有源光器件国产化率偏低,核心症结在于关键核心技术掌握不足与装备生产条件薄弱,导致国内产业目前仅在中低端细分市场初步具备产能。相比之下,海外厂商凭借在高速率激光器芯片、高端封装工艺以及专利与设备上的先发积累,长期占据有源器件产能贡献的头部位置。技术路线选择与制造壁垒,共同构成了国产替代进程中难以绕开的关卡。

技术路线:高速率与高端封装是分水岭

有源光器件(如TOSA光发射次模块、ROSA光接收次模块)的核心在于激光器与探测器等光芯片的封装与耦合。根据行业统计口径,TOSA与ROSA合计占据中国光器件产品销售额的约80%,是市场的主力构成。技术路线的竞争焦点集中在高速率激光器芯片的制备与高精度耦合封装工艺上——这恰恰是国产有源光器件相对薄弱的环节。

资料指出,中国无源光器件产品的竞争力相对较强,产能逐渐达到国际水平;而有源光器件由于缺少对关键技术的掌握与装备生产条件薄弱,仅在中低端细分市场初步具备产能。这意味着,在高端数据中心、5G前传等需要高速率、高可靠性器件的场景中,国产有源器件仍需突破技术瓶颈。

竞争壁垒:海外厂商的产能与专利护城河

从全球产能贡献格局看,海外厂商在有源光器件领域占据明显领先地位。在有源光器件全球厂商产能贡献中,Finisar占比15.0%,Oclaro占比8.0%,Sumitomo占比7.0%,Lumentum占比6.0%,头部海外厂商合计贡献超过三分之一。相比之下,国内厂商光迅占比为3.0%。这一格局背后,是海外厂商在高端光芯片设计、精密封装设备、核心工艺专利等方面的长期积累。

这些壁垒并非短期可逾越:高速激光器芯片的外延生长、晶圆制造工艺需要大量know-how沉淀;高端封装(如BOX封装、COB封装)对设备精度与良率控制要求极高;同时,核心专利的布局也限制了后来者的技术路径选择。行业发展趋势明确提出“攻破高端核心技术,提升核心产品国产化率”,正反映了这一现实挑战。

破局方向:平台化与第二增长曲线

面对壁垒,国内头部企业正在尝试两条路径。一是打造一站式解决方案平台,通过多产品线垂直整合构筑成本与规模优势。以天孚通信为例,其以无源光器件起家,目前已形成十三条产品线、九大集成解决方案,并纵向整合资源打造高速光引擎封装平台,产品从小批量转入批量生产。二是横向拓展第二增长曲线,向激光雷达等领域延伸——光通信厂商在光学器件、激光器方面的技术积累与激光雷达设计制造有共通之处,技术平台和产线具有一定复用性,多家企业已切入激光雷达赛道。

常见问题

有源光器件和无源光器件的核心区别是什么?

核心区别在于是否需要外部电源驱动。有源光器件需要电源驱动,主要包括激光器、探测器等,在光通信器件市场中占据约83%的份额;无源光器件无需电源,主要包括隔离器、连接器等,市场份额约17%。有源器件的技术门槛和制造复杂度通常更高。

为什么无源光器件的国产化进展比有源快?

关键在于技术难度与装备要求的差异。中国无源光器件产品竞争力相对较强,产能逐渐达到国际水平,构成约30%的全球无源光器件销售市场份额。而有源光器件因缺少关键技术掌握与装备生产条件薄弱,目前仅在中低端细分市场初步具备产能,高速率芯片与高端封装仍是短板。

国内厂商如何突破有源光器件的技术壁垒?

主要路径包括:攻破高端核心技术,提升核心产品国产化率;通过一站式解决方案打造平台化成本优势;以及横向拓展第二增长曲线,向激光雷达等外延领域延伸,利用光学技术积累实现复用。头部企业如天孚通信已通过高速光引擎封装平台建设,从无源器件向有源器件领域延伸,并实现批量生产。