光模組隔離器,價格翻倍還供不應求?

AI速讀
光模組速率邁向1.6T與3.2T時代,關鍵元件「光隔離器」價值量迎來爆發。分析指出,矽光方案因功率較高,驅使隔離器材料由YIG升級至TSAG,且通光孔徑增大導致良率下降,價格從EML方案的16-20元翻倍至30-40元,未來3.2T時代單價有望突破百元。市場預計2027年需求將達4-5億隻,高端大尺寸隔離器將成為領先廠商的核心獲利點。

光模組以每秒800G甚至1.6T的速度,在伺服器之間穿梭。但在這些高速運轉的背後,有一個只有幾毫米大小的“守護神”——光隔離器,它正默默保護著雷射光源,防止反射光干擾,確保訊號穩定。

在光模組的BOM成本中,它佔據了10%到15%。更關鍵的是,隨著速率提升,它的身價正在翻倍,甚至供不應求。

隔離器需求,不看速率,看“芯”

很多人以為,光模組速率越高,隔離器用量就越大。這種想法並不精準。隔離器的核心作用是保護光源並穩定出光,決定其用量的關鍵,不在於速率,而在於改採用的光源晶片類型和封裝形式

目前主流的光晶片有三種:VCSEL(垂直腔面發射雷射器)、EML(電吸收調製雷射器)和矽光晶片。其中,VCSEL晶片無論速率多高,基本都不需要隔離器。而EML和矽光晶片,才是隔離器真正的“主戰場”。

討論隔離器需求時,最好與光源類型繫結,而不是僅僅與速率繫結。 如果只看速率,800G VCSEL方案會嚴重拉低對隔離器需求的統計,導致“誤判”。

01. 一個EML隔離器,16到20元,很“普通”

以目前出貨量最大的800G EML方案為例,像海信這樣的廠商,他們主推的800G EML產品,無論是SR(100米以內)、DR還是FR距離的產品,都需要用到隔離器。

隔離器的數量取決於單通道速率。 常規800G產品採用單通道100G,一個光模組需要8個隔離器。如果採用單通道200G,則只需4個,但每個隔離器的價值更高,因為功率更大、通光孔徑更大。

一個EML隔離器大概在16到20元人民幣左右。 單通道100G和200G的單個隔離器價格,會有30%到50%的差距。

02. 矽光隔離器,價格翻倍,30到40元

當光模組進入矽光時代,隔離器的故事變得更加精彩。

矽光方案的隔離器價格大約會貴一倍,達到30到40元人民幣左右。 為什麼?因為矽光晶片的功率更高,通光孔徑更大,對隔離器的要求也更高。

以800G單通道100G為例,EML方案需要8個EML光源,而矽光方案只需4個光源。 矽光採用馬赫增德調製方式,一束光可以攜帶兩種資訊,光強更大。因此,矽光方案通常用4個DFB或CW晶片,隔離器的用量與CW laser的用量是1:1的關係。

更關鍵的是,矽光隔離器的通光孔徑從EML的0.4×0.4毫米,增大到0.6×0.7毫米,甚至0.7×0.8毫米。 尺寸增大後,用料更多,單片產出和良率下降,因此價值量更高,對邊崩、面形、麻點等要求也更高。

在0.6×0.7毫米的通光孔徑範圍內,不能有任何麻點、邊崩或角崩,否則輸出光功率會從1dBm衰減到0.5dBm,甚至導致不出光。

03. 高功率時代,YIG材料“退位”,TSAG“上位”

隔離器的核心部件是法拉第旋光片,其襯底材料決定了隔離器能否在高功率下正常工作。

目前主流有兩種襯底材料:一種是常見的YIG材料,另一種是近年來發展起來的TGG和TSAG襯底。 YIG材料適用於幾毫瓦到十幾毫瓦的雷射晶片,成本優勢明顯。但當矽光晶片功率達到300毫瓦甚至400毫瓦以上時,YIG材料就會出現熱退極化效率高的問題,導致插損變大,器件發熱嚴重。

在300、400毫瓦的矽光晶片上,YIG材料已無法使用,只能用TGG和TSAG襯底材料。 其中,TSAG材料透光率高,幾乎不發熱,是目前高功率矽光方案的主流產品。

EML方案則不需要TSAG。 專家解釋,EML晶片功率基本在幾毫瓦到幾十毫瓦,還未達到YIG材料的承載上限,YIG材料完全可以滿足需求。

在1.6T及更高規格(如3.2T)光模組領域,矽光已成為主流,YIG材料將逐步退出市場。 像森一、飛銳特等公司,雖然沒有TSAG晶體生產能力,但可以通過改良YIG材料適配大部分800G產品。而像福晶這樣的公司,未來會有較大的產能需求。

04. 3.2T時代,隔離器價格可能上百元

當光模組速率進入3.2T時代,隔離器的故事將更加“瘋狂”。

3.2T預計會使用單波400G的矽光晶片,發功率會達到光模組的上限。 這種高功率會帶來更大的發熱,對散熱提出更高要求,也會用到更大尺寸的隔離器。

尺寸和價格不是簡單成倍關係,加工難度和面型要求也不同。 比如,0.4×0.4毫米的隔離器價格在16~20元,0.6×0.7毫米的則是30~40元。如果未來通光孔徑達到1.1×1.2毫米或1.3×1.3毫米,價格可能達到70、80元,甚至上百元。

對於大尺寸隔離器,成本是指數級上升的。 切一個四方格,原本能出四個成品,如果其中一個有缺陷,還能出三個。但大尺寸隔離器如果有缺陷,整片都報廢。

當前市場:漲價、短缺,誰在受益?

旋光片價格從2024年一直上漲到現在,2026年漲了20%到30%,但相比2025年幾乎翻倍的漲幅,今年還算溫和。

對於2027年,專家預計隔離器需求大約需要4到5億隻。 光模組預計800G大約1億隻,1.6T大約6000萬隻。未來1.6T大部分都會採用矽光方案,EML方案會非常少。

隔離器價格越高端,尺寸越大,漲價幅度可能越大。 800G和1.6T常規方案的隔離器價格預計不會有太大變化,仍以16到20元為主。但雙級隔離器或大尺寸TSAG法拉第旋光片做的高端隔離器,可能還會漲價。昂納東田微等企業對高端隔離器需求都很大。

最後:光模組的“隱形冠軍”正在崛起

光模組的速率競賽,不僅帶來了更快的傳輸速度,更催生了一批“隱形冠軍”的崛起。光隔離器,這個曾經不起眼的小零件,如今正隨著矽光、高功率、大尺寸等趨勢,成為光模組產業鏈中不可忽視的關鍵環節。

從16到20元的EML隔離器,到30到40元的矽光隔離器,再到可能上百元的3.2T隔離器,價格翻倍的背後,是技術壁壘、材料升級和需求爆發的共同作用。 (數之湧現)