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光源被搬出模块之后,CW激光器成了最紧的一环

10/10 10:45
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CPO 把光引擎塞进交换芯片的封装里,顺手做了一件容易被忽略的事:把激光器赶了出去。硅光调制器可以跟着交换芯片走,磷化铟激光器不行——它怕热、怕应力、坏了还得能换,于是被单独装进一个可插拔的外置光源(ELS),用保偏光纤把光送回封装内的调制器。

这个改动看着只是挪了个位置,实际把功率要求抬了一个量级。可插拔时代一颗激光器只管自己那一个模块,70mW、100mW 就够;到了 CPO,一颗激光器要分光给多条链路。Coherent 在 ECOC 2026 上给出的结构是一个外置光源里装最多八颗超高功率(UHP)CW 激光器,每颗再分给大约四条链路。链路预算一摊薄,单颗芯片的出纤功率就得往 400mW 走,而且要在 55℃ 甚至更高的环境温度下稳住。

400mW 因此成了分水岭。它不是把 100mW 芯片简单放大四倍,而是把热、波长、可靠性和制造一致性这四件事同时推到边界上。

01、功率上去了,热先顶不住

磷化铟激光器的电光转换效率大致在三成上下,剩下的全变成热。400mW 出光意味着芯片内部要吃掉一瓦以上的废热,而外置光源盒就摆在交换机的热风通道旁边。

麻烦在于这是个正反馈:结温升高 → 效率下降 → 更多废热 → 结温再升。封装能做的只有把热阻压低——芯片贴装方式、散热路径、界面材料,每一步都得靠多物理场电热耦合仿真去抠。这也是为什么"自热—温漂—功率衰减"在产业里被当成一条链,而不是三个独立指标。

器件层面的思路是尽量提高高温下的转换效率。Coherent 在 ECOC 的技术陈述里把高输出功率、高效率、低噪声三项并列为 UHP 激光器的设计目标,逻辑很直白:效率高一点,系统功耗就少一点,而功耗是 AI 数据中心最敏感的变量。

02、波长不能漂,噪声不能涨

CW 激光器只发光不调制,但它的波长和噪声直接决定链路能不能开。硅光调制器对波长敏感,DFB 的波长随温度漂移约 0.08–0.1 nm/℃,芯片自身发热再叠一层。外置光源通常不做制冷或只做半制冷,意味着芯片要在宽温区里自己把波长锁住。

噪声是另一个硬指标。相对强度噪声(RIN)和相位噪声会直接换算成误码率劣化;激光器分给四条链路用之后,单颗的噪声预算反而更紧。这也是 Lumentum 和 Coherent 都把"低噪声"和"高功率"写在同一句话里的原因——两者互相拉扯。

03、高功率下的可靠性没有捷径

400mW 长期出光,最脆弱的是腔面。腔面光学灾变损伤(COD)阈值决定芯片能不能活过几万小时,功率密度越高、腔面越容易退化,需要在腔面做钝化和非吸收窗口,工艺窗口很窄。

结构选择也在这里分叉。掩埋异质结(BH)能同时约束载流子和光场,是做高功率 CW 的主流方案,但二次外延的掩埋生长是公认难做的工艺——业界把它当成判断一家企业是否进入第一梯队的分水岭。Coherent 在 ECOC 上明确把自家的高功率 CW 称为"high power buried heterostructure CW lasers",并强调这款产品已经在可插拔模块里每月出货数百万颗、有现场可靠性记录。

国内厂商缺的往往不是实验室里的指标,而是这份可靠性历史。批次一致性、良率爬坡、长期老化数据,只能靠时间堆。

04、真正的瓶颈在外延炉里

所有 CW 激光器厂商的脚下都是同一块地板:磷化铟产能。

Coherent CEO Jim Anderson 在 2026 年 8 月 12 日的财报电话会上讲得很直接——磷化铟仍是公司最主要的内部约束,并特意说明组装和测试产能不是瓶颈,天花板落在激光器产出上。公司 6 月季度磷化铟激光器产量同比增长约 80%,本季度末将实现内部产能同比翻倍(比原计划提前一个季度),2027 年底前还要再翻一倍以上,衬底等关键投入已经锁定;德州和瑞典的 6 英寸产线在 EML、CW 激光器和探测器上的良率都高于老的 3 英寸线,苏黎世的第三条 6 英寸线计划在 2027 年上半年投产。换成成本的语言:CFO Sherri Luther 说一片 6 英寸晶圆的产出大约是 3 英寸的四倍,成本约为一半。

Lumentum 那边的解法是买厂。2026 年 3 月它收购了原 Qorvo 位于北卡罗来纳州格林斯博罗的半导体工厂,规划成一座 24 万平方英尺、全面采用 6 英寸 InP 平台的制造基地,目前已投入运营并启动改造,专攻 CW 与 UHP 激光器,2028 年投产;加上圣何塞、卡斯韦尔,构成"三阶段 UHP 产能布局",其中约 10 亿美元来自英伟达的战略投资。

系统厂商提前锁产能本身就是对这一环稀缺性的定价:2026 年 3 月英伟达向 Lumentum 和 Coherent 各投 20 亿美元,附带数十亿美元的多年采购承诺和产能使用权。

05、Lumentum 和 Coherent:两条路线,一个客户

海外目前公开在供 400mW 级别的只有两家,路线不同。

Lumentum 走 DFB+SOA 集成——DFB 负责产生窄线宽、低噪声的种子光,SOA 负责把功率放大到 400mW 以上。好处是种子源和功率级可以分别优化,代价是芯片面积变大,单片晶圆产出被 SOA 吃掉一块,产能爬坡跟着受限。它是最早实现 UHP CW 出货的一家;管理层在 2026 年 7 月的沟通会上否认了 CPO 交付延期的传闻,称已向英伟达正常供货,UHP 激光器出货量将在 2026 财年第四季度迎来明确拐点,2027 年大幅放量。

Coherent 走单片大功率 DFB,靠掩埋异质结结构直接在单颗芯片上做高功率,配合 6 英寸 InP 平台。它 2025 年 9 月就送出了 55℃ 下超过 400mW 的样品;2026 年 9 月 21 日发布 PhotonLink 平台,把 InP 激光器、VCSEL 阵列、硅光、隔离器、特种光纤和探测器打包成外置光源;UHP CW 的量产与 CPO 初始生产都定在 2026 年第四季度,收入从 12 月所在的那个财季开始爬坡。公司称 CPO 和 NPO 各有超过十个客户项目,锚定客户是英伟达。

Broadcom 是名单外的第三家——它自研激光器,Tomahawk 6 交换机用可现场更换的 ELSFP 光源模块,但没公开芯片来自谁。

06、国内的进度条:批量出货与验证中

国内厂商的公开口径大体停在"验证"这一档,但各自的站位差别不小。

源杰科技的 70mW、100mW CW 激光器已经大批量交付,2026 年上半年营收 9.25 亿元、同比增长 351.40%,归母净利润 6.07 亿元、同比增长 1212.20%,数据中心收入 7.74 亿元。但高功率档另算:公司在 8 月 30 日的交流口径里明确,120mW、300mW、400mW CW 激光器芯片正在结合客户需求推进产品验证与研发。也就是说,已经兑现的利润来自可插拔硅光模块用的通用档,CPO/NPO 专属的高功率型号还在客户手里跑。产能同步在铺:8 月公告拟投 42.68 亿元建源杰半导体科技产业园。

仕佳光子走得更快一点。2026 年半年报写明,数据中心用硅光配套非控温 100mW CW DFB 激光器已实现批量出货,商温 400mW CW DFB 激光器实现小批量出货。8 月 4 日公司在互动平台进一步表示,400mW 产品主要面向数据中心,目前已小批量出货,同时推进多家客户送样验证导入。公司还拟募资不超过 28 亿元,其中 14.56 亿元投向 CW 激光器芯片及 COC 产业化。

三安光电是这一档里产品面最宽的一家。公司官网披露,70mW 至 200mW 全功率段的 BH 结构 CW 激光器芯片已完成客户验证并批量出货;面向 3.2T 光交换机的 400mW 高功率 CW 芯片研发稳步推进,计划 2026 年第四季度送样、2027 年第一季度批量交付。同期 100G EML 批量出货、200G EML 完成可靠性测试并启动送样,850nm 100G PAM4 VCSEL 稳定量产。产能方面,现有光芯片月产能 2750 片,规划提升至 4500 片,扩产设备 2026 年第四季度进厂。

海信旗下的纳真科技则是另一条路径。招股书披露,其 75mW 大功率 CW-DFB 激光器芯片于 2026 年第一季度全面实现规模化量产外销,光芯片业务毛利率由 2025 年的 32.7% 提升至 2026 年上半年的 40.7%;正在开发 150mW 和 400mW 的 CW-DFB 激光器芯片。它的特点是全链条——光芯片设计制造、光模块封装集成到光终端交付一体,自产芯片直接供自产光模块,已实现支持 NPO 及 CPO 技术的 ELSFP 光源模块初期商业化,并交付 3.2T NPO 光引擎样品。公司 2026 年 9 月在香港上市。

光迅科技的 CW 激光器同样是"低端在交付、高端在验证"的结构:70mW、100mW CW 大批量稳定交付,主要适配 800G 硅光模块外置光源;120mW/300mW/400mW 高功率 CW 处于客户验证阶段,计划 2026 年下半年送样。公司投资约 67.5 亿元布局高速 VCSEL、硅光集成芯片与 EML 技术,覆盖 800G/1.6T/3.2T,大规模产能释放落在 2028 年。

从电视 ODM 和 LED 跨界进来的兆驰股份处在更靠后的位置。2026 年半年报披露,其应用于电信网络的 25G 以下 DFB 光芯片已量产并批量出货,应用于数据中心的 70/100/200mW CW DFB 芯片已进入测试验证阶段。它的打法是利用原有 20 台可兼容 LED 砷化镓与激光芯片生产的 MOCVD 设备,增补后段设备建成激光芯片产线,并在两者之间灵活调配产能。大功率系列 CW DFB 与 50G EML 目前仍在研发推进中,400mW 档位没有公开时间表,暂时进不了这张统计表的出货栏。

把这几家放在一起看,国内的共同处境很清楚:实验室指标在逼近,量产可靠性数据还在积累,良率和批次稳定性处于爬坡期,而磷化铟衬底、MOCVD 机台和 6 英寸工艺的扩张周期都以年计。

07、剩下的问题是什么时候不缺

Coherent 的 UHP CW 量产和首批 CPO 收入都定在那个时候,Lumentum 的出货拐点也在同一区间。海外的量产一旦落地,400mW 的价格曲线和国内厂商的验证周期都会被重新定价。

对国内厂商来说,这一档的窗口不在技术验证能不能过,而在验证通过后能不能把良率和产能同时拉起来。三安把 400mW 的送样定在 2026 年第四季度,恰好与 Coherent 的量产节点重合——这个巧合本身说明,真正的比赛不在谁能点亮 400mW,而在谁能把它稳定地、一批一批地交出去。

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