Micro LED光模块详细资料（来自微软研究院）

废话不多说，只摘抄了产业链的受益环节，正文如下：

根据微软研究团队关于 MOSAIC 产品资料，我们预计该方案若起量，Micro LED、多芯成像光纤、TIR 透镜、CMOS 传感器、Micro LED 光连接器将成为主要受益对象。

3.1. Micro LED

从“窄且快”转向“宽且慢”：MOSAIC 用上百条低速并行光通道替代少数高速通道，发送端采用直接调制的 Micro LED 阵列，接收端用 CMOS 传感器，省去激光器、ADC/DAC 与复杂 DSP/FEC 前端的大量功耗与成本。

以论文推荐的 2 Gbps/通道为基准，800G 单向需要的有效数据通道数与冗余如下（按发送端 Micro LED 数量；接收端为 CMOS 传感器阵列）：

1、最低配置（仅满足净吞吐，不含任何冗余）

数据通道：800 Gbps ÷ 2 Gbps ≈ 400 个 Micro LED。

2、加入轻量 ECC 的实用配置

采用汉明码：把 400 个数据通道按块做校验，示例参数 b=40, p=6，对应冗余通道 n=60，总计 400+60=460 个 Micro LED 方向。

3、再加热备通道（提升整链可靠性）

MOSAIC 进一步利用额外通道提升链路可靠性。该系统维护少量通道作为热备资源，当检测到某通道故障时，会立即切换至这些热备通道。

我们预测，若假设热备通道为 5%，以 460（含 ECC）+ 5% 备份（≈20）估算，推荐工程量级约 ≈480 个 Micro LED/单向；若追求更高可靠性热备通道可提升至 10-20%，可做 ≈500-550 个/单向。

小结（单向、发送端）：

最低：≈ 400 颗 Micro LED（无冗余）。

含 ECC：≈ 460 颗。

含 ECC+5% 热备：≈480 颗（根据目标 FIT 可上调到 500-550）。

以此为基础，若光模块速率升至 1.6T/3.2T，单通道/通道数量有望呈现 1-2 倍的增长。

3.2. 多芯成像光纤 多芯成像光纤已实现大规模生产并广泛应用于医疗领域（如内窥镜检查）和照明系统，但通常不用于通信领域。单根光纤可包含多达 10,000 个纤芯，这一特性至关重要，因为它能在单根光纤内实现多路 MOSAIC 通道复用，从而大幅简化封装部署流程并降低成本。

理论上可以实现每个光纤纤芯与 Micro LED 的一对一映射。但在实际设计中，考虑到纤芯资源的丰富性，单个 Micro LED 映射到多个纤芯更具优势，这种方法显著降低了对准精度要求，从而有效减少了整体系统复杂度和成本。 以下是假设的单条多芯成像光纤和 800G 光模块的关系： 1、通道规模：按 2 Gbps/通道，800 G 单向考虑冗余的情况下，至少需 460 条数据通道（3.1 Micro LED 环节提及）。 2、与成像光纤的映射关系：图 11 明确每条通道映射到多个纤芯（并非 1:1），以放宽对准；因此一根成像光纤即可承载几百通道的 800 G 阵列。 3、可计算的“容量比例”（由文中两个数值推得的上限/均值，不是设计定值）： 成像光纤纤芯数：≤10,000 个/根。 800 G（含 ECC 冗余）通道数：460 条。 理论纤芯：通道的平均容量比 ≈ 10,000 /460 ≈ 22:1 备注：论文并未给出固定的每通道用几颗纤芯，仅说明一通道映射多个纤芯以放宽对准；22.1 是依据单纤最多 1 万纤芯与 800 G 需 460 通道两项假定数字计算出的容量上限平均值，用于量级判断。

3.3. TIR 透镜 与传统激光器相比，使用 Micro LED 的一个主要缺点是前者属于朗伯发射体。如图 12（左）所示，它们的光线呈半球形发散，而非像激光那样形成准直光斑。这导致在不牺牲耦合效率的前提下，光线更难耦合进光纤。此外，在多通道配置中，朗伯光束的形态可能导致通道间串扰，因为单个 Micro LED 发出的光可能耦合至阵列中的相邻通道。 为解决这一问题，可以通过标准微透镜阵列，提升耦合效率，但仍无法捕获大部分光线。因此，微软团队开发了一种基于全内反射（TIR）原理的新型定制透镜设计。TIR 透镜在功能上类似于手电筒中使用的透镜，采用双组件微光学设计（如图 12 右所示）。该设计能将光线约束在透镜内部，耦合效率比 MLA 高出 2 倍以上。这些透镜的重要特点是：尽管设计非传统，但仍兼容采用纳米压印光刻技术的晶圆级、高通量及低成本制造工艺。

以 800G 光模块为例，我们假设每数据通道用一个 TIR 透镜，各情况计算如下：

3.4. CMOS 与用于通信的红外激光器不同，Micro LED 工作在可见光波段（400nm-700nm）。这一特性具有显著优势，因为它允许使用低成本 CMOS 传感器作为接收器，类似于手机摄像头中采用的元件。 从量的角度看，我们预计一通道=一接收像素/单元（1:1）：论文中原型同时定制了 10×10 microLED 阵列与 10×10 CMOS 传感器阵列对应 100 条通道，说明在 MOSAIC 的并行架构下，接收端像素/单元数与通道数一一对应。 以 800G MOSAIC 光模块为例，各情况计算如下：

04 总结 随着主流互联带宽提升至 1.6 Tbps 及更高速率。展望未来，由于持续提升单通道带宽面临挑战，预计主流方案与 Mosaic 之间的绝对功耗差距将逐代扩大。虽然 1.6 Tbps 光链路尚未商用，但领先制造商的初步数据显示每个收发器功耗为 23-25W，相比之下， Mosaic 可通过每代倍增通道数量实现更高传输速率，这将使单个收发器功耗降至 10.6 瓦。事实上，随着 Micro LED 技术进一步成熟，预期未来还能实现更低的功耗水平。 基于论文，我们得出 MOSAIC 的主要增量为 Micro LED、多芯成像光纤、TIR 透镜、CMOS等环节。

$华灿光电(SZ300323)$ （京东方子公司，Microled已经送样，A股进度最快）

$兆驰股份(SZ002429)$ （microled龙头之一，网传与美国Avicena有合作。）

$欧菲光(SZ002456)$ （参股子公司迈得特主营定制化透镜，光通信、光模块是应用领域之一）