（作者，木子）作为一个在光通信行业摸爬滚打22年的创业者，深耕精密光学制造与设计、光纤组件领域多年，一直想好好梳理下光通信领域里那些“默默发光”的光学透镜——它们看似微小，却是光信号传输的“关键桥梁”，今天就用通俗的话，跟大家聊聊光通信用透镜的那些事儿，不管是行业内同仁，还是外行朋友，都能看懂、有共鸣。
其实在光通信行业早年，咱们同行们都习惯把整个行业分成两大块：有源光通信（简单说就是有电、有光芯片，能主动实现光信号转换）和无源光通信（不需要主动供电，主要做光信号的传输、分配）。这两大板块里，都离不开透镜，但用到的透镜种类、特点，还有市场需求，差别可不小。
先说说无源光通信领域，这里最常见的就两种透镜，一种是C-LENS，另一种是GRINLENS。这两种透镜的市场需求，这些年一直是“此消彼长”的状态——有时候这个需求多一点，有时候那个占比高一些，我在之前的分享里也写过它们的发展历程，感兴趣的朋友可以回头看看发布的公众号文章。通俗来讲，它们主要用在我们日常接触的光纤入户、园区光纤布线、运营商的光纤交接箱里，比如家里的宽带光纤接口、小区里的光纤分线设备，里面都可能用到这两种透镜，负责把光纤里的光信号精准传导、分配，保证家里上网、看电视的信号稳定。行业术语有叫做：接入网、主干网等。
图片参考如下：
重点聊聊有源光通信领域的透镜，这里我们把数据中心也归进来（因为数据中心里用到大量光电芯片，本质上属于有源光通信范畴）。最近这几年，数据中心爆火，直接带动了光电芯片的需求暴涨，甚至出现了缺货的情况，这种热度也传导到了透镜上，让不少透镜产品变得稀缺。不过作为深耕行业22年的从业者，我们会更理性看待这件事：光通信里的透镜种类太多了，不同透镜的产能不一样、应用场景不同，市场需求量自然也有天壤之别，不是所有透镜都“一缺难求”。
第一种，也是目前产能最大的——硅透镜。据我了解，硅透镜的年度产能至少在5亿只以上，市面上的头部企业主要有苏纳、洛合雷信、华天慧创，还有瑞士的Arteris。它的制作工艺和半导体行业有点像，主要是光刻工艺和微纳加工腐蚀工艺，精度高、能批量生产，这也是它能占据大量市场的关键。它的核心应用场景就是当前爆火的数据中心，比如我们平时刷视频、发消息、存文件，背后都需要数据中心来存储和传输数据，硅透镜就装在数据中心的高速光模块里，负责把光芯片的光准直、聚焦、耦合的作用。
第二种，玻璃非球透镜。做这类透镜的厂商就非常多了，国内外都有，比如松下、阿尔卑斯、韩国微凤凰，还有咱们国内的腾景、霍尔比特等等。这类透镜的核心制作工艺是模压技术，有连续性模压和多站式模压两种，虽然模具成本比较高，但胜在批量生产的一致性好、精度高，适合大规模应用。它的应用场景更广泛，除了数据中心的中高速光模块，还能用在5G基站的光通信设备里——比如我们手机的5G信号，需要基站来中转，基站里的光模块就会用到玻璃非球透镜，保证5G信号的远距离、高质量传输；另外，工业激光、医疗激光等，也会用到它，因为它的精度能满足高端设备对光束苛刻的应用场景，也是起到准直、耦合、汇聚的光路特点。
这里重点提一下咱们国内的霍尔比特，他们采用的非等温模压技术很有优势，能像硅透镜那样实现大批量生产，还能做出平板模压多矩阵式、多通道的产品，广泛用在CPO、NPO、OCS、插拔式光模块这些热门领域。另外，玻璃透镜的种类也很多，比如裸非球透镜（有圆形和方形两种）、带金属环的非球透镜、CAP非球透镜，还有矩阵式非球阵列透镜，各自对应不同的应用场景。
第三种，C-LENS。这种透镜是纯粹的冷加工制作，提产速度慢，而且主要靠人工+半自动化操作，没法实现全自动化生产。可能很多老同行都有印象，在2019年硅透镜普及之前，几乎所有的光模块都会用C-LENS——它价格便宜、可定制性强，还能节省安装空间，性价比很高。但后来，随着光模块的需求量爆发式增长，C-LENS的产能跟不上，就被硅透镜替代了很多应用场景。这也能看出，咱们光模块、光设备行业的团队，既务实又有前瞻性，总能根据市场需求选择最合适的产品。目前，C-LENS并没有完全退出市场，主要用在一些中低速、小批量的光模块里，比如监控设备的光纤传输模块、小型路由器的光纤接口，还有一些定制化的工业光通信设备，因为这些场景对产能要求不高，更看重性价比。
不过硅透镜也有它的局限性，比如在波长选择性上比较受限。举个例子，在850nm这个常用波长下，霍尔比特的非球透镜阵列就能很好地补充硅透镜的不足；
但如果是在SR模块（短距离光模块）的大规模应用中，主导市场的其实是塑料透镜。除此之外，还有很多CAP大小的球透镜，在低速率的TOCAN器件里，占据着超过80%的市场份额，算是“低调的主力”——TOCAN器件大家可能不熟悉，它常用来做光纤收发器、低速光猫的核心部件，比如家里老款的光纤猫、办公室里的小型光纤收发器，里面都有这种CAP球透镜，负责简单的光信号收发，稳定又便宜。
最后说说塑料透镜。它能在SR模块领域“胜出”，一方面是因为SR模块的大规模部署，需求旺盛；另一方面是塑料透镜本身有优势——成本低、重量轻，适合批量生产。市面上做塑料透镜的典型企业有台湾禾橙、富士康、东莞蓝光等，制作工艺也是模具成型，和玻璃非球透镜的模压工艺有相似之处，但成本更低、更适合大规模普及。它的核心应用场景就是短距离光传输，比如数据中心内部的短距离连接（机房里不同服务器之间的光信号传输）、写字楼里的局域网光纤连接、家用光猫和路由器之间的短距离光纤传输，因为这些场景不需要远距离传输，对成本更敏感，塑料透镜刚好能满足需求，而且重量轻，能让设备做得更小巧。
以上就是光通信领域最主要的几种透镜了。从产能规模、应用场景选择，到技术发展路线来看，这些看似微小的透镜，在光通信产业链里其实占据着举足轻重的地位——没有它们，光信号就无法高效、稳定地传输，数据中心、光纤通信这些我们习以为常的场景，也无法正常运转。作为从业22年的从业者，看着这些透镜从单一品类发展到多样化，从依赖进口到国内企业崛起，也真切感受到了光通信行业的进步与成长。
霍尔比特专注光通信领域11年，主要服务有:光学设计/精密光学加工(球面/平面/镀膜)/非等温模压/光组件代工,人员规模260人,欢迎联系和指导！
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