死亡、税收与磷化铟短缺

原文标题: Death, Taxes, and Indium Phosphide Shortage 来源: Jason's Chips

💡 核心观点

本文作者认为，磷化铟（InP）的短缺将像死亡和税收一样成为必然，但短缺的形式并非简单的供应不足，而是产业链不同环节的错配。核心驱动力来自两个新兴应用：用于共封装光学（CPO）的超高功率连续波激光器，以及磷化铟光子集成电路（PIC）。相比现有的EML和低功率CW激光器，这两类器件对磷化铟衬底的消耗呈指数级增长。文章通过构建衬底、MOCVD设备和激光器件三层供需模型，指出最严重的瓶颈可能不在最上游的衬底环节，而在于设备制造和器件加工能力。对投资者而言，关键在于识别控制最终产出“门控输入”的环节，并关注各层中的关键公司（如AXTI、Aixtron、Lumentum、Coherent等）。

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死亡、税收与磷化铟短缺

将会出现一场巨大的短缺。但并非如你所想的那样。

Jason's Chips
2026年6月26日 · 付费内容

过去一年左右我所做的所有投资、研究、写作等工作，都得出了一个结论：人生有三件事是确定无疑的。

需要澄清的是，相信磷化铟短缺与仅仅看好光学领域整体是不同的。光学是一个终端市场，而磷化铟是一种材料投入。终端市场对材料的消耗强度可能上升也可能下降。此外，还存在供应动态变化。需求可能冲上月球，但如果供应也奔向火星，那就不会出现短缺。

磷化铟供应链还有多个层次，正如我在本篇文章中所述：

磷化铟衬底
MOCVD/外延设备
激光器件制造

其中某些层次的短缺程度会远大于其他层次。瓶颈投资（唉）的关键在于弄清楚哪个层次控制了最终产出单元的“门控输入”。它可能是最上游的层次，也可能是最下游的层次，或介于两者之间。人们通常认为越上游越容易成为瓶颈，但这种关系并非必然。

我们今天的议程很简单。首先，我们将强调为什么磷化铟需求将呈现超指数级增长，超越EML和普通商用CW激光器，这主要由两种产品驱动：

用于CPO的超高功率连续波激光器
磷化铟光子集成电路（PIC）

然后，我们将为供应链的三个层次——磷化铟衬底、MOCVD设备和激光器件——建立供需模型。

最后，我们将探讨这如何转化为每个层次中最重要的公司的财务状况。

用于CPO的超高功率连续波激光器

UHP CPO激光器是我广泛讨论过的话题，以至于你可能已经听烦了。欢迎来到我的第N次激光讲座。

有两种类型的激光器：

垂直腔面发射激光器（VCSEL）：光从垂直方向……从腔体……从表面发射。它们使用GaAs，不适合长距离传输，因为无法发射O波段光，并且在更高数据速率下会失效。
分布式反馈激光器（DFB）：光通过一系列微小反射镜水平发射，在反馈回路中来回反射，得到高度集中且纯净的光束。它们使用磷化铟！这些是主要的CPO激光器。

对于CPO而言，DFB光源必须远程放置，以避免热量影响并保持可维护性。确保光在传输过程中克服耦合损耗的唯一方法就是让它具有高功率。

为什么不用多个激光器？为了保持信号完整性，从激光器到光学引擎的光必须保持一致的取向——即一致的偏振态。这意味着每个激光器都需要保偏光纤，而保偏光纤价格昂贵，且连接过程极其繁琐且对良率敏感。我们必须不惜一切代价最小化每个系统中的保偏光纤连接数量，这意味着只使用一个激光器。

这些激光器也是连续波（CW）的。DFB可以是CW或EML。CW激光器就是一直发光的激光器，产生连续的光流，像灯泡或手电筒。CW激光器可以提供稳定的光束，然后在其他地方被调制（将信号加载到光上）。EML（电吸收调制激光器）是激光器加上内置的光开关。EML代表电吸收调制激光器。激光器产生光，附带的调制器快速将光打开/关闭或高/低，从而编码数据。

芯片尺寸

现在进入有趣的部分：芯片尺寸估算。我们知道用于数据中心光通信的三种主要激光器类型是：

低功率CW（30-70mW，用于Sipho 1.6T收发器）
EML（用于各种收发器）
超高功率CW（400mW以上，用于CPO）

因此，要衡量对InP的需求，我们需要问：每种激光器实际上需要多少磷化铟？

我们的基本单位将是100G EML，因为它是目前出货量最大的型号。这相当于光学世界里的丰田卡罗拉或巨无霸汉堡，或者足球场。EML功率非常低，甚至比低功率CW还要低。然而，它们内置了调制器。因此，低功率CW比100G EML更小。200G EML显然比100G EML更大。

而超高功率CW激光器则非常庞大。你需要一个物理上更大的增益区来产生所有这些光。这使得它的尺寸是100G EML的5到10倍。

这种巨大的芯片面积消耗使得UHP CW在InP消耗强度上比现有产品高出一个数量级。它们是我们两个InP需求驱动因素中的第一个。

磷化铟PIC

第二个InP需求驱动因素是磷化铟PIC。这些不像超高功率CW那样被广泛讨论，所以让我们花点时间了解它们是什么以及为什么需要它们。

光通信本质上是通过光传输数据。有两种在光中编码数据的方法（称为调制）：IMDD和相干（不，不是那家公司）。IMDD基本上是手电筒的开和关，只通过亮度编码信号。相干调制则像是拥有一个这样的东西：它在亮度、相位和振幅上都编码信号。

相干调制的好处是使接收器更容易检测到信号，因此允许信号承受更大的插入损耗（更高的链路预算）。这就是为什么相干用于长距离电信和扩展。另一方面，它要昂贵和复杂得多，你可以想象。

数据中心中的Scale-out（横向扩展）现在正撞上IMDD链路预算的限制。原因是：链路太长；光学电路交换（OCS）正在被采用。每次光通过OCS，就会损失1.5到3 dB的信号。因此，Scale-out正在转向采用一种轻量级的相干方案，称为Coherent-Lite（是的，我知道听起来像Coherent和Lumentum的合并。谁给这些调制方案命名的？）。

相干光调制需要比IMDD复杂得多的光学器件（InP PIC）。它使得100G EML看起来像一块2x4的乐高积木。所有这些额外的东西都是为了调制相位和振幅。请注意，并非所有这些都是磷化铟。某些部分可以用硅光子学实现，这样会便宜很多。标准版本（发射端用InP，接收端用SiPho）的衬底消耗强度大约是100G EML的100倍。我们将使用这个数据来建模。

InP衬底需求构建

接下来，我将分享我对以下方面的供需模型：

磷化铟衬底（AXTI）
MOCVD工具（Aixtron）
磷化铟器件（Lumentum、Coherent、Nokia等）

我们从4英寸磷化铟晶圆的总体需求构建开始，这为每个模型提供信息。我们将看到一些漂亮的图表，直观地显示平衡/失衡情况。每个用例（需求）和每个供应商（供应）的数字都将用颜色编码。我的研究真的很“亮”。

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https://www.jasonschips.ai/p/death-taxes-and-indium-phosphide

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