光器件是光網絡傳輸的關鍵元素，是構成光模塊的重要組件，光器件分為有源器件和無源器件。 有源光器件是光通信系統中將電信號轉換成光信號或將光信號轉換成電信號的關鍵器件，是光傳輸系統的心臟，主要包括半導體發光二極管（LED）、激光二極管（LD）、光電二極管（PIN）、APD、摻鉺光纖放大器（EDFA）、拉曼光放大器及調制器等。無源光器件是光通信系統中需要消耗一定能量但沒有光電或電光轉換的器件，是光傳輸系統的關鍵節點，主要包括光纖連接器、耦合器、波分復用器、光開關、光衰減器和光隔離器等。

光器件是光通信的核心元器件

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光器件按功能劃分

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光器件按是否外加電源分為光有源器件和光無源器件

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　　光模塊由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括光發射器件和光接收器件兩部分。 光模塊的作用就是光電轉換，發送端把電信號轉換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉換成電信號。光模塊按功能可分為光接收模塊，光發送模塊，光收發一體模塊和光轉發模塊等。光收發一體化模塊主要功能是實現光電/電光變換，包括光功率控制、調制發送，信號探測、 I-V 轉換以及限幅放大判決再生功能。光模塊為遠距離的通信鏈路傳輸提供了可行的解決方案，是滿足當今網絡架構性能要求的關鍵元器件，它們不僅提高了網絡覆蓋的靈活性，在發生故障的情況下也更易于更換組件。

光模塊的組成部分

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光收發一體模塊圖

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　　光模塊產業是光通信行業的重要分支，在數據中心、傳輸網、移動寬帶等領域發揮重要作用。光模塊生產的完整過程是將光芯片和其他組件先制造成為光器件，然后再將光器件封裝為一個光模塊。從光模塊子產業鏈來看，光模塊行業的上游主要包括光芯片行業、光器件行業、集成電路芯片行業和 PCB 行業，光模塊行業下游主要是通信設備制造商和通信運營商。行業的上游產業發展成熟，供應商較多，其中高端光器件主要由國外供應商提供；集成電路芯片主要有激光驅動器和限幅放大器，可提供此類芯片的供應商分布在全球多個地區； PCB 屬于充分競爭的市場。光模塊產品的應用領域涵蓋了數據寬帶、電信通訊、 Fttx、數據中心、安防監控和智能電網等行業。

光模塊子產業鏈

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　　光器件行業產品種類繁多，不同產品領域的競爭格局具有較大差異。 光電子器件每一種類別下會產生上百種產品型號，它們之間還能組合成各種各樣的模塊、子系統等，因此專業化分工來研發、生產和銷售各種光電子器件已成為行業的特點。由于各個企業所掌握的技術特點和銷售渠道不同，他們在不同產品領域的競爭地位也不盡相同。在低端器件領域如光纖耦合器、連接器、低速收發模塊等的生產廠商較多，競爭很激烈。在技術含量較高的高端模塊和子系統領域，如DWDM 器件、 40Gbit/s 以上光收發模塊、 ROADM 子系統等， 生產廠商相對較少， 具備較強自主研發能力的廠商在競爭中占據有利位置。

　　隨著光通信行業的快速發展，全球光模塊行業的競爭格局逐漸呈現出行業集中度上升和向發展中國家轉移的特點。 從產業鏈上來看，光通信模塊企業不斷進行并購重組，垂直整合產業鏈，行業集中度進一步提高；從區域發展角度來看，隨著經濟全球化以及中國等發展中國家光通信產業的快速發展，國際上主要的光通信模塊生產商逐步將制造基地向以中國為代表的發展中國家轉移，在國家產業政策的支持下，中國企業在光通信模塊上的研發能力也得到了快速的提升，并成為國際化競爭中的重要力量。

　　我國光芯片企業整體實力偏弱，高端芯片依賴進口，國產芯片難以滿足需求的現狀仍將持續。在整個光模塊子產業鏈中，光芯片技術含量最高。國內現有的光器件產品主要集中在中低端領域，且同質化嚴重，而高端光芯片的核心制作技術掌握國外芯片廠商手里，主要依賴美國和日本等國家的進口，使得國內廠商面臨核心專利被國外壟斷的風險，國外廠商在高端光芯片領域的市場份額約占 90%。近年來，華為、中興、烽火通信、光迅科技等設備廠商逐漸開始向上游芯片領域發力進展，開始一體化戰略布局，目前光芯片的格局亟待改善。

　　隨著光通信網絡向超高頻、超高速和超大容量發展，高速率光模塊已成為光模塊市場的發展熱點。2015 年， 10G/40G/100G 的銷售收入已達到 24.43 億美元，且將以 12.23%的年復合增長率穩步快速增長，預計到 2020 年，全球 10G/40G/100G 光模塊收入將達到 43.50 億美元，在總體光模塊市場的占比將超過 61%。其中， 40G 光模塊和 100G 光模塊的年復合增長率將分別高達 9.00%和 24.54%。 早期國內光模塊企業主要提供低速率的低端產品，在重視投資技術研發和堅持自主創新的努力下，國內企業對高端光模塊的研發能力和生產水平也不斷提高。

10G/40G/100G 光模塊細分銷售收入預測（單位：億美元）

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　　光器件在數據寬帶、電信通訊領域已經有廣泛的應用，在 Fttx、數據中心、安防監控和智能電網等領域的應用也在不斷發展。 目前光器件的主要市場包括電信市場和數據中心。電信市場可以分為：傳輸網、接入網和基站三大部分，數據中心市場可以分為：架內互聯、架間互聯和機房互聯， 其中，電信市場一直占據著主導地位。 近年來數據中心市場增長強勁，去年全球數據中心的光器件市場規模達到 26 億美元，占到光器件總體市場的 1/3。數據中心對高速光模塊的需求較大，年增長率高達 27%左右， 40G/100G 光收發模塊所占的比例將越來越高， 且超過一半的模塊將用于數據中心高速光互連。

光器件的應用領域

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