OFC2026 - >+25-dBm x 8-Channel SOA-Integrated DFB-LD TOSA for CPO - Furukawa Electric Co., Ltd.
已更新：10月7日
在 OFC 2026 的技術議程中，Furukawa Electric (古河電工) 針對共同封裝光學 (Co-Packaged Optics, CPO) 所需的外部雷射源 (External Laser Source, ELS) 提出了突破性的解決方案 。隨著矽光子 (SiPh) 轉接器邁向更高調變速度，對光功率的要求已從過往的 +20 dBm 提升至 +23 dBm 以上 。Furukawa 展示的高功率 8 通道 TOSA，不僅在冷卻條件下達成單通道 +25 dBm 的輸出，更在散熱設計與可靠性指標上立下了產業新標竿 。
核心技術解析：1.8mm 長腔體與 SOA 整合設計
為了突破傳統雷射的功率壁壘，Furukawa 重新設計了整合半導體光放大器 (SOA) 的分布回饋式雷射二極體 (DFB-LD) 。
1. 降低熱阻的長腔體架構
傳統雷射在高電流注入下會產生大量熱能，導致效率下降。Furukawa 將腔體長度從 1 mm 延長至 1.8 mm 。
熱阻優化：較長的腔體有助於降低熱阻，抑制高電流注入時的溫升 。
晶片級表現：在基板溫度 25 degC時，單顆 DFB-LD 晶片的輸出功率可超過 450 mW 。
2. 8 通道 TOSA 封裝構造
該組件將 8 顆雷射晶片以 Junction-down (接面朝下) 的方式貼裝於氮化鋁 (AlN) 基板上，以進一步提升散熱效率 。
整合光隔離器：採用了新型的透鏡整合式光隔離器 (Lens-integrated optical isolator)，簡化組裝流程並提升可靠性 。
精密耦合：透過亞微米級的對準工藝，達成超過 80% 的穩定纖維耦合效率 。
數據深度解析：功率與溫控的平衡
Furukawa 在本次演講中強調，雷射的長期可靠性取決於接面溫度 (Junction Temperature) 是否能控制在 65 degC以內 。以下為兩種操作情境的性能對比 ：
指標 | 冷卻條件 (Cooled) | 非冷卻條件 (Uncooled) |
外殼溫度 (Case Temp) | 25 degC | 55 degC |
偏置電流 (LD Bias Current) | 1000 mA | 870 mA |
預估雷射溫度 | 37 degC | 65 degC (可靠性臨界點) |
纖維耦合功率 | > +25 dBm / ch | > +23 dBm / ch |
電力轉換效率 (PCE) | 19.6% | 15.5% |
雜訊表現 (RIN)
該 TOSA 在整合光隔離器的保護下，無論是否存在 -17 dB 的光反射，其相對強度雜訊 (Relative Intensity Noise, RIN) 均低於 -155 dB/Hz 。這對於高階調變 (如 PAM4 或相干光) 的信號完整性至關重要。
產業鏈與市場影響
解決 CPO 的「功率牆」問題：CPO 架構將光引擎與 ASIC 封裝在一起，巨大的發熱量迫使雷射源必須外置 (ELS) 。Furukawa 的 +25 dBm 高功率輸出，意味著單一 ELS 模組可以透過分光支持更多的調變器，降低系統總體成本與功耗 。
標準化進程：此技術直接對接 OIF ELSFP IA 標準中的 UHP (Ultra High Power) 與 SHP (Super High Power) 等級 。這將加速 ELSFP 模組在 1.6T 甚至 3.2T 交換機市場的佈署 。
供應鏈地位：Furukawa 透過整合 SOA 與 DFB 的垂直設計能力，穩固了其在高功率雷射晶片市場的領先地位，將直接影響下一代 AI 資料中心交換機的光底層架構。
Simple Tech Trend 觀點
Furukawa 本次展示的關鍵不在於單純的「大功率」，而在於**「可量產的散熱平衡」**。過往 SOA 整合雷射常受限於熱干擾而無法在 55 degC 以上環境穩定工作，但古河透過 1.8mm 長腔體與 Junction-down 封裝，成功在符合工業可靠性指標（65 degC 結溫）的前提下，壓榨出 +23 至 +25 dBm 的功率。
預計未來 12-18 個月，市場焦點將從「雷射是否能亮」轉向「如何降低每分貝成本 (Cost per dB)」。Furukawa 的 8 通道方案若能維持近 20% 的 PCE，將會是 NVIDIA 或 Broadcom 在推動 CPO 方案時極具吸引力的組件選擇。我們預測 ELS 模組將成為 2026-2027 年光通訊供應鏈中毛利最高的環節之一。
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