多波长激光器技术角逐：Pilot Photonics/Scintil Photonics/Sivers的差异化路径

AI技术的爆发式增长正推动数据中心向超大规模、高算力、低功耗方向急速演进，传统电互连的带宽瓶颈与功耗问题日益凸显，光子技术成为突破数据中心互联容量的核心路径。其中，多波长激光器凭借光学并行性，能有效提升单链路数据传输密度，成为CPO（共封装光学）、DWDM（密集波分复用）等新一代光互联架构的关键核心器件。Pilot Photonics、Scintil Photonics与Sivers Semiconductors三家企业立足自身技术积淀，从激光源设计、异质集成工艺、高功率器件研发等维度，推出了适配AI数据中心需求的多波长激光器解决方案，展现了差异化的技术路径与创新突破。其中Sivers Semiconductors是与Ayar Labs合作，Scintil Photonics则是在今年获得了Nvidia的投资。

◆ Pilot Photonics：适配CPO的多形态多波长激光源解决方案

Pilot Photonics作为欧盟CPO项目的核心参与方，聚焦于数据中心CPO架构下的激光源研发，其核心思路是通过外部激光源（ELS） 设计解耦CPO交换机的热管理与激光器件可靠性，并基于不同应用场景推出多类多波长激光源产品，精准匹配数据中心“scale up/scale out/scale across”的互联需求。

OCP EMEA 2025：Pilot Photonics应用于AI与云拓展的高功率、多波长激光器

Pilot Photonics：基于InP增益开关的相干多波长光源和SiN comb的短距多波长光源

在激光阵列PICs领域，Pilot Photonics推出了DBR与DFB两种激光阵列变体，均采用200GHz波长间隔并对齐MSA CW-WDM标准，输出功率超过13dBm，相对强度噪声（RIN）低于-145dBc/Hz，是IMDD（强度调制直接检测）链路的理想光源。

其中DBR激光阵列提供标准与交错两种封装形式，DFB激光阵列则支持标准与解复用配置，可直接集成至可插拔模块中，满足CPO架构下顶柜交换机与脊交换机的不同光互联需求。

针对下一代高容量相干调制互联场景，该公司创新性地将微环谐振器梳状源与激光阵列结合，解决了传统梳状源单路功率不足、RIN性能差的痛点：通过微环谐振器生成频率和相位相关的梳状光谱，再由激光阵列过滤并放大单路波长，最终实现单路RIN性能提升超15dB，支持80GBaud PAM4调制下160Gbps的数据传输速率。

为满足硅光器件研发阶段的测试需求，Pilot Photonics开发了台式多波长激光源，集成16个TO-56封装的离散DFB激光器，支持热调谐波长且配备热敏电阻反馈，单通道功率超15dBm、RIN低于-155dBc/Hz，200GHz的波长间隔严格匹配MSA CW-WDM栅格。该测试源可实现75Gbaud PAM-8调制下8波长1.8Tb/s、16波长PAM-4调制下2.4Tb/s的传输能力，成为硅光实验室研发的关键测试工具。

此外，针对LPO/LRO可插拔模块的应用场景，其nano-iTLA可调激光器覆盖C/O波段，输出功率超13dBm、线宽小于250kHz，波长切换速度小于10ns，支持PAM-4/8、QPSK、16-QAM等高级调制格式，50GHz栅格的调谐精度足以满足数据中心200GHz间隔的应用需求。

值得注意的是，Pilot Photonics的激光源设计始终围绕CPO架构的热管理需求，将激光源外置为可插拔的ELS形式，既解耦了激光器与交换机芯片的热干扰、减少了波长漂移，又避免了热循环导致的器件过早老化，同时实现了激光模块的便捷更换，这一设计也成为当前CPO激光源的行业主流方向。

◆ Scintil Photonics：基于异质集成成工艺的高密度DWDM激光阵列

Scintil Photonics以SHIP（异质集成光子学）工艺为核心，实现了III-V族激光器与标准硅光晶圆的晶圆级集成，打造出适配DWDM系统的高密度多波长激光源，成为AI数据中心光互联中“光学网络芯片”的重要推动者。

SHIP工艺的核心流程突破了传统硅光与激光器集成的技术壁垒：首先基于标准硅光晶圆完成硅和氮化硅无源器件、硅调制器、锗光电探测器的制备；随后通过处理交换移除原始SOI衬底，暴露埋氧层以实现键合；再将非图案化的III-V材料芯片键合至激光器预设区域，通过光刻精准控制激光波长；最后在晶圆级完成激光器的图案化与制造。

基于该工艺，Scintil Photonics的异构集成PICs可集成4-32路DWDM DFB激光器，片上集成MZI、AWG型合分波器，支持CWDM或DWDM信道间隔，搭配Ge高速监测光电探测器、硅MZM调制器与SiN端面耦合器，实现了光发射、调制、检测的一体化集成。

其DFB激光器展现出显著的性能优势：具备行业最精细且精准的100GHz频率间隔，是DWDM系统落地的关键；无需抗反射涂层即可实现高可靠性，且无模式跳变风险，避免了信号的完全丢失；芯片壁插效率高达25%，在70℃的高温工况下输出功率仍超过20mW，适配数据中心的严苛环境。

在产品落地层面，Scintil Photonics规划了清晰的技术路线：LEAF Light作为首款集成控制电子的智能DWDM光源，兼容CPO与可插拔架构，已与GPU龙头、超算中心及网络系统提供商展开合作；MATRx则是集成激光器的单光子芯片收发器，进一步简化光互联链路设计；未来还将推出基于晶圆/中介层的DWDM光交换互联产品，实现“芯片光学网络”的目标。此外，Scintil Photonics拥有100余项自有或授权专利，年产能达1000万件，获得7300万欧元风险投资，为技术规模化落地提供了保障。

◆ Sivers Semiconductors：突破200mW单波长功率的DWDM激光阵列

Sivers Semiconductors聚焦于超200mW per lambda的DWDM激光阵列研发，直面数据中心光互联中“高功率”与“高密度波长栅格”结合的技术挑战，从激光器架构、可靠性设计与量产工艺三个维度实现了突破。

该公司首先明确了数据中心激光源的两类核心需求：一类是“Fast & Narrow”的单波长激光器，要求O波段输出功率超200mW、低RIN且窄线宽；另一类是“Slow & Wide”的DWDM激光阵列，需满足功率超70mW、200/100GHz波长栅格间隔的要求。而核心技术挑战在于，如何在成本可控、可靠性达标的前提下，将单波长的高功率特性与DWDM的高密度波长栅格结合。

为此，Sivers Semiconductors选择脊波导（RWG）架构而非传统的掩埋异质结（BH）架构：RWG仅需1次外延生长步骤，良率显著高于需3次外延的BH架构，虽存在椭圆光束发散角大的问题，但可通过非球面透镜与高精度耦合工艺弥补；同时开发了长腔DFB激光器，通过优化光栅设计减少空间烧孔效应，实现无扭折的稳定运行；还推出DFB+SOA组合架构，由DFB负责波长调谐，SOA提升输出功率，且通过SOA的特殊设计抑制噪声放大，避免激光性能劣化。

在性能指标上，其RWG激光器在55℃散热温度下实现了单波长200mW的输出功率，且在全温度范围内光电转换效率超20%；16路波长的DWDM阵列可实现100GHz栅格间隔，波长精度控制在±50GHz内，突破了高密度波长栅格的调校难题。

可靠性方面，采用蚀刻端面结合晶圆级气密涂层的设计，70℃下45mW功率的激光器通过10000小时高温工作寿命测试（HTOL）无失效，5000小时加速寿命测试（ALT）的FIT率低于1，满足数据中心的长期运行需求。

在量产路径上，Sivers Semiconductors已完成先进激光设计与原型开发，具备中试生产能力，并依托规模化制造经验，为全球头部科技企业提供量产服务；同时指出，200mW以上功率的激光器封装热管理是关键，且已实现背向面光电探测器的集成，进一步完善器件功能。

◆ 总结

Pilot Photonics、Scintil Photonics与Sivers Semiconductors从不同维度突破了多波长激光器的技术瓶颈：Pilot Photonics聚焦CPO架构的场景化需求，提供多形态激光源解决方案；Scintil Photonics以异构集成工艺实现高密度DWDM激光阵列的晶圆级制造；Sivers Semiconductors则主攻高功率DWDM激光阵列，突破单波长功率极限。三家企业的技术实践，不仅解决了AI数据中心光互联的容量、功耗与密度难题，也为下一代光通信器件的研发指明了方向——更高集成度、更高功率、更精细的波长控制，将成为多波长激光器赋能AI数据中心的核心发展趋势。