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AI算力狂飆：光互聯成為“必選項”
AI算力的爆發將光互聯推到了舞臺中央。800G光模塊批量上量，1.6T已開啟出貨，CPO也在英偉達Spectrum-X/Quantum-X的推動下加速商用。
需求端的拉動力度前所未有。2026年下半年即將量產的GPU，其單條25mm邊緣的接口帶寬將達到雙向各14.4Tb/s。到2032年，這一數字還將繼續攀升。傳統銅基高速輸入輸出技術正逼近物理極限，功耗墻與帶寬墻的雙重制約使其難以支撐224Gbps及以上速率的規模化部署。光，成為唯一的出路，但傳統硅光子技術的短板正在暴露——尺寸降不下來、帶寬上不去、功耗壓不下去。
硅光調制器的“天花板”：物理極限在哪里
問題的核心出在電光調制器上。調制器是光通信鏈路的“心臟”，直接決定帶寬、功耗與集成度的天花板。純硅天生缺乏線性電光效應（Pockels效應），只能依賴載流子色散機制來調制光信號。這種“妥協”帶來了難以克服的光吸收損耗、有限的帶寬以及高昂的驅動電壓。由于等離子體色散效應的物理機制，傳統硅基高效調制器的調制效率與損耗正相關，這限制了硅基調制器的進一步發展。
此外，受衍射極限及“調制效率-帶寬-光損耗”制衡關系的影響，主流硅光調制器器件長度達3000至5000微米，工作帶寬僅60GHz左右。龐大的器件尺寸占用封裝與芯片的寶貴空間，帶寬天花板明顯。這些物理限制使得純硅調制器難以同時滿足未來3.2T及以上光模塊、CPO以及片上/板級光I/O的需求。因此，研究方向已經開始轉向其他異質材料。
薄膜鈮酸鋰：3.2T時代的“性能之王”
在硅光觸頂的背景下，薄膜鈮酸鋰（TFLN）異軍突起。憑借超高電光系數與實測110GHz+帶寬，薄膜鈮酸鋰成為實現單波400G唯一具備工程可行性的“性能引擎”。
鈮酸鋰具有顯著的線性電光效應（Pockels效應），電光帶寬和插損的物理性能天花板遠高于硅光調制器。商用薄膜鈮酸鋰調制器已將3dB帶寬推到110GHz以上，實驗室實測已達170GHz+。功耗比磷化銦調制器低30%至50%。2026年3月，國家信息光電子創新中心發布了業內首款170GHz鈮酸鋰薄膜電光調制器，為3.2T一代的高速傳輸提前備好了“彈藥”。
業內調研顯示，薄膜鈮酸鋰調制器芯片需求從2025年15到20萬顆，預計2026年飆升至50到60萬顆，翻了三倍。一個3.2T光模塊配一顆。蘇州易纜微已成功推出適用于3.2T光模塊的單波400Gbps光芯片。時間線也很清晰：2026年全年3.2T進行中樣測試認證，預計2027年上半年開始小批量投放。
但薄膜鈮酸鋰并非沒有短板。鈮酸鋰與標準CMOS制造工藝不兼容，鋰元素會對硅晶圓廠造成污染，嚴重限制了其電路復雜度和生產規模。當前薄膜鈮酸鋰調制器良率僅約20%，芯片成本約為硅光的7倍。2026年全球8英寸薄膜鈮酸鋰晶圓年需求達50萬片，有效供給僅30萬片，缺口超40%。頭部廠商交期已排滿至2027年。
下一代光調制技術的“軍備競賽”
除了薄膜鈮酸鋰，多條技術路線正在同步推進：鈦酸鋇（BTO）憑借電光系數較鈮酸鋰高一個數量級的優勢，可實現亞伏級驅動電壓與百GHz級帶寬。2026年OFC上，麥吉爾大學展示了基于BTO的448G PAM4硅光異質集成芯片，6dB電光帶寬達105GHz。La Luce Cristallina也宣布其200毫米鈦酸鋇晶圓的測試版已面向客戶推出。
等離子體激元（Plasmonics）：1THz的終極突破。 Marvell研究人員利用等離子體效應，將硅光調制器尺寸縮短300至500倍至約10微米，帶寬突破1THz，較現有60GHz提升超10倍。該技術有望支持3.2T以上光模塊，并已在2026年交付含等離子體收發器的400G/lane高速樣品。Polariton Technologies的等離子體調制器3dB帶寬已達997GHz，6dB帶寬突破1THz閾值。
電光聚合物等其他路線也在推進。Lightwave Logic與Tower Semiconductor合作，在2026年開展多次工程流片，驗證低功耗200G和400G調制器架構。但除了薄膜鈮酸鋰，多數新技術仍處于工程驗證階段，距離規模商用尚有距離。
CPO的進階之路調制器是關鍵
CPO（共封裝光學）將光引擎與交換芯片或GPU通過先進封裝集成在同一基板內，把高速電信號傳輸限制在毫米級范圍內。相較傳統可插拔方案，CPO功耗可降低40%以上，帶寬提升3倍，延遲縮短50%。
2026年，成為CPO商業化元年。 臺積電COUPE平臺預計2026年進入量產，代表CPO正式從實驗室走向商業化。臺積電與英偉達、博通等全球科技公司合作，主導硅光子學標準生態。臺積電計劃到2028年將其光子集成電路產能擴大30倍，達到每月至少2.5萬片晶圓。以此推算，年化PIC產出將從目前的400萬顆飆升至近1.94億顆。
但是，CPO的進階高度取決于光調制器。 CPO對器件的帶寬、功耗、集成度要求極高。薄膜鈮酸鋰具備高帶寬、低損耗、高線性度等優勢，與CPO技術發展方向高度適配。蘇州易纜微的硅光異質集成薄膜鈮酸鋰技術平臺，已被視為實現數據中心1.6T/3.2T集成光模塊和CPO的核心技術。光庫科技也開發了新一代薄膜鈮酸鋰光子集成技術，在1.6T/3.2T CPO里的帶寬、功耗、信號完整性方面具有顯著優勢。
TrendForce數據顯示，2026年CPO在AI數據中心光通信模塊中滲透率僅約0.5%，但預計到2030年將提升至35%。從產業節奏看，2026年Scale out場景率先落地，2027-2028年有望向Scale up場景延伸，后者市場空間比前者大出數個數量級。
結語
2026年，CPO剛剛邁出商用的第一步，而下一代光調制技術的競賽已經鳴槍。無論是薄膜鈮酸鋰的產能爬坡、BTO的異質集成突破，還是等離子體激元的產業化試探，每一條技術路線都在為同一個目標沖刺，讓光真正成為AI算力互聯的底層語言。
網絡援引：
證券之星：《德科立：薄膜鈮酸鋰技術不僅服務于1.6T產品，更是公司面向下一代3.2T光模塊的戰略性技術布局》
訊石光通訊網：《清華團隊打破硅基BTO薄膜制造壁壘，攻克下一代AI光互聯超級基座》
同花順：《安孚科技：蘇州易纜微已向國內外多家主流光模塊廠商送樣測試》
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