光模块
// OPTICAL TRANSCEIVER · 800G OSFP · 1.6T-CAPABLE
光模块的发送端有两种互斥的技术路线——一台模块只会选一条，BOM 构成完全不同。这是投研最关键的判断点：选 EML 路线还是硅光路线，决定了上游买谁的货。
反向：APD/PIN→TIA→DSP
CW：源杰（CW 龙头）/ 长光华芯
三种调制器深度对比（EML · 硅光 · TFLN）
调制器是光模块"用电改光"的核心器件——光源提供恒定亮度，调制器才决定每秒能往光里"印"多少比特。三条路线在物理机理 / 速率上限 / 集成度 / 产业链上完全不同，是判断光模块代际演进的最关键变量。
| 维度 | EML 直调 | 硅光（SiPh + CW） | TFLN 薄膜铌酸锂 |
|---|---|---|---|
| 调制方式 | 直接调制（电流直接改变激光功率） | 外调制（CW 提光，硅基 MZ 调制器调相位 / 强度） | 外调制（CW 提光，铌酸锂晶体电光效应调相位） |
| 调制带宽 | ~50-70 GHz | ~50-70 GHz（受硅折射率限制） | >100 GHz（物理墙打破） |
| 半波电压 Vπ | — | ~3-5 V | ~2 V（低 Vπ 省 Driver 功耗） |
| 速率覆盖 | 100G / 400G / 800G 主流 / 1.6T 短距 | 800G LR / 1.6T 起主流 / 3.2T 必备 / CPO/NPO 唯一 | 1.6T 高端 / 3.2T+ / 长距相干主战场 |
| 距离 | 短距（500m – 10km） | 中长距（2km – 80km） | 长距（80km – 千 km）+ 相干主战场 |
| 集成度 | 光源 + 调制一体（最简） | PIC 全集成（调制 + 波导 + 合波 + 探测） | 当前仅"调制器"单器件，需与硅光 / InP 键合或单片集成 |
| 工艺平台 | InP 材料（NRE 高、产能受限） | CMOS 兼容（可借用半导体产线降本） | 铌酸锂晶圆 + 离子切片（晶圆稀缺、单价高） |
| 成本 | 单颗贵但单路简单；总成本因 4-8 颗 EML 偏高 | CMOS 工艺降本路径清晰；CW 部分单独算 | 当前昂贵（工艺成熟度待降本），但理论降本空间大 |
| 国内龙头 | 源杰科技 / 长光华芯 / 仕佳光子 / 光迅 | PIC：中际旭创自研 / 新易盛自研 / 华工 / 长光华芯（星钥代工）；CW：源杰 / 长光华芯 | 光库科技（核心） / 仕佳光子 / 福晶科技 / 长芯博创 |
| 典型应用 | 数通短距 800G/1.6T DR/FR | 800G LR / 1.6T+ / CPO/NPO 演进唯一 | 长距 ZR / 1.6T 高端 / 3.2T+ 相干必备 |
| 核心优势 | 技术成熟、良率高、单路集成最简单；EAM 异质集成已 demo 400G/lane（OpenLight OFC 2026） | CMOS 工艺降本路径、集成度高、3.2T+ 必需的集成底座（提供光源/探测器/波导集成）、CPO/NPO 唯一封装平台；硅基 MZ + InP 异质集成已 demo 420 Gbps/lane PAM4（Tower+Coherent OFC 2026） | 调制带宽 >100 GHz 天花板最高、长距相干唯一可行、低 Vπ 省功耗；是 400G/lane 突破的多条候选路线之一，带宽冗余最大 |
| 核心劣势 | 原 EML 单路速率受限（200G/lane 后吃力）；3.2T 自身难延续；InP 产能瓶颈（英伟达 $20B 长协反映紧供给） | 需外接 CW 光源（多一颗料 + 一道键合）；原工艺硅基 MZ 带宽 ~70 GHz 撑不下去，靠 InP 异质集成 + 工艺优化才能到 400G/lane——量产能否高良率、低成本仍待验证 | 工艺成熟度尚未规模化降本、需与硅光 / InP 配套集成（键合或单片）、上游铌酸锂晶圆稀缺；不是单通道 400G 的"唯一"路径 |
| 当前市占 | 数通 800G/1.6T 短距主力（≥80% 市占） | 长距 + 高速演进；新易盛 / 旭创 1.6T 硅光主推 | 小批量切入 1.6T 高端 + 长距 ZR（光库 96/130 GBaud 调制器已供新易盛） |
| 演进定位 | 中短距速率墙后逐步被 SiPh / TFLN 替代 | 调制器演进路径：继续硅基 MZ vs 改用 TFLN（混合集成） | 替代硅基 MZ 走 200G+/lane / 替代 InP 走骨干网相干 |
三段白话总结：
- EML：当前主力——简单 + 成熟 + 良率好，用电流直接调激光功率就能传信。原 EML 单路 200G/lane 后吃力，3.2T 自身难延续；但通过 EAM 异质集成（III-V on 硅光，OpenLight OFC 2026 demo），EML 路线在 400G/lane 上也找到了新出路。InP 上游产能紧张（英伟达对 Coherent + Lumentum 各投 $20B 长协就是为锁 EML / InP 产能）
- 硅光：未来主路——CMOS 工艺好降本 + 集成度高 + CPO/NPO 唯一封装平台，且是 3.2T+ 必需的"集成底座"（光源 / 探测器 / 波导都集成在硅光 PIC 里）。原工艺硅基 MZ 带宽 ~70 GHz 撑不下去，但通过 InP 异质集成 + 工艺优化，Tower + Coherent OFC 2026 已 demo 420 Gbps/lane PAM4——硅光不是"必须借力 TFLN"，靠自家异质集成也能上 400G/lane（量产高良率低成本仍待验证）
- TFLN：下一代核心增量——调制带宽 >100 GHz 天花板最高 + 长距相干主战场 + 低 Vπ 省功耗。但 TFLN 自身只是"调制器"单器件，需要硅光或 InP 平台提供光源 / 探测器 / 波导；且不是单通道 400G 的"唯一"路径（EAM 异质 / 改进硅光 MZ 都是替代候选）。产业链不成熟（晶圆稀缺 + 集成工艺需要"键合"或单片），国内光库科技是全球稀缺玩家，96/130 GBaud 调制器已小批量供货新易盛 1.6T 相干
关键认知 · 单通道 400G 不是"谁能做"，而是"谁能高良率大批量量产 + 成本最低"：OFC 2026 已经 demo 出三条独立的 400G/lane 路线——EAM 异质集成（OpenLight）/ 硅光 MZ + InP 异质集成（Tower + Coherent，420 Gbps PAM4）/ TFLN 异质集成（OneTouch），加上 Coherent InP 调制器阵列前瞻 CPO。Broadcom Taurus 3nm 400G/lane DSP（BCM83640）OFC 26-03 已量产，模块端商用预期 12-18 个月内（2027 H1-H2）。EML / 硅光 / TFLN 三者是协同 + 平行候选关系——谁先在良率 + 成本 + 工艺成熟度上跑赢谁就拿下主流，TFLN 的带宽冗余是长期优势但不是短期"必需"。
OFC 2026 单通道 400G 多路线 demo 实景
OFC 2026（2026-03 月）成为单通道 400G 真正"破墙"的节点——三条主流路线 + DSP 端全部端出实物 demo：
| 厂商 | 路线 / 物料层 | 产品 | 进度 |
|---|---|---|---|
| Broadcom | DSP（已量产） | Taurus BCM83640 3nm 400G/lane PAM4 DSP，明确支持互通 400G EML + PD | OFC 26-03 已量产（唯一商用件） |
| Eoptolink | 系统级模块（4×400G PAM4） | 1.6T DR4 OSFP transceiver，用 Broadcom Taurus DSP（8:4 PAM4 桥接 8×200G 电 → 4×400G 光） | OFC 2026 demo |
| Tower Semi + Coherent | 改进硅光 MZ + InP 激光器异质集成 | 420 Gbps/lane PAM4 硅光器件，Tower production-ready 硅光工艺 + Coherent InP 激光器 | OFC 2026 demo（器件级，"production-ready"工艺） |
| OpenLight | EAM 异质集成（III-V on 硅光） | 400G/lane EA 调制器 + flip-chip 共封装 driver；III-V 异质集成硅光平台 | OFC 2026 demo（器件级） |
| Coherent | InP 调制器阵列（前瞻 CPO） | 400G/lane InP 调制器阵列，面向 6.4T+ CPO | OFC 2026 demo（器件级） |
| OneTouch Technology | TFLN 硅光异质集成 | 单波长 400G/lane 薄膜铌酸锂调制器异质集成在硅光平台 | OFC 2026 demo（器件级） |
量产时间表：上述模块级商用预期 12-18 个月内（2027 H1-H2）；当前 1.6T 量产主流仍是 8×200G/lane（Hyper Photonix 1.6T 硅光 Q2 2026 量产，200G/lane 路径）。
投研含义： - ① 单通道 400G 不是被某一条路线垄断 —— EML/EAM 异质、硅光 MZ 异质、TFLN 三条独立路径同时跑通 demo，最终量产路线看良率 + 成本 + 工艺成熟度比拼 - ② DSP 端先于模块端量产 —— Broadcom Taurus 400G/lane DSP 已商用，意味着模块端瓶颈不在 DSP 而在调制器良率 + InP / 硅光产能 - ③ 2026-Q3 ~ 2027-Q2 是关键窗口期 —— 哪家率先把 demo 转为高良率小批量供货，将拿到 1.6T 4×400G 后续 design-in 优势 - ④ 国内厂商节奏 —— 光库科技 TFLN 96/130 GBaud（接近 400G/lane）已小批量；硅光 MZ 异质国内仍依赖海外代工（Tower、TSMC）
400G/lane 主流路线之争 · 技术可行性判断
市场最关心的问题：未来 400G/lane 谁会成为主流？四篇近期技术综述（OpenLight InP EAM / 腾讯+McGill TFLN BW-MZM / Ciena+Keysight+Coherent 综合对比 / 张江硅光 MRM）已经把三条路线的技术验证清单都跑通了。结论：三条路线都已 demo 单通道 400G+，胜负不在"能不能做"而在量产时点 + 成本 + 良率。
关键性能指标横向对比（多源综合，截至 2026-05）：
| 维度 | TFLN | InP（EML / EAM） | 硅光（MZM / MRM） |
|---|---|---|---|
| 3dB 带宽 | 110 GHz | 100 GHz | 90 GHz（MZM 重掺杂改进版） / 67 GHz（普通 MRM） |
| 驱动电压 Vπ | <1V（部分版本 2.2V 差分） | 1.5V | <1V（低 Vpp 限带宽）/ 3V（90 GHz 高带宽 MZM） |
| 插入损耗 | 0.02 dB/mm（最低） | 0.5 dB/mm | 较大（具体路线异） |
| 产业成熟度 | 开发中（异质集成路线） | 量产中（200G EML 5000 小时高温寿命验证） | 12 英寸 CMOS 已量产，但 400G/lane 仍在研 |
| 集成度 | 异质集成（需键合到硅光 / InP 底座） | InP 激光器原生集成（最简） | 硅光平台 PIC 全集成 |
| 代表 demo | 腾讯+McGill 225 GBaud PAM4 448 Gbps @ 2km | OpenLight EAM PAM4 340 Gb/s / Coherent 2026-27 400G 差分 EML 原型 | 张江 155 GBaud PAM6 400 Gbps，EO 带宽 >110 GHz |
三条路线的真实演进节奏：
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InP EML / EAM 路线：短期赢面最大——产业链最成熟（5000 小时高温寿命验证），Coherent 2025 年推 200G 差分 EML、2026-27 推 400G 差分 EML 原型，OpenLight InP EAM + 硅波导异质集成已 demo PAM4 340 Gb/s / PAM6 375 Gb/s。短板：单 EML 速率上限 + InP 产能受限（英伟达 $20B 长协）
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硅光路线：分为两支
- 硅光 MRM（微环）：张江实验室 12 英寸 CMOS 平台首次实现 155 GBaud PAM6 单波 400 Gbps，EO 带宽 >110 GHz；CMOS 量产成本优势最大，CPO/NPO 必备底座
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硅光 MZM（重掺杂窄沟槽）：带宽改进到 90 GHz，但低 Vpp 限制要平衡。Tower + Coherent OFC 2026 demo 420 Gbps/lane PAM4 是这条线代表
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TFLN 路线：性能最强但产业链最新——腾讯+McGill TFLN BW-MZM 已 demo 225 GBaud PAM4 = 448 Gbps @ 2km / DP-16-QAM 800 Gbps @ 10km，相干功耗 -23% / IM-DD 功耗 -30%。关键节点：Coherent 硅光-TFLN 异质集成平台 2024 Q4 ready——这是 TFLN 真正进入主流量产路径的标志
关于"谁会成为 400G/lane 主流"的可行性判断（多源综合，避免单一断语）：
| 时间段 | 主流候选 | 依据 |
|---|---|---|
| 2025-2026（短期） | InP EML / EAM 占主流 | 产业链最成熟、Coherent 商用节奏明确、寿命验证完整 |
| 2026-2028（中期） | 异质集成成为方向——两条并行：硅光 MZM + InP 异质 / 硅光 + TFLN 异质 | OFC 2026 demo 都验证可行；Coherent 硅光-TFLN 异质 2024 Q4 ready |
| 2028+（长期） | 硅光底座 + TFLN 调制器混合集成有 IM-DD 和相干"通吃"潜力 | TFLN 带宽冗余最大；硅光提供集成底座；但量产规模化时点目前未明 |
核心认知： 1. 多技术协同 > 单一胜者——这是产业的普遍判断。Coherent 同时押注 200G EML（已量产）+ 硅光-TFLN 异质（2024 Q4 ready），就是典型"两条腿"策略 2. InP EML 短期不会被替代——5000 小时高温寿命 + Coherent 明确商用节奏使它在 1-2 年内仍是主力。"硅光 / TFLN 替代 EML"是个 3-5 年的过程，不是 1 年 3. 硅光 + TFLN 异质集成可能是 3.2T+ 的"最终方案"——硅光提供集成底座（CMOS 量产 + 光源 + 探测器 + 波导集成）+ TFLN 提供带宽冗余调制器。但 OFC 2026 demo 的"production-ready"硅光 MZM 异质集成（Tower+Coherent）也很可能直接接管，不一定要换成 TFLN 4. PAM6/PAM8 路径已被否定——多源文献明确"SNR 提升无法抵消调制阶数增加的代价"，PAM4 是 400G/lane 最优调制阶数
判断时需注意的不确定性：以上量产时点（2025 / 2026-27 / 2028+）均来自厂商公开 roadmap 与近期论文 demo 数据；实际量产受良率攀升 + 成本下降 + 上游 InP / 铌酸锂晶圆产能 三因素影响，可能前后各浮动 6-12 个月。投研跟踪应锁定：① Coherent 200G/400G 差分 EML 季度交付节奏；② 硅光-TFLN 异质集成 design-win 名单（中际旭创 / 新易盛 / 光迅采用情况）；③ 国内光库 130 GBaud TFLN 调制器订单兑现。
产业链投资视角（三阶段路径）
| 阶段 | 时点 | 主线 | 受益标的 |
|---|---|---|---|
| 短期 | 25-26 | EML（含 EAM 异质）+ 硅光 PIC 并行 | 源杰科技 / 长光华芯 / 中际旭创 / 新易盛 |
| 中期 | 26-27 | 单通道 400G 多路线竞速 demo → 量产；TFLN 小批量切入 1.6T 高端 + 800ZR/ZR+ 相干 | 光库科技 / 福晶科技 核心受益；旭创 / 新易盛 1.6T 4×400G 模块抢 design-in |
| 长期 | 27-30 | 1.6T 4×400G 量产爬坡 → 3.2T+ 启动；硅光 + TFLN / EAM 混合集成成 3.2T+ 主流 | 全产业链协同；EML 在短距继续守住但增量被 EAM 异质 / 硅光 MZ 异质共同接管 |
两条路线的 BOM 结构差异显著。下图分别展示 800G OSFP 模块在两种路线下的成本拆解（数据来源：业内访谈 + Lightcounting / Yole 估算）。
每张卡片标注所属路线：A 路线（仅 EML）/ B 路线（仅硅光+CW）/ 通用（两条路线都用）。
光模块（Optical Module / Optical Transceiver）是 AI 数据中心 / 电信网络中实现电信号 ↔ 光信号转换的核心元件。可插拔光模块（如 800G OSFP）插入交换机或服务器网卡的笼子（Cage），通过左侧光纤接口对外传输光信号、通过右侧金手指对内传输电信号。
核心功能
- 发送端：电信号 → 光信号（靠激光器 + 调制器）
- 接收端：光信号 → 电信号（靠光电探测器）
- DSP：贯穿两端，做信号编码 / 解码 / 均衡 / 纠错
- PCB + 外壳：承载所有组件 + 散热
技术路线选择决定 BOM 构成
发送端的"激光器 + 调制器"组合有两种实现方式（第 01 节详细对比）：
| 路线 | 光源 | 调制方式 | 探测器 | 速率上限 | 主导场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| PATH A · EML | EML 激光器 | EML 自带电吸收调制 | 独立 APD/PIN | 1.6T 短距 | 100G/400G/800G 主流 |
| PATH B · 硅光+CW | 外部 CW 光源 | 硅光 PIC 内调制 | 硅光 PIC 内集成 | 3.2T+ | 1.6T 起 / CPO 必备 |
EML 路线：每路一颗 EML（光源+调制器一体），结构简单，技术成熟。适合短距高速场景。
硅光路线：硅光 PIC 是"硅基集成光路"，内部用波导、马赫-曾德调制器（MZM）、光电探测器等做光路集成，但硅自身不发光——必须外接一颗 CW（连续波）DFB 激光器作为光源。优势是 CMOS 工艺降本 + 集成度高，是 1.6T 起步、CPO/NPO 必经路径。
信号链路
光模块的核心壁垒在于光路集成度、激光器性能、DSP 算法——三者决定速率上限（800G/1.6T/3.2T）和功耗。
| 厂商 | 25 全年营收 | 光模块业务占比 | 1.6T 良率 | 卡位 |
|---|---|---|---|---|
| 中际旭创 | 382 亿 | ~100% | ~95%+ | 全球第 1 / 硅光路线为主 |
| 新易盛 | 248 亿 | ~100% | ~95%+ | 全球第 3 / Meta LRO 独家 |
| 华工科技 | 143.5 亿 | 42%（联接业务 60.97 亿） | 93-95% | 多元 + 3.2T NPO 业界领先 |
| 光迅科技 | 119 亿 | ~70% | ~90% | 央企（邮科院）+ 电信主力 |
光模块正在经历封装形态级别的代际切换——同一份 BOM 内的组件位置、价值量都将重组：
- 可插拔（本图）：800G/1.6T 主流，所有组件集成在外壳内
- LPO 线性可插拔：去掉 DSP，靠 Driver/TIA 直驱（功耗减半，距离受限）
- NPO 近封装：光引擎贴近 ASIC（约 50mm 内），可插拔模块退场
- CPO 共封装：光引擎进入 ASIC 同一封装（功耗最低，2027-2028）
💡 后续 4 张信息图（CPO / LPO / NPO / OCS）将各以本图为基线对比演进。