2.75 吉赫的微型 LED 光开关：短距光互连的另一个选项

美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校与圣母大学的合作团队，刷新了量子阱发光二极管光学开关性能的世界纪录：氮化镓量子阱微型 LED 的光调制带宽达到 2.75 吉赫，功耗仅约 25 毫瓦，相关论文发表于新一期 IEEE 电子器件快报。这项工作的目标场景，是数据中心里芯片之间、机柜之间的短距光互连。

用 LED 做光开关，替代激光器？

数据中心的光互连方案，目前几乎都围绕激光器构建：激光二极管发光，再由调制器或驱动电路把电信号转成光信号。激光器的优势是功率和带宽，但它也带来了温控、驱动电路复杂度和成本问题——每一条链路都要配恒温控制或精密驱动，短距、海量的场景里，这些开销乘上链路数就变得非常可观。

微型 LED 走的是另一条路：直接电流调制，结构简单、无需外置调制器、对温度远不如激光器敏感，天生适合大规模、低成本的短距链路。它过去上不了台面的原因是带宽——LED 的调制速率长期停留在百兆赫兹量级，传输容量撑不起数据中心的需求。这次把氮化镓量子阱结构的调制带宽推到 2.75 吉赫，正是要跨过这道门槛。

2.75 GHz 与 25 mW 意味着什么

单独看 2.75 GHz 并不惊艳——商用垂直腔面发射激光器（VCSEL）的调制带宽早已在十几吉赫以上。这项纪录真正的意义在乘积关系：在 25 毫瓦的功耗下做到 2.75 吉赫，单位功耗的调制能力大幅领先于同量级方案。AI 数据中心的能耗账单里，光互连层的功耗占比持续上升，业界常用”每比特能耗”来衡量链路方案，更低的开关功耗意味着同样的电力预算能搬动更多数据。

这也为光电共封装（CPO）提供了新的选项。共封装要把光引擎塞进芯片封装旁边，对器件的尺寸、功耗和散热余量极其苛刻，一个不挑温度、结构简单、功耗只有几十毫瓦的光源，恰好是共封装场景偏爱的那种器件。

离落地还有多远

需要明确的是，这是实验室指标：2.75 吉赫折算的传输容量仍远低于商用光模块，从单器件纪录到可用的链路产品，还要解决带宽进一步提升、器件阵列集成、与驱动电路的单片或混合集成等一系列工程问题。它更适合被看作一条技术路线的关键验证，而非对现有激光器方案的直接替代。

给一个可执行的判断：做算力基础设施或光互连选型的团队，评估方案时把链路功耗按每比特能耗口径纳入比较，并跟踪 micro-LED 与光电共封装两条路线的器件进展——短距互连的下一代方案，很可能不再由激光器独家定义。