华为发布“光通信未来十年关键技术挑战，究竟是哪些挑战呢？

随着光芯片、光器件的技术进步、成本下降，光通信行业将能够更好地应对未来海量数据以及高速运算要求带来的巨大压力，光通信行业有望保持持续增长。据数据显示，2015年-2019年我国光通信市场规模逐步增长，中商产业研究院预测，2020年我国光通信市场规模将达1200亿元。

华为在第五届国际光电子与微电子国际工程科技战略高端论坛(OMTA2021)发布了“光通信未来十年关键技术挑战”。

华为在光领域已潜心耕耘超过25年，具备国际领先的技术水平。未来，华为计划继续协同上下游产业链，与全球顶尖学者开展合作，共同挑战光系统、光器件、光算法、光智能等业界难题，共同推进了光通信产业的发展。

光通信是以光波为载波的通信方式，是构建现代通信网络的重要技术。光芯片和光组件组成光器件，光器件封装形成光模块，应用于光传输设备，通过承载网、传输网，服务于下游客户。

光通信模块主要由光发射组件、光接收组件、驱动电路和光、电接口等组成，主要用于光-电以及电-光信号的转换。在发送端，一定速率的电信号经驱动芯片处理后驱动激光器(LD)，发射出相应速率的调制光信号，通过光功率自动控制电路，输出功率稳定的光信号。在接收端，一定速率的光信号输入模块后由光探测器(PD)转换为电信号，经前置放大器后输出相应速率的电信号。

华为光产品线首席技术规划师唐晓军表示，我们基于对光通信业务的理解，提出了未来10年可能遇到的关键技术挑战，向全社会发布，希望大家共同努力攻克这些挑战，开创光通信产业更美好的未来。

从全球的光通信的发展形势来看，市场主要集中于欧洲、韩国、日本、中国以及美国等地区，其中日、韩、美等国家技术领先;中国影响力稳步提升，目前是世界第一的宽带大国，华为、烽火以及中兴等企业也已经具备一定的竞争实力。

近几年中国光通信市场发展强劲，但是从产业链竞争方面来看，日美韩等国家占据全产业链的光/电芯片以及光组件的核心位置，中国主要以封装业务为主。在光模块方面，出现高低端产品阵营分化，目前国内主要以中低速模块产品为主，高速模块产品占比低于日美等发达国家。

这些关键挑战有：

Capacity：长途光系统单纤容量能超过100T吗?

Spectrum：C波段之外，可以利用的新频谱空间有多大?

NG Fiber: G.652之后，下一代主流光纤是什么?

Algorithm:光信道算法能够突破非线性难题吗?

Network: 超大规模网络规划能够找到最优解吗?

OXC: 能够实现超低损128维+波长交换吗?

FTTX: 光接入能否打破TDM机制，实现新型P2MP技术?

Satellite ON: 能否构建高动态、大带宽、大规模光网络?

OE Integration: 能否实现超高集成度的一体化光电模块?

光通信行业发展趋势

1、数据流量需求激增，光通信行业保持持续增长

伴随着云计算、大数据、物联网、人工智能等信息技术的快速发展和传统产业数字化的转型，全球数据量呈现几何级增长。在国内，各种线上线下服务加快融合，移动互联网业务创新拓展，带动移动支付、移动出行、移动视频直播、餐饮外卖等应用加快普及，刺激移动互联网接入流量消费保持高速增长。

2、光芯片、光器件的重要性日益突出

在光通信产业中，国内企业目前在光通信设备、光纤光缆等领域已经有了长足的发展。然而在光芯片、光器件/光模块领域，我国仍然处于追逐者的位置。目前我国光通信高端核心芯片90%以上需要进口，尽管近年来中国厂商在无源器件领域已经占据一定份额，有源器件研发加速趋势明显，与国外企业的技术差距逐步缩小，但整体上来看，仍是发展最为薄弱的环节。

3、数据中心建设将成为主要增长动力

互联网数据中心(IDC)属于互联网基础设施范畴。在公有云、云存储、云服务等云计算业务的驱动下，IDC已成为企业或机构管理IT基础设施与应用的重要平台。近年来，我国数据中心建设也明显加快。

4、5G建设及光纤接入持续推进市场需求

光通信行业在电信市场的应用领域包括无线基站、接入网、骨干网和城域网。随着5G建设的正式展开、光纤接入的持续普及升级改造，光通信行业在电信市场领域也将保持强劲的需求。目前，5G的建设和商用化已逐步开启，有望再次拉动对光通信市场的需求。

5、应用领域不断拓展

在新一代高速宽带接入、数据中心及5G建设驱动下，光通信行业将迎来新一轮技术、产品升级，DFB激光器芯片、AWG芯片及其他光电集成芯片需求增长迅速，光纤连接器、室内光缆及线缆材料亦将持续增长。宽带、高速、高密度收发及传输将是光通信及数据通信未来发展趋势。