MLA微透鏡陣列

定義

MLA（Micro-Lens Array，微透鏡陣列） 是由多個奈米級或微米級微小透鏡排列而成的光學點陣。它把高速雷射晶片（EML / VCSEL）的微發散光束精準會聚與重塑，讓光以極低插入損耗射入高密度光纖、FAU 或 SiPh 波導。

在光通訊模組與 CPO 光學引擎中，雷射、透鏡、光纖陣列與波導之間的光斑尺寸不同，若不透過 MLA 做準直、聚焦與光斑匹配，耦合效率會快速下降。因此 MLA 是決定插損表現與高通道封裝良率的關鍵對光元件。

圖解

flowchart LR
    LD["雷射晶片<br/>發散光束"] --> MLA["MLA 陣列<br/>準直 / 會聚"]
    MLA --> SPOT["光斑重塑<br/>多通道對位"]
    SPOT --> FAU["高密度光纖<br/>FAU / iFAU"]
    SPOT --> SIPH["SiPh 波導<br/>低插損耦合"]

圖說：MLA 把雷射發散光束整理成可耦合進高密度光纖或 SiPh 波導的多通道光斑。自繪示意。

技術原理

MLA 的每一顆微透鏡都對應一個光通道，負責準直、聚焦或擴束。陣列 pitch 必須與雷射陣列、光纖陣列或波導陣列一致；透鏡曲率、折射率、焦距與表面粗糙度則決定光斑大小、像差與耦合效率。

在高速光通訊中，MLA 常與 EML / VCSEL、FAU、TFF、PBS 或 SiPh grating coupler 組成自由空間光路。封裝時需控制 x / y / z 位置、角度、膠材收縮與熱膨脹。當通道數提高，任何單一通道的偏移都可能拉低整組光引擎良率。

MLA 可由晶圓級光學（WLO）、半導體黃光製程、NIL 奈米壓印或 reflow 成型製作。WLO 與 NIL 的價值在於把光學元件做成晶圓級批量製造，並與半導體封裝流程靠攏。

關鍵參數 / 判斷指標

技術瓶頸 / 風險

• 多通道一致性：每顆微透鏡的曲率、位置與焦距都要一致，否則通道間插損差異放大。
• 封裝對位良率：MLA、雷射、FAU、SiPh 波導需微米到次微米級對位，膠材與熱循環會帶來漂移。
• 製程路線競爭：WLO、NIL、reflow 與模造玻璃各有成本、解析度與材料限制。
• 規格尚在演進：CPO iFAU / D-FAU、外部光源與 SiPh 耦合架構未完全收斂，MLA 形狀與 pitch 可能跟著變動。

關鍵廠商

應用場景

• 光收發模組會聚：把雷射光束準直 / 聚焦進光纖，提高耦合效率。
• CPO FAU 對位：iFAU / D-FAU 中用 MLA 協助多通道光斑匹配。
• SiPh 波導耦合：降低雷射到矽光子波導或 grating coupler 的插損。
• CPO scale-up 與 ELS 封裝：與 技術_FBG 外部光源封裝共同構成高良率對光主戰場。

相關技術

• 技術_Micro_lens（單體微透鏡與 WLO）
• 技術_Meta-lens（超構透鏡）
• 技術_FAU（光纖陣列與 CPO 對位）
• 技術_光模組透鏡（光模組透鏡母題）
• 技術_CPO（高密度光學引擎）

供應鏈

→ 供應鏈_光通訊

來源

• 報告_產業研究_光被動元件CPO_20260500，2026-05（MLA、CPO iFAU / D-FAU、采鈺 WLO、奇景 NIL 與上詮整合）
• 分析_AI光模組透鏡_大立光潛力（大立光切入光模組透鏡與精密光學潛力）
• 技術_FAU、技術_Micro_lens、技術_Meta-lens、技術_光模組透鏡、技術_CPO
• 供應鏈_光通訊

相關頁面

• 分析_CPO光學元件全解_20260605