AI光互联：芯片层的三国演义(InP/SiPhi/TFLN)
在AI光互联领域，光纤传输的损耗特性直接决定了核心波段的选择，而三大核心功能部件（光源、调制/探测、光路）的技术路线，更是主导着光模块乃至整个光通信系统的发展方向。本文将聚焦InP、SiPhi、TFLN三大关键技术，拆解其在各环节的优势、短板及产业落地进展，厘清AI光互联的底层技术逻辑。(VCSEL 是DML调制，有三个天生问题：啁啾大、带宽窄、非线性严重，必须用高性能 DSP 做均衡、FFE、DFE、CDR 补偿，才能跑 200G PAM4；温度每升高 1℃，性能掉一截，高温下波长漂移、功率下降、带宽缩水、误码飙升等等，在产业界没有规模量产前，暂时不讨论VCSEL路线)
基础知识：光纤传输的核心低损耗波段
光信号在光纤中传输时，损耗是影响传输距离和速率的关键瓶颈，目前行业公认的两大低损耗波段的，也是AI光互联的主流应用波段，具体范围如下：
O波段：1260–1360 nm，损耗较低且适配中短距传输场景，在部分低速光互联场景仍有应用；
C波段：1530–1565 nm，损耗最低（接近光纤传输的理论损耗极限），是高速、长距AI光互联（如数据中心跨集群互联、骨干网传输）的核心首选波段。
光通信三大核心功能部件
任何一套光引擎，都离不开“光源、调制/探测、光路”三大核心部件，三大部件的技术选型，直接决定了光模块的速率、成本、可靠性和量产能力，InP、SiPhi、TFLN的竞争与配合，也主要围绕这三大环节展开。
（一）光源
光源是光通信系统的“信号发射端”，核心要求是能覆盖上述两大低损耗波段、发光效率高、调制速度快，且具备量产可行性。而在所有材料体系中，只有InP（磷化铟）基材料能满足全部核心需求，具体优势及其他材料的短板对比的如下：
InP 基材料：唯一能同时覆盖O波段和C波段的光源材料，且具备三大核心优势——直接发光效率高，无需额外转换环节；高速调制性能优异，能适配百G级及以上高速传输需求；可实现单片集成激光器+调制器（即EML，电吸收调制激光器），技术成熟、可靠性强，且已实现大规模量产，是高速光模块的核心支撑。
现代高速光模块，99%离不开InP材料体系（30米内，100G/通道，850nm的 GaAs VCSEL），其在光源环节的核心地位，由物理特性决定，目前无任何可替代材料。
（二）调制/探测
调制/探测是光信号的“转换枢纽”——调制器负责将电信号转换为光信号并加载信息，探测器负责将传输后的光信号转换回电信号，核心需求是速率高、信号失真小、适配自身技术路线的集成需求。InP、SiPhi、TFLN在此环节各有定位，具体落地进展如下：
1. InP（磷化铟）：主流量产路线，覆盖中高端全场景
InP不仅是最优光源材料，也是调制/探测环节的理想技术方案，目前行业内大规模量产的400G/800G（100G/通道）、1.6T（200G/通道）光模块，主流均采用InP基EML光芯片（集成光源+调制器），技术成熟度和量产稳定性最高。
更关键的是，400G/通道的InP基EML芯片已完成研发，目前进入小规模测试阶段，预计2026年底实现量产，核心参与企业包括Coherent、Lumentum、东山精密等行业龙头，将支撑下一代3.2T及以上高速光模块的落地。
InP在AI光互联提供三个核心器件：
EML光芯片（800G、1.6T、3.2T光模块）；
CW-DFB激光器（硅光唯一的光源路线）；
EAM芯片（400G/λ硅光异质集成的首选器件）；
2. SiPhi（硅光）：中低速适配性强，高速面临瓶颈
SiPhi在中低速场景（100G、200G/通道）具备显著优势，采用MZM（马赫-曾德尔调制器）或MRM（微环调制器）方案，最大亮点是天然能与硅光体系的其他部件（如无源波导、AWG等）集成，契合“集成化、小型化”的发展趋势，成本优势逐步凸显。
但短板也十分明显：当速率提升至400G/通道及以上时，SiPhi的调制难度急剧增加，信号失真风险上升，目前并非业界主流方案，需通过异质集成（与InP等材料结合）才能突破速率瓶颈，适配高端场景。
3. TFLN（薄膜铌酸锂）：高端场景潜力大，成本与工艺是短板
TFLN（薄膜铌酸锂）是调制器领域的“后起之秀”，核心优势极为突出：零啁啾/低啁啾特性，能有效减少信号失真，传输质量更干净；带宽轻松突破100GHz，是400G/通道及以上高端高速场景的理想调制器方案，适配下一代超高速光互联需求。
但其局限性也制约了量产落地：工艺路线较新，尚未实现大规模量产，导致成本居高不下；且自身不具备发光能力，需要外耦合激光（依赖InP等光源），集成复杂度高于InP方案。
产业竞争格局
目前行业内的技术路线选择呈现明显的“龙头主导主流，初创企业布局高端”的格局：
四大巨头（博通、东山精密、Coherent、Lumentum）均将“InP EAM与硅光异质集成”作为400G/通道场景的首选方案，兼顾成熟度、速率和集成需求；
众多初创企业则聚焦TFLN与硅光的异质集成，主打高端超高速场景，试图在调制器领域实现差异化突破。
各速率场景主流调制方案汇总：
100G/通道：VCSEL（低速短距）、InP EML（中长距主流）、SiPhi（集成化场景）；
200G/通道：InP EML（主流）、SiPhi（中短距和NPO/CPO集成场景）；
400G/通道：InP EML（当前主流）、InP EAM+SiPhi（异质集成方案）、TFLN+SiPhi（高端潜力方案）。
（三）光路：SiPhi 主导集成，承担“连接枢纽”核心角色
光路是光通信系统的“信号传输通道”，核心需求是能将光源、调制器、探测器、AWG（阵列波导光栅）、光衰减器等几十个有源、无源器件高效连接，实现信号的低损耗传输和灵活分配，而硅基材料是目前最理想的集成平台。
可以通俗地将SiPhi（硅光）理解为光通信系统的“埋阻埋容PCB电路板”——它本身不直接承担光源、高速调制的核心功能（>200Gbps），但能为所有元器件提供一个标准化、高集成度的承载平台，将各个分散的部件集成在一起，大幅缩小光模块体积、降低互联损耗、提升系统稳定性。比如中际旭创的硅光芯片并非简单的MZM调制器，而是大量无源器件的集成。
这也是SiPhi的长期核心价值所在：它不是某一个部件的替代者，而是整个光通信系统“集成化升级”的核心载体，承载InP、TFLN功能器件，共同支撑AI光互联的规模化发展。
综上所述，InP、SiPhi、TFLN三套体系“互补集成”而非“相互替代”，下面用表格对比：
综合三大部件的技术特性和产业进展，AI光互联的底层技术路线已明确：硅光异质集成平台 + InP光源（CW连续波、QD量子点等升级方案） + InP EAM/TFLN调制器，三者各司其职、协同发力，构成下一代AI光互联的核心技术架构。
一、SiPhi：承担“连接枢纽”角色，负责光路的整体连接，以及AWG、光衰减器等无源器件的集成，支撑系统的小型化、低成本升级；
二、InP：承担“光源核心”角色，作为唯一能覆盖两大低损耗波段的光源材料，是所有高速光模块的必备基础，这是由物理规律决定的，无任何替代路线，同时在调制/探测环节主导主流量产场景；
三、调制器环节：形成“InP EAM主导、TFLN补位”的竞争格局——目前InP EAM因技术成熟、可靠性强，在400G/通道及以上场景的第一轮应用中被广泛采纳；待TFLN工艺成熟、成本下降后，将在高端高速场景与InP EAM分享市场，形成差异化互补。
简言之，InP决定了高速光模块的“可行性”，SiPhi决定了光通信系统的“集成效率”，TFLN决定了高端场景的“性能上限”，三者共同推动AI光互联向更高速率、更高集成、更低成本的方向发展。