光通讯模块，通常也叫光模块，是光纤通信系统中实现电信号与光信号相互转换的核心器件。它工作在通信网络的物理层，一端连接交换机、路由器、服务器等电子设备，另一端连接光纤，相当于把电子设备发出的电信号“翻译”成光信号送入光纤，再把远端传来的光信号还原成电信号，从而完成高速数据传输。
它如何工作？
光模块的工作过程可以分为发送和接收两部分：
- 发送端：设备输出的电信号经过驱动芯片处理后，驱动激光器发出光信号，并通过自动控制电路保持输出光功率稳定。
- 接收端：光纤传来的光信号被光探测器转换为微弱电流，再经过前置放大器、限幅放大等电路处理，最终还原为设备可识别的电信号。
因此，光模块并不“存储”数据，而是负责数据在不同设备之间的高速搬运。
光模块由哪些部分组成？
一个典型的光模块通常包含以下关键部分：
| 组成部分 | 主要作用 |
|---|---|
| 光发射组件 TOSA | 将电信号转换为光信号 |
| 光接收组件 ROSA | 将光信号转换为电信号 |
| 激光器/探测器 | 分别承担发光和收光功能 |
| 驱动芯片、DSP、TIA | 负责信号驱动、补偿、放大和处理 |
| 光接口与外壳 | 连接光纤，并提供散热、防护和插拔结构 |
其中，激光器常用方案包括 VCSEL、EML 等，探测器常用 PIN、APD；电芯片则包括 DSP、Driver、TIA 等，用于保证高速信号传输质量。
光模块有哪些分类？
光模块可以从多个维度进行划分：
- 按功能：分为光发送模块、光接收模块、光收发一体模块和光转发模块。最常见的是光收发一体模块。
- 按速率：涵盖百兆、千兆、10G、25G、100G、400G、800G、1.6T等。AI数据中心正在推动速率快速向800G和1.6T升级。
- 按封装：常见封装包括 SFP、SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28、QSFP-DD、OSFP、CFP 等。不同封装在尺寸、功耗、散热和带宽密度上各有取舍。
- 按传输模式：分为单模和多模。单模适合长距离传输，多模更适合数据中心内部短距离互联。
- 按波长：常见波长有850nm、1310nm、1550nm；波分复用模块则可通过不同波长在一根光纤中传输多路信号，提升光纤利用率。
- 按光源方案：主要包括 VCSEL、EML 和硅光方案。硅光方案因低功耗、高集成度优势，在高速光模块中渗透率持续提升。
主要应用场景
过去，光模块主要服务于电信网络；如今，AI算力正在重塑其需求结构。
- AI数据中心与云计算：服务器、交换机和GPU集群之间需要超高带宽互联，800G、1.6T光模块成为当前增长最快的方向。
- 电信网络：用于5G前传、中传、回传以及城域网、骨干网传输，对可靠性、时延和传输距离要求较高。
- 数据中心互联 DCI：不同数据中心之间需要同步训练数据、模型参数和业务流量，常采用高速或相干光模块。
- 企业网与存储网络：用于园区网、企业数据中心、存储系统内部的高速连接。
- 新兴场景：包括自动驾驶车路协同、卫星互联网星间激光通信、量子通信、工业互联网等。
当前市场与技术趋势
2026年，光模块行业正处于由AI算力驱动的高景气阶段。800G光模块仍是主要出货产品，1.6T产品已进入规模交付和商业化推进阶段，3.2T技术研发也已启动。
技术方向上，硅光、LPO、CPO 成为关注重点：
- 硅光技术：以硅基材料集成光器件，具备低功耗、高集成度和成本优势，正在成为高速光模块的重要路线。
- LPO：线性驱动可插拔光模块通过简化信号处理链路，有望降低功耗和时延，更适合部分AI数据中心短距互联场景。
- CPO：光电共封装将光引擎与交换芯片更紧密地集成，可进一步降低功耗和布线复杂度，但规模化应用仍需时间。
从竞争格局看，中国光模块企业已在全球市场占据重要位置，在800G、1.6T等高端产品上具备较强供应能力。不过，行业也面临核心光芯片、电芯片、散热管理、信号完整性、测试复杂度以及供应链安全等挑战。
总体来看，光通讯模块已经从传统通信网络中的基础器件，升级为AI算力基础设施中的关键组件。随着数据中心带宽需求持续增长，光模块正朝着更高速率、更低功耗、更高集成度和更强可制造性的方向演进。