高端光模块从10G开始，逐步增加到25G、100G、400G、800G，甚至未来的1.6T，主要用于大型计算机中心、云计算中心、服务器中心和电信级运营商等领域。相比之下，低端的1G和10G多用于普通网络、个人电脑、小型企业和消费级应用中。

光模块的功能类似于普通网线口，但速度更快，主要用于大型服务器中心的数据交互，属于OSI模型的物理层。光模块包含光发射和光接收芯片，以及各种无源被动件、放大器、驱动器、CDR和调制解调器等。光发射芯片可以使用不同的发光芯片，如半导体激光器（LD）、发光二极管（LED）、垂直腔面发射激光器（VCSEL）、法布里-珀罗（FP）激光器、分布反馈激光器（DFB）和电吸收调制激光器（EML）等。光接收端主要使用PIN结型二极管和APD雪崩二极管等光探测芯片。光发射芯片主要使用磷化铟（InP）、砷化镓（GaAs）和氮化镓（GaN）等材料制造，而光接收芯片通常使用磷化铟。

光模块通过光纤传输光信号，然后由光接收芯片转换为电信号，经过前置放大器后得到响应码率的电信号。常见的光信号波长有850nm（多模）、1310nm（单模）和1550nm（单模），不同波长的选择与光纤传输的损耗有关。损耗越小，光纤传输距离越远，光信号质量越好。

在光传输过程中，还涉及到时钟恢复（CDR）、调制解调和放大器等各种芯片，它们负责光电信号的互相转换。为了实现更高的带宽，业内采用了多通道的光路组合方案，如25*4=100G、100G*4=400G等。多通道复合光路可以在同一根光纤上传输更多的信息，从而实现更快的速率和更大的带宽。

此外，光模块的封装方案也在不断发展，如GBIC、XENPAK、XFP、SFP、SFP+、SFP28、QSFP、QSFP28、CFP、CFP2、QSFP-DD、OSFP等。不同的封装方案适用于不同的速率和传输距离，涵盖了从1.25Gbps到50Gbps甚至更高的速率和从100米到160公里不等的传输距离。此外，调制解调格式也有多种选择，包括NRZ、PAM4和DP-QPSK，接口工作方式也分为双向（Duplex）和单向（BiDi）。

光模块在光发射、光接收、光电转换和驱动等方面的芯片领域中，国内与国外的差距较大。然而，光模块相关公司的业绩增长是实实在在的，这是一个高增长的市场。网络芯片在服务器和网络交换机中的应用也有不同的方向和核心逻辑，如智能网卡（Smart NIC）、数据处理单元（DPU）以及交换机核心和相关的电口PHY芯片、光口和光模块相关芯片。