從機櫃互連到晶片級整合！VCSEL 與 QD 雷射可望成 AI 光通訊新解方
隨著生成式AI 與超大型資料中心快速擴張，光通訊產業從過去的 100G 到400G 再到800G 的單通道升級，轉向Scale-out（水平擴展）與Scale-up（垂直擴展）架構的探討，而 200G VCSEL 和量子點雷射也成為 AI 光通訊業者考量的技術方向之一。
目前資料中心光互連領域呈現多技術路徑並行的態勢，包含矽光子、CPO、III-V 族化合物半導體（GaN、GaAs、InP 和 InGaAs）、垂直腔面發射雷射(VCSEL)以及量子點雷射（Quantum Dot Laser，簡稱 QD Laser）等，且由於技術成本和技術複雜程度等，業界也往 VCSEL 和量子點雷射發展。
首先在 Scale-out 架構中，VCSEL 這項技術主要用於 100 公尺以內的傳輸。以業界進展來看，隨著 800G、1.6T 光模組放量，200G VCSEL 讓大規模部署成為可能：幫助維持 AI 集群的擴張成本，另外也可以簡化模組內部的架構。此外，由於 VCSEL 製造成本低（低於邊緣發射雷射器）、功耗效率高以及適用多模光纖傳輸等特性，特別適合高密度 AI 機房環境。
至於 Scale-up 路徑，還有一個可能性是量子點雷射。 QD 雷射的重要性在於它從根本上改善了傳統半導體雷射的多項限制。首先，在異質整合方面，量子點結構對晶格缺陷具有高度容忍性，使其更容易與矽基板進行整合，進一步推動單晶片光電融合的可能性；其次，在熱穩定性上，可在高溫環境下仍能維持穩定輸出，有助於擺脫笨重的冷卻系統；最後，QD 雷射還能產生多波長梳狀光源，使單一光源即可支援多通道傳輸，大幅簡化波分多工（WDM）系統架構。
因此，在 Scale-up 應用場景中，QD 雷射也成為業界考慮的焦點之一；此外，相比 MOCVD，MBE 在精準度與自組裝控制上都更適合 QD 雷射。一旦 VCSEL、QD 雷射這兩種技術發展，AI 光互連的成本曲線與擴展效率有機會改變，幫助光通訊繼續發展。
在供應鏈方面，目前三五族磊晶廠IET-KY 旗下200G VCSEL 產品有望今年量產，加上其獨特的 MBE 技術，成為市場關注焦點；富采也持續開發新一代 200G VCSEL 光源產品，進一步提升市場競爭力；同時，是德科技（Keysight ）與高意合作開發 200G VCSEL 多模技術，以滿足資料中心更寬的需求。
根據法說會，IET-KY 正處於產能快速擴張階段，未來幾年整體產能規模預計將提升超過50%。新產品進度部分，200G VCSEL 預期今年量產；200G PD 則是小量產中，待基板到位即大量生產；QD 雷射機台提前於第四季就位，業界人士也看好其低軌衛星有望成為AI 之外的第二成長引擎。
法人預期，2026 年IET-KY 營收年增29.84%，透過與光聖透過換股結盟迎來新利多，有助於卡位CPO 領域。
（首圖來源：Unsplash）