开源证券CPO深度报告指出，外部激光源（ELS）是当前硅光CPO的主流光源选择。由于硅材料间接带隙无法实现高效率片上光源，主流CPO将CW激光器单独外置作为可插拔单元，实现易失效光源可更换、减少散热压力、灵活配置。CW-DFB激光器是目前CPO最优外置光源选择，需满足高功率（≥100mW）、低噪声、低功耗等要求。OIF、IPEC、CCITA等标准组织已发布ELS相关标准，ELS产业链正逐步走向成熟。
ELS成为硅光CPO主流光源方案，CW-DFB激光器占主导
硅基光电子芯片中光源器件仍依赖InP/GaAs材料半导体激光器。主流硅光CPO将连续波激光器光源单独外置，作为高密度封装体的外围可插拔单元。这一方案具有三大优势：一是实现易失效光源元件的可更换和标准化生产；二是激光器外置减少硅芯片单元散热压力，有利于系统稳定性；三是外部光源单元可灵活配置（如采用波分光源或非致冷光源）。CW-DFB激光器是目前CPO最优外置光源选择，需满足输出功率至少100mW以满足链路预算。激光器约占CPO系统功耗10-20%，ELS的引入带来更高插入损耗需增加输出功率补偿，高电光转换效率成为关键要求。
ELS标准化进程加速，三大标准组织并行推进
CPO系统中ELS标准定义主要由三大标准组织推进。OIF（光互联论坛）定义ELSFP标准，已推出直通ELSFP定义，在模块前端增加光纤连接器可将光引擎TX/RX信号引出至前端，减少前面板光连接器，符合可插拔光模块使用习惯。但直通ELSFP仍存在保偏光纤和单模光纤集成良率低、光引擎无法实现colorless导致配置不灵活等问题。IPEC（国际光电委员会）定义PELS标准，CCITA（中国计算机互连技术联盟）定义ELS标准。2021年OIF发布《CW-WDM MSA Technical Specifications Rev 1.0》，对O波段工作波长、最高相对强度噪声、最低激光器功率等做出明确要求，为ELS产业链提供了统一规范。
ELS技术持续演进，高功率低功耗成为发展方向
ELS产品设计中，关键技术包括耐高温大功率光源芯片、光路透镜耦合、电流源控制反馈等。高功率方面需提升CW-DFB激光器出光功率，主要限制因素是热饱和现象和光学突变损伤；能源效率方面需进一步提高电光转换效率，热效率高的TEC有助于降低ELS功耗。非制冷高功率激光器可能是CPO光源的最终解决方案之一。ELS与光引擎的互联设计分为板载光学（OBO）、带光纤尾纤前板可插拔和带盲插光纤连接器前板可插拔三种类型，均使用保偏光纤连接。保偏光纤利用双折射抵消外部因素对偏振态影响，消光比越高保持偏振态能力越强，但制造和拼接成本较高、精度要求严格。
ELS标准化进程与技术指标| 标准组织 | 标准名称 | 覆盖范围 | 关键要求 |
|---|
| OIF | ELSFP | External Laser Small Form Factor Pluggable | 单模、高功率、低噪声、低功耗 |
| IPEC | PELS | Pluggable External Laser Source | 工作波长O波段 |
| CCITA | ELS | External Light Source | 最高RIN、最低激光器功率规范 |
