
随着光模块技术路线的多元化发展,耦合设备正面临前所未有的技术变革。从有源耦合到无源耦合、从可插拔到CPO,每一次技术迭代都在重新定义耦合设备的价值与门槛。
有源耦合 vs 无源耦合:精度与效率的博弈
传统上,高精度光模块封装多采用有源对准方式——驱动光源发射光信号,通过光电探测器实时反馈光功率,运动平台快速寻找光功率最大值位置并锁定。这种方式精度高,但效率较低、成本较高,适用于800G/1.6T硅光模块等高端场景。
而无源对准则依赖精密夹具与高精度机械结构实现元件固定,无需实时寻光,效率高、成本低,适用于批量生产场景。中信证券研报指出,无源耦合的重要性正进一步加强,它能有效提高多通道耦合的工作效率。随着800G及以上产品对耦合精度提升至0.05μm级,无源耦合的设备壁垒与价值量显著提升。
硅光时代:耦合设备的新挑战与新机遇
硅光模块凭借高带宽、低功耗的技术优势,正成为光通信行业突破带宽瓶颈的核心赛道。然而,硅光模块的量产长期受困于效率低、良率不稳定的痛点。硅光耦合对设备提出了全新要求。imec在300mm硅光平台上开发了基于微透镜/聚合物的大容差扩束垂直耦合技术。格芯联合康宁推出可拆卸玻璃波导连接器,实现了硅光无源耦合损耗<1.5dB/facet。这些技术创新背后,是对耦合设备精度、兼容性和自动化水平的更高要求。
国内设备厂商已积极布局这一赛道。武汉形识智能、武汉来勒光电、红星杨科技等均已推出面向硅光模块的FA自动耦合装备。来勒光电的双透镜自动耦合系统也已广泛应用于800G/1.6T光模块的耦合封装。
CPO:从“组装”到“封装”的产业重构
CPO(共封装光学) 代表了光模块产业的终极变革方向。传统可插拔光模块本质是分立器件组装,人工环节多。而CPO升级为系统级封装——光芯片、电芯片、交换芯片共封装,新增半导体2.5D/3D封装、混合键合、晶圆级光电测试等工艺,设备价值显著抬升。
据POET数据,NPO可降低系统功耗约20%-35%,CPO能效低于5pJ/bit,并支持3.2T-6.4T带宽能力。CPO架构还推动测试环节显著增加,由传统模块测试扩展至PIC晶圆、EIC-PIC晶圆、Optical Engine及先进封装模块等多个测试阶段。
对于耦合设备而言,CPO意味着从器件级耦合向晶圆级、系统级耦合升级。罗博特科子公司ficonTEC正是凭借在硅光电子、CPO光模块全自动封装耦合设备领域的全球领先优势,成为这一赛道的核心玩家。
展望
无论是无源耦合的普及、硅光的崛起,还是CPO的渐进式渗透,都在推动耦合设备向更高精度、更高自动化、更强工艺兼容性的方向演进。在这场技术变革中,能够率先突破技术瓶颈、实现整线自动化解决方案的设备厂商,将最有机会分享这一轮产业升级的红利。












