AI算力引爆薄膜铌酸锂:800G/1.6T光互连的新引擎

2026-08-28 17:29:44 优尼康
AI算力引爆薄膜铌酸锂:800G/1.6T光互连的新引擎| 优尼康科技
薄膜铌酸锂(TFLN)光调制器正在从实验室里的前沿器件,变成光通信产业争相布局的核心硬件。AI 数据中心的算力扩张,把它推到了 800G、1.6T 光互连的舞台中央,也把上游铌酸锂晶圆的供需关系搅得空前紧张。

1. 引言:一条突然陡峭的增长曲线

铌酸锂不是新材料,基于铌酸锂的电光调制器在光通信里用了很多年。变化发生在材料形态上:把铌酸锂从块体做成纳米级薄膜,器件的调制性能上了一个台阶,尺寸和功耗却降了下来,这让它重新成为高速光互连的焦点。

据恒州诚思 2026 年调研统计,2025 年全球薄膜铌酸锂光调制器收入规模约 2.36 亿元,全年销量约 15930 件,行业平均售价约 2067 美元/件。到 2032 年,这一收入规模预计接近 35.38 亿元,2026 至 2032 年复合增长率约 46.2%

同一趋势在海外机构的测算里也有印证。多家市场研究机构给出的薄膜铌酸锂调制器市场 2025 至 2032 年复合增速集中在 42%56% 区间。增速口径虽有差异,方向一致:这是光通信里当前增长相当陡峭的一个细分赛道。

2. 市场升温:供需缺口与晶圆涨价并行

需求端的热度直接来自 AI 数据中心。中国光通信协会发布的《高速光互连产业发展白皮书》显示,2025 年国内 AI 数据中心的 800G 相干光模块出货量同比增长约 320%,其中搭载薄膜铌酸锂光调制器的高端模块占比达到 17%

供给端却明显吃紧。行业信息显示,2026 年全球 8 英寸薄膜铌酸锂晶圆年需求已超 50 万片,有效供给约 30 万片,供需缺口超过 40%,头部厂商订单已排到 2027 年。8 英寸晶圆单片售价达到 20 至 30 万元,半年涨幅约 150%

供给的瓶颈在于薄膜铌酸锂的加工难度。铌酸锂本身脆性强、热稳定性差,要把块体晶体做成键合在衬底上的均匀薄膜,再完成光刻、刻蚀、金属化等一系列步骤,工程难度远高于传统光器件。业内普遍把这一阶段概括为从性能崇拜转向工程落地。

3. 产业分工:磷化铟与薄膜铌酸锂各司其职

高速光模块里,磷化铟(InP)和薄膜铌酸锂(TFLN)常被放在一起讨论,但两者的角色并不重叠。

材料平台在光链路中的角色核心能力
磷化铟(InP)光生与光收激光器发光、探测器接收,覆盖 1310/1550nm 波段
薄膜铌酸锂(TFLN)高速调制把高速电信号编码到光载波上,带宽与驱动电压表现突出

简单说,磷化铟负责把光生出来、收下来,薄膜铌酸锂负责把电信号高速地调制到光上。随着光模块从 1.6T 走向 3.2T,这个分工只会更清晰,两条材料路线长期互补共存。

对优尼康科技来说,这两条线一直是并行的。磷化铟的衬底减薄、端面反射率、光栅台阶测量,和薄膜铌酸锂的膜厚与均匀性测量,落在同一套精密测量能力之上。

4. 技术底气:三项性能指标打开局面

薄膜铌酸锂能接住高速光互连的需求,靠的是三个硬指标:

  • 超高电光带宽:借助薄膜结构的强光场限制,电光带宽可做到 120 GHz 以上,部分成果覆盖整个光通信波段。

  • 低驱动电压:驱动电压可做到 2 V 以下,直接压低系统功耗。

  • 低光学损耗:波导传播损耗低至 0.2 dB/cm 量级,为长距离传输留出余量。

这三项叠加,让薄膜铌酸锂在高带宽、低功耗、低损耗三个维度上同时占优,这正是 AI 算力互连最看重的组合。也正因如此,业内常把它比作光子集成领域的一块新平台材料。

5. 工程落地:从性能优势到量产能力

性能指标好看,不等于量产容易。薄膜铌酸锂的产业化瓶颈集中在材料和工艺两个层面。

材料层面,核心是绝缘层上铌酸锂(LNOI)晶圆的良率。晶圆的薄膜厚度均匀度、光学损耗指标,直接决定器件电光带宽的上限。国内已有厂商实现 8 英寸 LNOI 晶圆量产,晶圆良率从早期的四成出头提升到接近八成,采购成本明显下降,这是中游器件厂商放量的前提。

工艺层面,铌酸锂的脆性让刻蚀、键合、金属化每一步都比常规半导体工艺更挑剔。薄膜厚度一旦失控,调制器的工作波长和电光响应都会偏移。换句话说,材料能不能稳定放量,最终要落到测量能不能把膜厚和均匀性管住。

6. 苏州研讨会:产业共振的窗口

这条赛道的热度,也体现在产业交流的密集程度上。2026 年 9 月在苏州举办的薄膜铌酸锂技术研讨会,把晶圆材料、器件设计、工艺制造与测量检测等环节的从业者聚到一起,围绕晶圆良率、膜厚控制、器件性能一致性等量产话题展开交流。

对从业者而言,这类研讨会传递的信号很明确:薄膜铌酸锂已经从论文里的器件,进入了对量产工艺和检测手段提出具体要求的阶段。谁能在膜厚、均匀性、缺陷这些基础指标上先把测量能力建起来,谁就在后面的放量周期里多一分主动权。

7. 总结:材料放量,测量先行

薄膜铌酸锂的爆发,本质是 AI 算力对高速光互连需求的集中释放。市场增速、供需缺口和晶圆涨价,指向的是同一个事实:这条赛道正在从少数头部企业的小众供应,走向大规模商业化。

放量阶段的胜负手,会从性能指标转向良率和一致性。而良率和一致性的前提,是膜厚、均匀性、台阶、缺陷这些基础参数能被稳定测准。这正是精密测量在薄膜铌酸锂产业化里扮演的角色。


本文数据引自恒州诚思、中国光通信协会《高速光互连产业发展白皮书》及多家市场研究机构的公开测算,不同机构口径存在差异,仅供趋势参考。涉及具体工艺参数与产线数据,以原厂与客户确认为准。

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