در زنجیره صنعت ارتباطات نوری هوش مصنوعی، ایندیم فسفید (InP) و لیتیوم نیوبات لایه نازک (TFLN) نقش‌های بسیار متفاوت - در عین حال به همان اندازه ضروری - بازی می‌کنند.

یکی موادی است که "ضربان قلب" ارتباطات نوری را ایجاد می کند، در حالی که دیگری "جریان خون را کنترل می کند."
اولی تعیین می کند که آیا اصلاً می توان سیگنال های نوری تولید کرد یا خیر. دومی تعیین می کند که آیا آن سیگنال ها می توانند به اندازه کافی سریع مدوله شوند، به اندازه کافی دور منتقل شوند و دقیقاً به اندازه کافی کنترل شوند.

بسیاری از مردم به اشتباه این دو ماده را به عنوان رقیب می بینند، با این فرض که لیتیوم نیوبات لایه نازک در نهایت "جایگزین" ایندیم فسفید خواهد شد. در واقعیت، این نشان دهنده سوء تفاهم از نحوه عملکرد سیستم های ارتباط نوری است.

امروز، بیایید نقش‌های آنها را به روشن‌ترین شکل ممکن بشکنیم: چه کسی چه کاری انجام می‌دهد، چرا این تقسیم کار وجود دارد، و کدام فناوری در حال حاضر به تجاری‌سازی در مقیاس بزرگ نزدیک‌تر است.

1. درک تقسیم کار: انتشار و مدولاسیون هرگز یک کار نیستند

اگر ارتباطات نوری یک مسابقه رله بود، ایندیم فسفید اولین دونده خواهد بود - کسی که مسئول پرتاب سیگنال است. لایه نازک لیتیوم نیوبات شتاب دهنده مسافت میانی خواهد بود - سرعت انتقال را بالاتر می برد، فاصله را افزایش می دهد و کارایی را به حداکثر می رساند. در همین حال، سیلیکون بیشتر شبیه هماهنگ کننده سیستم در حاشیه عمل می کند: خود نور تولید نمی کند، بلکه همه اجزا را در یک پلتفرم ادغام می کند.

ایندیم فسفید اساسا "موتور نور" است.

در ماژول‌های نوری 800G و 1.6T، تراشه‌های EML (لیزر مدوله‌شده با جذب الکترومغناطیسی) باید بر روی بسترهای InP ساخته شوند، زیرا فسفید ایندیم می‌تواند به طور موثر نور ساطع کند در حالی که به طور طبیعی دو پنجره کلیدی فیبر نوری کم تلفات را پوشش می‌دهد: 1310nm و 1550nm. بدون InP، منبع نوری اساسی درون یک ماژول به سادگی وجود نخواهد داشت.

در مقابل، لیتیوم نیوبات لایه نازک، "گیربکس انتقال نور" است.

نقش آن پس از تولید نور آغاز می شود. مدولاتورهای TFLN مدولاسیون الکترواپتیکی با سرعت بسیار بالا و کم مصرف انجام می دهند - سیگنال های الکتریکی را با تغییر شدت و فاز نور روی امواج نوری رمزگذاری می کنند. خود مدولاتور نور ساطع نمی کند، اما تعیین می کند که سیگنال ها با چه سرعتی می توانند حرکت کنند، تا چه اندازه می توانند به آنها برسند و چه مقدار انرژی مصرف می کند.

در آوریل 2026، Huatai Securities یک گزارش تحقیقاتی را منتشر کرد که به طور سیستماتیک منطق رشد صنعت بستر InP و صنعت TFLN را مقایسه کرد. در این گزارش تاکید شد که این دو در داخل ماژول‌های نوری مکمل یکدیگر هستند و نه جایگزین. ارتقاء ماژول نوری نسل بعدی موضوع «یا-یا» نیست، بلکه بیشتر به این موضوع بستگی دارد که «چه کسی کدام عملکرد را بر عهده دارد».

2. فسفید ایندیوم: "موتور سبک" در هسته زیرساخت هوش مصنوعی

در BOM (بیل مواد) ماژول‌های نوری 800G و 1.6T، تراشه‌های نوری بیش از نیمی از کل هزینه‌ها را به خود اختصاص می‌دهند - و بسترهای InP از مهم‌ترین مواد اساسی در این تراشه‌ها هستند.

بر اساس گزارش‌های Omdia و Yole، انتظار می‌رود تقاضای جهانی برای زیرلایه‌های فسفید ایندیم (اندازه‌گیری شده در معادل‌های 2 اینچی) به حدود 2.0 تا 2.1 میلیون ویفر در سال 2025 برسد، در حالی که ظرفیت تولید جهانی موثر تنها در حدود 600,000 تا 700,000 ویفر باقی می‌ماند. این باعث می شود شکاف عرضه بیش از 70٪ باشد.

پیش بینی می شود تا سال 2026 تقاضای جهانی به 2.6 تا 3.0 میلیون ویفر افزایش یابد، در حالی که ظرفیت تولید ممکن است تنها به حدود 750000 ویفر افزایش یابد. بنابراین انتظار می رود نسبت کمبود بالای 70 درصد باقی بماند.

قیمت گذاری این عدم تعادل را حتی به طور مستقیم تری منعکس می کند.

قیمت بسترهای InP 2 اینچی از تقریباً 800 دلار در هر ویفر در اوایل سال 2025 به حدود 2300 تا 2500 دلار در هر ویفر افزایش یافت که در مدت کوتاهی تقریباً سه برابر شد. طبق گزارش ها، قیمت نقطه ای برای سفارش های فوری از 3000 دلار در هر ویفر فراتر رفته است.

NVIDIA پیش‌بینی می‌کند که تقاضای کلی برای ویفرهای فسفید ایندیم ممکن است بین سال‌های 2026 تا 2030 نزدیک به 20 برابر افزایش یابد. Huatai Securities همچنین در گزارش خود خاطرنشان کرد که مواد نوری هسته بالادستی در حال ورود به چرخه رشد قوی هستند، با بسترهای InP که به دلیل افزایش تقاضای تراشه‌ها، تنگی شدید عرضه و تقاضا را تجربه می‌کنند.

در سمت عرضه، صنعت همچنان متمرکز است. Sumitomo Electric ژاپن، AXT ایالات متحده و JX Metals ژاپن مجموعاً بیش از 90 درصد ظرفیت تولید جهانی را کنترل می کنند. در همین حال، چرخه های گسترش معمولاً به دو تا سه سال نیاز دارند.

در فوریه 2025، چین به طور رسمی مواد مرتبط با ایندیم و فسفید ایندیم را به فهرست کنترل صادرات خود اضافه کرد و اهمیت استراتژیک منابع داخلی بالادستی را بیشتر تقویت کرد.

3. لایه نازک لیتیوم نیوبات: "گیربکس انتقال نوری" به سرعت در حال پیشرفت است

لیتیوم نیوبات لایه نازک نور تولید نمی کند - اما دقیقاً مشکلاتی را حل می کند که در آن مواد مدولاسیون سنتی شروع به ایجاد محدودیت های فیزیکی می کنند: پهنای باند و مصرف انرژی.

مدولاتورهای جریان اصلی TFLN معمولاً هنوز با ولتاژهای نیمه موج بالای 1.8 ولت کار می کنند. این ولتاژهای محرک نسبتاً بالا افزایش بیشتر در پهنای باند مدولاسیون را محدود می کند و در عین حال به مصرف انرژی بیشتر سیستم کمک می کند.

با این حال، پیشرفت سریع تکنولوژی در حال تغییر چشم انداز است.

در ژانویه 2026،ارتباطات طبیعتتحقیقات موفقیت آمیز در مورد تعدیل کننده های الکترواپتیک باند فوق العاده بر اساس لایه نازک لیتیوم نیوبات منتشر شد. این کار یک رکورد پهنای باند نوری 800 نانومتری را نشان داد که کل طیف ارتباط نوری را پوشش می دهد.

مدولاتور به پهنای باند الکترواپتیکی بیش از 67 گیگاهرتز در سراسر باندهای مخابراتی OU دست یافت، با عملکرد تقریباً 100 گیگاهرتز در باندهای O/S/C/L و عملکرد بیش از 50 گیگاهرتز در منطقه طول موج 2 میکرومتر. این دستگاه همچنین انتقال PAM-4 را بیش از 240 گیگابیت بر ثانیه در هر طول موج نشان داد - که معیار عملکرد جدیدی را برای دستگاه های TFLN تعیین می کند.

در OFC 2026، شرکت هایی مانند HyperLight و سایر فروشندگان TFLN تراشه های لایه نازک لیتیوم نیوبات و دستگاه هایی را به نمایش گذاشتند که ماژول های نوری فوق العاده پرسرعت، تراشه های فوتونیک با پهنای باند فوق العاده وسیع و تعدیل کننده های نسل بعدی را هدف قرار می دهند.

در همان رویداد، Coherent راه حل های 400G در هر کانال را بر اساس معماری های InP EML، همراه با فرستنده گیرنده های 3.2T و معماری های آینده گرا که فراتر از سیستم های 12.8T را هدف قرار می دهند، ارائه کرد.

حضور همزمان هر دو فناوری در OFC به وضوح دو مسیر تکنولوژیکی موازی را برای ماژول‌های نوری فوق‌العاده پرسرعت آینده نشان می‌دهد.

Huatai Securities صراحتاً هم بسترهای InP و هم TFLN را به عنوان فرصت‌های بلندمدت بالادستی در ارتباطات نوری طبقه‌بندی کرد. انتظار می رود رابطه آنها به جای جایگزینی، رابطه ای با همزیستی و مکمل باشد.

بحث‌های صنعت و تحلیل‌های جستجو نیز نشان می‌دهد که اگرچه اکثر مدولاتورهای TFLN هنوز ولتاژهای نیمه موج را بالای 1.8 ولت نگه می‌دارند، چندین استراتژی بهینه‌سازی مهندسی قبلاً برخی از دستگاه‌ها را به زیر 1.6 ولت رسانده‌اند.

این نشان می دهد که دستگاه های پرچمدار آینده - ترکیبی از پهنای باند بیشتر، مصرف انرژی کمتر و یکپارچگی بیشتر - به طور پیوسته از تحقیقات آزمایشگاهی به سمت تجاری سازی در دنیای واقعی حرکت می کنند. فناوری TFLN همچنان در مرحله تکرار سریع است و فرآیندهای تولید سال به سال بهبود می‌یابند.

4. عصر 1.6T و 3.2T: تقسیم کار حتی واضح تر خواهد شد

همانطور که ماژول های نوری از 1.6T به 3.2T و فراتر می روند، نقشه راه فن آوری به طور فزاینده ای تعریف می شود.

OFC 2026 قبلاً یک سیگنال قوی ارسال کرده است: چرخه های تکرار به سرعت در حال شتاب هستند.

ماژول های نوری 1.6T در حال انتقال از استقرار با حجم محدود به تجاری سازی در مقیاس بزرگ هستند، در حالی که جهت فنی معماری های 3.2T تا حد زیادی شکل گرفته است.

در همان زمان، نفوذ فوتونیک سیلیکون به سرعت افزایش می یابد.

پیش‌بینی‌های صنعت نشان می‌دهد که راه‌حل‌های فوتونیک سیلیکون ممکن است بیش از 50 درصد از ماژول‌های نوری 800G را تا سال 2026 تشکیل دهند. در ماژول‌های 1.6T، نفوذ فوتونیک سیلیکون حتی می‌تواند به 70 تا 80 درصد برسد.

با این حال، فوتونیک سیلیکونی خود منبع نوری را فراهم نمی کند. هنوز هم به لیزرهای خارجی موج پیوسته (CW) مبتنی بر فسفید ایندیم متکی است.

هرچه پذیرش فوتونیک سیلیکونی بیشتر باشد، تقاضا برای تعدیل کننده های با کارایی بالا مانند TFLN بیشتر می شود.

در نتیجه، ماژول‌های نوری به دور از «تسلط تک ماده‌ای» و به سمت یک اکوسیستم مشارکتی که حول محورهای زیر ساخته شده است، تکامل می‌یابند:

• ایندیم فسفید به عنوان پایه لیزر
• فوتونیک سیلیکون به عنوان پلت فرم یکپارچه سازی
• لیتیوم نیوبات لایه نازک به عنوان شتاب دهنده مدولاسیون فوق العاده با سرعت بالا

این همکاری چند ماده ای در حال تبدیل شدن به پایه واقعی زیرساخت های ارتباطی نوری هوش مصنوعی در مقیاس بزرگ است.

افکار نهایی

شاید بزرگترین تصور غلط در ارتباطات نوری امروزه این ایده باشد که این دو ماده رقیب یکدیگر هستند.

در واقعیت، برعکس است.

ایندیم فسفید منبع نور را تولید می کند. لیتیوم نیوبات لایه نازک سرعت و مدولاسیون را کنترل می کند. امروزه در بسیاری از معماری‌های جریان اصلی ماژول‌های نوری، هر دو فناوری در داخل یک ماژول بسته‌بندی شده وجود دارند و به طور همزمان در امتداد یک فیبر نوری و سیستم الکترونیکی کار می‌کنند.

چه در معماری EML، چه در معماری فوتونیک سیلیکونی، و چه در پلتفرم‌های آینده مبتنی بر TFLN، InP و TFLN هر کدام عملکردهای مجزایی را در مراحل مختلف یک زنجیره ارتباطی انجام می‌دهند.

هدف مشترک آنها روشن است: افزایش سرعت اتصال خوشه های محاسباتی هوش مصنوعی به محدودیت های فیزیکی آن.

ایندیم فسفید باعث ایجاد ضربان قلب می شود. لایه نازک لیتیوم نیوبات گردش خون را فعال می کند.

هیچ یک نمی تواند جایگزین دیگری شود.

در سال 2026، بازار InP با کمبود عرضه بیش از 70 درصد، قیمت‌ها با افزایش سریع روبه‌رو است، و سفارش‌های عقب افتاده تا سال 2027 ادامه می‌یابد. در همین حال، پیشرفت‌های TFLN دریچه‌ای را به سوی قابلیت مدولاسیون نزدیک به 3.2T در باندهای نوری فوق‌وسیع باز می‌کند.

این فناوری ها متقابل نیستند. تکامل ترکیبی آنها چیزی است که واقعاً عصر بعدی ارتباطات نوری هوش مصنوعی را هدایت می کند.

آینده ارتباطات نوری یک "جنگ جایگزین" بین مواد نیست - این یک همکاری بسیار تخصصی بین عملکردهای مکمل است.