AI市场让400G、800G光模块需求量增加，由于EML芯片产能受限，也推动硅光方案的市场预期增长。
经常提到产业链聊，说“我们用的是free space”方案，也就是自由空间方案，也会给出一个下图这样的示意结构。
比如快手用的就是free space的结构，海思的硅光方案，支持free space与光纤拉远方案..., 等等等等，free space这个词随处可见。
背景提到EML，和硅光，然后示意图是基于硅光MZ结构的集成调制器。
什么是CW，参考下文即可。我先说什么是调制器
Y10T306 光模块的CW与激光雷达的CW，确实都叫连续波，但意义不一样。
咱光模块的所谓调制器，是指将调制信号的“外型”调制到直流CW光载波上面，形成具有调制信息脉络的光信号。
从电信号到光信号的调制，这是一种功能，具有这种功能的器件称之为调制器。
用InP系的材料，可以做调制器，当然TFLN薄膜铌酸锂、硅等其他材料也可以做调制器，无非考虑的是如何实现“调制”
如何实现呢? 有各种结构，比如EA电吸收原理的直波导结构的调制，比如MZ马赫增德结构的自干涉调制，或者MR微环的环形干涉调制....
EML产业选择的是InP材料体系的EA电吸收调制结构的芯片。
刚才图片示意的是基于硅材料的MZ干涉结构的调制芯片，且采用了多个调制器的集成阵列。
这里边有暗含的几个意思。
EML，产业很少选择集成设计，不是做不到，而是由于InP材料以及复杂的结构设计，导致其良率很低。如果集成的话，一旦其中一颗出现性能劣化，那么整个集成结构都得扔掉，制造成本增加。EML很难集成，这句话一会儿再展开解释，先画个线。
相比较而言，硅做MZ结构的调制器，单个调制器与多个调制器集成，对芯片良率影响不大。国内目前用在400G、800G光模块的硅光方案，采用这个集成思路。
继续展开，国内多采用硅光MZ结构的集成方案，那么也就意味着有其他选项，比如硅光MR方案，为啥咱们产业化里不愿意选择这种方案？原因在于MZ的结构，调制长度在2mm左右，常规的硅光流片工艺可以实现这个尺度的性能控制与流程批量生产制作，MR的调制，环直径在10μm左右，需要特殊高精度的流片工艺才能保证其“生产一致性”
这里记住一个尺寸的对比，毫米mm和微米μm，1mm=1000μm，精度要求有差异。一会儿还会用到这个对比。
再再回到EML，一样的思路，产业选择InP做EA结构，是因为EA很容易在InP材料上把CW DFB集成在一起。咱们常用的EML是DFB与EA的集成。那么就是说硅也可以做EA调制器，只是硅材料做EA调制器，容易实现多个EA的集成，但很难实现DFB与EA的集成，因为InP体系的InGaAsP可以用作DFB的发光材料，硅没有这个产业化的选项。
EML很难集成，这句话的完整意思是基于DFB+EA已经集成的前提下，将多个“DFB+EA”再次以阵列集成的话，良率受限。
硅光调制器，在国内硅光模块方案中，多选择MZ结构，且很难实现激光器的集成。我们就需要用激光器芯片来配合硅光调制器，给它提供CW直流载波。
一个激光器，可以给四个调制器，或者八个调制器，来提供光源，这是直流光，没有信号的。
回到第一页图，是采用了两组1驱4的结构，原因在于，一个激光器给4个调制器提供光，那么，最最最最理想的情况是每个调制器得到1/4的光。1驱8，意味着需要增加激光器的功率，才能让每个调制器得到与1驱4一样的光能量。
激光器功率要增大也很难啊，光是一种能量，功率特别大，有失效的风险。产业里各显神通期望在激光器不被自己热量烧毁的前提下，尽量提高出光功率。
大功率意味着可靠性较弱，且成本较高。所以选择1驱1，1驱2，1驱4，1驱8，就是不同厂家性价比权衡后的选择而已。
写了这么长，终于要提到自由空间这个词了。硅光芯片和激光器要进行光路的耦合，其中一套方案是俩芯片间采用“自由空间”的对准方式。
自由空间，对应的就是不自由的空间呗，也就是与“波导”这个词相对的。
激光器的光是受约束的，硅光调制器的光，也是受约束的。
光具有波粒二象性，它可以“波动”，我们给它设计一个特定的波动路径，不让光自由，这就是波导。
不约束光，那就是自由空间的波动，光在自由空间的波动也是有规律的，这种规律与被限制的波动的规律，有所不同。
自由空间的光，波动是“发散”的，尤其从激光器的波导出来后，出现一个衍射现象，光散开了。激光器有一个“发散角”的指标，哈
咱们如何约束光呢？ 最早用的光波导就是光纤
光的波动特性，自动流向速度慢的地方，OK，材料的折射率可以控制光的波动速度，设计不同的折射率区间，就能控制和约束光
激光器的Inp折射率比InGaAsP低一些，用InP材料包裹着InGaAsP（或者AlGaInAs），就限制了光。
硅的调制器，是利用波导的MZ结构来控制光的波动性以及干涉结果，实现调制。硅的折射率大于氧化硅，那么在硅外边做氧化硅层，就可以约束光了。
自由空间，这个“空”字，不代表在空气中，或真空中。
空气可以是“空间”，硅也可以是空间，玻璃也可以是空间，只要不去可以约束光的波动性，光在这个空间就是自由的。
为什么Z Block叫自由空间的CWDM器件，就是因为这个玻璃块没有可以设计“波导”，没有去控制也约束光的波动位置，而是让这束光按照“自由空间”的波动规则去实现反射和传输。
玻璃块不是用来约束光波导的，它的存在仅仅提供了滤波片与反射层的“相对位置”控制。
还有一个对比，就是空芯光纤，是波导结构啊，虽然光在空气中，但这个光是被“设计控制约束”在空气中的。
实芯光纤空芯光纤，这些光纤是可以自由弯曲移动的，但这不是自由空间光学。因为光是被限制的，光随纤动，咱把光纤放到哪里，波导就去哪里，它得听命令。
回到主题，自由空间的难处在哪里？
激光器的波导要进入硅的波导，可但是自由空间的光发散了。
那么，第一个想到的思路就是，加透镜，让发散的光再次聚焦，进入硅（或者硅的SSC）波导内。
国内的硅光方案，通常选择双透镜，原因在于，单透镜很容易顾此失彼，双透镜就好做一些了。一个透镜重点兼顾激光器，另一个重点兼顾硅光芯片，俩透镜之间是“平行光”，也叫准直光。
这平行光路中，还可以插入隔离器，降低RIN
这是国内选择的双透镜Free space方案。
到这里，就算完成了第一个图片的解释。
当然，写了很多字，今天就再延伸一下，Flip chip的端接耦合方案，本质上也是free space的方案。
咱们的光纤活动连接器，那个对接是真的“对上”的，激光器的波导和硅光芯片的SSC波导，不是真正的对接。
Flip chip是翻面的意思，把激光器翻个面，控制波导的高度实现高精度控制。
光纤可以对接，实打实的对上，原因在于两段光纤是一种材料，且活动连接器里还藏着一个“弹簧”呢，是用来控制对接应力的。
激光器flip chip与硅光芯片，不可能装一个弹簧，且这里是不同的材料，热膨胀系数不一样，真要对上，对不起，激光器啪一下就被挤碎前端面了。
激光器的前端面距离硅光芯片，通常有微米级别的距离。
我们所理解的自由空间，激光器和透镜组合，有毫米级别，甚至更长一些的距离，主要原因是咱们的封装设备精度有限啊，亚微米的精度的设备有，就是贵一些啊，就是需要的制造时间长一些啊，能放宽工艺精度的，就尽量放宽一些吧。
Flip chip的工艺，是通过半导体光刻实现的高精度榫卯结构，激光器的结构与硅光芯片的凹槽设计结构的适配。
前头有个划线的内容，毫米级别，好做，微米级别难做，
这也是Flip chip工艺多数是硅光芯片和流片厂提到的工艺。那个精度高。且光还没有过度发射，不需要透镜，也能让让进入波导
咱们常规的光模块厂提到的free space是默认现如今光模块车间激光器与透镜在微米级别的这种工艺体系。
国内Free space工艺结构，对应的是采用光纤桥接的结构，或者叫光纤拉远，光纤也是波导啊，光纤的波导用氧化硅做波导材料，硅光集成用硅做波导材料，而已。
光纤作为桥接波导的话，就是激光器采用传统工艺实现与光纤的耦合，而硅光芯片只需考虑光纤与硅光耦合即可。
激光器与硅光芯片之间，并不是不存在自由空间耦合的结构，而是站在硅光芯片的角度，把激光器基于空间耦合工艺的“组件”视为一个整体。
激光器组件与硅光芯片之间，采用光纤桥接方式。
既然采用光纤作为桥接波导，那激光器组件，可以放到光模块内部，也可以放到光模块外头，这就是ELS，外置激光器模块。
模块内置激光器组件，或者外置激光器模块，对于硅光芯片而言，无非就是桥接光纤长一点，短一点的选择而已。不难。
