在光通信器件市场中,有源光器件占据约83%的市场份额,激光器、探测器等有源器件是价值核心。其技术壁垒主要集中在三处:高速激光器与探测器芯片的外延生长与工艺、光电耦合封装的对准精度与散热设计、以及高频信号完整性设计。相比之下,无源光器件工艺路线相对成熟,中国厂商在该领域产能已逐渐达到国际水平,构成约30%的全球无源光器件销售市场份额;而有源光器件受制于关键技术掌握不足与装备生产条件薄弱,目前主要在中低端细分市场具备产能,仍有待进一步提升。
有源光器件的价值为何高度集中
光器件是光模块的重要组成部分,据联特科技招股书披露,光器件在光模块成本中占比37%。按是否需要外部电源驱动,光器件可分为有源与无源两类,其中光有源器件占据大部分市场份额,占比约83%,光无源器件约17%。
从产品结构看,TOSA(光发射次模块)与ROSA(光接收次模块)是主要构成,中国光器件产品销售额中TOSA占比约48%、ROSA约32%。这两个模块正是有源器件技术壁垒的集中体现。
壁垒一:芯片外延与工艺
有源器件的核心是激光器与探测器芯片,其性能取决于外延生长与晶圆工艺。中国有源光器件产品由于缺少对关键技术的掌握、装备生产条件薄弱,目前在中低端细分市场初步具备产能,高端环节仍需突破。从全球产能格局看,有源光器件厂商中海外企业占据主要份额,国内厂商整体占比仍较低。提升核心产品国产化率,已成为行业公认的发展趋势之一。
壁垒二:光电耦合封装与散热
有源器件需要在光芯片基础上集成各类光器件,形成高速光引擎,产品集成度和复杂度较此前业务明显提升,价值量也随之提升。封装环节的难点在于光电耦合的对准精度与散热设计:光路对准偏差直接影响耦合效率,而高速工作下的散热能力则关系到器件稳定性。国内厂商通过在无源器件和有源耦合方面的技术沉淀,推进多产品线垂直整合,逐步构建高速光引擎封装平台能力。
常见问题
有源光器件和无源光器件的核心区别是什么?
区别在于是否需要外部电源驱动。有源光器件如激光器、探测器需要供电才能工作,占据约83%的市场份额;无源光器件如隔离器、连接器无需供电,市场份额约17%。无源器件工艺相对成熟,中国厂商产能已逐渐达到国际水平。
高速光芯片的技术难点主要在哪里?
主要集中在外延生长与晶圆工艺环节。有源器件对关键技术的掌握要求高,且装备生产条件要求严格,国内厂商在中低端细分市场已初步具备产能,高端环节仍需持续突破。
封装环节为什么被视为有源器件的关键壁垒?
因为高速光引擎需要在光芯片基础上集成各类光器件,集成度与复杂度显著提升。光电耦合的对准精度与散热设计直接决定器件性能与可靠性,这也是国内厂商重点投入的技术方向。