高端光模塊從10G開始，逐步增加到25G、100G、400G、800G，甚至未來的1.6T，主要用于大型計算機中心、云計算中心、服務器中心和電信級運營商等領域。相比之下，低端的1G和10G多用于普通網絡、個人電腦、小型企業和消費級應用中。

光模塊的功能類似于普通網線口，但速度更快，主要用于大型服務器中心的數據交互，屬于OSI模型的物理層。光模塊包含光發射和光接收芯片，以及各種無源被動件、放大器、驅動器、CDR和調制解調器等。光發射芯片可以使用不同的發光芯片，如半導體激光器（LD）、發光二極管（LED）、垂直腔面發射激光器（VCSEL）、法布里-珀羅（FP）激光器、分布反饋激光器（DFB）和電吸收調制激光器（EML）等。光接收端主要使用PIN結型二極管和APD雪崩二極管等光探測芯片。光發射芯片主要使用磷化銦（InP）、砷化鎵（GaAs）和氮化鎵（GaN）等材料制造，而光接收芯片通常使用磷化銦。

光模塊通過光纖傳輸光信號，然后由光接收芯片轉換為電信號，經過前置放大器后得到響應碼率的電信號。常見的光信號波長有850nm（多模）、1310nm（單模）和1550nm（單模），不同波長的選擇與光纖傳輸的損耗有關。損耗越小，光纖傳輸距離越遠，光信號質量越好。

在光傳輸過程中，還涉及到時鐘恢復（CDR）、調制解調和放大器等各種芯片，它們負責光電信號的互相轉換。為了實現更高的帶寬，業內采用了多通道的光路組合方案，如25*4=100G、100G*4=400G等。多通道復合光路可以在同一根光纖上傳輸更多的信息，從而實現更快的速率和更大的帶寬。

此外，光模塊的封裝方案也在不斷發展，如GBIC、XENPAK、XFP、SFP、SFP+、SFP28、QSFP、QSFP28、CFP、CFP2、QSFP-DD、OSFP等。不同的封裝方案適用于不同的速率和傳輸距離，涵蓋了從1.25Gbps到50Gbps甚至更高的速率和從100米到160公里不等的傳輸距離。此外，調制解調格式也有多種選擇，包括NRZ、PAM4和DP-QPSK，接口工作方式也分為雙向（Duplex）和單向（BiDi）。

光模塊在光發射、光接收、光電轉換和驅動等方面的芯片領域中，國內與國外的差距較大。然而，光模塊相關公司的業績增長是實實在在的，這是一個高增長的市場。網絡芯片在服務器和網絡交換機中的應用也有不同的方向和核心邏輯，如智能網卡（Smart NIC）、數據處理單元（DPU）以及交換機核心和相關的電口PHY芯片、光口和光模塊相關芯片。