光纤收发器是光通信的核心部件。用于实现光电转换。发射器将电信号转换为光信号，而接收器则相反——它将光信号转换为电信号。

　　越来越多的光纤被用于在运营商广域网边缘之间传输 5G 信号。光模块是5G 回传、中传和前传的基本组成部分。 它们的成本占5G网络总成本的50%~70%。

　　低成本是 5G 光模块的主要吸引力。业界对5G光模块技术进行了广泛的研究，目前已有多种解决方案。

　　5G光模块需求增加：低成本是5G光模块的关键：

　　5G网络中光模块的增长主要来自三个因素：

　　高频段需要更多的基站。高速速率需要更大的带宽。增加的中程传输链路需要更多的连接。全球5G基站的顶级供应商包括华为（中国）、爱立信（瑞典）、诺基亚（芬兰）、中兴通讯（中国）和三星（韩国）。中国是最大的5G市场，占据了约74%的市场份额，其次是韩国和欧洲。

　　全球5G网络市场的发展刺激了对5G光模块的需求不断增加。根据Lightcounting的预测数据，2022~2024 年，5G 前传收发器的全球市场份额将达到 657/632/5.93 亿美元。5G 中传和回传收发器将分别达到 242/245/2.47 亿美元。因此，降低成本是 5G 收发器开发的关键目标。以下是回传、中传和前传的示意图：

　　5G 中传和回传——对 50G/100G/200G/400G 收发器的需求：

　　5G中传和回传主要通过城域接入层、汇聚层、核心层承载。接入层常用50G/100G收发器。例如，50G PAM4 收发器是 5G 中传和回传的高性价比解决方案。它基于 25G 光学元件和 PAM4（脉冲幅度调制 4 级）调制。汇聚层和核心层主要采用100G/200G/400Gb/s DWDM收发器。低成本相干100G/200G/400G收发器受到欢迎，主要采用QAM（正交幅度调制）调制和DSP（数字信号处理）技术。

　　5G收发器的技术创新：

　　光模块相关技术主要包括封装技术和光电元件技术。

　　在封装技术方面，5G收发器可以采用现有成熟的封装技术。

　　最重要的技术创新针对的是光电元件技术。光电器件的技术创新主要针对这些目标：功能扩展、数据速率提升、成本降低。

　　激光芯片功能扩展创新示例：工业级激光芯片不再需要温控器件，用于非气密环境的激光芯片不再需要昂贵的气密封装，小发散角的激光芯片不再需要昂贵的非球面透镜、抗反射激光芯片不再需要隔离器等。这些技术简化了光模块的封装，也提供了更高的可靠性和更低的成本。

　　数据速率提升创新包括：50G PAM4 光模块采用 25G 波特率激光器/探测器，以及高线性度的电芯片。与25G NRZ（不归零）光模块相比，它允许更高的带宽。

　　降本创新实例：相干100G收发器，在满足200km内传输距离要求的前提下降低成本。

　　归根结底，5G光模块的关键技术主要体现在光电芯片的创新上。具体技术包括：

　　工业温度级高速激光芯片技术高线性25G波特率DFB芯片和EML芯片技术低成本25G波长可调谐激光芯片技术低成本相干100G/200G/400G光模块技术综上所述，5G光模块在整个光模块市场中将比4G时代发挥更重要的作用。技术创新将是实现低成本5G光模块的主要动力。