薄膜铌酸锂调制器:CPO的核心组件机会,千亿赛道的“隐形钥匙”

B站影视 韩国电影 2025-11-01 08:21 2

摘要:2025年下半年,光库科技的车间里多了条24小时运转的生产线,专门赶制薄膜铌酸锂调制器——这种指甲盖大小的器件,订单已经排到了2026年二季度,单价虽只有几百美元,却被业内称为CPO(共封装光学)的“心脏瓣膜”。更热闹的是资本市场:天通股份因突破6英寸铌酸锂晶

2025年下半年,光库科技的车间里多了条24小时运转的生产线,专门赶制薄膜铌酸锂调制器——这种指甲盖大小的器件,订单已经排到了2026年二季度,单价虽只有几百美元,却被业内称为CPO(共封装光学)的“心脏瓣膜”。更热闹的是资本市场:天通股份因突破6英寸铌酸锂晶片量产,股价1个月涨了40%;安湃光电刚宣布建成8英寸专用生产线,就拿到了超千万美元的Pre-A轮融资。

很多人搞不懂:CPO产业链里光模块、交换机厂商才是“明星”,薄膜铌酸锂调制器凭啥成了香饽饽?其实答案藏在技术细节里:CPO要实现“高带宽、低功耗”的核心优势,90%的性能瓶颈都卡在调制器上,而薄膜铌酸锂正是解决这个问题的“最优解”。今天就用大白话拆解:这小器件到底是啥?为啥能成CPO的核心?产业链里藏着哪些真机会?

薄膜铌酸锂调制器,CPO的“信号翻译官”

要明白这器件的价值,得先知道CPO里最关键的一步——“电信号转光信号”。AI数据中心里,GPU算出来的是电信号,但远距离传输必须换成光信号,这就像打电话时声音要转成电波,而调制器就是干“翻译”活儿的核心设备。

传统调制器的“性能天花板”,AI算力忍不了

以前光模块用的多是硅基或体铌酸锂调制器,但在CPO场景里,这俩都不够用了。

硅基调制器的问题是“性能弱”。它的电光效应(信号转换的核心原理)很弱,Pockels系数只有十几pm/V,想实现高速传输得加高压,功耗一下就上去了。1.6T光模块用硅基调制器,单通道功耗要5W,一个超算中心上万个通道,电费一年多花几百万 。

体铌酸锂调制器更尴尬,虽然性能还行,但体积太大——比拇指还粗,根本塞不进CPO的3D封装里。CPO讲究的是“芯片级集成”,就像把大象塞进冰箱,体铌酸锂这“大块头”连门都进不去。而且它的带宽最多到50GHz,想支持1.6T甚至3.2T传输,纯属“小马拉大车”。

这就好比给跑车配了家用车的变速箱,就算发动机(激光器)再强,动力也传不出去。AI大模型训练要每秒传输几十TB数据,传统调制器的“翻译速度”和“能耗成本”,早就成了算力传输的“肠梗阻”。

薄膜铌酸锂调制器:把“大块头”变“小精灵”,性能还翻番

薄膜铌酸锂调制器的核心突破,是把原本几毫米厚的铌酸锂晶体,做成了只有几百纳米厚的薄膜,再贴到硅衬底上——相当于把一本字典压缩成了一张书签,体积缩小到原来的1/100,刚好能塞进CPO的封装里。

但它厉害的不只是“变小”,性能更是全面碾压传统方案:

带宽直接翻倍:借助行波式Mach–Zehnder结构设计,带宽轻松突破100GHz,单通道速率能到200G以上,3.2T光模块用它刚好适配 。光迅科技测试显示,用它做的1.6T模块,传输速率比硅基方案快30%。

功耗砍半还多:它的Pockels系数高达31 pm/V,是硅基的3倍多,半波电压接近1V,单通道功耗能降到1.5W以下。阿里数据中心测算,换成这种调制器,光模块整体功耗能降40%。

光损耗近乎忽略:波导损耗低至0.2dB/cm,比传统硅光芯片好10倍,传输距离能从100米延长到500米,完美适配大型数据中心的布局需求。

简单说,这器件既解决了CPO的“体积限制”,又满足了“高速低耗”的核心需求,成了1.6T及以上高端CPO模块的“必选项”。就像智能手机里的A17芯片,没有它,再炫的功能也跑不起来。

爆发逻辑:CPO放量“带飞”需求,2026年进入“量产元年”

薄膜铌酸锂调制器不是新技术,为啥现在突然火了?核心是CPO终于从“概念”落地到“量产”,需求从“实验室订单”变成了“千万级刚需”,这才把它的市场空间彻底打开。

第一重驱动:1.6T CPO放量,调制器成“刚需配件”

2025年以前,CPO还停留在800G阶段,用硅基调制器勉强能凑合用。但2026年1.6T CPO要成为主流,硅基方案直接“顶不住”了——速率跟不上、功耗压不下来,只能换薄膜铌酸锂。

行业数据最有说服力:2025年全球薄膜铌酸锂调制器出货量才10万只,而2026年随着1.6T CPO模块放量到165万只,对应调制器需求至少150万只,一年翻15倍。更关键的是单价,1.6T模块用的高端型号单价能到800美元,比800G的贵2倍多。

英伟达已经给出了明确信号:其Quantum-X CPO交换机从2026年起,全部标配薄膜铌酸锂调制器,单台需要12个,月产能5万台就对应60万只需求。中际旭创、新易盛这些模块厂,早就把采购量提上了日程,光库科技的产能都扩了3倍还供不上。

第二重驱动:国产替代“补缺口”,打破海外垄断

以前这东西被美国、日本厂商垄断,美国Coherent的市占率超70%,不仅单价贵,交货周期还长达6个月,想扩产都没地方拿货。但2025年国内企业密集突破,彻底改变了格局。

安湃光电建成了全球首条8英寸薄膜铌酸锂专用生产线,2025年产能突破500万颗,直接把交货周期缩到1个月 。无锡的光子芯片中试线更牛,6英寸晶圆量产,关键设备国产化率100%,单晶圆能切350颗芯片,一年能满足50万套AI服务器需求。

上游材料也跟上了,天通股份突破铌酸锂单晶制备技术,6英寸晶片稳定量产,不用再依赖日本住友。材料+器件的国产化,让成本降了30%,以前觉得贵的中小厂商也开始下单,需求一下就爆发了。

第三重驱动:多场景渗透,不止CPO有需求

除了CPO,这器件在其他高端场景也开始“抢地盘”。6G通信试验需要超宽带调制器,薄膜铌酸锂能轻松满足100GHz以上需求;量子通信里的高精度信号调控,它的低损耗特性刚好适配;甚至高端制造业的AI仿真,都要用它来降低数据传输延迟。

QYResearch预测,到2034年全球薄膜铌酸锂调制器市场规模能到15.1亿美元,年复合增长率46.9%。这意味着,就算CPO增速不及预期,其他场景的需求也能撑住这条赛道的增长,确定性非常强。

产业链机会:从“材料”到“器件”,三类企业先吃红利

薄膜铌酸锂调制器的产业链很清晰,上游是铌酸锂晶片,中游是器件制造,下游是光模块和CPO整机。现在最赚钱的不是“组装厂”,而是掌握核心技术的“卡脖子环节”。

上游:铌酸锂晶片,“卖铲子的最赚钱”

晶片是整个产业链的“起点”,也是以前被卡脖子最狠的环节,现在国产化突破后,最先吃到红利。这就像新能源汽车的锂矿,不管电池厂多火,矿企总能稳赚。

天通股份是这个环节的“龙头”,作为国内压电晶体材料老大,已经量产6英寸铌酸锂晶片,直接供应安湃光电、光库科技等厂商。铌酸锂晶片的毛利率能到50%以上,比它原来做的电子元件高20个百分点,2025年这部分收入已经占比超15%,预计2026年能冲到30%。

福晶科技也不容小觑,它的晶体生长技术全球领先,虽然量产规模不如天通,但高端6英寸晶片的良率能到90%,比同行高10个百分点,专供光迅科技的高端产品线。随着8英寸晶片需求起来,这些掌握晶体技术的企业还能赚一波技术溢价。

中游:器件制造,“龙头垄断订单”

器件制造是产业链的“核心”,技术壁垒最高,现在已经形成“少数龙头吃大部分蛋糕”的格局。不是谁都能做,得突破曝光刻蚀、波导设计、封装测试等一系列难题。

光库科技是国内最早量产的厂商,年产能达8万件,已经进入中际旭创、新易盛的供应链,2025年相关收入同比涨了200%。它的优势是“定制化能力”,能根据不同模块厂的需求调整器件参数,比如针对英伟达的需求,把功耗从1.5W降到1.2W,一下就拿下了独家订单。

安湃光电是“后起之秀”,背靠华中科技大学的技术积累,2018年就做出了全球首颗100G带宽芯片,2023年建成8英寸生产线后,直接跳过800G,主攻1.6T高端市场 。2024年合同额突破1500万元,同比激增300%,2026年产能计划扩到100万只,目标抢下20%的市场份额。

光迅科技则是“全产业链玩家”,自己能做晶片、能设计器件,还能集成光模块,成本优势明显。它的薄膜铌酸锂调制器已经通过华为认证,2025年小批量交付,2026年预计出货30万只,占国内市场的20%。

下游:光模块/CPO整机,“绑定龙头喝汤”

下游的光模块和CPO整机厂商,虽然不是直接生产调制器,但谁能先绑定器件龙头,谁就能在CPO竞争中占优势。毕竟现在器件供不应求,晚下单就可能断货。

新易盛早在2023年就展示了基于薄膜铌酸锂的光模块,现在和光库科技深度合作,1.6T CPO模块的良率比同行高10%,已经拿到谷歌的订单。联特科技更聪明,直接参股了一家器件厂商,保证自己的调制器供应,2026年的1.6T模块产能规划比同行多50%。

整机厂商里,锐捷网络的25.6T CPO交换机,因为用了安湃光电的调制器,功耗比紫光股份的低15%,一下抢下了阿里30%的订单。这说明,下游厂商的竞争力,很大程度上取决于上游器件的性能。

风险与看点:机会里藏着“坑”,长期看这两个方向

虽然薄膜铌酸锂调制器的机会很明确,但不是闭眼就能投,里面藏着技术路线、产能过剩等“坑”;而真正的长期机会,在更高端的技术突破里。

要避开的“两大坑”

第一个是“技术路线之争”。现在还有种“硅光+薄膜铌酸锂”的混合方案,成本比纯薄膜方案低20%,阿里、腾讯更倾向于这种过渡方案。如果混合方案快速普及,纯薄膜器件的需求可能会被分流。

第二个是“产能过剩风险”。看到机会后,很多企业都在扩产,光库、安湃、光迅的2026年产能加起来超200万只,要是CPO放量不及预期,很可能出现价格战。2025年底已经有小厂商把800G器件价格降了15%,就是信号。

值得盯的“两大长期机会”

一是“8英寸+3.2T技术”。现在主流是6英寸晶片和1.6T器件,但3.2T CPO已经在测试,需要8英寸晶片才能保证良率。安湃光电的8英寸线已经量产,天通股份的8英寸晶片也在送样,先突破的企业能提前锁定3.2T市场的红利。

二是“国产化设备”。以前薄膜铌酸锂的刻蚀机、键合机都靠进口,德国SUSS的设备要3000万元一台,交货周期12个月。现在国内已经有厂商做出替代产品,价格降了40%,交货周期缩到3个月。随着生产线扩产,设备需求会爆发,这是比器件更隐蔽的机会。

结语:小器件撑起大赛道,国产替代是核心底气

薄膜铌酸锂调制器的爆发,本质上是CPO技术成熟和国产替代共振的结果。没有CPO的规模化需求,这器件可能还在实验室里“待字闺中”;没有国内企业突破材料和工艺,它也还是海外厂商的“暴利产品”。

对行业来说,这小器件的意义不止是“降本增效”,更是打破光通信高端器件垄断的“突破口”。从晶片到器件,再到设备,国内已经形成完整的产业链,这在以前是想都不敢想的。

对投资者和从业者来说,要分清“短期炒作”和“长期价值”。那些能稳定供货给头部模块厂、有8英寸和3.2T技术储备的企业,比如光库科技、安湃光电、天通股份,才是真正能吃到行业红利的玩家。而那些只会跟风扩产、没有技术壁垒的小厂商,很可能在行业洗牌中被淘汰。

说到底,薄膜铌酸锂调制器的故事,是中国光电子产业从“跟跑”到“领跑”的缩影。CPO打开了千亿赛道的大门,而这枚小器件,就是打开大门的“隐形钥匙”。随着3.2T、6.4T技术的迭代,这把钥匙的价值,还会越来越大。

来源:遇见99

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