Y12T152 CW激光器、多波长激光器、可调谐激光器

发布时间：2026-05-31来源：光通信女人

6月13号的议题。

激光器分了两段，5月23号聊的激光器是VCSEL DML-DFB和EML，EML已经集成了EA调制器，这三类激光器逗无需额外再搭配调制器了。另外聊了发光的原理与通信场景对激光器波长模式的选择。

6月13号的议题是CW激光器（包括CW-DFB、CW-PCSEL）、多波长激光器、可调谐激光器，这三类激光器本身没有光信号，都需要额外搭配调制器。

CW激光器的应用

CW激光器是连续波激光器，也就是无需调制信号的光载波。通常用DFB激光器做CW光源，现在也有提出用PCSEL做CW光源。

CW-DFB，是DFB激光器，但不需要DML自调制信号，而是仅做光源用来支持调制器工作。

主要用在AI数据中心的硅光集成方案的硅的调制器，如硅光SiPh集成的MZM结构调制器，MRM微环调制器等。这些场景大约支持到200Gbps/lane的信号速率。

AI数据中心的下一代高速400Gbps/lane的TFLN调制器，也需要CW光源来配合。

CW激光器还有一个应用场景，就是相干下沉，或者是轻相干。用单一固定波长的CW激光器，配合相干IQ调制器来使用。可降低产品的复杂度与成本。

Y12T147 什么是“轻”相干

CW激光器的特点

CW是配合调制器的外置光源，如果能用较少的激光器数量来支持多个调制器，比如激光器与调制器的比例从1:2，提高到1:4或者1:8，甚至提高到1:16，则降低激光器数量可以达到降低成本功耗并提高可靠性的目的。

这就是CW大功率的来源。

另一方面，随着信号调制速率的提高，调制器带宽的提高，频谱越来越宽，噪声积分总量增大，需要不断地提高激光器的功率，实现SNR信噪比的优化。这也是CW大功率要求的来源之一。

再者，CW激光器会配合硅光集成的调制器方案，硅光集成其中一个劣势是损耗较大。这也需要CW激光器提高功率，补偿损耗，实现调制后的光信号输出的功率要求。当然，这也可以通过调制后的信号增加SOA放大器来实现。

Y10T325 硅光调制器的损耗很大，都损耗在哪里了？

CW激光器除了需要大功率，还需要低噪声，优化RIN，还需要考虑宽温的效率变化，需要考虑电光转换效率，与废热的散热处理....

多波长激光器

多波长激光器的研究很早，在十多年前就尝试用于通信产业。当时认为多波长激光器可用于DWDM密集波分复用的长距相干通信，以及波分复用的数据中心网络。但由于需求与技术发展能力不匹配，导致其产业化落地出现困境。

早期，DWDM的密集波分复用需要每个波长都很大功率，当年多波长激光器很难实现。如果把多波长用于DWDM还需要额外的MUX与DeMUX做波长的分离与复用，反而变得更复杂。

早期，数据中心的硅光集成方案用的不多，且多使用并行单模方案，无需多波长激光器。而数据中心的DML-DFB、VCSEL、EML都是自带光源的方案，无需额外加多波长激光器。

直到....

基于微环调制器的提高集成密度的低功耗硅光集成CPO进入产业方案的选型资源池。

硅光集成的硅，可以用来做调制器，但是硅不发光，做不了激光器，要么选择外部激光器，要么选择混合集成激光器，总之需要CW激光器来配合硅调制器。

硅基的微环调制器自带波长选择的特点，无需额外的MUX与DeMUX做波长的分离与复用，结构变得简单。

硅基微环方案的CPO方案，是用在AI组网。通信距离主要在几十米、几百米这些范围。对多波长激光器的每个波长的功率要求，其实是可以商量的。不会有当年DWDM相干通信几百公里几千公里对光源功率的极致增大的苛刻要求。

多波长激光器，现在是很热闹的研究，通常产业在使用两年之后，一两个具有性价比与可靠性高的方案会胜出。

现在多波长激光器的几个研究方向，基于InP的CW-DFB阵列，基于硅基InP混合集成的DFB多波长阵列，CW-PCSEL阵列，带有罗兰圆星型波长分配器的多波长激光器组件、基于SA时间周期的多波长锁模激光器、使用种子光与非线性效应波导激发的宽谱多波长激光器，以及可探索的电光微环非线性孤子光频梳.....

产业目前认为DFB阵列、SA可饱和吸收的时间周期控制这两个类型，有望落地应用。DFB原理与工艺较为成熟，SA结构相对成熟。基于DFB阵列搭配星型波长分配器，也是一种DFB阵列的变形结构。

而非线性效应拓展的光频梳，则以学术研究为主。

在传统的波分相干通信，窄线宽波长可调谐激光器是主要的光源。

这一类光源主要看中功率、调谐范围、线宽、波长稳定度以及调谐时间等几个指标。

主要的类型有ECL外腔激光器、硅基混合集成ECL外腔激光器、DBR集成游标效应调谐的激光器...

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6月13号，聊一下这几个激光器，以及集成的产业链

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