光模塊通常由光發(fā)射組件(含激光器)、光接收組件(含光探測(cè)器)、驅(qū)動(dòng)電路和光、電接口等組成,其用于實(shí)現(xiàn)電-光和光-電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。在發(fā)送端,一定速率的電信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片處理后驅(qū)動(dòng)激光器發(fā)射出相應(yīng)速率的調(diào)制光信號(hào),通過光功率自動(dòng)控制電路,輸出功率穩(wěn)定的光信號(hào)。在接收端,一定速率的光信號(hào)輸入模塊后由光探測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng)速率的電信號(hào)。
其中,光、電芯片在各項(xiàng)器件中最為重要,而光芯片成本占比最高。10G低速率光模塊中,光芯片成本占比約30%,而大于25G的高速率光模塊而言,光芯片成本占比在50%以上,400G更是達(dá)到60%以上。光、電芯片是光模塊的核心器件,光芯片的傳輸速率決定光模塊的傳輸速率,而電芯片負(fù)責(zé)光模塊中信號(hào)的放大與處理。光模塊使用的光、電芯片技術(shù)門檻極高,目前光電芯片的主流廠商仍主要集中在美國(guó),光芯片廠商相對(duì)集中,電芯片廠商雖然較多,但每個(gè)細(xì)分領(lǐng)域集中度同樣較高。而中國(guó)在芯片領(lǐng)域仍受制于人,制約光模塊行業(yè)發(fā)展。
光芯片的傳輸速率直接決定光模塊的傳輸速率,100Gb/s光模塊可由4個(gè)25Gb/s光芯片集成,因此光芯片自身的傳輸速率越高,集成的光模塊的傳輸速率越高。中國(guó)光芯片行業(yè)仍處于起步階段,在高速芯片(25Gb/s及以上)領(lǐng)域的研發(fā)進(jìn)程落后發(fā)達(dá)國(guó)家三年左右。當(dāng)前,中國(guó)企業(yè)已大規(guī)模量產(chǎn)10Gb/s及以下的光芯片,并量產(chǎn)部分25Gb/s系列芯片。在25Gb/s以上的光芯片,中國(guó)企業(yè)大多仍在研發(fā)階段,因此多數(shù)光模塊企業(yè)仍需進(jìn)口國(guó)際先進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的光芯片。
光芯片的工藝流程較為復(fù)雜,包括芯片設(shè)計(jì)、基板制造、磊晶成長(zhǎng)、晶粒制造四個(gè)環(huán)節(jié)。中國(guó)光芯片企業(yè)均為Fabless廠商,僅負(fù)責(zé)光芯片的設(shè)計(jì),基板制造、磊晶成長(zhǎng)、晶圓制造等工藝需外包至其它廠商,光芯片產(chǎn)業(yè)化不夠完整,缺失核心技術(shù)與設(shè)備是限制光芯片行業(yè)發(fā)展的重要因素。
而電芯片國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光芯片,25Gb/s系列的電芯片基本依賴進(jìn)口。未來,電芯片國(guó)產(chǎn)化的目標(biāo)分別為激光器驅(qū)動(dòng)器/TIA、DSP。
廣東愛晟電子科技有限公司專業(yè)從事光模塊熱敏芯片的研發(fā)、生產(chǎn)已經(jīng)14年了,愛晟電子致力于為光模塊客戶提供優(yōu)質(zhì)的NTC熱敏芯片,保障光模塊工作溫度的穩(wěn)定性。
參考數(shù)據(jù):
格菲資本《什么是光模塊?行業(yè)分析及行業(yè)重點(diǎn)公司剖析》
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