则采用相干技术。随着3GPP SA标准的按时完成，光通信行业对5G的关注度再次提高。目前，业界普遍认为5G无线网络将于2019年下半年开始建设，2020年将实现规模建设。不可否认，移动互联网的出现颠覆了传统移动通信业务模式，为用户提供前所未有的使 用体验，对人们工作生活的方方面面都产生了重要影响。移动互联网的进一步发展将带来未来移动流量超千倍增长，推动移动通信技术和产业的新一轮变革。5G相对于4G而言，最大的变量在于前传，前传流量由于天线通道数从原来的2通 道变为64通道，天线通道数量整整翻了32倍，导致前传流量大幅增加。在4G网络 中主要采用10G光模块，由于4G单RRU带宽仅需1.25G，因此在4G组网的时候前 传方向采用了大量的链型组网结构以节省光纤资源，降低部署难度。然而，在5G建设中，由于前传带宽最低需要25G光模块，100G光模块的价格相对 于25G光模块的价格来说稍高，因此，前传极大可能会选择25G光模块作为解决方 案。基于上述原因，5G将会大幅提升25G光模块的市场空间。无线前传光收发模块 5G时代即将到来，预计到2022年，各运营商的5G网络将进入大规模建设的高峰期。基站天线从2*2MIMO向 4*4MIMO升级，推动了基站光模块从以6Gbps/10Gbps为主向以10Gbps/25Gbps/50Gbps为主升级。根据 Lightcounting数据，2017年之后无线前传市场需求逐年增大，且25Gb/s速率光收发模块需求量快速上升，到2022 年细分市场规模超过7.1亿美金，其中以10Gb/s和25Gb/s速率为主。 相关预计显示，5G时代将大规模商用25G无线光模块，仅在5G前传领域预计就需要5000万个25G/50G光模块，同 时中传领域也是新的增长点。未来，5G的接入层、汇聚层需要引入25G/50G速率接口，而核心层则需要引入100G 以上速率的接口。
2019年无线基站增长受益于5G市场，中国也是5G的重要市场，占一半。目前国内仅有光迅科技、海信、华为等少数厂商可以生产中高端光芯片，但总体供货有限，市场占比不足3%，高端芯片严重依赖于博通、三菱、Oclaro、Finisar等美日公司。虽然大多数型号的光模块都已实现国产替代，但是光芯片依然受制于人，10G光芯片国产化率在50%左右，25G光芯片国产化率不足5%。光模块价值量最大的是光芯片，而高端光芯片国产化率才不到5%，未来国产替代空间巨大。
