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专访炬光科技:高通道FAU时代来临,晶圆级V型槽技术破解规模制造难题

Date Posted:2026-10-14

近日,光通信行业知名媒体光纤在线对炬光科技副总裁、激光光学事业部副总经理田勇进行了深度专访,双方围绕晶圆级同步结构化V型槽技术的发展方向、工艺难点、量产实践以及相关验证体系建设进行了深入探讨。本次专访已于光纤在线官网和公众号正式发布。

- 全文转载如下 -

随着AI算力基础设施持续快速发展,光模块、硅光、NPO/CPO等光互联架构正对更高的速率、更高的通道密度和更敏感的制造成本提出需求。作为FAU中实现光纤精密定位的关键基础元件,高通道V型槽阵列的加工精度、节距一致性、结构设计自由度以及量产验证等能力,正在越来越直接地影响光互联器件的耦合效率、装配良率和规模制造能力。

面对高通道FAU在精度、一致性、可扩展性以及被动对准方面提出的新要求,炬光科技依托长期积累的晶圆级同步结构化技术平台,持续推进高精度V型槽阵列及相关制造能力建设,并逐步形成覆盖设计、制造、检测和交付的系统能力。为此,光纤在线编辑对西安炬光科技股份有限公司副总裁、激光光学事业部副总经理——田勇进行了专访,并围绕晶圆级同步结构化V型槽技术的发展方向、工艺难点、量产实践以及相关验证体系建设进行了深入探讨。

Q1:针对贵公司引领的晶圆级同步结构化V型槽技术,能否先用比较通俗的语言解释一下其基本原理?它与传统机械切割V槽工艺相比,最核心的差异和优势主要体现在哪些方面?

A:核心优势就是可以大批量规模化生产,精度高,保障性好,传统技术采用单槽切割,精度受到刀具损耗和每槽间跳刀精度、环境温湿度、环境振动多重影响,产出率和合格率都不高,我们的技术可以比喻是多个刀片(多达数千)并排一起加工,每个刀片的精度提前预设好,然后在高度稳定的环境中同步加工所有槽,从而获得高度一致性,并具备产量优势,同时炬光科技完全自主开发加工设备因此不受设备供应交期影响。如果用一个简单的比喻来说明,传统V型槽制造更像是在地面上一条一条地修建轨道,每增加一个通道,就需要增加一次定位和加工动作;而晶圆级同步结构化技术则更像是在整张地图上一次性规划并建成全部轨道。两种方式最大的区别在于误差控制逻辑。

炬光科技精密设计V型槽阵列(36通道)

晶圆级同步结构化技术最大的价值体现在四个方面:

首先是高通道产品的精度与一致性。传统机械切割工艺随着通道数增加,刀具磨损、定位误差以及温度漂移等因素会不断累积。而晶圆级同步结构化技术是在同一晶圆上同步定义和形成全部光纤定位结构,从工艺原理上避免了顺序加工导致的累积误差问题。

对于高密度FAU而言,挑战已经不再是单个通道精度,而是高通道阵列整体一致性。目前,我们已经实现36、48、96通道及更高通道数产品,在96通道条件下,首根至末根光纤的累计节距误差可控制在±0.5μm以内,同时支持60°、90°以及定制化V型槽角度设计。

第二是更高的结构设计自由度。传统刀片切割工艺受刀具形状限制较大,而晶圆级同步结构化技术能够在同一个V型槽产品中实现不同光纤间距、不同高度以及不同定位结构,包括V型槽、U型槽、凹面和凸面定位结构、引导结构、堆叠定位结构以及封装辅助结构等。

对于未来PIC至光纤接口而言,这种设计自由度非常重要,因为客户越来越希望在产品设计阶段就同时解决定位、装配和自动化生产等问题。

第三是成熟可靠的量产工艺平台。晶圆级工艺天然适合批量生产,产品在形成单个器件之前即可完成晶圆级检测和质量映射,不仅有利于制造效率提升,也有利于后续质量追溯和良率控制。

我们的晶圆级同步结构化技术平台已经历30余年的持续验证。基于同平台制造的FAC快轴准直器产品累计出货超过1.5亿只,因此对于规模制造和长期可靠性,我们具有充分的工程经验和量产基础。

第四是规模化交付与快速扩产能力。当前AI数据中心建设正在推动800G、1.6T及未来更高速光互联产品快速发展,高通道FAU需求呈现明显增长趋势。行业需要的不只是高精度产品,更需要经过验证、能够稳定量产并支持快速扩产的供应能力。依托晶圆级同步结构化制造平台,我们已建立月产数十万只规模的V型槽产品生产能力,并能够根据客户需求进行快速扩充。由于核心制造装备均由炬光科技自主开发,在新增产能部署、工艺复制以及供应链保障方面具备较高灵活性,为客户项目导入和大规模量产提供了可靠支撑。从长期来看,我们认为高通道V型槽正在从“高端定制器件”向“规模化基础器件”演进,而规模制造和持续交付能力将成为未来行业竞争的重要门槛之一。

目前,我们认为该技术特别适用于高通道FAU、PIC至光纤接口、硅光耦合、NPO/CPO、高密度光模块以及其他需要亚微米级光纤定位和被动对准能力的应用场景。

Q2:晶圆级同步结构化V型槽工艺的技术难点主要集中在哪些环节?例如wafer级加工一致性、沟槽形貌控制、节距误差控制、材料应力等。从成本角度看,该工艺是否具备量产可控性和市场竞争性?炬光科技选择这一技术路线的初衷是什么?相比其他厂商,公司的差异化优势在哪里?

A:从技术角度来看,晶圆级同步结构化V型槽并不是简单地把传统V型槽加工“搬到晶圆上”,而是一整套精密制造体系的构建,因此技术门槛相对较高。

首先是您提到的晶圆级一致性。对于高通道产品而言,在晶圆级加工大量产品结构的时候,需要保证不同区域、不同批次产品之间都保持亚微米级精度,做到一次达到精度要求并不难,真正困难的是持续、稳定地保持这种精度,这背后考验的是整个工艺平台、设备体系和制造体系的综合能力。

采用晶圆级同步结构化工艺制备的V型槽玻璃晶圆

第二是沟槽形貌和累计误差控制。业内很多讨论会聚焦于相邻两根光纤之间的Pitch误差,但对于48、72、96通道乃至更高通道数产品而言,更关键的是每个通道在整个阵列相对于设计网格的位置误差,以及首根至末根光纤的累计节距误差。随着通道数不断增加,即使每个通道只有极小偏差,也有可能在阵列末端形成明显的累计误差。这也是我们选择同步结构化路线,而不是传统顺序加工路线的重要原因之一。

第三是检测体系建设。当定位精度进入亚微米量级后,检测本身就会成为技术门槛。如果检测结果不能真实反映最终组装性能,那么再好的制造工艺也无法被有效验证。因此,我们始终将检测能力视为制造能力的重要组成部分,而不仅仅是出货前的质量检查环节。

从成本角度来看,晶圆级同步结构化工艺的优势会随着通道数提升而进一步放大。

传统顺序加工工艺在通道数增加后,加工时间、误差累积风险以及良率控制难度都会同步上升;而晶圆级同步结构化是在同一工艺步骤中完成全部定位结构的形成,并且能够在产品切割前实现晶圆级100%自动化检测。因此随着产品通道数越来越高,其制造效率和综合成本优势会愈发明显。

至于为什么选择这条技术路线,其实是一个水到渠成的过程。

我们的晶圆级同步结构化并不是专门为了光通信而新开发的工艺,而是炬光科技长期积累并已经经过大规模产业化验证的核心技术平台。基于这一平台制造的FAC产品累计出货已超过1.5亿只,在可靠性、稳定性和量产能力方面已经得到充分验证。

随着AI驱动下高密度光互联需求快速增长,我们发现这一成熟技术平台能够很好地解决高通道FAU和PIC光纤接口所面临的精度、一致性和规模制造挑战,因此将其拓展应用到V型槽领域。

相比于单纯追求某一项性能指标,我们认为炬光科技最大的差异化优势在于平台化能力。

从高精度结构设计、晶圆级制造工艺,到自动化检测体系、质量追溯系统以及规模化交付能力,我们建立的是一个完整的端到端制造平台,而不仅仅是一款V型槽产品。

未来随着高密度光互联持续向更高通道数、更高精度方向演进,我们认为行业竞争将越来越多地体现在平台能力和产业化能力上,而这恰恰是炬光科技长期积累形成的核心竞争优势。

Q3:目前公司晶圆级同步结构化V型槽产品处于怎样的发展阶段,是否已量产?主要面向哪些类型客户和应用场景?在市场验证中,客户最关注的指标是什么?公司预计该产品在FAU、CPO/NPO等场景中的渗透节奏如何?

A:目前,公司高通道V型槽产品已经从前期技术验证阶段逐步进入订单增长和规模制造阶段。客户主要来自FAU、NPO/CPO以及其他高密度光互联相关领域,部分项目已经完成批量验证并进入持续交付阶段。

采用晶圆级同步结构化工艺制备的V型槽玻璃晶圆

我们观察到,客户关注的重点会随着项目阶段的不同而发生变化。

在产品评估和导入阶段,客户首先关注的是产品本身的性能指标,例如首根至末根光纤的累计节距误差、光纤纤芯相对于设计位置的偏差、阵列直线度、光纤高度一致性、表面质量以及槽型结构、表面划痕等。这些指标直接关系到后续FAU封装和光学耦合性能。

而当项目进入量产验证阶段后,客户关注点会进一步从“产品性能”延伸到“制造能力”。包括批次一致性、长期稳定性、制造良率、检测体系、质量追溯能力以及持续供货能力等,都会成为客户重点评估的内容。

这也是为什么我们一直强调,高通道V型槽不仅是一款器件产品,更是一项系统制造能力的体现。

目前,公司已获得数百万只高通道V型槽阵列订单,在已公开的高通道V型槽项目中处于领先规模。围绕相关项目,公司已建立月产数十万只规模的制造能力,并可根据客户需求实现快速扩产,以支撑后续市场增长。

对于未来市场发展,我们认为,高通道FAU将在下一代高密度光互联架构中发挥越来越重要的作用。

无论是NPO还是未来的CPO,其核心趋势都在向更高通道数、更高集成度以及更低装配成本演进。随着通道数持续增加,主动对准所带来的成本和效率挑战将越来越突出,因此行业对于高精度被动对准能力的需求也会持续提升。

当然,目前行业仍处于技术路线持续演进阶段,不同客户在封装架构和耦合方案上仍存在一定差异,因此产品渗透节奏会与各类架构的发展进程保持同步。

但从长期趋势来看,我们认为高通道化、被动对准和自动化装配将成为未来光互联产业发展的三个重要方向,而这三个方向都将持续推动市场对于高精度V型槽阵列需求的增长。

从这个角度来看,V型槽正在逐步从过去相对标准化的基础器件,发展成为影响下一代光互联产品性能、良率和制造成本的重要基础平台。

Q4:本次CIOE上,公司还推出了针对V槽、FAU、MT等器件的节距误差测量系统。能否介绍一下该设备的具体测试能力?例如测量范围、测量精度、重复定位精度、可支持通道数、检测速度等?公司为什么会从器件领域进一步延伸到检测设备环节?是否会形成“器件+检测”的闭环方案?这对客户验证和量产导入有什么帮助?

A:本次推出的V-Groove/FAU节距误差测量系统,是一款面向高密度光通信器件的自动化精密检测平台,可应用于V型槽、FAU以及MT连接器等产品。

炬光科技节距误差测量系统

以典型配置为例,系统支持V型槽和FAU最小40μm节距检测,最大支持128通道产品;对于MT连接器,最小检测节距可达250μm。系统测量重复性达到3σ<0.1μm,分辨率达到0.001μm,单通道测量周期小于1秒,并具备自动对焦、自动测量、倾斜补偿以及自动报告输出等功能。

但实际上,我们开发这套设备的初衷并不是进入检测设备市场,而是在高通道V型槽产品产业化过程中遇到了一系列新的工程挑战。

由于晶圆级同步结构化工艺与传统机械加工工艺在制造原理上存在明显差异,现有测试设备已经难以有效评价新工艺产品的关键尺寸参数、一致性水平,尤其难以满足亚微米级精度产品的自动化检测需求。

换句话说,当产品能力提升之后,检测能力也必须同步升级。

因此,我们首先开发了用于内部质量控制的节距误差快速测量系统(有别于接触测量),希望通过更加贴近终端应用场景的方式,对高通道V型槽产品进行评价和验证。随着客户验证不断深入,越来越多客户希望在IQC阶段采用与炬光科技一致的测量逻辑进行来料检测,下游客户将V型槽阵列组装形成FAU之后,应用场景又进一步扩展到对组装后FAU的测量环节。

从这个角度来看,我们推出的并不仅仅是一台检测设备,而是在构建覆盖V型槽制造、检测验证、FAU集成的完整技术平台。

我们认为,未来高密度光互联产业的发展,将逐步从单纯的器件竞争走向“器件+装备+验证体系”的平台竞争。只有设计、制造、检测能力协同发展,才能真正支撑下一代FAU、硅光以及NPO/CPO产品的大规模产业化应用。

Q5:在上游FAU和光器件精度要求不断提升的背景下,您如何看待V槽加工精度、节距一致性和检测能力对NPO/CPO、高密度光互联、硅光耦合等应用的影响?公司的晶圆级同步结构化V型槽工艺和节距误差测量系统,如何帮助客户解决量产中的良率和一致性问题?

A:随着AI数据中心建设持续推进,光互联系统正在向更高带宽、更高通道密度以及更高集成度方向发展。无论硅光、还是NPO/CPO架构,本质上都在推动光器件对定位精度和一致性提出前所未有的要求。

以PIC至光纤接口为例,PIC通常采用半导体光刻工艺制造,其波导位置本身具有极高的精度和一致性。而当通道数从16通道、32通道进一步提升至64通道、96通道甚至更高时,系统面临的挑战已经不再是单个通道的位置误差,而是整个阵列的累计误差控制能力。

如果V型槽阵列存在节距偏差或累计误差,那么随着通道数增加,PIC侧与FAU侧的位置偏差会被持续放大,最终影响耦合效率、装配时间以及整体制造良率。因此,高通道V型槽阵列实际上已经从一个基础定位器件,逐渐演变为决定光互联系统设计方案,性能和量产能力的重要基础平台。

炬光科技采用晶圆级同步结构化技术的核心价值,正是在于通过同步定义、同步形成全部定位结构,从工艺原理上避免传统顺序加工过程中可能产生的累计误差问题。在高通道产品中,这种优势会更加明显。对于客户而言,这不仅意味着更高的定位精度,也意味着更好的阵列一致性、更稳定的批次表现以及更低的自动化装配难度。

与此同时,我们认为未来良率竞争已经不仅仅是制造工艺的竞争,也将是检测和验证体系的竞争。

随着定位精度进入亚微米量级,高精度产品如果缺乏与之匹配的检测体系,其价值很难被准确评价,更难被稳定复制。因此,我们逐步建立了覆盖晶圆级在线检测、OQC出货检测、IQC来料检测以及FAU检测验证的完整质量体系,而节距误差测量系统正是这一体系的重要组成部分。

我们开发这套检测平台的目的,不只是测量某一个尺寸参数,而是希望建立一套更贴近最终应用性能的评价方法,帮助客户从来料检验、工艺开发到量产验证形成统一标准,从而减少验证偏差、缩短导入周期并提升生产良率。

从行业发展趋势来看,高密度光互联产品未来要真正实现大规模产业化,要求的不仅是高精度器件,还需要设计、制造、检测以及自动化装配之间形成完整闭环。

高通道V型槽阵列解决的是“如何实现高精度定位”的问题;节距误差测量系统解决的是“如何准确验证这种精度”的问题。

因此,我们认为未来行业竞争的核心,将不仅仅是谁能做出精度更高的产品,而是谁能够构建覆盖设计、制造、检测和量产验证的完整工程化能力体系。对于下一代硅光、NPO以及CPO应用而言,这种平台化能力的重要性将越来越突出,而这也正是炬光科技持续投入和构建的核心竞争力。

Q6:公司上月披露定增预案,拟募集资金约10.21亿元继续加大光通信业务布局。请问贵公司如何看待当下的光通信市场?除了以上产品,炬光科技在光通信还有哪些其他业务布局?

A:我们认为,AI基础设施建设正在推动光通信产业进入新一轮发展周期。

过去行业更多关注传输速率的提升,而未来更值得关注的变化是整个光互联架构正在发生重构。

在这一过程中,产业竞争的核心正在从单一器件性能逐步扩展到精密制造能力、自动化装配能力以及规模交付能力。未来客户关注的已经不仅仅是某个器件性能指标领先多少,而是能否稳定、高效地实现大规模产业化应用。

从这个角度来看,我们认为当前光通信行业仍处于持续增长和技术升级阶段,尤其是在AI算力基础设施驱动下,高密度光互联相关市场仍具备广阔的发展空间。

光通信也是炬光科技重点布局的战略增长方向之一。根据公司已披露的数据,2026年上半年,公司光通信业务收入同比增长215%,业务已经从客户验证阶段逐步进入订单增长和规模制造阶段。

在产品布局方面,高通道V型槽阵列是公司在光通信领域的重要产品方向,但并不是唯一方向。

围绕下一代高速光模块、OCS、CPO、NPO以及OIO等高速光互联应用,公司已经形成了“关键封装材料 + 光学元器件 + 高端光学装备”的业务布局,基本覆盖了下一代高速光互联从关键材料、核心器件到制造验证环节的主要需求。产品覆盖预制金锡氮化铝衬底材料、单透镜、微透镜阵列、双锥透镜、快慢轴一体化透镜、NxN大尺寸微透镜阵列、微棱镜透镜阵列、高通道密度V型槽阵列,以及高精度耦合与测试装备等多个方向。

值得一提的是,我们希望将这些布局放在一个统一的平台视角下理解。

未来客户需要的已经不只是单一产品,而是能够帮助其实现从设计验证、器件制造、精密检测到规模量产的完整解决方案。从长期来看,我们的目标并不仅仅是成为某一类光通信器件供应商,而是依托多年积累的光学技术和先进制造能力,持续为客户创造可产业化、可规模化落地的价值。

我们相信,随着AI、云计算和高性能数据中心持续发展,高精度、高一致性、可规模化制造的光学器件和制造平台将在未来光通信产业链中发挥越来越重要的作用,而这也正是炬光科技持续投入和重点布局的方向。

采访后记

本轮AI算力革命持续驱动光互联技术迭代升级,高通道、高精度、可规模化量产已然成为FAU、硅光、NPO/CPO等核心赛道的核心竞争壁垒,传统加工工艺的精度瓶颈与量产短板日益凸显。通过本次专访不难看出,炬光科技凭借深耕多年的晶圆级同步结构化技术平台,精准卡位高密度光互联核心刚需,彻底打破了传统机械切割工艺的误差累积难题,以优异的阵列一致性、超高的设计自由度与成熟的量产能力,重塑了高通道V型槽器件的制造标准。不同于行业单一产品竞争模式,炬光科技进一步补齐精密检测短板,自主研发专用节距误差测量系统,构建起“器件制造+精密检测+量产验证”的闭环体系,解决了行业高精度制造与精准验证脱节的痛点,为下游客户提升封装良率、降低生产成本、缩短量产导入周期提供了核心支撑。与此同时,公司依托重磅定增加码光通信赛道,搭建起材料、元器件、高端装备一体化的完整业务矩阵,凭借平台化、产业化的核心优势,深度绑定下一代高速光互联产业趋势。随着800G、1.6T高速光模块加速渗透,NPO/CPO技术持续落地,高通道精密光学器件的市场需求将持续释放,炬光科技凭借技术、产能、方案三重优势,有望持续受益于行业红利,成为推动国内高密度光互联产业规模化、高端化发展的核心力量。

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