迈向3.2T光模块，业界首款400 Gb/s D-EML亮相

电子发烧友网综合报道 最近在OFC2025（光网络与通信研讨会及博览会）上，Coherent展示了业界首款400 Gb/s差分电吸收调制激光器(D-EML)，Coherent表示，这意味着数据中心高速光纤网络技术的重大进步。

差分电吸收调制激光器（Differential Electro-Absorption Modulated Laser，下称D-EML）是传统电吸收调制激光器（EML）的一种改进设计，通过引入差分信号驱动技术优化性能，广泛应用于高速光通信领域。

在光模块中，差分EML同时承担激光发射与高速信号调制的作用，直接决定了光模块的传输速率、能效比及可靠性，是电信号向光信号转换的关键器件。

传统EML的核心是电吸收效应，在激光器的调制区施加反向偏压时，材料吸收光谱发生偏移。当电压变化时，调制区的吸收系数改变，从而控制激光输出光的强度。激光器通常为分布反馈激光器（DFB Laser），提供稳定的单模连续光，作为调制区的输入光源。

而差分EML相比传统EML的区别在于，使用差分信号驱动（正负对称的电压信号），形成推挽式（Push-Pull）调制，将调制区分为两段，分别施加相位相反的电压信号。两段的调制效果叠加，增强调制效率，同时抵消共模噪声。

但相对地，差分EML的结构和工艺更为复杂。传统EML由DFB激光器与电吸收调制器（EAM）单片集成，结构相对简单。DFB提供稳定光源，EAM通过电吸收效应调制光强，制造工艺已较为成熟。

差分EML需在传统EML基础上引入差分驱动技术，例如将调制区分割为两段，并施加相位相反的电压信号，形成推挽式调制结构。这种设计需在芯片内部实现对称的波导和电极布局，对光刻和蚀刻工艺的精度要求更高，且需避免两段调制区的性能偏差。

例如，分段调制区的吸收系数差异可能导致信号失真，需通过更严格的工艺监控如原位检测来提升良率。

另外，差分驱动可能引入更高的功耗，导致芯片发热量增加，需优化封装散热设计控制系统，并采用高导热材料以维持性能稳定，这进一步提升了封装复杂度。

据Coherent介绍，其D-EML解决了1.6T以及未来3.2T连接的光收发器设计中的关键挑战，将信号幅度提高了一倍，显著降低整体功耗，同时将串扰降至最低。内部集成的片内端接网络进一步优化了电气性能，减少了大量信号预处理需求，并增强了信号完整性。

Coherent的D-EML建立在其成熟的EML技术之上，并旨在用于低成本、非气密性的封装解决方案。Coherent表示，400G D-EML将在OFC 2025上展示，并根据需求以受控方式供应，而200G D-EML预计将于2026年全面上市。