活動_Lumentum_LITE_Q3電話會議memo_20260509
- 2026Q3電話會議的一些重點
簡單4個字,供不應求,EML缺、泵浦雷射缺、窄線寬雷射缺,幾乎大部分的產品都面臨嚴重供需缺口的問題,這也反應在開出來營收數字略低於預期的情況,8.08億中零組件業務貢獻5.33億(yoy+77%),而系統業務營收達2.75億(yoy+121%),零組件包含雷射晶片(EML, CW)、UHP超高功率雷射、Scale-across的泵浦雷射和窄線寬雷射;系統業務則包含雲端光模組、OCS、DCI / Telecom設備,以上五種的積壓訂單都至少超過1-2年,尤其是EML和泵浦雷射,CEO說供需缺口可能超過30%。
系統業務成長很快,但零組件業務仍是66%的營收主體,而且正是這部分在提升產品組合。至於利潤率的部分則表現不錯,可以視作比營收增長更具有指標性意義,主因是產品結構的最佳化與定價彈性,高毛利的200G EML晶片單季營收翻倍,用於Scale-across的窄線寬雷射連續九個季度成長(年增超過120%),泵浦雷射年增80%且處於極度供不應求的狀態。
Greensboro的InP廠,將生產CW與UHP雷射,並預計2028年中開始爬坡,產能目前尚未算進收入預測,生產線貢獻收入大約6個Q後才會開始,不過看起來應該會成為1.6T光模組與針對CPO的 UHP雷射需求核心。
- Scale-across 資料中心互連
- Coherent Subsystem 相干子系統:
Scale-across的架構下,光要走很遠,發送端Tx的DSP會先將數位資料進行編碼,再透過光調變器,改變連續光波的相位與振幅,將資料高密度地壓縮至單一光波中傳輸,當光訊號經過長距離光纖抵達接收端Rx時,會產生物理性的色散與變形,此時相干接收器會擷取這些微弱訊號,並交由Rx的 DSP透過進行反向補償與解碼,將變形的光訊號重新運算回原始的清晰資料,確保分散各地的資料中心能維持高頻寬與低延遲的互連。
- Narrow-linewidth Laser 窄線寬雷射:
窄線寬雷射是一種頻率穩定度高且相位雜訊低的光源,在相干系統的Tx與Rx中使用。在Tx作為穩定乾淨的CW載波,使光調變器能將資料透過複雜的相位與振幅編碼精準加載到光波上,當光訊號跨越長距離的光纖抵達Rx時,另一顆窄線寬雷射則擔任本地振盪器(LO)的任務,提供一道與原始載波頻率高度一致的光,透過因為走了很遠距離而微弱且變形的訊號光進行干涉,以放大微弱訊號,讓相干接收器精確比對出光波中細微的相位變化並進行解碼。
Lumentum的微型可調諧雷射組件(nano-ITLA)提供了業界領先的超窄線寬與很高的相位穩定度,確保了800G/ 1.6T相干訊號在長距離傳輸後的解碼,為Scale-across傳輸重要的零組件 。
概念上蠻像scale-up/out傳輸所用的CW雷射,但中短距離傳輸用的是DFB,而Scale-across長距離的傳輸用的則是ECL。
*Pump Laser 泵浦雷射:
光在長距離光纖傳輸訊號會衰減,因此在中間加上了光纖放大器,通常是摻鉺的EDFA或Raman,那泵浦雷射本身就作為光纖放大器的能量引擎,本身並不負責傳遞數據,白話來說就是提供能量給其他光學元件的雷射。
Lumentum生產的49M或T13系列等高功率泵浦雷射,發出980 nm(供 EDFA 使用)或14xx nm(供Raman放大使用)的強光注入光纖中。光纖中的稀土離子吸收這些能量後躍遷,當攜帶資料的微弱訊號光通過時,透過受激輻射釋放能量,無延遲的將訊號放大。
*多軌技術:
單一光學通道的傳輸極限無法滿足800G/ 1.6T的速率時,多軌技術透過在多條平行光纖或單一光纖內使用多個不同波長(如DWDM技術)來同時傳輸資料,來增加運量。將原本獨立的多個光學路徑整合在一個實體機箱內,並共用核心的放大與管理資源。這種設計使網路頻寬可以提升4-8倍,但設備的體積與總功耗卻遠低於相應倍數的增長,符合AI對高密度頻寬的需求。CEO在電話會議也說到,針對Scale-across場景的多軌技術正打開比預期更龐大的市場空間 。
在Scale-across系統中,需要為每一條新增的資料軌道配置專屬的窄線寬雷射作為獨立載波,且多軌匯聚後的光訊號在長途傳輸時會產生巨大的能量消耗,使沿途的光纖放大器必須倍增泵浦雷射的配置數量與輸出功率來維持訊號強度,這也是泵浦雷射供需缺口會這麼大的原因。
稍微畫個示意圖,左圖是相干系統整體的運作模式,右圖是多軌架構下的簡略版。
- 複習一下SiPh、CPO、EML、CW、ELS
先複習一下矽光子SiPh與CPO的差別,矽光子技術簡單來說就是把光學元件透過CMOS製程微縮整合到矽晶圓上,那SiPh其實都可以用在pluggable光模組、OBO、CPO、甚至optical I/O。而CPO是一種封裝架構,將光引擎OE拉進晶片內,與ASIC/GPU封裝在同個載板上。
EML整合了DFB雷射與EAM調變器,以InP為核心材料。原理是利用 DFB 提供穩定光源,再透過EAM進行高速調變以產生訊號。
CW 指的是連續波的操作模式,並非某種特定的雷射結構,目前多採用高功率的DFB雷射來提供這種穩定的連續光源(剛前面提到Scale-across長距離的傳輸用的則是ECL),一樣是以InP為核心材料。
在CPO架構下,為了與GPU/ASIC整合,技術路線轉向矽光子,光調變器的材料從傳統光模組常用的InP轉變為矽,並直接整合在運算晶片旁。但問題是GPU運算時溫度太高,而雷射元件LD對高溫很敏感,高溫下會導致發光效率下降、壽命縮短,若LD壞掉可能就要整顆GPU報廢,成本太高。所以目前可能解方為導入ELS(外部雷射光源)架構,把雷射光源移至外部封裝,採ELSFP模組,再透過光纖將穩定的CW光源傳送至內部的矽光子晶片。
- Lumentum預計Q4約20%的光模組將採用自研CW雷射
我之前一直有個誤解,以為800G/1.6T pluggable光模組就是採用EML,這邊梳理一下
光模組的Tx架構至少有兩大路線,一條是EML-based:每個波長由自己的 EML發射(DFB雷射+EAM調變)。另一條是 SiPh-based:先用CW laser(依樣是DFB)提供穩定光源,再把光導入矽光子PIC,利用PIC上的調變器做資料調變。如同SiPh白皮書提到的,在發射端Tx是先由雷射產生光,再把光導入晶片,之後才做調變。而Lumentum的 800G 2×DR4 OSFP 官方頁面寫到,該模組是silicon photonics technology with four 1311 nm CW DFB lasers,所以pluggable optics也可以用CW加SiPh的方式。
Lumentum提到說1.6T光模組在Q4爬坡,會開始整合自研CW雷射。另一方面,公司在OFC 2026也展示了 1.6T DR4 OSFP prototype using four 400G differential EML lasers,作為邁向未來3.2T模組的跳板;其 200G EML產品頁也明寫可用於8通道200G的1.6T pluggable光模組。也就是說,1.6T不是完全等於SiPh+CW,也不是完全等於EML,兩條技術路線都在跑,而且可能依客戶、功耗、成本、良率與供應鏈狀態同時存在。
- ELSFP模組與UHP超高功率雷射(一樣是CW形式的DFB雷射)
在ELS架構中,只有被動的SiPh調變器等光元件被共封裝在GPU旁,而最怕熱且最易損壞的雷射元件被獨立抽取出來,安置在遠離發熱核心的系統前面板上,形成外部雷射源可插拔模組(ELSFP)。ELSFP在前面板產生穩定、極高強度的連續光,透過保偏光纖將光輸送至主機板深處的CPO引擎進行調變。
Lumentum在Q3財報中強調針對CPO的超高功率UHP雷射晶片正按計畫擴產,其核心產品為ELSFP-350模組。由於光線從前面板傳輸至CPO引擎的過程中會經歷多次耦合與分光耗損,ELS必須提供遠高於普通可插拔模組的光功率。ELSFP-350內建UHP 1311 nm CW雷射,整合了雙重熱電冷卻器(Dual-TEC),能在50°C環境下輸出高達 +24 dBm(約 250mW)的光功率,同時保持超窄線寬,確保光訊號在注入SiPh引擎前具備極高的光譜純度與穩定性。
- 雷射即服務LaaS( Laser-as-a-Service)的商業模式