Lumentum揭秘AI光互连：InP、VCSEL不是竞争

AI数据中心进入Scale-Up时代，光互连的竞争焦点已不只是传输速率，更是底层材料体系的选择。

在SEMICON Taiwan期间，Lumentum首席技术官（CTO）Matthew Sysak表示，磷化铟（InP）与VCSEL并非彼此取代，而是面向不同应用生态的两条技术路线。其中，InP更适合硅光、多波长DWDM等超高速光通信，而GaAs VCSEL则依托成熟供应链与大规模量产能力，成为AI数据中心、CPO及车载LiDAR等领域的重要选择。

Lumentum认为，InP最大的优势在于高速调制与多波长整合能力，因此长期都是EML（电吸收调制激光器）的核心材料，也是硅光收发器最关键的光源。公司自2008年推出40Gbps EML以来，已将产品一路演进至2025年的单通道400Gbps EML，并于2026年进一步完成差分讯号版本，开始整合至光收发器平台，为800G、1.6T乃至未来3.2T光模块铺路。

相比之下，GaAs路线的发展逻辑截然不同。VCSEL虽然最初因手机3D感测而广为人知，但Lumentum认为，其真正的价值在于成熟的制造生态。公司透露，截至目前已累计出货超过20亿个VCSEL阵列，若以单一发射器计算，总出货量已达数百亿颗，长期积累的测试、可靠性与供应链经验，将成为其切入AI Scale-Up市场的重要竞争优势。

对于业界热议的MicroLED与MicroVCSEL之争，Sysak表示，真正决定胜负的不是理论性能，而是客户部署时程与技术成熟度。目前可量产的MicroLED传输速率约为3Gbps，而VCSEL已达到32Gbps，并可进一步扩展至64Gbps，速度相差约20倍。当未来交换芯片需要在有限面积内整合数百甚至上千条光通道时，VCSEL更容易在现阶段满足高密度、高带宽的商业化需求，因此市场导入速度仍将领先。

除了追求更高速率，Lumentum也正将InP技术延伸至超高功率激光器。Sysak指出，未来CPO（共封装光学）的关键挑战之一并非光学性能，而是系统成本。如果交换芯片周围需要部署大量激光模组，不仅封装复杂度提高，也会增加散热与制造成本。因此，与其增加激光器数量，不如提升单颗激光器输出功率，以降低整体系统成本。

2025年，Lumentum推出第一代400mW超高功率InP激光器，插电效率约20%，同时具备窄线宽与低相对强度噪声（RIN）特性，可有效降低光源噪声对高速传输的影响，为未来CPO平台提供更稳定、更高效率的光源。

在带宽扩展策略上，Lumentum则提出“Wide and Slow”架构。不同于持续提升单通道速率，公司选择透过增加DWDM波长数量来扩大总带宽，以兼顾功耗与信号完整性。今年OFC展会上，Lumentum展示了16通道DWDM示范系统，利用超高功率InP激光器驱动16个波长，在约350mW光功率下仍维持窄线宽与低RIN，为下一代AI数据中心提供更高密度的光互连方案。

另一方面，GaAs路线也在持续升级。Lumentum正推动VCSEL波长由940nm逐步扩展至980nm与1060nm，其中980nm版本已针对高温、高可靠性环境完成优化，可满足数据中心与汽车应用需求；1060nm则进一步开启VCSEL与GaAs光电探测器、硅中介层甚至CPO平台直接堆叠整合的可能性。

Sysak强调，未来AI Scale-Up真正需要解决的并非单一速率，而是频宽、系统规模与机架功耗三者之间的平衡。随着单一机架可容纳的GPU数量逐渐受供电限制，超大规模AI训练势必走向多机架互连，而拥有完整GaAs发射与接收生态的VCSEL，以及以InP为核心的硅光路线，未来将共同构成AI光互连的两大主流技术体系。

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