EML芯片：光通信与人工智能融合的技术引擎

电子发烧友网报道（文/李弯弯）2025年，全球光通信产业迎来技术迭代的关键节点。泽达半导体宣布实现100G PAM4 EML芯片量产，标志着中国在高速光模块核心器件领域突破海外垄断。与此同时，华工科技光电子研创园一期项目投产，规划年产4000万只800G/1.6T光模块，其中EML芯片作为核心组件，其性能直接决定光模块的传输效率与成本。

在人工智能算力需求指数级增长的背景下，EML芯片正从单一的光通信器件演变为AI基础设施的关键支撑，其技术突破与市场格局的变化深刻影响着全球数据传输的未来。

EML芯片的技术内核与AI场景适配

EML（电吸收调制激光器）芯片通过单片集成激光二极管与电吸收调制器，实现了光信号的纳米级超高速开关。其核心优势在于高速调制、低啁啾与高集成度：调制速度可达40Gbps以上，啁啾系数低于传统直接调制激光器（DML），支持10公里以上中长距离传输，且单芯片结构使光模块体积缩小40%。例如，斑岩光子研发的差分驱动EML芯片，通过省略外置驱动芯片，将功耗降低30%，已应用于阿里云数据中心短距传输场景。

在AI算力集群中，EML芯片的价值更为凸显。800G/1.6T光模块需同时满足低时延、高带宽与低功耗需求，而EML芯片的调制带宽超过50GHz，可支持单波200G传输，显著提升GPU互联效率。以华工正源的1.6T硅光模块为例，其内置的EML芯片通过三维集成技术，将空间利用率提升50%，单模块功耗降低28W，直接降低了AI训练集群的电力成本。此外，EML芯片的波长稳定性优于硅光方案，在跨省骨干网传输中可提升60%的传输距离，降低40%的单比特成本。

技术突破的背后是材料与工艺的创新。泽达半导体采用单脊波导结构与单对接再生生长技术，简化了传统EML的制造流程，使3英寸晶圆良率提升至92%，3dB带宽达54GHz，TDECQ（传输色散眼图闭合代价）低于3.0dB，完全符合IEEE标准。而长光华芯发布的200G EML芯片，通过优化InGaAsP多量子阱带隙，在25°C至70°C工作温度范围内保持性能稳定，填补了国内高速EML芯片的空白。

市场格局重塑：国产替代与生态竞争

全球EML芯片市场呈现“日美主导、中国突围”的格局。2024年，全球EML激光芯片市场规模达37.1亿元，中国市场规模为12.0亿元，预计2030年将增长至74.12亿元，年复合增长率12.23%。日本三菱电机、美国Lumentum与芬兰Hisilicon占据高端市场，而中国厂商正通过“技术突破+生态协同”实现反超。例如，源杰科技凭借25G EML芯片量产能力，获得华为与英特尔订单，其100G EML芯片已进入800G光模块供应链。

国产替代的驱动力来自两方面：一是政策支持，国家“东数西算”工程推动低功耗光模块需求，硅光与EML技术均获得专项基金；二是产业链协同，华工科技通过投资云岭光电，实现了25G至100G光芯片的自主可控，将交付周期从数月压缩至数周，成本降至原来的1/5。2025年，国内EML芯片产能扩张显著，斑岩光子晶圆良率达92%，预计三季度供应紧张局面将缓解。

然而，挑战依然存在。EML芯片成本高昂，单颗100G芯片成本超50美元，且依赖磷化铟（InP）等稀缺材料，日本住友电工垄断全球90%的InP供应，地缘冲突可能导致价格波动。此外，硅光技术的崛起对EML形成冲击：2025年，硅光在800G模块中的占比将从15%提升至40%，1.6T模块中占比达80%。对此，中国厂商的应对策略包括：开发全集成方案（减少80%外围器件）、布局车用激光雷达等新兴市场（海外厂商如Lumentum已转向该领域），以及通过生态协同提升竞争力（如华为与源杰科技的技术合作）。

写在最后

人工智能的发展正在重塑EML芯片的技术路径。一方面，AI算力需求推动光模块向3.2T甚至6.4T演进，EML芯片需进一步提升调制速度与集成度；另一方面，CPO（共封装光学）技术的成熟可能改变光模块形态，EML芯片需与硅光、薄膜铌酸锂（TFLN）等材料融合，以适应液冷散热与高密度互联需求。例如，天孚通信的1.6T光引擎订单增长50%，其核心组件正是EML与硅光的混合集成方案。

中国EML产业已从“技术突破”迈向“生态重构”。通过补链强链，华工科技培育了40余家链上企业，形成从芯片到模块的完整供应链；通过国际标准制定，源杰科技与斑岩光子正参与IEEE EML芯片测试规范修订，提升中国厂商的话语权。在算力基建浪潮中，国产EML芯片已实现从跟跑到领跑的跨越，其未来不仅是光通信的“隐形冠军”，更将成为AI时代数据高速公路的“基石”。

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