言引:在 5G 网络飞速普及的当下,我们享受着高速下载、高清视频通话的便捷;数据中心里,海量数据如汹涌浪潮,日夜不停地流转、处理。你是否想过,是什么在背后支撑着这些高速通信的奇迹?答案之一,就是薄膜铌酸锂调制器。它虽个头不大,却在光通信领域有着四两拨千斤的关键作用,堪称高速通信世界里的幕后英雄 。
市场风云:规模与格局(一)蓬勃发展的市场规模
薄膜铌酸锂调制器市场正呈现出一片繁荣的发展景象。据VMResearch调研数据显示 ,2024 年全球薄膜铌酸锂调制器市场规模大约为 0.20 亿美元 ,而预计到 2031 年,这一数字将攀升至 4.94 亿美元,在 2025 - 2031 年期间,年复合增长率(CAGR)高达 55.4%。如此迅猛的增长速度,背后离不开诸多因素的强力推动。
5G 网络的大规模建设正如火如荼地进行着,其对高速、稳定的光通信需求极为迫切。5G 基站之间的数据传输量巨大,需要高速率的光通信器件来保障信号的快速、准确传输。薄膜铌酸锂调制器凭借其高带宽、低损耗等优势,能够很好地满足 5G 网络中前传、中传等环节的需求,从而在 5G 建设浪潮中迎来了广阔的应用空间。
展开剩余91%数据中心也在不断扩容和升级。随着云计算、大数据等技术的飞速发展,数据中心需要处理和传输的数据量呈爆炸式增长。为了实现数据的高速传输和处理,数据中心对光模块的性能要求越来越高,而薄膜铌酸锂调制器作为光模块的关键组件,其市场需求也随之水涨船高。以大型互联网公司的数据中心为例,为了应对日益增长的用户访问量和数据处理需求,不断增加服务器数量和升级网络设备,这就使得对高速光通信器件的需求持续攀升,薄膜铌酸锂调制器成为了提升数据中心网络性能的关键选择之一。
在中国,薄膜铌酸锂调制器市场同样发展迅速。2024 年中国薄膜铌酸锂调制器市场规模在全球市场中占据了一定比例,且随着中国在光通信领域技术的不断创新和投入的持续增加,预计到 2031 年,中国市场规模占全球的比重还将进一步提升。中国政府高度重视光通信产业的发展,出台了一系列政策支持光通信技术的研发和应用,为薄膜铌酸锂调制器市场的发展营造了良好的政策环境。同时,中国拥有庞大的通信市场需求和完善的产业链配套,吸引了众多企业加大在薄膜铌酸锂调制器领域的研发和生产投入,推动了市场的快速发展。
(二)竞争格局剖析
在薄膜铌酸锂调制器市场的竞争舞台上,海外巨头和中国厂商各展身手,形成了独特的竞争态势。
长期以来,海外的富士通、住友等企业在高速光调制器(100G + )领域占据着主导地位,尤其是在传统的铌酸锂调制器市场,它们凭借着多年的技术积累、成熟的生产工艺和广泛的市场渠道,拥有着较高的市场份额,国产化率不足 10%。富士通在薄膜铌酸锂调制器技术上一直保持着领先的研发水平,其推出的相关产品在性能和稳定性方面表现出色,在全球高端光通信市场中占据重要地位;住友同样凭借深厚的技术底蕴和优质的产品,在市场中拥有稳定的客户群体。
不过,这种局面正在悄然发生改变,中国厂商开始在市场中崭露头角,光库科技便是其中的杰出代表。光库科技在铌酸锂调制器领域持续发力,不断取得技术突破。2025 年 7 月,光库科技发布了 200Gbps LNOI 调制器,其性能可对标住友,并且良率提升至 80%,高于行业平均的 50%,这一成果让光库科技在市场竞争中拥有了更强的底气 。2025 年 9 月,光库科技公告通过华为 / 中兴认证,成功进入 5G 前传和数据中心供应链,这无疑为其打开了更为广阔的市场空间。华为和中兴作为全球通信设备领域的巨头,其对供应商的认证极为严格,光库科技能够通过认证,充分证明了其产品的可靠性和技术实力。光库科技积极扩充产能,珠海新工厂的投产使其 LNOI 调制器月产能从 5000 片提升至 2 万片(2025 年底),有力地保障了市场供应。2025 年,光库科技收获了来自华为(1.5 亿元)、旭创科技(1 亿元)的订单,全年 LNOI 收入预计超 5 亿元,而在 2024 年这一收入仅为 1 亿元,业绩的大幅增长彰显了其在市场中的竞争力不断增强。
除了光库科技,中国还有众多企业也在薄膜铌酸锂调制器领域积极布局,如元芯光电、铌奥光电等。这些企业在技术研发、产品创新等方面不断努力,推动着中国薄膜铌酸锂调制器产业的发展,逐步缩小与海外巨头的差距,国产替代趋势愈发明显。随着中国厂商技术的不断成熟和市场份额的逐步扩大,未来薄膜铌酸锂调制器市场的竞争格局有望进一步优化,中国企业将在全球市场中扮演更加重要的角色。
需求引擎:驱动行业前行(一)5G 与数据通信的需求激增
在当今数字化时代,5G 网络的普及和数据通信的飞速发展,正以前所未有的速度改变着我们的生活和工作方式。5G 网络凭借其高速率、低时延、大连接的特性,成为推动社会数字化转型的关键力量。从智能家居的便捷控制,到远程医疗的实时诊断,再到工业互联网的高效生产,5G 网络的应用场景无处不在,而这背后,离不开稳定、高速的光通信技术支持。
随着 5G 基站的大规模建设,基站之间的数据传输量呈爆发式增长。为了实现基站间数据的快速、准确传输,对光通信器件的性能提出了极高的要求。薄膜铌酸锂调制器作为光通信系统中的核心部件,其高带宽、低损耗的优势得以充分发挥。在 5G 网络的前传、中传等环节,薄膜铌酸锂调制器能够将高速的电信号转化为光信号,实现数据在光纤中的高效传输,确保了 5G 网络的稳定运行和高速数据传输能力。以某大型城市的 5G 网络建设为例,为了满足城市内海量用户对 5G 网络的需求,需要建设大量的 5G 基站。这些基站之间通过光纤连接,而薄膜铌酸锂调制器则安装在基站的光模块中,负责将基站产生的电信号调制为光信号,通过光纤传输到下一个基站。在这个过程中,薄膜铌酸锂调制器的高性能保证了数据传输的稳定性和高速率,使得用户能够享受到流畅的 5G 网络服务,如高清视频直播、云游戏等低时延、高带宽的应用。
数据通信领域同样对薄膜铌酸锂调制器有着强烈的需求。随着云计算、大数据、人工智能等技术的蓬勃发展,数据中心成为了数据存储和处理的核心枢纽。数据中心内的服务器之间需要进行大量的数据交换,对光通信的速度和容量要求不断提高。薄膜铌酸锂调制器在数据中心的内部网络中扮演着重要角色,能够实现高速数据的传输和交换,满足数据中心对海量数据处理的需求。像一些大型互联网公司的数据中心,每天要处理数以亿计的用户请求和海量的数据,这些数据需要在服务器之间快速传输和处理。薄膜铌酸锂调制器的应用,使得数据中心的网络传输速度大幅提升,减少了数据处理的延迟,提高了整个数据中心的运行效率,为互联网公司提供了强大的技术支持,确保了用户能够快速访问各种网络服务和应用。
城域网作为连接城市内各个区域的数据网络,也在不断进行升级改造。随着数据流量的快速增长,城域网正逐渐从 100G 向 200G、400G 线路侧端口升级。这种升级对调制器的需求产生了巨大的推动作用。高速率调制器市场不断扩大,根据相关数据统计,2024 年高速率 100G 以上的调制器出货量超过 140 万只 。随着城域网的持续升级,对薄膜铌酸锂调制器的需求还将进一步增加。在未来,随着 5G 网络和数据通信的不断发展,以及城域网的持续升级,薄膜铌酸锂调制器的市场需求有望继续保持高速增长态势,为行业的发展提供强劲动力。
(二)政策东风助力
政策的支持是薄膜铌酸锂调制器行业发展的重要推动力。2021 年 11 月,国家工信部发布的《“十四五” 信息通信行业发展规划》犹如一场及时雨,为行业的发展指明了方向,带来了重大机遇。
《规划》明确提出,到 2025 年,中国通信网络基础设施要保持国际先进水平,建成全球规模最大的 5G 独立组网网络,实现重点应用场景深度覆盖、千兆光纤网络城乡基本覆盖。这一宏伟目标的设定,意味着在未来几年内,我国将加大对通信网络基础设施建设的投入,而薄膜铌酸锂调制器作为光通信领域的关键器件,将迎来广阔的市场空间。为了实现 5G 独立组网网络的建设,需要大量的 5G 基站以及配套的光通信设备。薄膜铌酸锂调制器凭借其出色的性能,能够满足 5G 基站之间高速、稳定的数据传输需求,成为 5G 网络建设中不可或缺的一部分。随着 5G 网络在工业、医疗、交通等重点应用场景的深度覆盖,对薄膜铌酸锂调制器的需求也将随之增长。在工业互联网领域,5G 网络的应用可以实现工厂设备的实时监控和远程控制,而薄膜铌酸锂调制器则确保了数据在工厂内部网络和外部网络之间的高速传输,为工业生产的智能化升级提供了有力支持。
千兆光纤网络城乡基本覆盖的目标,也为薄膜铌酸锂调制器带来了新的发展机遇。在城市中,随着人们对高清视频、在线教育、云办公等业务的需求不断增加,对光纤网络的传输速度和稳定性提出了更高的要求。薄膜铌酸锂调制器可以应用于光纤网络的光模块中,提升光纤网络的传输性能,满足城市居民对高速网络的需求。在农村地区,随着乡村振兴战略的实施,农村信息化建设步伐加快,对光纤网络的覆盖和质量也有了更高的期望。薄膜铌酸锂调制器的应用,有助于提高农村光纤网络的建设水平,促进农村地区的数字化发展,推动农村电商、远程教育等业务的开展,缩小城乡数字鸿沟。
政策的支持不仅体现在目标设定上,还包括一系列具体的政策措施和资金扶持。政府通过财政补贴、税收优惠等方式,鼓励企业加大在薄膜铌酸锂调制器领域的研发投入,提高技术创新能力,推动产业升级。政府还积极引导社会资本进入通信网络基础设施建设领域,为薄膜铌酸锂调制器行业的发展提供了充足的资金保障。在政策的引导下,越来越多的企业开始重视薄膜铌酸锂调制器的研发和生产,加大了在该领域的投入,推动了行业的快速发展。一些企业通过与高校、科研机构合作,开展产学研联合攻关,突破了薄膜铌酸锂调制器的关键技术瓶颈,提高了产品的性能和质量,增强了企业在市场中的竞争力。
技术浪潮:创新与突破(一)主流技术发展方向
在薄膜铌酸锂调制器的技术演进之路上,超低损耗、高调制带宽、高线性度成为了当下主流的发展方向,每一个方向都蕴含着巨大的意义。
超低损耗技术是提升调制器性能的关键一环。在光通信系统中,信号在传输过程中的损耗会导致信号强度减弱,影响通信质量和传输距离。而薄膜铌酸锂调制器通过优化 Smart - Cut 离子切片等工艺,有望将损耗降低至 0.5dB/cm 以下。这意味着光信号在调制器中传输时,能量损失大幅减少,能够以更强的信号强度进行长距离传输,从而降低了信号中继的需求,提高了通信系统的效率和稳定性。以长途骨干网通信为例,超低损耗的薄膜铌酸锂调制器可以使得光信号在数千公里的光纤中传输时,依然保持较高的质量,减少了信号放大和再生的次数,降低了运营成本。
高调制带宽也是技术发展的重要目标,目标是突破 100GHz 甚至更高。随着 5G、6G 以及未来更高速通信技术的发展,对数据传输速率的要求越来越高。高调制带宽的薄膜铌酸锂调制器能够实现更高的波特率,从而大幅提升数据传输速度。在数据中心中,大量的数据需要在短时间内进行交换和传输,高调制带宽的调制器可以满足数据中心对高速数据传输的需求,实现服务器之间海量数据的快速交互,为云计算、大数据分析等应用提供有力支持。比如,在处理大规模的视频数据、金融交易数据时,高调制带宽的调制器能够确保数据的实时传输和处理,避免出现数据拥堵和延迟。
高线性度对于调制器同样至关重要,尤其是在相干通信中,要求无杂散动态范围(SFDR)大于 120dB・Hz/³。在微波光子系统中,电光调制器将射频信号转换为光学信号的过程是模拟信号过程,普通调制器存在固有的非线性,会导致信号失真。而高线性度的薄膜铌酸锂调制器能够有效减少信号失真,提高信号的质量和准确性。在 5G 基站的信号传输中,高线性度的调制器可以确保基站接收到的信号与发送端的信号高度一致,避免因信号失真而导致的通信错误,提升 5G 网络的通信质量和稳定性,为用户提供更加流畅的通信体验。
(二)前沿技术探索
除了主流技术方向,薄膜铌酸锂调制器还在积极探索前沿技术路线,其中与硅光、InP 平台的融合备受关注。
硅光技术具有高集成度、低成本的优势,而薄膜铌酸锂调制器则在调制性能上表现出色。将两者融合,通过异质集成的方式,能够实现优势互补。一方面,可以利用硅光平台大规模、低成本制造的特点,降低薄膜铌酸锂调制器的生产成本,提高生产效率;另一方面,薄膜铌酸锂调制器的高性能调制能力又能弥补硅光调制性能的不足。英特尔开发的 TFLN - on - Silicon PIC 已实现 1.6T 相干收发功能,功耗较分立方案降低 40% 。这种融合有望为未来 3.2T 及更高速率的光通信应用提供理想的解决方案,推动光通信技术迈向更高的台阶,满足未来超高速数据传输的需求。
与 InP 平台的融合同样具有广阔的应用突破前景。InP 材料在光电器件领域有着独特的优势,如高电子迁移率、直接带隙等,适合制作高性能的光发射和光探测器件。薄膜铌酸锂调制器与 InP 平台融合后,可以构建出多功能的光子芯片,实现光信号的调制、发射、探测等多种功能的集成。在光通信模块中,这种融合后的芯片可以减少器件之间的连接损耗,提高模块的性能和可靠性,同时减小模块的体积和成本。在未来的高速光通信系统中,这种集成化、多功能的光子芯片有望成为核心器件,推动光通信系统向小型化、高性能化方向发展,为 5G、数据中心等领域带来更先进的光通信解决方案。
挑战与应对:荆棘与坦途(一)行业面临的挑战
薄膜铌酸锂调制器行业在蓬勃发展的背后,也面临着诸多挑战。
良率控制是一大难题。目前 8 英寸晶圆综合良率仅 88% ,这意味着在生产过程中,有相当一部分产品无法达到质量标准,从而增加了生产成本,降低了生产效率。良率问题主要源于薄膜铌酸锂的制备工艺复杂,对生产环境和设备的要求极高,微小的工艺偏差都可能导致产品质量出现问题。在离子注入工艺中,如果离子注入的剂量、能量或角度出现偏差,就会影响薄膜铌酸锂的晶体结构和电学性能,进而导致调制器的性能下降,无法满足市场需求。
成本控制也是行业发展的关键挑战之一。当前薄膜铌酸锂调制器单价是传统 LN 调制器的 3 倍,这使得其在市场推广和应用中受到一定限制。高昂的成本主要来自于原材料、生产工艺和研发投入等多个方面。薄膜铌酸锂晶圆(TFLN-on-insulator)制备工艺复杂,全球仅 Ligentec、PhotonFirst 等少数企业具备 8 英寸晶圆量产能力,2024 年产能利用率达 95% ,导致晶圆价格同比上涨 22%,这直接增加了调制器的生产成本。研发过程中需要大量的资金投入用于技术创新和人才培养,这也在一定程度上推高了产品成本。
晶圆供应链的产能瓶颈同样不容忽视。随着市场需求的快速增长,对薄膜铌酸锂晶圆的需求也日益旺盛,但目前的产能无法满足市场的需求。这不仅导致晶圆价格上涨,还可能影响调制器的生产进度和交付周期,降低企业的市场竞争力。全球范围内,能够提供高质量薄膜铌酸锂晶圆的供应商数量有限,且这些供应商的产能扩张速度相对较慢,难以跟上市场需求的增长步伐。一些小型调制器生产企业可能因为无法及时获得足够的晶圆供应,而不得不限制生产规模,错失市场发展机遇。
(二)企业应对策略
面对这些挑战,企业纷纷采取积极的应对策略。
光库科技在技术研发方面持续发力,不断提升自身的技术实力。公司基于微纳加工工艺,突破传统体材料铌酸锂调制器的体积与性能瓶颈,制备的薄膜铌酸锂调制器具备低插损、高调制速率(适配 100Gbps 以上带宽)、小尺寸及 CMOS 工艺兼容性等优势 。通过技术创新,光库科技有效提高了产品的性能和质量,增强了市场竞争力。在 2025 年,光库科技发布了 200Gbps LNOI 调制器,其性能可对标住友,良率提升至 80%,高于行业平均的 50%,这一成果充分展示了光库科技在技术研发方面的实力和成果。
在供应链优化方面,光库科技积极与供应商合作,建立稳定的供应链体系。公司通过与优质的晶圆供应商建立长期合作关系,确保了原材料的稳定供应,降低了因原材料短缺而导致的生产风险。光库科技还注重自身产能的提升,珠海新工厂的投产使其 LNOI 调制器月产能从 5000 片提升至 2 万片(2025 年底) ,有力地保障了市场供应。通过供应链优化,光库科技不仅降低了生产成本,还提高了生产效率和产品交付能力,为公司的持续发展奠定了坚实的基础。
除了光库科技,其他企业也在通过不同的方式应对挑战。一些企业加大了在良率控制技术研发上的投入,通过改进生产工艺、优化设备参数等方式,提高产品良率;还有一些企业通过与科研机构合作,共同开展成本控制技术的研究,探索新的材料和生产工艺,以降低产品成本。在应对产能瓶颈方面,企业一方面积极与现有供应商协商,争取更多的产能份额,另一方面也在寻找新的供应商,拓展供应链渠道,以保障原材料的稳定供应。
本报告关注全球与中国市场薄膜铌酸锂调制器的产能、产出、销量、销售额、价格以及发展前景。主要探讨全球和中国市场上主要竞争者的产品特性、规格、价格、销量、销售收益以及他们在全球和中国市场的占有率。历史数据覆盖2020至2024年,预测数据则涵盖2025至2031年。
发布于:广东省

