我最近花了很多时间研究光通信领域的财报电话会议，发现有一条主线反复出现在不同的地方。
它出现在 Ciena 关于分布式 AI 训练的讨论中。
它出现在 Nokia 的 AI 和云订单中。
它出现在 Lumentum 关于泵浦激光器和窄线宽组件的评论中。
它出现在 Coherent 的磷化铟扩张计划中。
它出现在 Corning 的长期超大规模云服务商光纤协议中。
它还出现在 Lumen 的暗光纤合同中。
起初，这些看起来像是各自独立的故事。
一家公司在谈论光系统。另一家在谈论激光器。另一家在谈论光纤。另一家在谈论物理路由。还有一家在谈论相干 DSP。
但它们都指向同一个架构转变。
这正是我在这份报告中想要深入探讨的层面。
这是我最看好的参与光通信超级周期的方式之一，而且它经常被忽视。
但处于前沿的公司正在大力宣传，现在是时候倾听它们的声音了。
在这份报告中，我将解析这个层面是什么、我们听到的所有信号、它为何变得重要、这个市场的意义，以及 12 家相关的公司。
免责声明
本报告仅供教育和信息参考。它反映了我个人的研究过程和对公开信息的解读。这不构成财务建议、投资建议或买入、卖出、持有任何证券的推荐。我可能持有文中讨论的部分公司的头寸。请自行研究，并根据自身的风险承受能力、投资期限和财务状况做出决策。
主题是 横向扩展（Scale-across）。
我之前以几种不同的方式写过这个话题，但这次我想围绕它创建一份全面的报告。
这个想法其实很简单。
AI 集群变得太大，无法全部放在一个地方。
到了某个临界点，物理限制就会出现：电力、土地、冷却、许可、光纤接入、路由可用性。在同一个地点、同一时间获得足够基础设施的能力。因此，架构开始向外扩展。
超大规模云服务商不再建造一个巨大的 AI 数据中心并将所有东西塞进一个站点，而是开始连接多个建筑、园区或设施，使它们能够像一个更大的训练环境一样运作。
横向扩展暴露了一个瓶颈。一旦 AI 计算跨越距离，限制层就变成了这些站点之间的光基础设施，例如相干光模块、光纤、泵浦激光器、窄线宽激光器、光放大器、暗光纤路由，以及支撑许多最重要组件的磷化铟产能。
这是一个架构转变。
不同的层面
我认为理解这一点最简单的方法是将 AI 网络划分为三个层面。
纵向扩展（Scale-up）。
横向扩展（Scale-out）。
横向扩展（Scale-across）。
从投资角度来看，它们截然不同。
纵向扩展：机架内部
这是 GPU 紧密排列在一起，需要像单个更大的处理器一样通信的地方。
这里的距离很短。我们谈论的是厘米到几米。
主要限制是在机架内以极高的带宽和低延迟传输数据。
横向扩展（Scale-out）：数据中心内部
横向扩展（Scale-out）是数据中心大厅。
这是连接单个大型建筑内数千个 GPU 机架的网络。距离最长可达约两公里。这正是 800G 和 1.6T 收发器目前正在加速部署的地方。
这里的主要光技术是 PAM4。
PAM4 代表四电平脉冲幅度调制。它不是只发送光的开或关，而是使用四个强度级别。这使得系统可以通过同一信道承载更多数据。
PAM4 在建筑内部效果很好。它成本效益高、效率高，并且已经大规模部署。
这是当前许多光通信交易所在的地方。
横向扩展（Scale-across）：建筑与站点之间
当集群扩展到单个建筑之外时，横向扩展（Scale-across）就开始了。
此时，PAM4 开始达到传输距离限制，尤其是在更高速率下。在 1.6T 速率下，常见的 FR 级 PAM4 链路距离大约在两公里左右。更长的直接检测变体可以延伸更远，但当链路进入园区和数据中心互联距离时，相干和精简相干（coherent-lite）变得更加实用。
DCI 代表数据中心互联。它是用于连接一个数据中心到另一个数据中心的光网络技术。
这就是相干光模块发挥作用的地方，也是这份报告真正开始的地方。
为什么距离会改变光技术栈
在数据中心内部，任务是在相对较短的距离内移动大量数据。
在数据中心之间，问题发生了变化。
数据仍然需要快速移动，但现在信号必须经受住距离的考验。它必须穿越光纤路由，并处理色散、噪声、损耗、放大和可靠性要求，这些要求随着链路变长而变得更加重要。
这就是相干光模块的用武之地。
PAM4 主要读取光的强度，而相干光模块则从光波中读取更多信息。
相干接收器将输入信号与一个独立的内部激光器混合。这使得系统能够恢复关于光波强度和相位（时序）的信息。
一旦同时使用强度和相位，就可以通过同一光信道承载更多信息。你还可以获得更先进的数字信号处理（DSP），这有助于校正信号在长距离传输过程中积累的失真。
这就是为什么当 AI 数据中心跨越园区或城域时，相干光模块变得重要。
在 400G 速率下，相干光模块可以在没有放大的情况下将数据移动约 80 公里。通过放大，传输距离可以大大延长。代价是复杂性。
相干模块需要窄线宽激光器、更强大的 DSP 和更先进的光学组件。它们比基本的短距离光模块成本更高，功耗也更大。
但如果任务是连接相距 10、50 或 100 公里的 AI 建筑，相干光模块就成为实用的默认选择。
在这个范围内，有一个演进过程。
400ZR 是基础。它承载 400 吉比特每秒，并且已经批量出货多年。
800ZR 和 800ZR+ 是目前正在加速部署的。它们传输 800 吉比特每秒，对于云和 DCI 网络变得越来越重要。
Ciena 特别提到，有三家超大规模云服务商正在使用其光解决方案进行分布式 AI 训练，并指出其 RLS 平台和 800ZR 可插拔模块是满足该需求的产品。
然后是 1600ZR、1600ZR+ 和 1600CL。
这些目标速率是 1.6 太比特每秒。OIF 关于 1600ZR、1600ZR+ 和 1600CL 的工作在 2025 年和 2026 年持续推进，产品目前正在开发中，互操作性工作仍在进行。
我发现一个特别有趣的部分是精简相干（coherent-lite）。
精简相干是为中间地带而构建的。它采用了相干技术，并去掉了园区链路中不必要的长距离特性。
目标距离大约是 2 到 20 公里，功耗约 30 瓦，无需外部放大。
当 AI 计算扩展到多个建筑或园区时，这恰好是开始变得重要的最佳距离点。
PAM4 被拉伸，全功能的相干 ZR 可能带来比链路需求更多的传输距离和开销，而精简相干正好处于中间位置。
多轨道（Multi-Rail）使需求更大
我认为在多轨道网络中，还有另一个层面仍然被低估。
一个轨道是一个完整的、独立的网络架构，连接到 GPU 集群。
在 NVIDIA 为其 HGX AI 工厂提供的参考架构中，每个 GPU 连接到两个独立的网络平面。根据拓扑结构的不同，这些平面可以提高冗余、聚合带宽，或两者兼而有之。
每个轨道都是其自己的光网络架构。这意味着另一套交换机、收发器和一组光纤线路。一旦距离增加，还需要另一套放大要求。
这就是为什么多轨道可以成倍增加光需求。
Lumentum 在 2026 年 5 月的财报电话会议上表示，多轨道的机遇是“巨大的”，并且可能比人们目前建模的还要大。
首席执行官 Michael Hurlston 补充说，Lumentum 在横向扩展组件方面的限制可能比 EML 更大，尤其是泵浦激光器和窄线宽激光器。
这是一个重要的评论！
EML 是每个人在谈论 800G 和 1.6T 收发器时已经提到的激光器芯片。但 Lumentum 表示，横向扩展组件层可能更加紧张。
Nokia 也在 2026 年 OFC 上推出了一款多轨道在线放大器，据称在不扩大物理基础设施的情况下，密度提高了 8 倍。
当客户试图在相同的物理空间内推送更多光纤容量时，你才会推出这样的产品。
所以，多轨道是同一论点的一部分。
更多的分布式计算创造了更多的光链路。更多的轨道成倍增加了链路数量。距离增加了放大需求。
这又将瓶颈带回了激光器、光组件和光纤。
瓶颈之下的瓶颈：InP
横向扩展（Scale-across）创造了更多对光系统的需求。
这些系统需要激光器、相干组件、泵浦激光器、窄线宽组件、增益芯片和光电探测器。
这条供应链的很大一部分都涉及磷化铟。
磷化铟，或称 InP，是一种化合物半导体材料，用于许多高速光激光器、增益芯片、相干光组件和某些光电探测器。
有意义的 InP 外延片和器件产能位于通用 CMOS 代工厂产能之外。其制造基础更小、更专业化，并且历史上是围绕电信需求建立的。这就是为什么快速扩大规模很困难。
在本财报季，几家公司指出了相同的普遍限制。
Fabrinet 表示，由于激光器、内存和 ASIC 等组件短缺，出货量和收入低于需求水平。这很有用，因为 Fabrinet 是一家合同制造商。它为光供应链中的许多公司制造产品，因此其评论提供了广泛的参考。
Coherent 表示，磷化铟在多个季度以来一直是一个关键限制因素，并将其描述为行业性的限制。
Lumentum 表示，激光器芯片的供需失衡超过 30%，客户想要的产品数量超过了公司能够供应的数量。它还表示，用于横向扩展的泵浦激光器和窄线宽组件比 EML 更紧张。
Nokia 表示，行业正在建设的磷化铟规模正在将需求推回供应链，并需要更多产能。
Applied Optoelectronics 表示，行业性的 InP 激光器短缺强化了加速内部能力扩张的必要性。
Semtech 通过其新收购的 HieFo 业务表示，增益芯片的需求超出产能约 3 倍。
为什么 InP 产能难以增加
硅芯片的规模化拥有更大的工业基础。有更多的设备供应商、更多的晶圆厂、更多的工艺知识和更大的生态系统。
InP 则更加专业化。制造过程通常使用 MOCVD，即金属有机化学气相沉积。这是一种用于在晶圆上生长化合物半导体层的工艺。
知识基础更窄。晶圆尺寸更小。供应链正在从 3 英寸晶圆过渡到 4 英寸再到 6 英寸，而先进的硅制造则在更大的 300 毫米晶圆上运行。
Coherent 给出了这一转变的经济原因。管理层表示，从 3 英寸过渡到 6 英寸生产，可以创造超过 4 倍的器件数量，而成本不到一半。
这是一个主要的产能杠杆。但这些产能爬坡需要时间。新晶圆厂需要工艺转移、认证、良率学习、设备和客户验收。
这就是为什么供应响应正在进行，而限制仍然可能持续存在的原因。Coherent 的目标是到 2026 年底将内部 InP 产量翻一番，到 2027 年底再翻一番以上。
Lumentum 收购了 Greensboro 的一个设施，并正在将其从砷化镓转换为磷化铟，生产大约在六个季度后启动。
Nokia 计划在 2026 年下半年提升其圣何塞 InP 产能，尽管管理层表示，该产能长期来看意义更大。
Semtech 正试图在 2026 年底前将 HieFo 产能扩大 3 到 4 倍，然后在 2027 年底前再扩大 3 到 4 倍。
AAOI 计划到 2027 年将 InP 激光器制造能力扩大约 350%。
行业正在响应。问题是它能否足够快地响应。
这篇文章非常长。
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