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(来源:伏白的交易笔记)
一. 可拔插光模块结构
(1)光发射组件(TOSA):负责电→光转换,包括激光器(DFB、EML、VCSEL)、光学耦合元件(光隔离器、光调制器)等。
(2)光接收组件(ROSA):负责光→电转换,包括光电探测器(PIN、APD)、跨阻放大器(TIA)等。
(3)控制单元:负责信号处理、协议适配与功耗控制,包括DSP(数字信号处理器)、MCU、PCB、电源管理芯片等。
(4)结构单元:提供机械防护与接口适配,包括光接口(连接光纤)、电接口(连接交换机/服务器)、外壳、解锁机构等。
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二. 透镜概览
透镜是TOSA/ROSA组件中,激光器/探测器与光纤耦合的必备无源光学元件,可实现光束准直、聚焦、整形,直接决定耦合效率、传输性能。
工作原理:基于透明光学介质的折射定律,通过曲面设计或折射率调控来改变光束的传播方向和汇聚角度。
(1)光发射组件(TOSA)工作路径:激光器出光(发散光)→透镜1准直→透镜2聚焦→耦合进光纤纤芯。
(2)光接收组件(ROSA)工作路径:光纤出光→透镜聚焦→探测器感光面。
三. 四大主流透镜
3.1 球面透镜(管帽透镜)
(1)特点:球面/半球面结构,工艺成熟、成本低、但聚焦精度有限、耦合效率一般。
(2)应用:低速光模块,适配TO-CAN封装方案。
3.2 非球面透镜
(1)特点:非球面曲面,通过优化折射率分布校正球差;耦合效率高、体积小,为当前主流方案。
(2)应用:高速光模块(400G/800G),适配BOX/COB封装方案。
3.3 自聚焦透镜(GRIN)
(1)特点:径向渐变折射率设计,无需光学曲面,端面为平面,易对准、易封装、体积小。
(2)应用:光纤准直器、紧凑型ROSA组件。
3.4 硅基透镜
(1)特点:以硅为基底,通过CMOS工艺制成微纳尺度非球面结构;球差小、耦合效率高、可与硅光芯片单片集成。
(2)应用:高速光模块(1.6T/3.2T)、硅光模块、CPO光引擎。
四. 国内供应格局
(1)传统龙头
炬光科技:主营激光元器件、光学系统、微纳光学元件;实现硅基透镜、微透镜阵列等全品类覆盖。
腾景科技:主营光学元件、光纤器件、光引擎组件,覆盖非球面、GRIN、微透镜阵列;OCS光学模组覆盖MEM、DLC两大路线。
蓝特光学:主营光学棱镜、光学透镜、光学晶圆;光通信透镜包括球面、非球面透镜。
(2)新进入者
宇瞳光学:全球安防镜头龙头,主营监控镜头、车载镜头、机器视觉镜头;非球面透镜切入光通信领域。
水晶光电:国内精密光学龙头,主营滤光片、微光学元件、光学棱镜、反光材料;布局球面/非球面透镜、微透镜阵列。
弘景光电:主营光学镜头及摄像模组,布局非球面透镜、FAU、Z-Block等光通信无源器件。
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