光模塊光學耦合元件：透鏡四大類型及供應商梳理

來源：市場資訊

（來源：伏白的交易筆記）

一. 可拔插光模塊結構

（1）光發射組件（TOSA）：負責電→光轉換，包括激光器（DFB、EML、VCSEL）、光學耦合元件（光隔離器、光調制器）等。

（2）光接收組件（ROSA）：負責光→電轉換，包括光電探測器（PIN、APD）、跨阻放大器（TIA）等。

（3）控制單元：負責信號處理、協議適配與功耗控制，包括DSP（數字信號處理器）、MCU、PCB、電源管理芯片等。

（4）結構單元：提供機械防護與接口適配，包括光接口（連接光纖）、電接口（連接交換機/服務器）、外殼、解鎖機構等。

二. 透鏡概覽

透鏡是TOSA/ROSA組件中，激光器/探測器與光纖耦合的必備無源光學元件，可實現光束準直、聚焦、整形，直接決定耦合效率、傳輸性能。

工作原理：基于透明光學介質的折射定律，通過曲面設計或折射率調控來改變光束的傳播方向和匯聚角度。

（1）光發射組件（TOSA）工作路徑：激光器出光（發散光）→透鏡1準直→透鏡2聚焦→耦合進光纖纖芯。

（2）光接收組件（ROSA）工作路徑：光纖出光→透鏡聚焦→探測器感光面。

三. 四大主流透鏡

3.1 球面透鏡（管帽透鏡）

（1）特點：球面/半球面結構，工藝成熟、成本低、但聚焦精度有限、耦合效率一般。

（2）應用：低速光模塊，適配TO-CAN封裝方案。

3.2 非球面透鏡

（1）特點：非球面曲面，通過優化折射率分布校正球差；耦合效率高、體積小，為當前主流方案。

（2）應用：高速光模塊（400G/800G），適配BOX/COB封裝方案。

3.3 自聚焦透鏡（GRIN）

（1）特點：徑向漸變折射率設計，無需光學曲面，端面為平面，易對準、易封裝、體積小。

（2）應用：光纖準直器、緊湊型ROSA組件。

3.4 硅基透鏡

（1）特點：以硅為基底，通過CMOS工藝制成微納尺度非球面結構；球差小、耦合效率高、可與硅光芯片單片集成。

（2）應用：高速光模塊（1.6T/3.2T）、硅光模塊、CPO光引擎。

四. 國內供應格局

（1）傳統龍頭

炬光科技：主營激光元器件、光學系統、微納光學元件；實現硅基透鏡、微透鏡陣列等全品類覆蓋。

騰景科技：主營光學元件、光纖器件、光引擎組件，覆蓋非球面、GRIN、微透鏡陣列；OCS光學模組覆蓋MEM、DLC兩大路線。

藍特光學：主營光學棱鏡、光學透鏡、光學晶圓；光通信透鏡包括球面、非球面透鏡。

（2）新進入者

宇瞳光學：全球安防鏡頭龍頭，主營監控鏡頭、車載鏡頭、機器視覺鏡頭；非球面透鏡切入光通信領域。

水晶光電：國內精密光學龍頭，主營濾光片、微光學元件、光學棱鏡、反光材料；布局球面/非球面透鏡、微透鏡陣列。

弘景光電：主營光學鏡頭及攝像模組，布局非球面透鏡、FAU、Z-Block等光通信無源器件。