材料与芯片平台

薄膜铌酸锂

Thin-Film Lithium Niobate · TFLN / LNOI
2026 高频词2026 新词图解TFLN / LNOI

定义

把铌酸锂材料做成薄膜并键合到衬底上形成的光子集成平台,调制性能显著优于体材料。

图解

横轴=调制带宽能力 · 纵轴=能否在同一材料体系内自己发激光能发光 ↑需外挂光源 / 无源 ↓调制带宽 高 →PLC无源SiN低损耗无源硅光CMOS 级集成TFLN带宽最高GaAs850nm VCSELInP光源 + 高速调制没有任何一种材料同时占据右上角。现实组合:硅光做集成底座 + InP 供光 + TFLN 做高性能调制。
材料平台定位 把材料平台放在「能否自己发光」和「调制带宽」两个维度上,就能看清各自的位置:右上角是空的。InP 能发光但集成度低,硅光集成度高但自己不发光,TFLN 带宽最好但同样要外挂光源。这就是为什么异质集成和「外置光源」会成为产业必答题。
硅光 PIC 的典型构成 · 硅自己不会发光,光源必须从外面来外置光源InP CW 激光器ELS硅光芯片 SiPh PIC · CMOS 晶圆级制造光栅耦合器或端面耦合分束 / 合波MZI · AWG调制器阵列MZM / 微环探测器阵列Ge PD硅波导 · 无源光路(把以上器件连起来的那层)电接口 / DSP驱动与跨阻把上排的「调制器阵列」换成 TFLN 薄膜铌酸锂调制器,就是当前最受关注的异质集成方案。CPO/NPO 的底座通常就是这块芯片,它决定了整机能不能做小、做便宜、做量产。
硅光芯片典型构成 硅光芯片把调制器、探测器、分束器、波导做在同一片硅上,用 CMOS 产线量产,这是它能做到低成本高集成的根本原因。但它不能自己发激光——光源必须从外部引进来,这就是「外置光源 ELS」在 CPO/NPO 方案里反复出现的原因。

说明

薄膜铌酸锂(TFLN)是当前最受关注的高速调制材料。它的核心优势来自铌酸锂本身的强电光效应,做成薄膜后既保留了优异的光学特性,又大幅降低了驱动电压、提升了带宽。

把 TFLN 放在材料平台坐标里看,它落在「调制带宽最高」的极端位置,但和硅光一样不能自己发光。因此 TFLN 的典型用法是做调制器,光源仍需从外部引入。

2026 年被行业称为 TFLN 的「量产元年」,背后是几个条件同时成熟:薄膜制备与键合工艺逐步稳定、1.6T/3.2T 对高性能调制的需求明确、以及 CPO/NPO 提供了贴合的应用场景。

需要冷静看待的是产能:TFLN 仍处于产能爬坡早期,短期内难以成为主流方案,更可能先在最高速率的档位上落地,再逐步向下渗透。

关键数字

强电光效应高带宽与低驱动电压的物理来源
不发光必须外挂光源
量产元年2026 年行业给出的定位

关键要点

  • 相比体材料铌酸锂,光场约束更强,器件尺寸与驱动电压大幅下降、带宽大幅提升。
  • 2026 年被行业称为量产元年,被视为 1.6T/3.2T 与 CPO 的关键调制材料。
  • 同样不具备发光能力,需外挂 InP 光源后与硅光异质集成。
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