5G時代襲來，讓原本因全球4G基本部署完成後開始下滑的光模塊市場重返巔峯，2019-23年CAGR有望達到11.5%。在過去的2019年，整體光模塊市場規模達到約67億美元，其中電信產品佔比44.9%，數通產品（應用於數據中心和企業網）佔比50.2%。2023年則有望達到46億美元，4年CAGR 11.5%。
預計2021年巔峯時期，國內5G所需光模塊市場規模有望達到69億元人民幣，25G光模塊佔比76.2%。根據《5G技術發展白皮書》的網絡架構，CU（central unit，集中單元）與DU與宏基站的比例爲1：6：48。其中一個DU與CU連接需要4支光模塊，爲50G/100G。CU與匯聚層以及核心網相連需要200G/400G光模塊。根據預測的宏基站數量以及單基站用量，預計國內5G建設帶來的整體光模塊需求（2019-28年）爲284億元人民幣，其中25G光模塊佔比77.1%，有望於2021年達到巔峯69億元人民幣。2019-21年CAGR 132.6%，其中25G光模塊需求爲1766萬支，規模爲52.6億元，佔比76.2%。
5G時期，無線網絡增加中傳環節，光模塊規格以及數量同步提升
5G時期，無線接入側將發生較大的改變，原有RRU以及BBU部分物理層處理功能上移與天線合併成爲AAU（active antenna units，有源天線），以此進一步減少饋線的長度，從而減少信號的損耗。原有的BBU的非實時部分分割出來，重新定義成爲CU（centralized unit），來負責處理非實時的協議和服務；BBU剩餘的物理層功能以及實時功能重新定義爲DU（distributed unit）。因此網絡結構從此前的兩段連接變爲三段連接，所需光模塊數量相應增加。
此外，根據IMT-2020（5G）推進組給出的技術方案，光模塊要求如下：
- 在無線接入側採用10G/25G/100Gb/s灰光或Nx25G/50Gb/s WDM彩光；
- 城域網匯聚層採用100G/200Gb/s灰光或Nx100Gb/s WDM彩光；
- 在城域網核心層以及骨幹網採用200G/400Gb/s灰光或Nx100G/200G/400Gb/s WDM彩光。
光模塊的規格較此前的4G網絡（接入側10Gb/s，匯聚層40Gb/s，核心網及骨幹網100Gb/s）均有提升。
5G前傳：連接數量最大，速率多爲25Gb/s
中國移動提出Open-WDM/MWDM技術方案，將在前傳中使用低成本的25G CWDM光模塊實現12波長系統。前傳光模塊數量較4G翻倍，需求佔比最大，25G產品市場空間大。前傳在5G承載網絡中需求最高，同時由於應用場景通常爲室外，需要工業級的光模塊，正常工作溫度範圍要求爲-40度至+85度。而其中採用的激光器/探測器組合方案取決於傳輸距離，對於較短傳輸距離（100m/300m，往往用在DU與AAU距離較近的情況）可以採用多模光纖，波長爲850nm，採用激光器/探測器類型爲VCSEL/PIN組合；而對於中長距離傳輸（10km/20km，DU與AAU距離較遠）採用單模光纖，波長爲1310nm/1550nm，採用激光器/探測器類型多爲DFB/PIN或EML/PIN組合。因此，這幾種類型的光模塊在5G規模建設時期有望大批量出貨，市場空間較大。
因此5G對承載網光模塊提出更加嚴格的要求：
- 更耐熱：整個網絡架構從CPRI向eCPRI演進，更多的是BBU端向RRU端做一些遷移，必然會帶來RRU端功耗越來越大，所以需要光模塊的耐熱能力更強。
- 更省光纖：前端的架構有一個遷移，由DRAN變成CRAN，帶來一個光纜資源緊缺的問題，因此光模塊就需要能夠提供一些更節省光纖的方案。
- 更便宜：整個5G的頻段比以前更高了，其覆蓋範圍變小，所以需要更多的基站，就需要更多的光模塊，從運營商的角度來講，光模塊就需要更便宜。
- 更高速：整個5G不管運營中低頻段還是毫米波，如果用毫米波的話，起步就是好幾百兆，全程的帶寬就會越來越高，所以需要更高速率的光模塊。
2019-2024年全球5G基站25G光模塊數據預測（萬隻）
5G前傳有四種典型技術方案，分別是光纖直連、無源WDM、有源WDM/OTN、切片分組網絡（SPN）。其中有源/無源WDM和SPN方案消耗光模塊數量爲光纖直連的一倍。
- 光纖直連方式最簡單，成本最低，但是無法滿足網絡保護、監控等管理功能，因此無法給uRLLC業務提供高可靠性，且消耗光纖資源最多；
- 無源WDM方案採用彩光模塊，消耗光纖資源較少，無源設備便於維護，但是依舊無法實現網絡監控、保護、管理等功能；
- 有源WDM/OTN節省光纖資源，可以實現性能架空、故障檢測等OAM功能，且提供網絡保護，該技術天然具有大帶寬低時延的特性，缺點是建網成本較高；
- SPN方案同樣可以實現OAM功能，並提供網絡保護，具備大帶寬低延時的特點，同時可以通過網絡切片化滿足不同應用場景的要求，缺點是建網成本較高。
2021-2023年三年建設高峯期，每年新建的宏基站超過100萬，頂峯時期國內每年僅前傳光模塊需求超過750萬隻（相當於2018年需求的2倍）。
隨着全球5G網絡建設的興起，25G光模塊將在2019年開始逐步放量，並在2024年達到高峯期，數量預計達到1260萬隻，其中70%應用在中國市場，約爲880萬隻。
2019-2025年5G基站前傳25G/50G光模塊需求（萬隻）
5G中回傳：多爲50G/100G灰光或WDM彩光模塊
由於5G接入側中回傳網絡的核心功能主要包括多層級承載網絡、靈活化連接調度、層次化網絡切片、4G/5G混合承載以及低成本高速組網等要求，還需支持L0~L3層的綜合傳送能力，主要技術方案包括SPN、面向移動承載優化的OTN（M-OTN）、IP RAN增強+光層，所採用的光模塊以50G/100Gb/s灰光或WDM彩光模塊爲主。
由於中傳和回傳場景下，光模塊往往應用於散熱條件較好的機房內，因此可以採用商業級光模塊。目前80km以下的傳輸距離，主要應用25Gb/s NRZ或50/100/200/400/Gb/s的PAM4光模塊，80km以上的長距傳輸將主要採用相干光模塊（單載波100/400Gb/s）。
光模塊約佔5G資本開支的4.6%，而隨着5G的持續推進，5G資本開支回暖拉動我國光模塊需求攀升。5G作爲十年一遇的迭代升級，將是光通信行業下一個爆發機會。