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EAM

更新 2026-07-22

定義

EAM(Electro-Absorption Modulator,電吸收調變器)利用量子侷限史塔克效應(QCSE):對量子井結構施加反向偏壓時,材料吸收邊緣紅移、對特定波長的吸收率劇變,藉「吸收/透過」直接開關光強度。與 MZM(干涉式)相比,EAM 不需要毫米級干涉臂,元件僅 50–100µm,驅動電壓低(~2V 級),是尺寸與整合性取向的調變路線。

圖解

flowchart LR
    CW[CW 光] --> Q[量子井吸收區\nInGaAsP / GeSi]
    V[反向偏壓\nRF 訊號] --> Q
    Q -->|偏壓小=透過| ON[高光強 = 1]
    Q -->|偏壓大=吸收| OFF[低光強 = 0]

圖說:EAM 以偏壓控制量子井吸收邊緣(QCSE),直接調變光強度;結構可與 DFB 雷射單片整合成 EML。

兩大材料路線

路線 結構 定位
InP EAM(EML 整合) EAM 與 DFB 雷射單片整合 = EML(Electro-absorption Modulated Laser) 800G/1.6T 可插拔光模組主力光源;產業最成熟的 EAM 形態(見 技術_InP磷化銦
GeSi EAM(矽光整合) Ge/GeSi 量子井直接做在矽光 PIC 上 in-die / 封裝內光學 I/O 路線:體積小、無諧振熱敏問題、可貼近高發熱 compute die;Marvell/Celestial AI(Photonic Fabric / OMIB)為代表

優缺點

優點 - 尺寸小(50–100µm)、驅動電壓低、易與雷射(EML)或矽光 PIC 單片/異質整合。 - 無 MRM 的諧振熱調諧需求——不需逐元件 micro-heater 閉環控制。

缺點 / 風險 - 溫度與波長依賴:吸收邊緣隨溫度漂移,工作溫度窗口臨界(穎崴表標「需 TEC」);波長容差窄,多波長 WDM 佈署比 MRM 麻煩。 - PAM4 線性度中等(吸收曲線非線性),chirp 高於 MZM。 - 量產性爭議(ECTC 2026):SemiAnalysis 質疑 EAM 規模化量產能力;若 EAM 難以放量,Marvell/Celestial 的 in-die 光學時程風險上升、MRM 陣營相對受益(分析_ECTC2026先進封裝五大戰線_260706 戰線④,記錄為爭點)。

應用場景

  • EML:DR/FR 中短距 800G/1.6T 可插拔模組的絕對主力(與矽光方案的 BOM 對比見 分析_xPO全景與BOM拆分_申万宏源_20260630)。
  • 封裝內光學 I/O:Marvell OMIB(ECTC 2026:局部內嵌 PIC、1.8Tbps/mm²)、Celestial AI Photonic Fabric 均押 EAM。
  • 448G 世代:GeSi/InP EAM 異質整合與 TFLN 並列為突破矽 MZM 頻寬牆的兩條路。

關鍵廠商

廠商 角色
Marvell / Celestial AI GeSi EAM in-die 光學路線代表(OMIB / Photonic Fabric)
Lumentum、Coherent EML(InP EAM+DFB)主力供應商,NVIDIA 投資對象
3081_聯亞光電(櫃) EML 磊晶上游(台股映射)
imec / OpenLight GeSi EAM 研發(>110GHz demo)/ InP-on-Si 平台(agy 方向性)

相關技術

來源

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