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400G光模块技术浅析

400G光模块技术浅析
400G光模块技术浅析

400G光模块技术浅析

匡杨,胡毅(光纤通信技术和网络国家重点实验室,武汉电信器件有限公司)光通信研究 2012.02

引言

随着IEEE 100 Gbit/s(以下简称100G)以太网标准讨论与制定工作的结束,全球主流厂商正在推动100G的全球部署,并把目光聚焦到400G甚至1 Tbit/s系统上来。同40G/100G 一样,400G的部署应该是渐进的方式。为了更有效地利用现有的DWDM(密集波分复用)线路资源,降低投资成本,运营商希望400G能在现有的网络上部署,而不是重新设计和建造一个新的网络以适应400G的传输。这意味着400G必须适应100G/40G或10G的网络设计规划,以实现400G、100G/40G 的混合部署。

1、400G LAN接口光模块的技术分析

400G LAN(局域网)接口光模块可能将继续采用100G 以太网中独有的并行传输方式。2011年2月,Finisar在"超越100GE"的研讨会上提出了400 GE模块标准建议,主要支持400 GE-LR16和400 GE-SR16两种应用。其中400 GE-LR16采用16×25 G LAN WDM (1330、1310、1290 和1270 nm 4个波道)来实现,而400 GE~SR16则采用了16×25 G 多模光纤接口。此外在物理层定义了CAUI(附加单元接口)-16、CPPI(并行物理接口)-16电接口标准。16×25 G仅仅是100GE的线性扩展,只要工艺达到要求就没有其他技术难点。相比之下,光纤并行将有更多的发展空间,但需要密度更高的光子集成技术的支持才可以使400G商用成为可能。

此外,Finisar还提出了400G LAN 应用的其他可能方式:第1种是利用已商用化的4O G 的EML(电吸收调制激光器)技术组成10×40 G架构;第2种是依靠提高EML技术,采用4电平幅度调制和DSP(数字信号处理)进行色散补偿的8×50 G的构架;第3种是4×100G的架构,这种架构必须采用复杂的幅度相位调制,如PM-QPSK(偏振复用-正交相移键控),目前还没有能够商用化的技术演示。

NTT的研究报告也指出,在串行数据传输中,16×25 G、10×40G和8X 50 G 这几种架构都有可能。对于50 G,调制方式也有基于MZ(马赫-曾德)的DQPSK(差分正交相移键控)调制、或者OOK(开关键控)调制。每种架构在体积、成本、功耗等方面都各有优缺点。从目前的研究成果来看,DML(直接调制激光器)制作工艺简单,功耗低,但是ER(消光比)很小。EML制作工艺复杂、功耗相对较大,但ER较大,可以获得很清晰的眼图。此外,基于InGaA1As 的量子阱EAM(电吸收调制器)减小了由于价带偏移造成的在调制过程中的空穴堆积,因此适合用做高速调制。图1~图3分别是NTT 在OFC 2011上展示的用于400 GE 的1300 nm、50 G EML的光谱,注入电流与出纤功率的关系以及传输10和40 km后的输出眼图。

对于400 GE系统而言,50 G 的OOK调制由于其整个发射端的体积优势,是一种比较好的折中选择。在这种调制方式下,DML相比而言实现起来更加困难。因此可以预言,EML和8×50 G 的OOK调制在400 GE系统中前景看好。

2、400G长距离传输光模块的技术分析

在ITU-T/IEEE的联合研讨会中,Alcatel-Iucent的报告中提出:OTU5的接口线速率将达到449.219 Gbit/s。随着速率的提高,系统对OSNR(光信噪比)、CD(色度色散)、PMD(偏振模色散)和非线性的要求越来越高。400G信号的色散容限只有0.5 ps/nm,为100G的1/16。400G在OSNR上也遇到了挑战,比100G高了6 dB。尤其采用高于现行的7%的FEC(前向纠错)开销后,可以实现更远距离的传输。目前讨论得更多的是25% 的。400G在PMD方面比100G 遇到的挑战更大,400G PMD容限只有0.25 ps,为100G的1/4。

2.1 激光器线宽的要求

随着数字相干接收技术的发展,高阶多电平调制格式由于其高频谱效率的特点在DWDM 系统中越来越引人注目。发射机激光器和接收机本振光的相噪特性决定了系统的误码率性能。表1列出了在不同的调制格式下,400G 和100G对激光器线宽要求的比较。表中,△fTX表示发射机激光器线宽,△fLO表示接收机本振光线宽。

2.2 调制码型与波道间隔特征

为了满足400G在当前DWDM 系统中传输的要求,全面提升系统容量,对调制码型最重要的要求是:能够满足SE(频谱效率)和OSNR灵敏度的要求,并且有非常强的非线性容忍度。

单模光纤的理论容量为8 bit/s/Hz,在实际长距离传输的设备和光纤中,上限为 4 bit/s/Hz。在现代光通信系统中,载波调制格式对系统性能影响很大,为了达到与现网的10 G、40 G混合部署,实现80波50 GHz间隔,必须达到高SE,这可以通过采用单载波高阶调制或者多载波传输来实现。对于448 G 的传输系统,考虑器件频率漂移和R0ADM(可重构光分插复用器)非理想特性,要求实际中必须采用45 G 的32QAM(正交幅度调制)调制或者28 G 的PM(偏振复用)-256QAM。电域OFDM(正交频分复用)也能够取代单载波调制,两者的DSP的复杂程度一样,但是OFDM 由于循环前缀、前导符和训练符号开销等额外信息,通常比相应的单载波格式的SE要低。

为了尽量满足50 GHz的DWDM 波道间隔,2010年的许多理论研究都是采用多电平幅度调制,即PM-256QAM,一共有65536个星座点,相比100G PM-QPSK而言,密度增加了8倍,并且对光噪声和XPM(交叉相位调制)/SPM(自相位调制)非常敏感,传输距离非常短。从目前报道的单载波高速QAM 的演示情况看来,短期内在448 G传输中,无论是单载波PM~256QAM 还是电OFDM 的32QAM,都还无法实现商用化。

第1种放宽SE要求的解决方法:摒弃50 GHz WDM 间隔的硬性要求,如采用56 G PM一16QAM和灵活的70~80 GHz的WDM 间隔,SE为6~5 bit/s/Hz,并且需要有足够多的ROADM 系统支持。数据中心用户偏向于采用这种灵活的解决方案,而拥有大规模、多业务的网状网的电信运营商坚持采用50 GHz的间隔标准。为了兼容50 GHz的边界条件,可以采用逆复用448 G 信道成两个224 G波长。28 G PM-I6QAM 的调制方式可达到4 bit/s/Hz净SE,相比100G PM-QPSK,加倍增大了WDM 每根光纤的容量。另外,为了实现10G、40G/100G到400G 的无缝升级部署,对WSS(波长选择开关)提出了可调带宽的要求。

第2种解决方法:用32QAM 或者更高阶调制的低速光子载波正交复用来代替单载波448 G 信号。这种方法被称为相干WDM 或者相干光OFDM。它与DWDM 逆复用性质不同,因为它可以获得与特定调制格式下单载波相同的SE以及相干接收的OSNR容忍度。一个448 G的发射机可以用10个单独调制的正交光子载波。接收机可以分两组(每5个为一组)探测接收。从上述讨论看来,为了获得最高可能的子载波速率,可以在电域上进行处理,保持并行的光路数最小会是一个更实际且更经济的方案。表2列出了OFDM 与单载波在400G系统中的性能比较。

由于相比单载波极高的灵敏度和优异的CD/PMD容忍度,多极化数字相干接收的CO(相干光)-OFDM 变得越来越有前景而开始受到业界的普遍关注。在对未来基于OFDM 调制的400G 光模块结构的探索中,主要有3种架构:基于FFT(快速傅里叶变换)的OOFDM (光正交频分复用)、全光OFDM 和电光OFDM。

传统的OOFDM 采用基于DSP/DAC的IFFT(快速傅里叶逆变换)的信号合成和FFT 的解调,CD和PMD容限可以通过插入的循环前缀或者保护间隔、训练符号获得提升,但是这样会造成10%或者20%的额外开销,并且会增加线速率。尤其是在需要周期CD补偿的传输线路中,基

于DSP的多载波OFDM 的传输性能会受到光纤非线性特性的限制。利用硅基PLC(平面光波导)和LN(铌酸锂)光波电路的混合集成技术,已经可以制作双载波的QPSK(正交相移键控)调制器来实现单偏振态100G的调制(25 G)以及双偏振态111 G 调制(13.9 G)。考虑到发射机的复杂度,不像传统的基于DSP的OFDM,子载波的个数必须比较少(一般为2~4),因为子载波的数量较少可以有效降低PAPR。此外,发射端也不需要DSP和DAC。由于少量载波的使用,循环开销会导致额外的开销或者限制补偿能力。因为,我们需要在接收机采用基于CD/PMD补偿的线性滤波器。

全光OFDM,必须插入GI(保护间隔)用以提高、CD和PMD容忍度,并且需要长的符号周期(很多子载波)用来抵消GI造成的开销,因此提出了电光OFDM 的架构来解决这一问题,电光OFDM 的架构可以满足更高速率的要求。表3列出了400G系统中各种不同调制码型的性能比较。

综上所述,由于采用了较少的子载波,全光OFDM 有以下两个优点:不需要发射端的DSP/DAC,具有相对较低的电、光复杂度;由于采用了较少的子载波,从而降低了信号的PAPR,在有CD补偿或者低色散的光纤线路上,具有良好的非线性抑制能力。因此从成本、性能和实现的复杂度等来看,全光OFDM 调制技术(2SC-DP-16QAM 格式)和灵活的波道间隔更能吸引光模块厂商的注意,它将在400G商用早期扮演重要的角色。

3、400G检测技术

3.1 微光学及混合集成技术

由于400G系统采用了更高阶的星座调制,在线路的接收端则需要更大量数字信号的解决方案。为了满足>17dB的CMRR(共模抑制比),混频失配损耗必须在1%~2%之间,PD(光探测器)响应度失配必须< 10%。平衡接收要求所有的PD 以及TIA(跨阻放大器)具有良好的匹配特性,两PD之间的歪斜必须小。此外,多通道PD之间的歪斜和灵敏度的不平衡会降低接收机的CMRR。TIA也需要保持信号的良好线性度以实现ADC的纯数字化。

对于相干探测而言,采用分立的自由空间的90°混频器和光平衡探测器搭建相干接收系统,这种复杂的配置方法要实现商用化是很难的。从2009年的ECOC上,U2T 和HHI演示了单片集成的PLC 90°。混频器和两对高速平衡PD 的接收机,到2010年的ECOC上,U2T和HH1再度演示了单片集成的两路PLC 90°。混频器和8个高速平衡PD的接收机。从近几年100G传输技术的演进和发展趋势看来,400G线路接收技术也逐渐走向集成化。

集成的接收机多采用单片集成和自由空间光学器件,没有一种方法能够得到满意的性能、可靠性以及低成本。对此,NTT 采用了硅基PLC技术将PBS(偏振分束器)和90°光混频器集成为单片DPOH(双极化光混频器)。另外采用一个新的多通道准直仪使DPOH和PD之间的耦合损耗更低,并且抑制温度变化引起的耦合偏差。此外,NTT还研制出一种芯片级紧凑型高速光电转换器结构,并运用这些技术制作出了集成相干接收机。微光学准直技术使得基于PLC 混合集成器件的PD灵敏度匹配以及温度性能得到极大改善。

由于微电子是硅基平面工艺,光电子器件是立体工艺的。相比混合集成,PIC(光子集成电路)可以显著减小光模块的体积,节约封装成本,并且平板连接可以使光程匹配和平衡变得容易,进而有效地控制偏差,是未来的主流技术。目前Bell实验室已经对单片硅集成相干探测技术有所研究,但是还有很多技术难关有待突破。在400G早期,硅基PLC与自由空间光学器件混合集成还会是比较成熟的商用方案。

3.2 分带探测技术

数字相干接收技术在高速传输领域被普遍认为是一种很有前景的技术,因为它可以提高系统的OSNR灵敏度,补偿CD和PMD线路传输损伤。由于电速率的"瓶颈",ADC

的采样率很长一段时间内将被限制在100 GS/s以内。为了有效地解决在400G甚至T bit/s 信道传输中的这一问题,采用多载波调制格式是一种有效的方法。

采用波长无关探测,接收机硬件复杂度可通过探测多个载波分带来降低,不仅可以不受ADC采样率瓶颈的约束,而且可减轻DSP的负荷。图4所示为光收发合一模块的结构框图。

3.3 处理能力与功耗

目前在100G系统中,大部分光器件已达到可以商用的程度,但是在相干接收技术中,关键的ADC和DSP芯片量产商用的最大问题就是处理能力和功耗。尽管在2010年,Alcatel-Lucent已经在112 G的长距离系统采用了70M+门的56 GS/s的ADC/DSP,但预测在400G系统中将面临同样的瓶颈。

现在更小工艺尺寸的CMOS(互补金属氧化物半导体)技术可以达到低功耗、高速高密度的结合,但是它是以更高的噪声和更多的失配为代价的。最常用的解决方案是增加晶体管的尺寸(门长度或者宽度),但是在这里不太现实,会引入额外的带宽减小和带来更大的功耗。然而小尺寸的晶体管意味着不仅在信号链路上,而且在时钟链路上,S/H(采样保持)和ADC电路都存在着失配。可以通过单片校准来减少失配引入的误差。此外,采用全新的采样/解复用架构和实时的简单的幅度、时序校准,可以在不需要极短沟道晶体管的情况下满足光模块对线性度、噪声以及带宽的需求,并且ADC的功耗< 0.5W。

由于其低成本、高集成度以及低功耗,Si CMOS工艺目前已经开始在一些应用中取代III-V 族元素的器件。在已经商用部署的光传输系统产品中的信号处理单片ASIC(专用集成电路)芯片中已经采用了现有的90或65 nm 的CMOS工艺,并且能满足长距离光网络系统的性能与功耗要求。在未来采用40 nm或者更小尺寸的工艺设计中,将使其能在短距离和更高速的400G 系统中实现商用。

4 结束语

400G长距离传输使光通信又进人一个崭新的时代,光通信正从单载波调制相干探测向偏振复用的多载波多电平相位调制和阵列相干探测转变。光子集成和电子集成、ADC/DSP技术将是400G光通信模块以及系统商用化的关键。随着以太网标准化的迫切需求,光并行化的要求将对光子集成技术产生巨大的推动作用。在未来2~3年内,400G 电光OFDM 相关的技术会逐渐成熟,虽然这些器件在成本和功耗方面离商用还有一定的距离,但是随着这些技术逐渐走向成熟以及相关标准的讨论和制定,400G系统商用的序幕也即将拉开。

光模块行业深度报告

光模块行业深度报告

目录 一、5G 电信与400G 数通市场共振,光模块行业站在新景气周期起点 (3) 1、5G 时代运营商资本开支回暖提升光模块产业景气 (3) 2、云计算巨头资本开支回暖叠加400G 产品升级换代,打开数通光模块增长新空间 (6) 3、光模块产业链格局呈橄榄球式分布,中游模块封装竞争激烈凸显高端产品价值 (8) 二、5G 建设进入密集落地期,光模块迎来规模爆发节点 (12) 1、5G 网络建设进入高景气,光模块有望获无线网承载网双驱动12 2、25G 光芯片产能提升,25G 光模块超频方案成本优势或降低14 3、5G 前传向光纤直驱+无源波分方案收敛,光模块市场有望聚焦25G 灰光模块和CWDM 彩光模块 (17) 三、5G 新应用带动需求侧景气高企,供给侧国内厂商蓄势待发,400G 光模块逐步成为数通市场主角 (24) 1、需求侧:超大规模数据中心建设进入400G 时代,引领技术发展趋势 (24)

2、需求侧:400G 交换生态圈已成熟,提振光模块需求空间,加速市场爆发。 (32) 3、供给侧:上游芯片+无源器件准备就绪,400G 光模块蓄势待发37 4、硅光模块,400G 光模块市场的搅局者还是赋能者? (42) 四、行业面临变革机遇,四个维度精选细分赛道龙头 (49) 1、从四个维度布局光模块优质企业 (49) 2、优中选优,五大龙头卡位核心赛道 (54) 3、光迅科技(002281.SZ):具备稀缺芯片自研能力的光器件一体化龙头 (56) 4、中际旭创(300308.SZ):全球高速光模块龙头 (61) 5、天孚通信(300394.SZ):国内稀缺的一站式光器件平台龙头64 6、新易盛(300502.SZ):高速光模块新龙头 (67) 7、剑桥科技(603083.SZ):高端光模块崛起新势力 (72) 五、投资建议 (76) 六、风险提示: (77)

关于成立年产xx套5G传输模块公司可行性分析报告

关于成立年产xx套5G传输模块公司 可行性分析报告 规划设计/投资分析/实施方案

报告摘要说明 5G与数通需求共振驱动行业迈入新一轮高景气周期:5G光模块“量价 齐升”或带来百亿美元增量市场空间,国内互联网厂商100G数通高速光模 块需求或于2018年逐渐爆发。 xxx科技发展公司由xxx有限公司(以下简称“A公司”)与xxx 有限责任公司(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司出 资1330.0万元,占公司股份71%;B公司出资540.0万元,占公司股 份29%。 xxx科技发展公司以5G传输模块产业为核心,依托A公司的渠道 资源和B公司的行业经验,xxx科技发展公司将快速形成行业竞争力,通过3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业的发展。 xxx科技发展公司计划总投资19207.07万元,其中:固定资产投 资16020.53万元,占总投资的83.41%;流动资金3186.54万元,占总投资的16.59%。 根据规划,xxx科技发展公司正常经营年份可实现营业收入23607.00万元,总成本费用18769.37万元,税金及附加306.45万元,利润总额4837.63万元,利税总额5811.34万元,税后净利润3628.22万元,纳税总额2183.12万元,投资利润率25.19%,投资利税率

30.26%,投资回报率18.89%,全部投资回收期6.79年,提供就业职位513个。 5G基站总光模块市场空间测算:考虑到小基站前传所需光模块数为2- 4个,取其平均数3作为测算个数。考虑到建设过程,光模块价格逐渐下降,根据4G时期的网络建设节奏和规律,对每年宏站和小基站建设数进行了大 致的划分。根据中国移动的预测,50美元和30美元分别是5G基站所用 25G光模块第一和第二阶段可以接受的价格,结合目前25G光模块300美元的价格,10G光模块100美元的价格,据此对每年25G/10G光模块的价格进行了大致的预测。根据测算,5G光模块市场空间为55.12亿美元。

光模块光纤的常用知识.

光模块/光纤的常用知识 以太网交换机常用的光模块有SFP,GBIC,XFP,XENPAK: SFP: Small Form-factor Pluggable transceiver ,小封装可插拔收发器 GBIC :GigaBit Interface Converter,千兆以太网接口转换器 XFP: 10-Gigabit small Form-factor Pluggable transceiver 万兆以太网接口小封装可插拔收发器 XENPAK: 10 Gigabit EtherNet Transceiver PAcKage万兆以太网接口收发器集合封装 光纤连接器 光纤连接器由光纤和光纤两端的插头组成,插头由插针和外围的锁紧结构组成。根据不同的锁紧机制,光纤连接器可以分为FC型、SC型、LC型、ST型和MTRJ型。 FC连接器采用螺纹锁紧机构,是发明较早、使用最多的一种光纤活动连接器。 SC是一种矩形的接头,由NTT研制,不用螺纹连接,可直接插拔,与FC连接器相比具有操作空间小,使用方便。低端以太网产品非常常见。 LC是由LUCENT开发的一种Mini型的SC连接器,具有更小的体积,已广泛在系统中使用,是今后光纤活动连接器发展的一个方向。低端以太网产品非常常见。 ST连接器是由AT&T公司开发的,用卡口式锁紧机构,主要参数指标与FC和SC连接器相当,但在公司应用并不普遍,通常都用在多模器件连接,与其它厂家设备对接时使用较多。 MTRJ的插针是塑料的,通过钢针定位,随着插拔次数的增加,各配合面会发生磨损,长期稳定性不如陶瓷插针连接器。

光纤知识 光纤是传输光波的导体。光纤从光传输的模式来分可分为单模光纤和多模光纤。 在单模光纤中光传输只有一种基模模式,也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽因而适用与高速,长距离的光纤通迅。 在多模光纤中光传输有多个模式,由于色散或像差,这种光纤的传输性能较差,频带窄,传输速率较小,距离较短。 光纤的特性参数 光纤的结构预制的石英光纤棒拉制而成,通信用的多模光纤和单模光纤的外径都为125μm。 纤体分为两个区域:纤芯(Core)和包层(Cladding layer)。单模光纤纤芯直径为8~10μm,多模光纤纤芯径有两种标准规格,芯径分别为62.5μm(美国标准)和50μm(欧洲标准)。 我们在用户资料<安装手册>中经常看到对接口光纤规格有这样的描述:62.5μm/125μm多模光纤,其中62.5μm就是指光纤的芯径,125μm就是指光纤的外径。 单模光纤使用的光波长为1310nm或1550 nm。多模光纤使用的光波长多为850 nm。 从颜色上可以区分单模光纤和多模光纤。单模光纤外体为黄色,多模光纤外体为橘红色。 千兆光口自协商 千兆光口可以工作在强制和自协商两种模式。802.3规范中千兆光口只支持1000M速率,支持全双工(Full)和半双工(Half)两种双工模式。 自协商和强制最根本的区别就是两者再建立物理链路时发送的码流不同,自协商模式发送的是/C/码,也就是配置(Configuration)码流,而强制模式发送的是/I/码,也就是idle码流。 千兆光口自协商过程 一、两端都设置为自协商模式 双方互相发送/C/码流,如果连续接收到3个相同的/C/码且接收到的码流和本端工作方式相匹配,则返回给对方一个带有Ack应答的/C/码,对端接收到Ack信息后,认为两者可以互通, 设置端口为UP状态

最全的光模块知识

最全的光模块知识最近看了看,光模块的发展真是日新月异在盘点光模块之前,我们先来讲讲两台设备,是如何通过光纤连接起来的 其实这里面涉及好多东西 而我们最关注的主要是两部分 光纤跳线和光模块 ① 光纤跳线 光缆分为单模和多模 我们可以从跳线的颜色上来区分 有没有一种ofo和摩拜的即视感 两种光纤的光传输模式不同

最直接的影响是,传输距离的差异 比如对丁千兆网络来说 单模光纤可以传输上白公里(120KM) 多模光纤只能传几白米(550m) 光纤跳线是一种“接插件” 一边连光模块,一边连熔接盒(或配线架) 它的接口有很多种“造型” 这么多复杂的名字其实不重要 我们记住一点就好 跳线是为了连接两端的 只要接口和两端的形态匹配就ok 接口匹配了,才能插在一起 大家看对眼,一切好商量 ②

光模块 光模块经过这么多年的发展 形态几多变迁,一一道来 GBIC模块 这曾经是应用最广泛的千兆模块形态 比如C记老玩家们耳熟能详的5484/5486根据连接光纤类型和传输距离的不同GBIC有很多子类,不同厂家命名规则不同(GBIC-SX , GBIC-LX , GBIC-LH 等等)有些人很变态,不连光纤,而是要连接双绞线 丁是,就有了GBIC-T模块 这种变态模块把光口变成电口来用 在只需要少量电口的场合 也算是不错的折衷之法

SFP模块

但它的缺陷是尺寸比较大(火柴盒大小) 功耗高而且占空间 丁是,SFP被创造出来 它的尺寸像一盒绿箭口香糖 类似的,也有人用来连接双绞线

这就是SFP-T 我们再来看一下万兆的模块们Xenpak、X2、XFP、SFP+

5G发展下光模块市场需求与行业竞争格局分析

第一章:5G与数据中心带来的光模块需求增量来自哪里?第二章:头部整合与产能东移,行业竞争格局发生变化 第三章:国产光芯片布局与突破,上游稳定性在提升 第四章:建议关注的标的 第五章:风险提示 1

核心观点:当前时点我们继续重点看好光模块赛道 EPS : 收入 毛利率 PE : 2020-2025景气度 2 数据来源: 东吴证券研究所整理 数据中心 5G DC 数量增加 基站数增加 架构演进 xWDM 组网 连接需求数量 &质量提升 数通光模块量价齐升 5G 光模块量价齐升 北美企业头部整合 中国企业市占率提升 中国企业竞争环境 改善 国产芯片持续突破 供应链稳定性提升 采购成本下降

第一章:5G与数据中心带来的光模块需求增量来自哪里? 3

1.1 5G与数据中心市场带来庞大的光模块需求,行业进入长景气周期 ?5G方面,①三大运营商酝酿xWDM前传方案带来更多25G彩光模块的需求,②承载网中将BBU拆分成DU、CU带来更多中传需求。 ?数据中心方面,①流量时代下数据中心建设量增多,②新一代数据中心网络架构下,互联需求增长带来更多光模块需求。?诸多因素共振,根据亿欧咨询预测,光模块市场空间有望在2025年达到177亿美元,复合增速达到15%,其中数据中心光模块复合增速达到20%。 图1:2019-2025 按应用分类的光模块市场收入预测 数据来源:YoleDévelopement,C114 ,东吴证券研究所4

1.2 数据中心:流量的时代,数据中心迎来容量增长、架构演进 ?5G是流量的时代,人工智能、VR/AR、物联网等新型应用出现,流媒体取代传统文字、语音成为消息的主要媒介,流量需求爆发增长,对数据中心的容量和网络架构提出了越来越高的要求。 ?为了满足大带宽需求,多平面网络逐步成为数据中心网络架构主流。新一代数据中心网络架构表现为更多的横向流量,带来更多的互连需求。 图2:2013-2021年全球数据中心流量增长情况(EB)图3:数据中心的流量转变 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 14078 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 全球IP 流量全球云计算流量 南北向流量占比 东西向流量占比 数据来源:IDC圈,东吴证券研究所数据来源:中国存储网,东吴证券研究所 5

光模块基础知识大全、分类及选用

光模块基础知识大全、分类及选用 一、光模块基本知识 1、定义: 光模块:也就是光收发一体模块。 2、结构: 光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。 发射部分是:输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号,其内部带有光功率自动控制电路,使输出的光信号功率保持稳定。 接收部分是:一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号,输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。 3、光模块的参数及意义 光模块有很多很重要的光电技术参数,但对于GBIC和SFP这两种热插拔光模块而言,选用时最关注的就是下面三个参数: 1)中心波长 单位纳米(nm),目前主要有3种: 850nm(MM,多模,成本低但传输距离短,一般只能传输500M); 1310nm (SM,单模,传输过程中损耗大但色散小,一般用于40KM以内的传输);

1550nm (SM,单模,传输过程中损耗小但色散大,一般用于40KM以上的长距离传输,最远可以无中继直接传输120KM); 2)传输速率 每秒钟传输数据的比特数(bit),单位bps。 目前常用的有4种: 155Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps等。传输速率 一般向下兼容,因此155M 光模块也称FE(百兆)光模块,1.25G光模块也称GE (千兆)光模块,这是目前光传输设备中应用最多的模块。此外,在光纤存储系统(SAN)中它的传输速率有2Gbps、4Gbps和8Gbps。 3)传输距离 光信号无需中继放大可以直接传输的距离,单位千米(也称公里,km)。 光模块一般有以下几种规格:多模550m,单模15km、40km、80km和120km 等等。 除以上3种主要技术参数(波长,速率,距离)外,光模块还有如下几个基本概念,这些概念只需简单了解就行。 a、激光器类别 激光器是光模块中最核心的器件,将电流注入半导体材料中,通过谐振腔的光子振荡和增益射出激光。目前最常用的激光器有FP和DFB激光器,它们的差异是半导体材料和谐振腔结构不同,DFB激光器的价格比FP激光器贵很多。传 输距离在40KM以内的光模块一般使用FP激光器;传输距离≥40KM的光模块一 般使用DFB激光器。 b、损耗和色散 损耗是光在光纤中传输时,由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失,这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。色散的产生主要是因为不同

光模块常识

光模块的一些常识知识 光纤模块的构成:有发射激(TOSA),接受(ROSSA) 线路板 IC 外部配件 光纤模块接口分为FC型、SC型、LC型、ST型和FTRJ型。RJ45 光收发一体模块分类 按照速率分:以太网应用的100Base(百兆)、1000Base(千兆)、10GE SDH 应用的155M、622M、2.5G、10G 按照封装分:1×9、SFF、SFP、GBIC SFP+ XFP X2 XENPAK 1×9封装--焊接型光模块,一般速率有52M/155M/622M/1.25G,多采用SC接口 SFF封装--焊接小封装光模块,一般速率有155M/622M/1.25G/2.25G/4.25G,多采用LC接口 GBIC封装--热插拔千兆接口光模块,采用SC接口 SFP封装--热插拔小封装模块,目前最高数率可达 155M/622M/1.25G/2.125G/4.25G/8G/10G,多采用LC接口 XENPAK封装--应用在万兆以太网,采用SC接口 XFP封装--10G光模块,可用在万兆以太网,SONET等多种系统,多采用LC接口按照激光类型分:LED、VCSEL、FP LD、DFB LD 按照发射波长分:850nm、1310nm、1550nm等等 按照使用方式分:非热插拔(1×9、SFF),可热插拔(GBIC、SFP、XENPAK、XFP)光纤模块又分单模和多模 单模光纤使用的光波长为1310nm或1550 nm。单模光纤的尺寸为 9-10/125μm 它的传输距离一般 10KM 20kM 40KM 70KM 120KM 多模光纤使用的光波长多为850 nm或1310nm.多模光纤50/125μm或 62.5/125μm两种,它的传输距离也不一样,一般千兆环境下50/125μm线可传输550M,62.5/125μm只可以传送330M。(2KM 550M)

光模块行业品牌企业新易盛调研报告

光模块行业品牌企业新易盛调研报告

1.光通信行业介绍 (6) 1.1光通信产业政策环境 (6) 1.2光模块行业市场状况 (6) 1.3光模块行业竞争格局 (9) 2.新易盛公司介绍 (9) 2.1公司基本情况 (9) 2.2公司股权结构 (10) 3.新易盛主营业务介绍 (11) 3.1公司主营业务概况 (11) 3.2光模块产品介绍 (11) 4.新易盛盈利能力分析 (13) 4.1公司利润分析 (14) 4.2公司盈利指标分析 (15) 5.新易盛本次募集资金用途 (16) 5.1本次募集资金概述 (16) 5.2本次募集资金用途介绍 (16) 5.2.1光模块生产线建设项目 (17) 5.2.2研发中心项目 (17) 5.2.3补充营运资金项目 (17) 6.盈利预测与申购建议 (17) 财务报表分析和预测 (19)

图1全球电信资本开支发展及预测(单位:亿美元) (7) 图2全球大数据市场规模(单位:亿美元) (7) 图3全球光模块行业销售收入(单位:亿美元) (8) 图4全球光模块销售收入增长预测(单位:亿美元) (8) 图510G/40G/100G光模块细分销售收入(单位:亿美元) (8) 图6国内光模块市场销售收入(单位:亿美元) (8) 图7新易盛所出光通信产业链示意图 (10) 图8新易盛股权结构图 (10) 图9光通信行业与上下游行业之间的关系 (11) 图10新易盛光模块产品示意图 (12) 图11新易盛光发射组件应用电路 (12) 图12宽带数据网络结构示意图 (13) 图13新易盛2013~2015年经营情况 (14) 图14新易盛2013~2015年产销量情况(单位:万支) (14) 图15新易盛销售毛利率与同行业可比上市公司比较 (15) 图16新易盛点对点光模块成本、毛利变化 (15) 图17新易盛PON光模块成本、毛利变化 (15) 图18新易盛与可比公司净资产收益率对比 (16)

2019年光模块行业市场格局分析报告

2019年光模块行业市场格局 分析报告

目录 光模块产业链:全球分工明确,国产替代加速 (5) 1.1 全球分工明确,中国开启高端智造 (5) 光模块产业链介绍 (5) 欧美日:行业不断并购整合,专注于高端产品和芯片研发 (6) 中国:从全球工厂到高端智造 (6) 1.2 上游芯片仍是短板,自主可控必将加速 (7) 光芯片和电芯片是光模块的核心部件,成本占比最高 (7) 高速芯片国产率亟待提升,芯片产业链薄弱环节需逐步解决 (9) 国产替代空间巨大,自主可控意义更大 (10) 产业发展两个逻辑:产品快速迭代,价格快速下降 (10) 2.1 产品迭代周期短,研发布局要快 (10) 多种因素导致产品迭代周期短 (10) 应对方式一:快速推出新品取得先发优势 (11) 应对方式二:市场集中策略 (12) 2.2 价格迅速下降,成本降低要快 (13) 价格快速下降:上下游承压,议价能力弱 (13) 应对方式一:规模优势 (14) 应对方式二:整合芯片 (14) 应对方式三:新技术路线 (15) 应用的三个市场:电信和接入市场迎来5G,数通市场流量与云驱动 (17) 3.1 电信网市场:5G 承载网新需求,光模块量价齐升 (17) 3.2 接入网市场:10G PON 大规模升级,短期高增长 (19) 3.3 数据中心市场:流量和上云驱动,产品迭代周期短 (20) 投资建议 (21) 风险提示 (22)

图表目录 图1 光模块产业链示意图 (5) 图2 SFP 光模块内部结构图 (5) 图3 全球光模块市场规模(百万美元)和结构预测 (6) 图4 中美制造业年薪差距在快速缩小 (7) 图5 中美IT 技术人员平均年薪差距在缓慢缩小 (7) 图 6 国内电信光模块企业研发强度保持高位 (7) 图7 国内电信光模块企业收入占运营商资本开支比例逐年提升 (7) 图8 光模块功能实现原理图 (8) 图9 光模块眼图信息反映主要性能指标 (8) 图10 100G CWDM4 BOM 成本及结构 (9) 图11 100G PAM4 BOM 成本结构 (9) 图12 光芯片产业链环节和代表公司 (10) 图13 半导体芯片(IC)产业链环节 (10) 图14 光模块电信市场和数通市场产品迭代周期规律 (11) 图15 光模块场景和性能属性多导致产品型号繁多 (11) 图16 光模块单位带宽成本(美元/Gbps)不断下降 (11) 图17 采用PAM4 调制速率较NRZ 提高2 倍 (12) 图18 旭创在CIOE2018 上展示400G 产品 (13) 图19 Acacia 发布1.2T 相干光模块 (13) 图20 2018 年全球光模块CR8 为54%(按照销售额) (13) 图21 光模块行业2011-2024 平均降价幅度预测 (13) 图22 光模块在整个产品生命周期的毛利率变化 (14) 图23 苏州旭创毛利率较好的抵抗了市场价格下降 (14) 图24 通过改进生产工艺不断提高产品良率 (14) 图25 国外具有芯片能力的光模块公司毛利率高于国内 (14) 图26 COB 封装工艺提高了光模块生产的自动化水平 (15) 图27 硅光集成技术的发展路线演进 (16) 图28 2009-2022 运营商资本开支总额变化及预测 (17) 图29 5G 承载网架构变化 (18) 图30 基于OTN 的5G 端到端承载网解决方案 (18) 图31 FTTH 接入网光模块使用场景 (19)

2017年通信设备光模块行业分析报告

2017年通信设备光模块行业分析报告 2017年10月

目录 一、5G渐行渐近,需求日益明确,影响深远 (5) 5 1、5G业务场景全面升级 ...................................................................................... 2、试验全面铺开,网络需求日渐清晰 (6) (1)5G时代无线需求参数逐渐明确 (7) (2)5G对承载网提出更高要求,全光网络化势在必行 (8) 3、5G将深刻改变承载网架构 (9) 二、5G承载网光模块用量大增、速率阶跃、性能升级 (10) 1、用量大增:基站加密+BBU拆分 (10) 2、速率阶跃:前传25G,中传100G,回传400G (13) 3、性能升级:前传环节彩光模块推广,波分设备下沉 (15) (1)光纤直连方案 (15) (2)无源波分方案 (15) (3)OTN方案 (16) 三、OTN下沉带动光设备光模块需求 (17) 1、4G时代OTN和PTN融合发展出POTN (17) 2、5G时代OTN技术进一步下沉 (18) 四、5G核心网云化,数通光模块需求大增 (20) 1、核心网架构云化下移推动数据中心下沉 (20) 2、5G核心网云化数据中心的互联 (21) 五、5G时代光设备光器件市场空间巨大 (22) 1、5G光模块需求590亿元,市场空间为4G时代的3倍以上 (23) (1)5G基站有望更新/新建900万个,是4G基站的 1.5-2倍 (23) (2)5G基站前传光模块需求440亿元,数量倍增,单价性能提升 (24) (3)5G中传/回传光模块需求150亿元,相比4G新增中传环节 (25) 2、5G时代OTN/WDM设备新增需求1360亿元,市场空间为4G时代的2倍 26以上 ........................................................................................................................

光模块质量检测报告

互联两端都是非原配双纤1.25G 10KM单模光模块的端口协商和IP连通性测试 disp int g1/0/1 GigabitEthernet1/0/1 current state : UP Line protocol current state : UP Last line protocol up time : 2013-04-01 21:23:39 Description:HUAWEI, GigabitEthernet1/0/1 Interface Route Port,The Maximum Transmit Unit is 1500 Internet Address is 1.1.1.1/30 IP Sending Frames' Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is dcd2-fc01-6d21 The Vendor PN is SF1312-10D The Vendor Name is OEM Port BW: 1G, Transceiver max BW: 1G, Transceiver Mode: SingleMode WaveLength: 1310nm, Transmission Distance: 10km Rx Power: -6.57dBm, Warning range: [-21.02, -3.00]dBm Tx Power: -5.94dBm, Warning range: [-9.00, -3.00]dBm Loopback:none, full-duplex mode, negotiation: disable, Pause Flowcontrol:Receive Enable and Send Enable Last physical up time : 2013-04-01 21:23:39 Last physical down time : 2013-04-01 21:22:59 Current system time: 2013-04-01 21:29:35 Statistics last cleared:never Last 300 seconds input rate: 8984 bits/sec, 2 packets/sec Last 300 seconds output rate: 8904 bits/sec, 2 packets/sec Input: 5103419 bytes, 19376 packets Output: 4835089 bytes, 18513 packets Input: Unicast: 13022 packets, Multicast: 543 packets Broadcast: 5811 packets, JumboOctets: 0 packets CRC: 0 packets, Symbol: 0 packets Overrun: 0 packets, InRangeLength: 0 packets LongPacket: 0 packets, Jabber: 0 packets, Alignment: 0 packets Fragment: 0 packets, Undersized Frame: 0 packets RxPause: 0 packets Output: Unicast: 12715 packets, Multicast: 547 packets Broadcast: 5251 packets, JumboOctets: 0 packets Lost: 0 packets, Overflow: 0 packets, Underrun: 0 packets System: 0 packets, Overrun: 0 packets TxPause: 0 packets Input bandwidth utilization : 0% Output bandwidth utilization : 0%

2014年IDC光模块行业分析报告

2014年IDC光模块行业 分析报告 2014年11月

目录 一、美国IDC光模块持续受益于光进铜退 (3) 1、低成本是IDC光进铜退的核心驱动因素 (3) 2、光纤具有可扩展性是IDC光进铜退的另一驱动因素 (4) 3、光纤的优势随着如今IDC的规模逐渐变大而凸显 (5) 4、美国IDC光模块市场快速增长 (6) 二、国内IDC光模块也将持续受益于光进铜退 (7) 三、光迅在IDC光模块领域具有全球性的影响力 (8) 1、光迅在全球光器件领域具有一定的影响力 (8) (1)光迅全球排名第七 (8) (2)被光迅并购的WTD是国内光模块的领导者 (9) 2、光迅是全球IDC光模块竞争力最强的厂商之一 (9) (1)光迅领导国内IDC光模块市场 (9) (2)光迅IDC光模块性价比远超西方同行 (10) 3、光迅IDC模块业绩预测 (10) 4、风险因素 (12)

一、美国IDC光模块持续受益于光进铜退 1、低成本是IDC光进铜退的核心驱动因素 据siemon:铜缆的初始投资成本较低。采用铜缆布线的单个 10GBASE-T端口初始投资成本包括:信道成本380 美元,收发模块成本1185 美元,其他成本(包括安装、维护等)535 美元,合计单个10G BASE-T 铜缆端口成本2100 美元。采用光纤布线的单个 10GBASE-SR 端口初始投资成本包括:信道成本382 美元,光模块成本3000 美元,其他成本(包括安装、维护等)1350 美元,合计单个10G BASE-SR 光端口总成本4732美元。假设一个拥有500 端口的IDC 采用铜缆布线初始投资成本合计105 万美元,如果采用光纤布线初始投资成本为236 万美元。 虽然光纤初始投资成本是铜缆的一倍,但是生命周期内年拥有成本(总拥有成本/生命周期)却只有铜缆的76%,主要源于光纤在耗能和寿命方面的巨大优势。据康宁:一个采用光纤布线拥有500 端口的IDC 光纤年耗能2 万美元,而采用铜缆耗能则高达16 万美元。光纤的生命周期是10-15 年,而铜缆的生命周期一般只有6 年,因此光纤布线的年拥有成本25.6 万美元,铜缆布线的年拥有成本33.5 万元,光纤布线的成本优势明显。

光模块项目申请报告参考模板(word下载可编辑)

光模块项目申请报告 规划设计 / 投资分析

光模块项目申请报告 光模块的作用是光电转换,主要由光电子器件、功能电路和光接口等 组成。光模块主要原材料包括光芯片及组件、集成电路芯片及结构件等。 其中,光芯片就及组件在成本中的占比为65%,是最核心的原材料,且光芯片成本越高,光模块速率越高。 2013-2018年随着光信行业的快速发展,我国光模块需求市场不断增长,需求量从2013年的0.42亿只增至2018年的1.17亿只,增长近3倍;市 场规模从2013年的74.9亿元升至2018年的142.99亿元,增长近2倍。 该光模块项目计划总投资5075.85万元,其中:固定资产投资4286.69万元,占项目总投资的84.45%;流动资金789.16万元,占项目总投资的15.55%。 达产年营业收入7252.00万元,总成本费用5457.54万元,税金及附 加89.46万元,利润总额1794.46万元,利税总额2131.43万元,税后净 利润1345.85万元,达产年纳税总额785.59万元;达产年投资利润率 35.35%,投资利税率41.99%,投资回报率26.51%,全部投资回收期5.27年,提供就业职位115个。

依据国家产业发展政策、相关行业“十三五”发展规划、地方经济发展状况和产业发展趋势,同时,根据项目承办单位已经具体的资源条件、建设条件并结合企业发展战略,阐述投资项目建设的背景及必要性。 ......

光模块项目申请报告目录 第一章申报单位及项目概况 一、项目申报单位概况 二、项目概况 第二章发展规划、产业政策和行业准入分析 一、发展规划分析 二、产业政策分析 三、行业准入分析 第三章资源开发及综合利用分析 一、资源开发方案。 二、资源利用方案 三、资源节约措施 第四章节能方案分析 一、用能标准和节能规范。 二、能耗状况和能耗指标分析 三、节能措施和节能效果分析 第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析 一、项目选址及用地方案

光模块市场分析报告

光模块市场分析报告 1、行业整体综述 光模块的市场应用主要是在以太网SDH/SONET IPTV,数据通信、视频监控,安防、存储区域网络(SAN)和FTTX,其中的光模块电信市场已经处于供过于求状态,特别是低端光模块市场,小型卖家数不胜数,即使是整个需求量在增加,也没有供货量增长来得快。最近的几个季度,全球十大光模块厂商的收入增长大多是持续下降便是很好的说明。我们国内的光模块市场相比较而言,潜力巨大,我们的光模块厂商也似乎都在探求出奇制胜之道。 以光组件,TO,LD/TOSA/ROSA/OSA/CHIPS,模块,部分企业走向专业方向,更多的企业走想整合路线。大企业之间也通过合并,重组完成对整个产品线的整合,从而达到强化竞争之优势。由于市场对光通讯网络设备持续降低成本的要求,以低端产品GBPS SFP,CWDM SFP价格已经逐步走低,全球各大巨头主要利润来源已经转移到10GXFP XENPARK X2或更高技术含量,更底层光器件,伴随着亚洲光通信行业企业的低成本竞争,各大企业也或多或少的进入亏损。 2、市场分析 2.1市场应用: 1.Ethernet,SDH/SONET IPTV,数据通信 2.视频监控 3.SAN 4.FTTH 据市场研究机构的报告显示,2010年全球电信运营商在光通信产业的资本开支为2880亿美元,2010年中国电信运营商在光通信的资本开支为2900亿元人民币。全球光通信产业在逐步走出全球金融危机的阴影后,将进入一个新的投资周期。根据市场研究机构 Lightcounting的预测,未来五年,全球光通信产业将保持每年15%增长率。由于国内市场起步较晚,以及国家政策的极大推动作用,预计国内光通信市场在未来五年内仍将以年均至少20%的速度呈现快速增长的势头,成为全球第一大光通信市场。受此大环境影响,国内光模块市场也将迎来蓬勃的发展机遇。 2011年国内光模块市场规模为80亿元,预计今年国内光模块市场将有20%的增长率,并将在随后几年内保持与整个国内光通信市场的同步增长态势。

光纤、光模块及光接口常用知识整理

光纤、光模块及光接口常用知识整理。 以太网交换机常用的光模块有SFP,GBIC,XFP,XENPAK。 它们的英文全称: SFP:Small Form-factor Pluggabletransceiver ,小封装可插拔收发器GBIC:GigaBit Interface Converter,千兆以太网接口转换器 XFP: 10-Gigabit small Form-factorPluggable transceiver 万兆以太网接口 小封装可插拔收发器 XENPAK: 10 Gigabit EtherNet TransceiverPAcKage万兆以太网接口收发器集合封装 光纤连接器

光纤连接器由光纤和光纤两端的插头组成,插头由插针和外围的锁紧结构组成。根据不同的锁紧机制,光纤连接器可以分为FC型、SC型、LC型、ST型和KTRJ型。 FC连接器采用螺纹锁紧机构,是发明较早、使用最多的一种光纤活动连接器。 SC是一种矩形的接头,由NTT研制,不用螺纹连接,可直接插拔,与FC连接器相比具有操作空间小,使用方便。低端以太网产品非常常见。 LC是由LUCENT开发的一种Mini型的SC连接器,具有更小的体积,已广泛在系统中使用,是今后光纤活动连接器发展的一个方向。低端以太网产品非常常见。 ST连接器是由AT&T公司开发的,用卡口式锁紧机构,主要参数指标与FC和SC连接器相当,但在公司应用并不普遍,通常都用在多模器件连接,与其它厂家设备对接时使用较多。 KTRJ的插针是塑料的,通过钢针定位,随着插拔次数的增加,各配合面会发生磨损,长期稳定性不如陶瓷插针连接器。 光纤知识 光纤是传输光波的导体。光纤从光传输的模式来分可分为单模光纤和多模光纤。

2017年光芯片行业分析报告

2017年光芯片行业分 析报告 2017年12月

目录 一、大国崛起、产业升级,国产光芯片迎历史发展机遇 (3) 1、光电子是半导体产业重要细分领域,光电子技术是共性技术 (3) (1)光电子产业已成为全球半导体产业重要分支 (3) (2)光电子技术是共性技术,下游应用广泛,可延展性强 (4) 2、光芯片是光电技术应用的核心,市场规模持续增长 (5) 3、政策助力产业升级,发展自主光芯片产业势在必行 (8) (1)我国通信产业链竞争力呈现金字塔结构,上游相对薄弱 (8) (2)我国光芯片自给率不足埋下安全隐患,产业亟待升级 (10) (3)集成电路已吹响芯片国产化号角,光芯片有望紧随其后 (11) 二、5G产业大机遇,光芯片最核心受益 (14) 1、光芯片是5G产业升级最核心受益品种 (14) (1)5G投资加大,以及无线侧架构变化,带来光模块需求激增 (14) (2)承载网环节,5G光模块市场规模相比于4G有望成倍增长 (15) 2、光芯片是光模块冠上明珠,高端芯片制造能力体现核心竞争力 (18) (1)光芯片在光器件/模块中成本占比高,是光模块行业价值链的冠上明珠 (18) (2)高端光芯片制造能力体现核心竞争力 (19) (3)案例分析:从AOI(应用光电)的案例看高端光芯片自产带来毛利率的提升 20

国产芯片迎历史机遇,我国高端光芯片进口替代空间大。我国集成电路芯片长期依赖进口,自2013年以来年进口额均超2000亿美元。近年来,国家大力推动高端芯片国产化,行业发展迎来历史机遇。光芯片领域,高端光芯片制造技术主要集中在美国、日本企业中,国产化程度低。今年中兴罚款事件再次凸显上游核心芯片缺失对我国通信产业链安全带来潜在的危机。上游产业升级,进口替代成为我国通信行业由大到强亟待解决的问题。 一、大国崛起、产业升级,国产光芯片迎历史发展机遇 1、光电子是半导体产业重要细分领域,光电子技术是共性技术(1)光电子产业已成为全球半导体产业重要分支 根据全球半导体贸易统计组织(WSTS)统计,2016年全球半导体市场规模达到3389亿美元,创近6年新高。根据WSTS 统计口径,全球半导体产业分为四大细分领域,分别为集成电路、光电子、分立器件和传感器,其中,光电子是继集成电路之后的第二大细分领域,市场规模占整体半导体产业的比例在7%~10%之间,并逐年提升,2016年占比达到9.4%,总规模为319亿美元。

光模块基础知识

光模块基础知识详解 图1光模块示意 一、光模块的主要组成部分 光模块主要有6部分组成,分别为金手指、控制器MCU、激光驱动器、限幅放大器、发射端TOSA、及接收端ROSA组成。 1.1、金手指 图2金手指

(a)金手指如图2所示,主要有以下几个功能: 1)给模块来提供供电回路; 2)实现模块的热插拔的功能; 3)为模块的高速信号提供连接; 4)为模块的低速信号提供连接; 5)向主机指示模块已经插入。 (b)管脚详解 1)发射端地管脚标号为1、17、20 2)接收端地管脚标号为9、10、11、14 供电回路中发射端及接收端是单独进行供电的,以避免相互干扰,同时在国际协议中发射端地级接收端地也是单独标注,但在实际中,对此也并没有严格区分,部分公司产品发射端地级接收端地是连接在一起的。连接在一起,也可以避免APD升压产生干扰,亦符合单点接地原则。 3)发射及接收端电源15,VCCR;16,VCCT 原则上来说,发射端及接收端的电源是单独供应的,这样可最大限度避免电源之间的相互干扰,主机端对发射端及接收端是单独进行滤波的。 图3host board典型供电电路图 4)低速信号MOD-DEF2(4)、MOD-DEF1(5); 标准的I2C两线接口,可以完成主机到模块的双向通讯;模块中的SERIAL ID,DOM等信息都是通过这个接口读取出来或者写入; 5)低速信号MOD-DEF0(6)

该管脚接地,主机该管脚集电极开路,用于检测模块是否已经插入主机。 6)低速信号TXDISABLE(3) 该管脚用于指示是否关闭发射端,集电极开路输出,需要关闭发射端时,该管脚为高电平,在模块端上拉; 7)低速信号TXFAULT(2) 该管脚用于指示模块发射端是否出现严重故障,若出现严重故障, TXFAULT为高,在主机端上拉。 8)低速信号RX-LOS(8) 该管脚用于指示模块接收端是否出现严重故障,若出现严重故障,该管脚为高电平,在主机端上拉。 9)接收端差分信号对RD+(13)、RD-(14) 此两管脚为高速信号接收端,用于接收告诉信号。 10)发射端差分信号对TD+(18)、TD-(19) 此两管脚为高速信号发射端,用于发射高速信号。

2018年光模块行业分析报告

2018年光模块行业分 析报告 2018年10月

目录 一、光器件市场需求分化,高端产品亟待突破 (4) 1、我国光器件全球市场份额较小,高端产品研发量产能力不足 (4) 2、无源器件需求结构性分化,DWDM器件需求旺盛 (5) 二、封装工艺导致电信和数通光模块呈现不同生产特点 (8) 1、TOSA/ROSA封装工艺决定光模块厂商的生产特点 (8) 2、国内数通光模块领先企业已具备国际竞争优势 (12) 3、数通光模块市场空间大,有利龙头企业发挥规模效应 (14) 三、电信光模块面临5G需求,数通市场400G放量临近 (19) 1、基于5G C-RAN和D-RAN架构对电信光模块需求量的预测 (19) 2、数通市场产品快速迭代,400G产品临近放量 (23) 四、相关企业简况 (25) 1、光迅科技 (25) 2、中际旭创 (26) 五、主要风险 (26)

封装工艺不同,电信光模块厂商毛利率提升与销售量密切相关。通过对电信光模块和数通光模块的封装工艺和生产特点的分析,我们认为电信光模块厂商的营业成本的控制主要来源于随着销售量的增长,生产规模扩大带来的采购成本以及直接人工及制造费用的下降。从行业代表企业的历史毛利率水平的变动趋势来看,毛利率处于上升区间的同期销售量增速快速攀升,而销售量增速的快速下滑也往往伴随着毛利率进入下行通道。 数通光模块厂商进入规模效应阶段,龙头市占率有提升趋势。国内数通光模块代表企业在封装中采用COB封装工艺,以及共晶焊接、精度耦合和高效组装测试等工艺,保证以较低成本生产满足指标需求的产品。我们分析对比了旭创和AAOI在2014-2017年每生产1支光模块所需分摊的营业成本,2017年旭创该指标为747元,显著低于AAOI。我们认为这体现出国内代表企业在封装工艺、良率以及采购规模方面已具备国际竞争优势。全球光模块市场规模足够大,保证龙头可持续发挥规模效应。我们假设2020年龙头企业有20%的市占率,营收将达到近100亿人民币的规模。 5G承载网光模块需求量大,2018H2传输网也面临扩容需求。我们针对5G C-RAN和D-RAN架构分别建立带宽和光模块估算模型,测算国内电信光模块市场在5G驱动下2019年市场规模约为85亿元,同比增速约为31%,2020年同比增速约为79.9%,考虑2018年下半年国内运营商有4G传输网扩容以备战5G传输需求,我们判断自2018年下半年开始国内电信光模块市场需求将进入高速增长阶段。

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