光模块设备行业深度研究：光模块耦合封装核心环节国产龙头崛起

2026年08月04日评级：推荐(维持)张钰莹(证券分析师)S0350524100004zhangyy03@最近一年走势相关报告《机械行业专题报告：摩托车行业2026年6月海关数据更新（推荐）*最近一年走势相关报告《机械行业专题报告：摩托车行业2026年6月海关数据更新（推荐）*机械设机械设备沪深3002026/08/0354%42%30%19%7%-5%2025/08/03备*张钰莹》——2026-07-29《光模块设备行业深度研究：CPO重构测试体系，国产测试设备性能比肩全球龙头——AI光互联黄金赛道（推荐）*机械设备*张钰莹》——2026-07-28《机械行业专题报告：工程机械2026年6月海关数据更新（推荐）*工程机械*张钰莹》——2026-07-23表现1M3M12M机械设备-21.5%-13.2%17.2%沪深300-6.2%-5.5%12.0%请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明2请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明3u本篇报告解决了以下核心问题：1、耦合有几种路线？2、耦合设备的市场空间与竞争格局如何？3、国内外公司耦合效率、大带宽和偏振不敏感等优势，是高速光模块的主流封装方案；混合耦合兼顾测试便利性与产品高性能，已在400G/800G硅光芯片中实根据弗若斯特沙利文，2025年全球光耦合设备市场规模为23.1亿元，预计2030年全球市场规模将增长至150u全球耦合设备市场呈现头部集中、国产厂商加速发展的竞争格局。2024年全球光模块耦合设备市场前三厂商合计占据56%的市场份额，镭神技术、猎奇智能和ficonTEC分别以27%、18%和11%的市场份额位居前三。博众精工和科瑞技术也同步布局光模块耦合设备。u风险提示：技术成熟度不及预期风险，产业请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明4资料来源：联讯仪器公司官网，国海证券研究所资料来源：联讯仪器公司官网，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明5uu在硅光芯片从研发走向量产的过程中，晶圆级测试的效率直接取决于光信号能否被高效、精准地合技术路线：光栅耦合、端面耦合以及二者共存的混合方案。三种路线在测试便利性、性能指标和量产可行性上各有显资料来源：谱量光电公司官网，国海证券研究所资料来源：谱量光电公司官网，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明6uu光栅耦合器凭借垂直方向耦合的灵活性和位置布局的任意性，成为晶圆级研发测试中应用最广的接口方案。其工作原理是通过精密设计的光栅结构，利用衍射效应将接近垂直入射的光线“转弯”90度，引导至水平方向的波导中。这一机制使得测试时光纤或探头无需与芯片边缘精确对齐，不受边缘限制。这使得它成为学术研究和工业研发阶段进行晶圆级性能验证的标准方法，例如比利时IMEC和美国AIMPhotonics在其开放硅光子PDK中均将光栅耦合器定义为默认测试接口，支持一次性测试成千上万个器件，显著加速研发迭代和性能筛u光栅耦合器的性能局限性也较为突出。其耦合效率通常不高，工作带宽较窄，且目前常用的一维光栅耦合器对偏振态高度敏感，光功率读值容易资料来源：谱量光电公司官网，国海证券研究所资料来源：谱量光电公司官网，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明7uu端面耦合器以较高的耦合效率、超大带宽和偏振不敏感性，被认为是最终产品中光纤到芯片互联的首选高性能方案。其工作原理是在硅光芯片的端面直接与光纤或其他光学元件对接，核心挑战在于解决模斑尺寸匹配问题，确保光场高u端面耦合方案在性能指标上全面优于光栅耦合。高耦合效率意味着更低的光损耗，大带宽支持多波长并行传输，而对偏振态不敏感则保证了读值的稳定性。这些特性使其成为商用高速光通信模块的核心封装技术，例如Cisco（通过收购Luxtera）在u但该方案的工程化代价极为高昂。首先，耦合位置必须位于芯片边缘，限制了布局自由度；其次，需要预先在晶圆上刻沟槽（Trench这一深硅刻蚀工艺目前仅有少数Fab厂能够成熟提供；再次，晶圆级测试时需使用特殊定制的光纤或光纤阵列，在微米级空间内资料来源：联讯仪器公司官网资料来源：联讯仪器公司官网请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明8uu混合耦合方案创造性地将光栅耦合的测试便利性与端面耦合的高性能相结合，成为当前量产型硅在芯片上独立设计两块区域：左侧为光栅耦合器与端面耦合器相连（专用于晶圆级测试右侧为端面耦合器与芯片内部光路相连（用于最终产品）。晶圆测试时使用光栅耦合器进行快速对准与筛查，测试完成后裂片将左侧光栅部分切割掉，仅保留右侧端面耦合器进入封u该方案兼顾了测试效率与产品性能两大核心需求。在晶圆级阶段，利用光栅耦合器的垂直对准便利性，大幅降低测试成本和耗时；在Die级阶段，仍采用端面耦合器，确保最终产品具备高带宽、低损耗和偏振不敏感等优异特性。这种设计哲学已在400G/800G光芯片等高速产品中得到广泛应用，例如硅光创新企业AyarLabs在其TeraPHY™光学I/O芯片中即采用类似策略，晶圆测试时用光栅耦合器快速筛查，最终产品通过端面耦合实现u尽管该方案增加了芯片面积并引入额外切割工序，但在量产场景下，其综合效益仍大资料来源：猎奇智能公司招股说明书，资料来源：猎奇智能公司招股说明书，EEPW，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明9耦合是光模块封装工时最长、最易产生不良的步骤，直接影响光模块性能，其流程一般包括对准、透镜耦u直接耦合与间接耦合构成光模块耦合工艺的两大基础架构。激光器芯片和光纤的耦合可分为直接耦合与间接耦合两种形式。直接耦合凭借结构简洁、元件少的特点，在特定应用场景中保持优势；间接耦合则通过引入透镜等中间光学元件，在激光器与光纤之间建立光路连接，以灵活应对不同封装需求。实际工程中，以VCSEL为代表的面发射激光器出射光垂直于电路板，需通过电信号或光信号的90°转弯设计实现光接口与电路板的平行适配，该设计选择的权衡需综合考量工艺实现难度与模块成本要求，成为光发射模块封装优化的关键无——资料来源：资料来源：Akribis公司官网请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明10uu直驱技术的引入正推动透镜/AWG耦合体系向更高集成度与产业化方向演进。当前，以透镜/AWG为代表的传统光耦合设备作为光模块核心组件，多级透镜组带来的插损累积，以及复杂封装工艺推高的量产成本等现实挑战。直驱技术通过光芯片直接驱动光纤端面，省去传统透效率大幅提升，同时增强热稳定性，简化封装流程并提高良率水平，这一革新路径为400G/800G高速模块提供了更具竞争力的产业化解决方案，有望成为下一代高速光模块耦合工艺的重要演进u透镜/AWG耦合系统是实现高性能光模块规模化量产的核心工艺环节。据Akribis技术资料，透镜/AWG耦合设备主要应用于光模块后道工艺中的透镜贴装与光纤模块对准工序，其工作原理是通过标准光源提供光信号接入待耦合模块并转换为模拟信号反馈，依托视觉系统完成初始对准，结合3D高精度运动模组与多重粗循光/精找光算法，实现光纤/透镜单元在空间位移中对最佳光功率位置的精准请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明11u光模块耦合的核心目标是实现光功率最大化。光模块耦合的本质是通过精确定位光学器件，实现光信号高效传输并最大化耦合效率。在光模块制造过程中，需要将光纤阵列（FiberArray）或准直器（Collimator）与光芯片（PIC）进行精密定位，使光能够高效耦合进入光子芯片，以满足数据传输、光计算等应用需求。由于光学器件尺寸极小、定位精度要求极高，耦合过程中需尽可能提高耦合光功率、降低插入损耗，因此光学耦合成为影响光模块性能、良率及生产效率的关键工艺环节。u根据器件定位方式不同，光模块光学耦合主要分为被动对准和主动对准两种技术路径。两种技术均以实现光学器件的精确耦合、提高耦合效率为目标，但定位原理存在明显差异。被动对准依赖预先加工形成的机械定位特征完成器件装配，而主动对准则通过精密运动控制和实时光功率反馈持续优化器件位置，以获得最佳耦合效果。u被动对准依赖机械定位精度，适用于公差要求较低场景。被动对准通过预先设计的机械定位结构完成器件装配，其精度主要取决于加工制造精度。被动对准（PassiveAlignment）依赖V-groove、定位销、机械夹具等预设定位特征，在器件加工阶段即保证较高的尺寸一致性，后续装配过程中无需实时检测光功率即可完成定位，因此工艺相对简单、成本较低。当系统公差要求较宽时，被动对准能够满足基本耦合需求；但随着硅光芯片通道数量增加、器件尺寸持续缩小以及耦合精度不断提升，仅依赖机械加工精度难以保证稳定的耦合性能，制造良率和重复性受到限制。u主动对准基于实时光反馈实现最佳耦合位置。主动对准通过实时监测光功率并驱动精密运动平台调整位置，实现耦合效率最优。主动对准（ActiveAlignment）采用高精度运动平台驱动光纤或芯片进行微米甚至纳米级移动，同时利用光功率计实时采集耦合光功率作为反馈信号，由控制器内置的对准算法不断优化器件位置。当检测到光功率达到预设阈值或最大值时，系统完成定位并固定器件。相比依赖机械公差的被动对准，主动对准能够补偿器件制造、装配及放置误差，实现更高的耦合精度和一致性。u自动化主动对准成为高端光模块制造的发展方向。自动化主动对准通过运动控制与智能算法协同，实现高精度、高效率的批量生产。随着硅光器件向多通道、高集成度方向发展，传统逐轴、串行调整方式已难以满足生产效率要求。现代主动对准系统将运动控制、实时光反馈及自动对准算法集成于控制器，可同时优化多个自由度及多个光通道，实现并行优化和一步完成对准，大幅缩短耦合时间，提高重复定位精度、产品良率及生产效率。对于高性能硅光器件及光模块制造而言，主动对准已成为实现高精度自动化生产的核心技术路径。资料来源：资料来源：PI公司官网，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明12uu总体来看，被动对准与主动对准分别适用于不同精度需求的光学耦合场景。被动对准依赖机械定位精度，具有工艺简单、成本较低等优势，适用于公差要求相对宽松的应用；主动对准则基于实时光功率反馈不断优化器件位置，能够有效补偿制造和装配误差，实现更高的耦合精度、一致性和生产良率。随着硅光芯片集成度不断提升、器件尺寸持续缩小以及耦合精度要求不断提高，主动对准正逐步成为高端光模块制造的重要技表：光模块耦合：被动对准VS主动对准利用机械夹具或预先设计的定位特征（Alignm对机械加工精度要求较高，当系统公差要求较低资料来源：思瀚产业研究院，国海证券研究所资料来源：思瀚产业研究院，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明13uu耦合设备是光模块封装过程中实现光芯片与光纤高精度光学互连的关键设备u光模块发射端和接收端均需完成光学耦合。以接收端为例，AWG（阵列波导光栅）将多波长光信号分离后，通过自由空间或波导将光信号传输至PD（光电二极管）光敏区域，再由PD完成光信号向电信号的转换。整个耦合工艺通常包括预固定、装夹定位、通电发光、扫描对准、固化锁定和后检复测六个步骤。耦合设备主要完成实时寻光、纳米级微调和锁定固化，通过对准与模场匹配，实现光芯片与光纤之间的高精度光提高生产效率和一致性。目前高速可插拔光模块量产良率普遍要求达到90%以上，而手动耦合平台良率通常仅为70%~80%，自动化耦合需求有望满足不同光模块产品的重复定位精度要求，实现高精集成高精度视觉识别与纳米级位移控制，实现多夹具快满足高速光模块规模化生产需求，提高生产效率和资料来源：资料来源：imec，《Co-PackagedOpticsIntegrationforHyperscaleNetworking》，photonics，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明141.3耦合方案趋势3：CPO推动耦合设备要求全面升级uCPO推动耦合设备向高良率、高吞吐、高精度方向升级。CPO应用在满足低损耗、宽带等传统光耦合要求的基础上，进一步增加了装配良率（AssemblyYield）和可扩展性（Scalability）要求，而传统边缘耦合方案由于对准容差较小，难以满足大规模高吞吐封装需求。与此同时，高通道密度光纤阵列的应用要求耦合设备进一步优化光学封装翘曲、光纤对准轴及耦合结构效率。随着CPO模块光纤数量增加，单个模块主动对准次数可达到约100次，并要求设备在六自由度下实现高精度主动对准，且每次对准时间仅需数秒，以满足高良率、高效率的大规模量产需表：传统光模块耦合VSCPO光模块耦合对比维度传统光模块耦合CPO光模块耦合耦合要求满足低损耗、宽带、偏振无关等传统光耦合要求在传统要求基础上，进一步增加**装配良率（AssemblyYield）和可扩展性（Scalability）**要求封装适应性边缘耦合方案对准容差较小，透镜光纤需空气间隙，难以满足高吞吐封装面向大规模高吞吐封装，要求更高良率和可扩展生产能力耦合对象常规光学耦合高通道密度光纤阵列（HighChannelDensityFiberArray）耦合设备优化重点—需优化光学封装翘曲（PackageWarpage）、光纤对准轴（FiberAlignmentAxis）及耦合结构效率（CouplingStructureEfficiency）主动对准需求—单个CPO模块约需100次主动对准对准能力要求—六自由度高精度主动对准，单次对准时间需控制在数秒内，以满足高效率量产请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明15资料来源：弗若斯特沙利文，猎奇智能公司招股说明书资料来源：弗若斯特沙利文，猎奇智能公司招股说明书请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明16uuAI光模块市场正迎来快速增长，2024年规模已较2020年扩张逾10倍，预计2029年将逼近1,600亿元。受大模型训练与推理需求增长、全球云厂商和互联网巨头积极投建AI数据中心拉动，根据弗若斯特沙利文，作为内部互联核心的光模块市场快速放量，规模从2020年的39亿元跃升至2024年的428亿元，年复合增速高达82.2%。往后看，随着1.6T、3.2T等更高速率产品迭代及低功耗方案逐步落地，市场有望继续扩容，预计2029年达1,592亿元，2024—2029年复合年增长率为30.1%。u受益于下游光模块需求增长，光模块耦合设备需求持续提升。根据弗若斯特沙利文，2025年全球光耦合机设备市场规模为23.1亿元，预计2030年图：2020-2029年全球AI光模块销售额资料来源：猎奇智能公司招股说明书，弗若斯特沙利文，国海证券研究所资料来源：猎奇智能公司招股说明书，弗若斯特沙利文，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明17u2024年全球光模块光学耦合设备市场头部集中度较高，前三强合计占据56%的市场份额。根据弗若斯特沙利文，近年来国内厂商在光模块封测设备中部分技术难度较低的环节已实现超过80%的国产化替代，并通过自主研发在精度、速率等关键参数上取得了较为显著的突破。按设备销量看市图：全球光模块光学耦合设备厂商竞争格局（2024年）资料来源：镭神技术公司官网，国海证券研究所资料来源：镭神技术公司官网，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明18u镭神技术（LASERX）是全球光模块耦合设备市占率第一（27%，2024）的国产龙头。公司覆盖400G/800G/1.6T硅光模块单模块、双FA及双Lens耦合场景。单模块光路耦合机重复定位精度为±50nm，其中单模块4chFA节拍约4min/颗，双FA及双Lens节拍分别为7–12min/颗、9–15min/颗。支持自动点胶+UV固化、度外形尺寸/重量/环境单模光路耦合机COB/BOX等400G/800G/1.6T1-16通道重复定位精度:±50nm光口间隙控制:±0.5μm4chFA:~4min/颗————自研纳米级直线滑台/角滑台耦合工艺逻辑可编辑定制化软件界面售价为海外同类1/2双FA耦合标准平台400G/800G/1.6T硅光模块FA耦合间隙:±2μm7-12min/颗————双FA同时耦合保偏FA支持模场直径3-5μm狭小空间自动上下料双Lens耦合标准平台400G/800G/1.6T光模块——9-15min/颗————螺旋找光算法准直信号同步解决FR系列合波难题资料来源：猎奇智能公司官网，国海证券研究所资料来源：猎奇智能公司官网，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明19uu猎奇智能是全球光模块贴片设备市占率第一(21%，20其中PIC&SOA-AA-10支持PIC温控治具及快速换型，SIFAAA-10支持FAX/Z方向压力反馈。u猎奇智能深耕光通信行业，客户资源丰富。据猎奇智能公司招股书，公司设备已广泛应用于中际旭创、索尔思、光迅科技、源杰科技等行业龙头客户和知名企业，与2025年全球光模块前十厂商中的九家企业形成合作关系。度外形尺寸/重量/环境PIC&SOA-AA-10PIC芯片耦合SOA芯片耦合光子学/功率器件耦合线性轴重复定位精度:±100nm——双六自由度主动耦合平台约650kg正压≥0.5MPa负压≤-80kPa载台温控:20-80°C,±0.5°C气浮减振系统高精度视觉引导+压力反馈SOA真空吸附+电动爪夹持PIC温控治具(风冷散热)自动点胶+UV固化可更换夹具/软件切换快速换型/工业化量产SIFAAA-10（T/RX-FAAA-10）T/RX端FA耦合光子学/功率器件耦合直线轴重复定位精度:±100nm——约600kg工作温度:22±2°C湿度:55±5%正压≥0.5MPa负压≤-80kPa气浮减振系统FA真空吸附+电动夹爪力控反馈(FAX/Z方向)工位自动找平系统视觉引导对准自动点胶+UV固化软件快速切换资料来源：资料来源：ficonTEC公司官网，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明202.3.3ficonTEC：耦合技术标杆，定义全球精度新高度uficonTEC是全球光模块耦合设备领域的技术标杆。ficonTECASSEMBLYLINE系列覆盖无晶圆至12英寸晶圆硅光、PIC及CPO耦合场景。A800/A1200/A1600/A2000均采用≥6轴平台，支持闭环主动+被动对准；根据型号分别支持环氧胶合、UV固化、共晶及激光焊接，并适配ISO6洁净室及单/双传送带配置。表：ficonTEC主要耦合设备及参数外形尺寸/重量/环境ASSEMBLYLINEA800（龙门式/Gantry）光纤/波导/PIC集成LiDAR/硅光模块800G/1.6T/CPO————800×1200×1600/2000mmISO6洁净室单传送带闭环快速主动对准+被动对准(机器视觉)环氧胶合+UV固化Windows10PCASSEMBLYLINEA1200（龙门式/悬臂式）光纤/波导/PIC集成硅光模块/CPO————1200×1200×2000mmISO6洁净室单/双传送带()闭环快速主动对准+被动对准(机器视觉)环氧胶合+UV固化双定位/观察摄像头ASSEMBLYLINEA1600（悬臂式/Cantilever）光纤/波导/PIC集成硅光模块/CPO————1600×1200×2000mm2300kgISO6洁净室单/双传送带闭环快速主动对准+被动对准(机器视觉)环氧胶合+UV固化可扩展TESTLINE模块ASSEMBLYLINEA2000光纤/波导/PIC集成硅光模块/CPO————≥6轴高精度对准1800×1200×2000mm2500kgISO6洁净室闭环快速主动对准+被动对准环氧+共晶+激光焊接uu博众精工通过收购中南鸿思完善耦合设备布局。博众精工自2020年布局高精度共晶贴片机，产品已在400G/800G高速光模块规模化生产中批量应用，并面向1.6T、3.2T及CPO启动下一代产品研发。2026年，公司收购主营耦合设备的中南鸿思，进一步布局耦合机等关键设备，由核心设备供应商向光通信封装自动化系统解决方案服务商升级，具备从单站到整线自动化量产能采用6自由度或双6轴耦合系统，重复定位精度最高达±0.1μm，部分设备角度重复定位精度达±0.03°。设备系统集成激光驱动、光功率计、TEC产品型号适用产品对准精度/重复定位精度耦合效率/节拍运动轴数/自由度外形尺寸/重量/环境工艺能力/关键特性HS-MLCP-XX单透镜耦合±0.1μm/±0.03°—7轴；6自由度耦合系统1000×950×1600mm；350kg集成激光驱动、TEC温控、光功率计、UV固化、点胶机、OSA（选配直线电机光栅尺闭环驱动HS-DLCP-XX双透镜耦合—>12轴；双6轴耦合系统1500×900×1700mm；2450kg支持Gelpak、硅胶盒自动取料；集成点胶、激光驱动、UV固化；直线电机光栅尺闭环驱动HS-FACP-XXFA耦合±0.1μm/点胶±1—10轴；6自由度耦合系统1000×950×1600mm；450kg集成光源、光功率计、UV固化、气动点胶机、独立三自由度点胶平台；直线电机光栅尺闭环驱动HS-DFAP-XX双FA耦合—>12轴；双6轴（12自由度）耦合系统1500×900×1700mm；450kg一次上料，同时获取Lens，并自动拾取MPT接头；集成点胶、激光驱动、UV固化；直线电机光栅尺闭环驱动资料来源：中南鸿思公司官网，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明资料来源：中南鸿思公司官网，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明21资料来源：科瑞技术公司公告，国海证券研究所资料来源：科瑞技术公司公告，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明222.3.5科瑞技术：深耕光模块耦合设备，50nm级高精度uu科瑞技术聚焦半导体及光模块高精密自动化设备，布局光器件耦合等核心封装工艺环节。公司定试设备提供商，围绕超高精度制造技术持续研发，在光模块领域提供多个核心工序设备并获得海外头部客光器件、芯片及光模块等应用场景，其中光器件耦合设备、镜片/镜群耦合设备可满足不同光学组件装配需求，实现高精度光学u公司光耦合设备具备50nm级精度，技术能力覆盖光模块制造关键环节。根据公司2025年报披露，公司光耦合设备精度达50nm，达到行业领先水平；其中光器件耦合设备主要适配光器件组装需求，实现高精度耦合，保障光器件传输性能稳定；镜片、镜群耦合设备针对镜片及镜群组提供高精度耦合解决方案，提升光学组件装配精度产品类型适用产品核心精度指标工艺能力/关键特性光器件耦合设备光器件、光模块封装光耦合精度达50nm适配光器件组装核心需求，实现高精度耦合，保障光器件传输性能稳定请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明23请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明24u1）技术成熟度不及预期风险：光模块制造设备涉及高精度耦合、贴装及测试等前沿u2）产业化落地不确定性风险：设备高度定制化，需与下游光模块厂商的工艺配方、产品型号及扩产节奏深度绑定。当u3）早期大额投入周期长及项目执行不及预期风险：研发投入大、周期长，涉及光学、机械、软件等多学科交叉。项目推进中易受技术迭代、客户工艺变更或供应链中断u4）市场格局调整风险：市场仍处国产替代初期，细分规模与产业链分工尚未清晰。若颠覆性封装技术出现，或海外龙头率先实现更高性能设备突破，现有厂商的市场地u5）政策环境变动风险：高端精密设备受出