光模块产业链有两个国产替代方向值得关注：一是高端激光芯片，二是TEC（Thermo Electric Cooler，即半导体制冷器）器件。这两大方向代表了光模块产业的核心技术，也是国内光通信产业链升级和国产替代核心赛道。
关注【乐晴行业观察】，洞悉产业格局！
高端激光芯片高性能光芯片为高速数据传输和通讯距离提供强大支持。
光模块中的光芯片主要由激光发射器和光探测器两种芯片构成。
激光发射器芯片包括面发射型的VCSEL芯片，以及边发射型的FP、DFB和EML等芯片。
光探测器芯片主要用于接收光信号，常见的类型有PIN和APD两种，在光信号的接收和转换过程中发挥着关键作用。通过这些高性能光芯片的组合应用，能够实现更高速率的数据传输和更远距离的通信。
激光芯片分类及其特点：
资料来源：源杰科技
激光芯片集成高速光引擎主要应用于100G、200G、400G、800G等高速光模块的分立式设计中。
技术通过多通道或多波长并行激光芯片的小型化封装，解决高速激光芯片因功耗增加而产生的散热难题。
激光芯片集成高速光引擎在数据中心、5G等领域有着广泛的应用，主要采用分立式器件封装技术。
激光芯片的市场格局中，10G DFB的国产化已经相当成熟，25G DFB的国产化进程正加速推进；50G DFB和100G EML领域存在着巨大发展空间。
激光芯片集成高速光模块：
在激光器芯片领域，高端产品市场由海外顶级厂商把控，国产替代需求迫切；中低端产品市场汇聚了众多参与者，竞争激烈。
美国和欧洲由于起步较早，在技术上占有先机，传统巨头厂商包括II-VI、Lumentum、ams Osram以及IPG等。
近年来我国半导体激光芯片行业也迎来了快速发展。国内主要厂商有长光华芯、武汉锐晶、度亘激光、华光光电以及深圳瑞波等。
长光华芯是国内高功率激光芯片的领军企业，是全球少数能够研发和量产高功率半导体激光芯片的公司之一。公司的产品广泛应用于光纤激光器、固体激光器及超快激光器等光泵浦激光器泵浦源、激光雷达等领域。
此外，源杰科技是大陆领先的IDM光芯片企业，公司10G、25G激光器芯片系列产品的出货量在国内同行业中均名列第一，2.5G激光器芯片系列产品的出货量也在国内同行业中处于领先地位。
激光芯片产业链图示：
资料来源：行行查
TEC器件随着高速率光模块的迭代升级，散热需求为TEC的发展带来了巨大机遇。
光模块及其内部组件对温度极为敏感，需要在适宜的温度范围内工作。因此采用半导体热电制冷技术对光模块进行精确主动控温，已成为确保光模块有效工作的主流技术解决方案。
光器件中激光芯片温控组件的价值占比约为13%，该领域国产化程度目前还低于光芯片和陶瓷外壳。
TEC通过连接管连通形成封闭回路，冷却液在吸收发热芯片的热量后，流经水泵和软管进入制冷散热单元，再通过风冷水排、水泵和TEC制冷进行高效散热。
随着5G网络的快速发展，高速率光模块用量不断增加，模块集成度和组装密度也随之提高，导致发热量显著增加。
目前光模块正在从400G向800G布局加速迈进,TEC制备技术存在的壁垒也为国产替代提供了广阔的空间。
材料制备技术是Micro TEC的核心，半导体热电材料和热电器件的生产过程对工艺设备和环境都有严格要求. 此外，高性能微型热电制冷器件的可靠性也需要达到国际先进水平。
从全球市场格局来看，当前高性能TEC市场主要由海外厂商主导，如日本的Ferrotec和KELK Ltd.、等企业在产品质量和产业规模上均具有优势。
国内大多数企业处在技术提升阶段，国内相关布局厂商包括富信科技、富连京、见炬科技等。
随着国产替代趋势的推进以及数据中心和激光雷达对激光芯片温控需求的持续增长，TEC有望在未来迎来显著的发展机遇。
当前我国已成为全球消费类热电整机应用产品的制造大国，将有力推动产业链上游半导体热电器件和热电系统企业的快速发展，从而加速推进高性能TEC产品的国产替代进程。
关注【乐晴行业观察】，洞悉产业格局！
