光源与激光器

分布反馈激光器

Distributed Feedback Laser · DFB
图解DFB

定义

内置布拉格光栅实现单纵模、窄线宽输出的半导体激光器。

图解

四类光源器件的结构差别 · 决定了它们各自能用在多快、多远的地方DFB 分布式反馈有源区(增益)内置布拉格光栅单纵模 · 窄线宽CW DFB 是硅光/CPO外置光源的主力DML 直接调制调制电流有源区(直接开关)用电流开关直接产生光调制结构最简 · 成本最低高速下啁啾大、消光比受限EML 电吸收调制激光器EA 电吸收调制器同一 InP 衬底单片集成长距高速主流消光比好、啁啾小800G / 1.6T 主力VCSEL 垂直腔面光向上出射上反射镜有源层下反射镜850nm 多模短距易做二维阵列成本低、功耗低选型口诀:短距多模看 VCSEL,成本优先看 DML,长距高速看 EML,外置光源与硅光配对看 CW DFB。
四类光源器件结构 DFB、DML、EML、VCSEL 覆盖了从最便宜到最远距的全部需求。硅光和 CPO 方案里出现的通常是 CW DFB——它只负责「稳定地发光」,调制交给硅光芯片上的调制器完成(俗称外置光源 ELS)。
CPO / NPO 里「光从哪来」的标准答案:光源外置,再用光纤分配外置光源 ELSCW DFB 激光器多路冗余 + 监测可插拔 / 可更换Shuffle 光纤分配按需把光分配到各光引擎光引擎 1调制器 + 探测器光引擎 N不含激光器交换 ASIC共封装 / 近封装为什么要把光源拿出来激光器是光模块里最怕热、寿命最短、也最容易坏的部分。把它从 ASIC 旁边挪到机箱其他位置(甚至做成可插拔),既避开了 ASIC 的高温区,也保住了「可单独更换」这条运维底线——这是 CPO 可维护性难题的一条绕行方案。
外置光源 ELS 与 Shuffle 外置光源(ELS)把激光器从光引擎里搬出来,集中放在温度更友好的位置,再通过光纤 Shuffle 分配光功率。它同时解决了三个问题:避开 ASIC 高温、保住可更换性、把多路光源做冗余。这也是 NPO 方案里被反复提到的核心部件。

说明

分布反馈激光器(DFB)在谐振腔内制作布拉格光栅,利用光栅的波长选择特性实现单纵模输出,具有窄线宽、波长稳定的特点。它是光通信中最基础也最广泛使用的光源器件。

在硅光与 CPO 方案中,DFB 最常见的角色是连续波光源(CW DFB):它只负责稳定地输出恒定功率的光,调制工作交给硅光芯片上的调制器完成。这种「光源与调制分离」的设计,是外置光源 ELS 方案的技术基础。

高功率 CW DFB 是大规模 CPO/NPO 部署的关键器件:光引擎去掉激光器后,一路光源需要通过光纤分配供给多个光引擎,因此对单管输出功率与可靠性要求更高。

关键数字

单纵模光栅带来的核心特性
窄线宽相干与高速调制的关键指标
CW DFB硅光/CPO 外置光源的主力器件

关键要点

  • CW DFB 是硅光与 CPO 外置光源的主力,2026 年国内已推出 70mW 与 400mW 功率档产品。
  • 高功率 CW 光源的产能与功率上限,是硅光/CPO 放量的关键前置条件。
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