光模块光学耦合元件：透镜主要类型及供应商梳理

一、可拔插光模块核心结构

1. 光发射组件（TOSA）：实现电信号转光信号，核心部件含激光器（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）：实现光信号转电信号，主要包含光电探测器（PIN、APD）、跨阻放大器（TIA）等。

3. 控制单元：由DSP数字信号处理器、MCU微控制单元、PCB电路板、电源管理芯片组成。

4. 结构单元：涵盖光接口、电接口、外壳及解锁机构，负责模块物理连接与防护。

二、透镜核心概述

透镜是TOSA/ROSA中实现激光器/探测器与光纤耦合的关键元件，主要作用为光束准直、聚焦与整形，依托光学介质折射定律，通过曲面设计调整光束传播方向与汇聚角度。

• TOSA中工作路径：激光器发射发散光→透镜准直→透镜聚焦→耦合至光纤纤芯

• ROSA中工作路径：光纤出光→透镜聚焦→投射至探测器感光面

三、四大主流透镜类型

1. 球面透镜（管帽透镜）

特点：球面/半球面结构，工艺成熟、成本低廉，但聚焦精度不足，耦合效率一般。应用：低速TO-CAN封装光模块。

2. 非球面透镜

特点：非球面曲面设计，可校正球差，耦合效率高、体积小巧，是当前高速光模块主流方案。应用：400G/800G高速BOX封装光模块。

3. 自聚焦透镜（GRIN）

特点：径向渐变折射率，无光学曲面、端面平整，易对准封装，体积紧凑。应用：光纤准直器、紧凑型ROSA组件。

4. 硅基透镜

特点：硅基底微纳非球面结构，球差小、耦合效率高，兼容CMOS工艺。应用：1.6T/3.2T超高速光模块、硅光模块及CPO光引擎。

四、国内透镜供应商格局

1. 传统龙头企业

• 炬光科技：专注激光元器件与光学系统，全品类覆盖硅基透镜、微透镜阵列等光通信光学元件。

• 腾景科技：主营光学元件与光纤器件，产品涵盖非球面、GRIN、微透镜阵列，OCS光学模组覆盖MEM、DLC路线。

• 蓝特光学：深耕精密光学领域，光通信板块主打球面、非球面光学透镜。

2. 新入局布局企业

• 宇瞳光学：全球安防镜头龙头，依托非球面透镜技术切入光通信赛道。

• 水晶光电：国内精密光学标杆企业，布局AI光学领域，研发球面/非球面透镜、微透镜阵列产品。