Con la rápida expansión de los clústeres de computación de IA y los grandes centros de datos, la industria de la comunicación óptica está acelerando su transición desde 400G hacia el uso comercial a gran escala de 800G y la producción de prueba en pequeños lotes de 1.6T. El núcleo de la actualización de los módulos ópticos de alta velocidad no reside simplemente en aumentar la velocidad, sino en la innovación tecnológica de los materiales optoelectrónicos clave. En escenarios de transmisión de 800G/1.6T, placas de giro de Faraday, chips EML chips,chips fotónicos de silicio, y chips DSP son los cuatro materiales centrales que afectan la estabilidad del módulo, el rendimiento de transmisión, la integración y el costo, desempeñando un papel crucial en la transmisión estable de la ruta óptica, la conversión electroóptica y las actualizaciones integradas.

I. Componentes centrales: La piedra angular del rendimiento de los módulos ópticos de alta velocidad

1. Faraday Rrotador: La «puerta de seguridad unidireccional» del enlace óptico.

Como núcleo del aislador óptico, el rotador de Faraday se basa en el efecto magnetoóptico para lograr la transmisión unidireccional de señales ópticas y proteger el láser. El módulo 800G/1.6T requiere múltiples placas compatibles, y su rendimiento determina directamente la fiabilidad del módulo. Sus barreras técnicas se concentran en los cristales magnetoópticos (TSAG/TGG para aplicaciones de gama alta), el procesamiento a nivel micrométrico y el recubrimiento de alta precisión. El ciclo de certificación con los clientes es largo y la industria presenta un fuerte monopolio.

2. Chip EML: El «motor de transmisión» de los módulos ópticos tradicionales de alta velocidad

EML (Láser modulado por absorción electroóptica) es el chip transmisor central de los módulos ópticos de alta velocidad de media y larga distancia. Integra láser DFB y modulador, es adecuado para transmisiones de más de 2 km y se utiliza ampliamente en redes troncales de telecomunicaciones y comunicaciones de datos entre regiones. Sus principales barreras técnicas se encuentran en el crecimiento epitaxial de InP, el diseño de pozos cuánticos múltiples, etc. Solo unas pocas empresas como Lumentum pueden producirlo en masa de forma estable, y el umbral técnico es extremadamente alto.

3. Chip fotónico de silicio: la «solución disruptiva» para la integración.

Los chips fotónicos de silicio integran componentes ópticos basados en tecnología CMOS, lo que reduce significativamente el consumo de energía, el tamaño y el coste de los módulos. Son adecuados para escenarios de 1,6T y CPO, y son la primera opción para interconexiones de corta distancia dentro de 500 metros en centros de datos de IA. Las principales barreras son el proceso de integración fotónica de silicio y el empaquetado de acoplamiento, mientras que la pérdida óptica y la eficiencia de acoplamiento son los principales desafíos técnicos.

4. Chip DSP: el «centro de señales» de los módulos ópticos de alta velocidad

Los chips DSP (Procesamiento Digital de Señales) son el cerebro central de procesamiento de señales de los módulos ópticos de alta velocidad. Son responsables de la codificación, decodificación, ecualización, reducción de ruido y compensación de distorsión de las señales ópticas. Pueden compensar eficazmente la pérdida de señal y la diafonía en transmisiones de alta velocidad y larga distancia, y garantizar una transmisión de datos estable. Las principales barreras tecnológicas se encuentran en los ADC/DAC de alta velocidad, el diseño de circuitos de alta velocidad, la arquitectura de algoritmos, la fabricación mediante procesos avanzados y las capacidades de adaptación conjunta optoelectrónica.

II. Comparación de rutas: cada una tiene su propio enfoque; son complementarias y simbióticas.

III. Puntos críticos de la cadena de suministro: la doble amenaza del monopolio extranjero y el bloqueo de capacidad

1. Rotor de Faraday: Monopolio extranjero + contracción del suministro, enorme escasez nacional

El mercado global de rotores de Faraday de gama alta está monopolizado por Granopt de Japón y Coherent de Estados Unidos. Los dos gigantes reducirán el suministro en 2025-2026, lo que provocará una escasez global de aproximadamente el 50 % de los productos de gama alta. Mientras tanto, las palas espirales nacionales son principalmente productos de gama baja y media, no existe producción masiva de palas espirales TSAG de gama alta y la certificación de clientes está retrasada. Será difícil aliviar esta brecha a corto plazo.

2. Chips EML: bloqueo de capacidad + brechas de rendimiento hacen que la escasez de un solo chip sea una norma

En 2026, la escasez global de chips EML superará los 150 millones de unidades. Los gigantes extranjeros han bloqueado la capacidad de producción mediante contratos a largo plazo, lo que provoca que China dependa de las importaciones para la mayoría de los chips. China solo puede producir de forma estable chips EML de 100G en masa, mientras que los chips de 200G todavía están en fase de verificación y tienen un largo ciclo de expansión. Esta escasez continuará hasta 2027.

3. Chips fotónicos de silicio: barreras técnicas + costes disparados, cuellos de botella en la producción masiva a gran escala.

La cadena de suministro es vulnerable a las importaciones y las escaseces han provocado aumentos de precios. Existe escasez de capacidad de fabricación y un rendimiento insuficiente del proceso. Los chips de gama alta están monopolizados por empresas extranjeras. Las tecnologías de encapsulado y pruebas son difíciles y costosas. La industria tiene un largo ciclo de verificación y altas barreras de entrada. Junto con el aumento de la demanda de IA y la lenta expansión de la capacidad de producción, así como los riesgos políticos externos, la cadena de suministro está fácilmente sujeta al control extranjero, lo que dificulta impulsar la sustitución nacional.

4. Chips DSP: estructura de mercado consolidada + importante brecha tecnológica dificultan la sustitución nacional

Las empresas líderes extranjeras han monopolizado durante mucho tiempo el mercado global de chips DSP de gama alta. En 2026, la demanda del sector aumentó considerablemente mientras la capacidad de producción estaba bloqueada en el extranjero, lo que provocó una escasez continua de suministro. Las tasas de producción nacional de esta categoría de productos son bajas, con brechas tecnológicas, de procesos y de cadenas de herramientas. Junto con desafíos como el coste, la certificación y la capacidad de producción, el progreso de la sustitución nacional es lento. Además, el continuo aumento de la demanda en campos como la IA y la comunicación óptica de alta velocidad agrava aún más el desequilibrio entre oferta y demanda.

IV. Conclusión

La actualización iterativa de 800G a 1,6T es una ventana crítica de oportunidad para que la industria de comunicaciones ópticas de China supere el monopolio extranjero y logre avances independientes. Actualmente, la industria ha formado un patrón de sustitución nacional, con la fotónica de silicio a la cabeza y los chips DSP, los rotores de Faraday y los chips EML acelerando su desarrollo.

En los próximos 1-2 años, mediante la superación de tecnologías clave para cuatro materiales fundamentales, la optimización de la distribución de la capacidad de producción de alta gama, la construcción de un ecosistema de colaboración industrial y el fortalecimiento del apoyo en políticas y talento, la cadena industrial nacional de módulos ópticos se liberará del dilema del "cuello de botella" y logrará un desarrollo de salto cualitativo, pasando de ser seguidora tecnológica a líder mundial a medida que se materialicen los avances tecnológicos y la capacidad de producción.

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