光模块是光通信系统中完成光电转换的核心部件，主要由光器件、电路板、接口等构成，它的工作原理是在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。
简单来讲，光模块的作用可以类比我们平时家里安装的路由器，都需要插上网线才能有wifi网络。这个过程就相当于光纤通过光缆传输信号到路由器，路由器再把光信号转换成电信号，电信号再以WiFi的方式传导。
光模块为什么具备潜力？
1、从成本角度来讲，光模块是光通信产业化降本增效的关键
光模块是光通信产业链中游的关键节点。其上游是光芯片、电芯片厂商，主要提供光芯片、电芯片、以及其他组件构成光模块的基本元器件；下游是互联网数据中心为主的数通市场、以及运营商为主的电信市场，其中数通市场是未来光模块行业发展的主要驱动力。
光模块作为光通信核心部件，设备成本占比较高，例如高速光模块在通信网络设备成本中占比达到50%～60%，对网络总体建设成本产生直接影响，是光通信产业化降本增效的关键。
2、从需求端来看，光模块是数据传输的核心部件，数通市场快速发展推动其增长
光模块，简单来讲可以看作是网络世界里用来传输数据的高速公路。所以AI、互联网的快速发展带来的数据流量的爆发，导致对光模块需求持续提升。根据预测，全球光模块市场规模将在2026年达到176亿美元，2021年至2026年CAGR=13.85%。
同时下游两大市场，电信市场和数通市场中，数通市场或将占光模块市场规模的主导地位。数据中心因为流量爆发带来的光模块需求仍是目前光模块发展核心驱动力。随着AIGC的发展，国内外大模型推理测数据量的快速上升，将进一步催化光模块算力需求的大幅提升。
3、从技术周期看，当前处于光模块的AI周期，光模块朝小型化、高速率不断演进
2022年底，国内光模块厂商已经先发布局800G光模块技术及产品储备，并陆续进行海外送样及小批量生产。
光模块有哪些新技术可以关注？
1、CPO（光电共封装）
具有低功耗、高性能、高质量、高传输的优势
CPO是指把光引擎和交换芯片共同封装在一起的光电共封装，这种方式能够使得电信号在引擎和芯片之间更快的传输，缩短了光引擎和交换芯片间的距离，有效减少尺寸，降低功耗，提高效率。
CPO应用于超大型云服务商数通短距场景，未来市场空间广阔
CPO出货量预计将从800G和1.6T端口开始，于2024至2025年开始商用，2026至2027年开始规模上量，主要应用于超大型云服务商的数通短距场景。预计到2027年，CPO的市场收入将达到54亿美元。
CPO技术将增加先进封装工艺需求
目前封装工艺是限制CPO技术发展的主要因素，CPO 技术在封装过程中会用到硅穿孔（TSV）、Bumping（凸点）和重布线（RDL）等先进封装技术，对传统光模块封装厂商提出新的挑战。同时CPO技术将交换机和光模块集成封装，或对现今产业链格局造成较大颠覆。
2、LPO（线性驱动-可插拔光模块）
LPO相比CPO在目前更具有技术可行性
CPO和LPO相比传统可插拔光模块技术能够降低功耗、延迟和成本。但目前在产品成熟度等方面仍有待完善。相比变革性较大的CPO，LPO与传统可插拔光模块结构更加类似，主要区别在于电芯片（TIA、 Drive）方面，需要电芯片集成EQ功能。LPO和传统光模块厂商的能力圈更加重合，主要难点在于能否找到合适的电芯片供应商上。
LPO技术适用于AI大模型预训练，满足AI计算中心线短距、大宽带、低延时要求
LPO的低延迟传输能力非常有利于当前机器学习ML和高性能计算HPC等领域交换机之间，交换机到服务器和GPU之间的传输应用，而其系统误码率和传输距离较短的问题，在AI计算中心短距离应用场景下解决，较为适合AI大模型预训练场景，在AI时代有望加速落地。
3、硅光模块
硅光技术采用硅作为基础材料来制作光芯片
硅材料作为目前集成电路行业的主导材料，具有高度的工艺成熟度和量产规模。硅光子技术采用硅作为基础材料，可以利用目前成熟的CMOS工艺进行芯片开发和集成，能够降低成本，并在更高集成度下能够降低能耗、提高峰值速度。
硅光技术是CPO发展的先决条件
目前硅光模块方案由于良率和损耗等问题，优势尚不明显，但在超400G的短距场景、相干光通信场景中，硅光模块的低成本优势会更加明显。同时硅光技术也是光模块向CPO迭代的重要组成部分。
硅光模块在高速率传输网中优势明显，需求增速将高于传统光模块，市场规模将快速扩张。硅光模块市场规模预计将从2016年的2.02亿美元，增长到2025年的36.7亿美元，200G/400G和100G光模块市场规模的复合增长率分别达到95.9%、37.3%。
总的来说，光模块是光通信的重要节点，也是光通信产业化降本增效的关键。随着人工智能、物/车联网、工业互联网、AR/VR等新技术的逐步应用与产业化带来数据流量的快速增长，将带动光模块产业快速发展。当前处于光模块的AI周期，高算力需求也将催化400G、800G及1.6T的高速率光模块需求。CPO、LPO、硅光模块等新技术的出现，让光模块性能不断升级迭代，朝着高速率、低功耗发展。