光通信调研：拆解 CPO 量产卡点，外置光源、FAU、保偏光纤及 NV、谷歌 OCS 动态
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CPO 产业链里，哪些零部件正在卡量产的脖子
现在行业普遍预期 2027 年下半年 CPO、NPO 会迎来规模上量，但从这次专家访谈传递出来的信息看，真正卡住进度的不完全是交换芯片或者硅光 PIC，一堆无源器件、光组件的工艺、产能、物料供给，才是现实的阻碍。很多零部件理论方案已经跑通，落到大批量制造环节，良率、熟练工人、上游原材料供给全部都是现实的约束。
两套 CPO 交换机平台，硬件基础差异明显
Quantum 和 Spectrum 两套 CPO 交换机平台，硬件配置本身就存在不小差异。Quantum 使用 4 颗 ASIC 交换芯片，整机总带宽 102.4T，配备 144 个 MPO 端口对应 72 颗 1.6T 光引擎，外置 ELS 光源数量 18 个。Spectrum 只用 1 颗 ASIC，总带宽做到 115.2T，128 个 MPO 端口，配置 32 颗 3.2T 光引擎，外置 ELS 光源 16 个。
两套平台光引擎规格不一样，直接带动上游 FAU、ELS 的物料选型、采购数量全部拉开差距。当前已经量产落地的是 Quantum 对应的技术版本，Spectrum 属于下一代迭代产品。
ELS 外置光源模组，成本与供应链现状
ELS 外置光源模组是 CPO 架构里很关键的部件，单颗 ELS 内部集成 8 个 CW 光源，配套 16 枚透镜、8 颗双极隔离器、8 根保偏光纤，光纤以 4 根一组做成保偏 FA 对外输出。
参会嘉宾认为，当前单颗 ELS 市场售价处在 500‑600 美元区间，物料成本接近 300 美元。内部拆分来看，单颗 CW 光源约 30 美元，一组通道的两枚透镜合计 1.25‑1.5 美元，双极隔离器单颗 6‑7 美元，单根保偏光纤 4‑5 美元。规模起量之后 ELS 价格有下行空间，目标区间落在 400‑450 美元，成本下降的重心来自 CW 光源的价格下滑。行业测算 2027 年 ELS 需求有可能摸到千万颗级别，规模效应会带动整套物料成本往下走。
零部件供应链的分化已经显现。CW 光源由海外厂商占据主导。透镜分成两条工艺路线，硅透镜赛道苏纳光电份额占比偏高，炬光科技、东田微也参与供货；模压玻璃透镜的参与者包含蓝特光学、炬光科技。隔离器环节，天孚通信、东田微具备生产能力，但并非行业第一梯队，行业主要供货方是光隆、昂纳、鑫宇这类厂商，中航光电旗下东莞翔通在上市公司群体里面隔离器业务体量最大。
保偏光纤，供需缺口是实打实的现实
保偏光纤这一环的供给紧张程度超出不少人的固有认知。参会嘉宾提到，市场流传的每米 3 元人民币的报价并不成立，现实采购价格维持在每米 4 美元以上。短期产能缺口很大，就算涨价，现有产能也没法快速交付，头部厂商倾向等待产能释放之后再做价格调整，市场会先经历一轮涨价，扩产落地之后价格再回落。
康宁现有保偏光纤产能约 1 万芯公里，市场实际需求是现有产能十倍以上，康宁已经在接触国内具备生产潜力的厂商探讨代工合作，长飞、长盈通、烽火都在接触名单内，最终合作对象还没有落定。
需求端的测算可以反向感知缺口规模。按照 2027 年 1000 万颗 ELS 的需求估算，对应 2000 万颗 3.2T 光引擎，匹配 2000 万套 FAU，每套 FAU 消耗保偏光纤 4 米，整体需求量达到 8 万芯公里。各家 FAU 厂商每个月合计消耗数千芯公里保偏光纤，加总之后和这个测算量级可以互相印证。
天孚通信自身做 FAU 组件，保偏光纤向外采购康宁、长飞的货品。保偏光纤本身的长度在 ELSFP 里面价值占比不高，成本大头集中在 FAU 组装工序。穿纤工艺对精度要求苛刻，熊猫眼偏振结构不能受损，加工过程报废风险高。
FAU 组件，量产难点不在图纸，而在制造工艺
FAU 也就是光纤阵列单元，已经完成代际迭代，第一代不可插拔 18 芯，第二代可插拔 36 芯，由 32 根单模光纤搭配 4 根保偏光纤组成。组件一端是 V‑Groove，另一端对接 MMC 连接器，CPO 场景还会叠加 PMLA 棱镜微透镜阵列，把光路偏转 90 度实现垂直耦合，光束射入 PIC 光栅耦合器完成信号调制。一台 Quantum 交换机配置 72 个 FAU，Spectrum 交换机配置 32 个 FAU，FAU 和光引擎是一一对应的匹配关系。
现在 36 芯 DFAU 市场出货报价到 300 美元，大客户内部目标采购价格压到 150‑200 美元。拆开物料，每套包含 0.8‑1 米长度的保偏光纤合计 16 美元，高精度 V‑Groove 批量之后成本 5‑6 美元，四枚 12 芯 MMC 连接器合计 20 多美元，再加一枚 MPO 连接器 5‑6 美元，以上只算物料，良率损耗、人工组装成本还没有计入进去。
US Conec 掌握主流 MMC 连接器专利，采用培训授权模式，企业要完成三个月周期培训，才可以拿到生产权限，实际技术掌握只需要两三周时间，这套模式让它在产业链当中话语权较强。
FAU 的生产没有办法做到全自动化，这是行业很难绕过去的现实。光纤本身和发丝粗细接近，质地脆，穿纤、对位大量依靠半人工半自动化作业。36 芯的阵列，微小触碰就会造成器件失效，产线对操作人员细节管控严格，指甲长度都有明确约束，细微划痕当下看不出问题，后续震动、弯折就会发生断裂。熟练工人没有现成供给，新员工内部培训三到四个月才可以上岗。各家厂商当前良率水平普遍不高，天孚通信的良率表现相对更好。提升良率的两个关键点，一是推进更高程度自动化设备，管控纤芯间距精度；二是控制光纤微裂纹带来的线损，后者高度依赖操作工经验积累。
不同大厂供应链分工模式存在区别。康宁供应链里面，康宁采购 PMLA 元器件，交付给代工厂，代工厂完成整体 DFAU 组装，蘅东光、仕佳光子、工业富联承接这部分加工。另外一家头部厂商的体系里，自身完成 PMLA 生产，供应商只交付 FAU 本体，由厂商内部完成整套 DFAU 组装。蘅东光同时服务两大客户，后续资源有可能向康宁倾斜。炬光科技现阶段主要向外输出 V‑Groove 组件，保偏光纤处理能力存在短板，是否切入完整 FAU 整件制造，要看自身战略选择。
当下 FAU 单月整体产能只有几万只，行业远期目标要做到月产上百万只。部分厂商已经在扩建厂房、大规模招聘人员，产能同时覆盖 CPO 一维 FAU 和 OCS 二维 FAU。二维 FAU 多用于 OCS 设备，阵列结构复杂，暂时没有办法实现全自动串接，更多依靠人工检测操作。更高芯数 72 芯、100 芯 FAU，会出现在下一代 NPO、CPO 项目，适配 3.2T、6.4T 速率的光互联方案，部分 VCSEL 方案也会用到高芯数 FAU。
NPO 技术路线，标准未定，放量时间存在不确定性
NPO 技术现在还处在样品测试阶段，MSA 标准没有敲定，产品形态、客户需求还没有完全收敛。参会嘉宾判断，大规模出货不会出现在 2026 年，2027 年下半年才会看到初步放量，真正上量要等到 2027 年末到 2028 年。
技术路线分成内置光源、外置光源两套。内置光源不用保偏器件，但激光器紧贴 PIC，散热升温会带来寿命层面的不确定性，外置光源方案用 36 芯 FAU，依靠保偏器件，最终路线选择由云厂商客户来定。
无源器件的价值量级对比传统光模块出现抬升，部分器件价值可以做到传统光模块对应部件的 5‑10 倍。但整个无源制造环节利润分化明显。头部企业可以拿到更好的盈利水平，多数普通厂商净利润率落在 8%‑15% 区间，纯代工类型企业净利润率压缩到 3%‑5%。V‑Groove、准直环节如果工艺做透，可以拿到不错的毛利水平，但是整体行业门槛客观存在，新进入者要跨过客户验证门槛，初次送样失败会抬高后续进入供应链的难度。
Shuffle Box 与 OCS 相关配套的产业现状
SHUFFLE BOX 也是 CPO 配套重要组件，单台当前价格 3000‑3500 美元，未来有望下探到 2500 美元。康宁占据市场七成份额，产品全部交由太辰光代工，内部上千根光纤要做区分走线，早期良率爬坡难度不小。144 芯规格 MMC 连接器单件价值上千美元，是组件里面价值占比很高的部分。SHUFFLE BOX 本质是光纤整理盒，不包含 FAU，整套链路信号流向是 ELS 经过 SHUFFLE BOX 连接 FAU，FAU 再对接光引擎，光引擎内部完成光电转换。
OCS 领域，英伟达同时评估液晶、 MEMS 两套技术，内部更偏好波导方案，但插损问题还没有完全解决，规划 2027 年下半年开始放量，硬件部署在机柜 1U 空间。炬光科技对外供应二维透镜阵列，光库科技输出二维 FA。谷歌 OCS 方案用到的环形器由多家厂商供货，钒酸钇晶体来自腾景、福晶科技。光迅科技已经向 Meta、谷歌送出 OCS 样机，但整机业务体量还很小。
CPO 制造链条上，PIC 设计完成之后交由 Tower Semiconductor 流片，晶圆给到台积电做封装，日月光承接后续测试环节。博通走出一套差异化方案，FAU 采用 40 芯规格，目标速率 3.6T，和行业主流 36 芯、3.2T 路线不一样，供应链引入光库科技，同时和多家国内器件厂商开展接触。
VCSEL 方案适合机柜内部二三十米短距离互联，博通、英伟达都有相关意向，部分厂商在做 200G VCSEL 样品开发。对比 CW 光源，VCSEL 温度耐受、抗污染能力更强，但适用场景局限在机柜内部。
现在 CPO 实际出货规模不大，月出货几千到一万件。行业预判 2027 年 Q2 开启小批量交付，Q3‑Q4 进入大规模放量。物料备货需要提前两到三个月，产业链要提前匹配产能。但很多工艺瓶颈不是简单扩产设备就能解决，熟练人力、上游特殊光纤物料、工艺良率，每一环都会约束实际交付能力。
技术路线、供应链格局都还没有完全定死，一边是硬件参数不断迭代，另一边制造端的现实约束持续存在。到底哪些零部件的产能爬坡会慢于行业预期？
现在行业普遍预期 2027 年下半年 CPO、NPO 会迎来规模上量，但从这次专家访谈传递出来的信息看，真正卡住进度的不完全是交换芯片或者硅光 PIC，一堆无源器件、光组件的工艺、产能、物料供给，才是现实的阻碍。很多零部件理论方案已经跑通，落到大批量制造环节，良率、熟练工人、上游原材料供给全部都是现实的约束。
两套 CPO 交换机平台，硬件基础差异明显
Quantum 和 Spectrum 两套 CPO 交换机平台，硬件配置本身就存在不小差异。Quantum 使用 4 颗 ASIC 交换芯片，整机总带宽 102.4T，配备 144 个 MPO 端口对应 72 颗 1.6T 光引擎，外置 ELS 光源数量 18 个。Spectrum 只用 1 颗 ASIC，总带宽做到 115.2T，128 个 MPO 端口，配置 32 颗 3.2T 光引擎，外置 ELS 光源 16 个。
两套平台光引擎规格不一样，直接带动上游 FAU、ELS 的物料选型、采购数量全部拉开差距。当前已经量产落地的是 Quantum 对应的技术版本，Spectrum 属于下一代迭代产品。
ELS 外置光源模组，成本与供应链现状
ELS 外置光源模组是 CPO 架构里很关键的部件，单颗 ELS 内部集成 8 个 CW 光源，配套 16 枚透镜、8 颗双极隔离器、8 根保偏光纤，光纤以 4 根一组做成保偏 FA 对外输出。
参会嘉宾认为，当前单颗 ELS 市场售价处在 500‑600 美元区间，物料成本接近 300 美元。内部拆分来看，单颗 CW 光源约 30 美元，一组通道的两枚透镜合计 1.25‑1.5 美元，双极隔离器单颗 6‑7 美元，单根保偏光纤 4‑5 美元。规模起量之后 ELS 价格有下行空间，目标区间落在 400‑450 美元，成本下降的重心来自 CW 光源的价格下滑。行业测算 2027 年 ELS 需求有可能摸到千万颗级别，规模效应会带动整套物料成本往下走。
零部件供应链的分化已经显现。CW 光源由海外厂商占据主导。透镜分成两条工艺路线，硅透镜赛道苏纳光电份额占比偏高，炬光科技、东田微也参与供货；模压玻璃透镜的参与者包含蓝特光学、炬光科技。隔离器环节，天孚通信、东田微具备生产能力，但并非行业第一梯队，行业主要供货方是光隆、昂纳、鑫宇这类厂商，中航光电旗下东莞翔通在上市公司群体里面隔离器业务体量最大。
保偏光纤，供需缺口是实打实的现实
保偏光纤这一环的供给紧张程度超出不少人的固有认知。参会嘉宾提到，市场流传的每米 3 元人民币的报价并不成立，现实采购价格维持在每米 4 美元以上。短期产能缺口很大，就算涨价，现有产能也没法快速交付，头部厂商倾向等待产能释放之后再做价格调整，市场会先经历一轮涨价，扩产落地之后价格再回落。
康宁现有保偏光纤产能约 1 万芯公里，市场实际需求是现有产能十倍以上，康宁已经在接触国内具备生产潜力的厂商探讨代工合作，长飞、长盈通、烽火都在接触名单内，最终合作对象还没有落定。
需求端的测算可以反向感知缺口规模。按照 2027 年 1000 万颗 ELS 的需求估算，对应 2000 万颗 3.2T 光引擎，匹配 2000 万套 FAU，每套 FAU 消耗保偏光纤 4 米，整体需求量达到 8 万芯公里。各家 FAU 厂商每个月合计消耗数千芯公里保偏光纤，加总之后和这个测算量级可以互相印证。
天孚通信自身做 FAU 组件，保偏光纤向外采购康宁、长飞的货品。保偏光纤本身的长度在 ELSFP 里面价值占比不高，成本大头集中在 FAU 组装工序。穿纤工艺对精度要求苛刻，熊猫眼偏振结构不能受损，加工过程报废风险高。
FAU 组件，量产难点不在图纸，而在制造工艺
FAU 也就是光纤阵列单元，已经完成代际迭代，第一代不可插拔 18 芯，第二代可插拔 36 芯，由 32 根单模光纤搭配 4 根保偏光纤组成。组件一端是 V‑Groove，另一端对接 MMC 连接器，CPO 场景还会叠加 PMLA 棱镜微透镜阵列，把光路偏转 90 度实现垂直耦合，光束射入 PIC 光栅耦合器完成信号调制。一台 Quantum 交换机配置 72 个 FAU，Spectrum 交换机配置 32 个 FAU，FAU 和光引擎是一一对应的匹配关系。
现在 36 芯 DFAU 市场出货报价到 300 美元，大客户内部目标采购价格压到 150‑200 美元。拆开物料，每套包含 0.8‑1 米长度的保偏光纤合计 16 美元，高精度 V‑Groove 批量之后成本 5‑6 美元，四枚 12 芯 MMC 连接器合计 20 多美元，再加一枚 MPO 连接器 5‑6 美元，以上只算物料，良率损耗、人工组装成本还没有计入进去。
US Conec 掌握主流 MMC 连接器专利，采用培训授权模式，企业要完成三个月周期培训，才可以拿到生产权限，实际技术掌握只需要两三周时间，这套模式让它在产业链当中话语权较强。
FAU 的生产没有办法做到全自动化，这是行业很难绕过去的现实。光纤本身和发丝粗细接近，质地脆，穿纤、对位大量依靠半人工半自动化作业。36 芯的阵列，微小触碰就会造成器件失效，产线对操作人员细节管控严格，指甲长度都有明确约束，细微划痕当下看不出问题，后续震动、弯折就会发生断裂。熟练工人没有现成供给，新员工内部培训三到四个月才可以上岗。各家厂商当前良率水平普遍不高，天孚通信的良率表现相对更好。提升良率的两个关键点，一是推进更高程度自动化设备，管控纤芯间距精度；二是控制光纤微裂纹带来的线损，后者高度依赖操作工经验积累。
不同大厂供应链分工模式存在区别。康宁供应链里面，康宁采购 PMLA 元器件，交付给代工厂，代工厂完成整体 DFAU 组装，蘅东光、仕佳光子、工业富联承接这部分加工。另外一家头部厂商的体系里，自身完成 PMLA 生产，供应商只交付 FAU 本体，由厂商内部完成整套 DFAU 组装。蘅东光同时服务两大客户，后续资源有可能向康宁倾斜。炬光科技现阶段主要向外输出 V‑Groove 组件，保偏光纤处理能力存在短板，是否切入完整 FAU 整件制造，要看自身战略选择。
当下 FAU 单月整体产能只有几万只，行业远期目标要做到月产上百万只。部分厂商已经在扩建厂房、大规模招聘人员，产能同时覆盖 CPO 一维 FAU 和 OCS 二维 FAU。二维 FAU 多用于 OCS 设备，阵列结构复杂，暂时没有办法实现全自动串接，更多依靠人工检测操作。更高芯数 72 芯、100 芯 FAU，会出现在下一代 NPO、CPO 项目，适配 3.2T、6.4T 速率的光互联方案，部分 VCSEL 方案也会用到高芯数 FAU。
NPO 技术路线，标准未定，放量时间存在不确定性
NPO 技术现在还处在样品测试阶段，MSA 标准没有敲定，产品形态、客户需求还没有完全收敛。参会嘉宾判断，大规模出货不会出现在 2026 年，2027 年下半年才会看到初步放量，真正上量要等到 2027 年末到 2028 年。
技术路线分成内置光源、外置光源两套。内置光源不用保偏器件，但激光器紧贴 PIC，散热升温会带来寿命层面的不确定性，外置光源方案用 36 芯 FAU，依靠保偏器件，最终路线选择由云厂商客户来定。
无源器件的价值量级对比传统光模块出现抬升，部分器件价值可以做到传统光模块对应部件的 5‑10 倍。但整个无源制造环节利润分化明显。头部企业可以拿到更好的盈利水平，多数普通厂商净利润率落在 8%‑15% 区间，纯代工类型企业净利润率压缩到 3%‑5%。V‑Groove、准直环节如果工艺做透，可以拿到不错的毛利水平，但是整体行业门槛客观存在，新进入者要跨过客户验证门槛，初次送样失败会抬高后续进入供应链的难度。
Shuffle Box 与 OCS 相关配套的产业现状
SHUFFLE BOX 也是 CPO 配套重要组件，单台当前价格 3000‑3500 美元，未来有望下探到 2500 美元。康宁占据市场七成份额，产品全部交由太辰光代工，内部上千根光纤要做区分走线，早期良率爬坡难度不小。144 芯规格 MMC 连接器单件价值上千美元，是组件里面价值占比很高的部分。SHUFFLE BOX 本质是光纤整理盒，不包含 FAU，整套链路信号流向是 ELS 经过 SHUFFLE BOX 连接 FAU，FAU 再对接光引擎，光引擎内部完成光电转换。
OCS 领域，英伟达同时评估液晶、 MEMS 两套技术，内部更偏好波导方案，但插损问题还没有完全解决，规划 2027 年下半年开始放量，硬件部署在机柜 1U 空间。炬光科技对外供应二维透镜阵列，光库科技输出二维 FA。谷歌 OCS 方案用到的环形器由多家厂商供货，钒酸钇晶体来自腾景、福晶科技。光迅科技已经向 Meta、谷歌送出 OCS 样机，但整机业务体量还很小。
CPO 制造链条上，PIC 设计完成之后交由 Tower Semiconductor 流片，晶圆给到台积电做封装，日月光承接后续测试环节。博通走出一套差异化方案，FAU 采用 40 芯规格，目标速率 3.6T，和行业主流 36 芯、3.2T 路线不一样，供应链引入光库科技，同时和多家国内器件厂商开展接触。
VCSEL 方案适合机柜内部二三十米短距离互联，博通、英伟达都有相关意向，部分厂商在做 200G VCSEL 样品开发。对比 CW 光源，VCSEL 温度耐受、抗污染能力更强，但适用场景局限在机柜内部。
现在 CPO 实际出货规模不大，月出货几千到一万件。行业预判 2027 年 Q2 开启小批量交付，Q3‑Q4 进入大规模放量。物料备货需要提前两到三个月，产业链要提前匹配产能。但很多工艺瓶颈不是简单扩产设备就能解决，熟练人力、上游特殊光纤物料、工艺良率，每一环都会约束实际交付能力。
技术路线、供应链格局都还没有完全定死，一边是硬件参数不断迭代，另一边制造端的现实约束持续存在。到底哪些零部件的产能爬坡会慢于行业预期？
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