In der Industriekette der optischen KI-Kommunikation spielen Indiumphosphid (InP) und Dünnschicht-Lithiumniobat (TFLN) sehr unterschiedliche – und doch gleichermaßen unverzichtbare – Rollen.

Das eine ist das Material, das „den Herzschlag“ der optischen Kommunikation erzeugt, während das andere „den Blutkreislauf steuert“.
Ersteres entscheidet darüber, ob überhaupt Lichtsignale erzeugt werden können; Letzteres bestimmt, ob diese Signale schnell genug moduliert, weit genug übertragen und präzise genug gesteuert werden können.

Viele Menschen betrachten diese beiden Materialien fälschlicherweise als Konkurrenten und gehen davon aus, dass Dünnschicht-Lithiumniobat irgendwann Indiumphosphid „ersetzen“ wird. In Wirklichkeit spiegelt dies ein Missverständnis darüber wider, wie optische Kommunikationssysteme tatsächlich funktionieren.

Lassen Sie uns heute ihre Rollen so klar wie möglich aufschlüsseln: Wer macht was, warum gibt es diese Arbeitsteilung und welche Technologie steht derzeit kurz vor der Kommerzialisierung in großem Maßstab.

1. Die Arbeitsteilung verstehen: Emission und Modulation sind nie dasselbe

Wenn die optische Kommunikation ein Staffellauf wäre, wäre Indiumphosphid der Startläufer – derjenige, der für die Auslösung des Signals verantwortlich ist. Dünnschicht-Lithiumniobat wäre der Mittelstreckenbeschleuniger – er würde die Übertragungsgeschwindigkeit erhöhen, die Distanz vergrößern und die Effizienz maximieren. Silizium hingegen fungiert eher als Systemkoordinator am Rande: Es erzeugt nicht selbst Licht, sondern integriert alle Komponenten in einer Plattform.

Indiumphosphid ist im Wesentlichen der „Motor des Lichts“.

In optischen 800G- und 1,6T-Modulen müssen EML-Chips (Electro-Absorption Modulated Laser) auf InP-Substraten hergestellt werden, da Indiumphosphid effizient Licht emittieren und gleichzeitig die beiden wichtigsten verlustarmen Glasfaserfenster auf natürliche Weise abdecken kann: 1310 nm und 1550 nm. Ohne InP gäbe es die grundlegende optische Quelle innerhalb eines Moduls einfach nicht.

Dünnschicht-Lithiumniobat hingegen ist das „Übertragungsgetriebe des Lichts“.

Seine Rolle beginnt, nachdem Licht erzeugt wird. TFLN-Modulatoren führen eine elektrooptische Ultrahochgeschwindigkeitsmodulation mit geringem Stromverbrauch durch – sie kodieren elektrische Signale in optische Wellen, indem sie die Lichtintensität und -phase ändern. Der Modulator selbst sendet kein Licht aus, aber er bestimmt, wie schnell sich Signale ausbreiten können, wie weit sie reichen können und wie viel Strom das System verbraucht.

Im April 2026 veröffentlichte Huatai Securities einen Forschungsbericht, in dem die Wachstumslogik der InP-Substratindustrie und der TFLN-Industrie systematisch verglichen wurde. Der Bericht betonte, dass die beiden innerhalb optischer Module eher komplementär als substituierend seien. Beim Upgrade des optischen Moduls der nächsten Generation geht es nicht um ein „Entweder-Oder“, sondern darum, „wer welche Funktion übernimmt“.

2. Indiumphosphid: Die „Light Engine“ im Kern der KI-Infrastruktur

In der Stückliste (Bill of Materials) optischer 800G- und 1,6T-Module machen optische Chips mehr als die Hälfte der Gesamtkosten aus – und InP-Substrate gehören zu den kritischsten Grundmaterialien dieser Chips.

Berichten von Omdia und Yole zufolge wird die weltweite Nachfrage nach Indiumphosphid-Substraten (gemessen in 2-Zoll-Äquivalenten) im Jahr 2025 voraussichtlich etwa 2,0–2,1 Millionen Wafer erreichen, während die effektive globale Produktionskapazität weiterhin nur etwa 600.000–700.000 Wafer beträgt. Dadurch entsteht eine Versorgungslücke von über 70 %.

Bis 2026 wird die weltweite Nachfrage voraussichtlich auf 2,6 bis 3,0 Millionen Wafer ansteigen, während die Produktionskapazität möglicherweise nur auf etwa 750.000 Wafer steigt. Daher wird erwartet, dass die Mangelquote weiterhin über 70 % liegt.

Die Preisgestaltung spiegelt dieses Ungleichgewicht noch direkter wider.

Der Preis für 2-Zoll-InP-Substrate stieg von etwa 800 US-Dollar pro Wafer Anfang 2025 auf etwa 2.300–2.500 US-Dollar pro Wafer und verdreifachte sich in kurzer Zeit nahezu. Berichten zufolge liegt der Spotpreis für dringende Bestellungen bei über 3.000 USD pro Wafer.

NVIDIA prognostiziert, dass die Gesamtnachfrage nach Indiumphosphid-Wafern zwischen 2026 und 2030 um fast das Zwanzigfache steigen könnte. Huatai Securities stellte in seinem Bericht außerdem fest, dass vorgelagerte optische Kernmaterialien in einen starken Wachstumszyklus eintreten, wobei bei InP-Substraten aufgrund der schnell steigenden Nachfrage nach optischen Chips eine starke Angebots-Nachfrage-Knappheit herrscht.

Auf der Angebotsseite bleibt die Branche stark konzentriert. Sumitomo Electric aus Japan, AXT aus den USA und JX Metals aus Japan kontrollieren gemeinsam über 90 % der weltweiten Produktionskapazität. Expansionszyklen dauern in der Regel zwei bis drei Jahre.

Im Februar 2025 hat China Indium und Indiumphosphid-verwandte Materialien offiziell in seine Exportkontrollliste aufgenommen und damit die strategische Bedeutung vorgelagerter InP-Ressourcen weiter gestärkt.

3. Dünnschicht-Lithiumniobat: Das „optische Getriebe“ holt schnell auf

Dünnfilm-Lithiumniobat erzeugt kein Licht – aber es löst genau die Probleme, bei denen herkömmliche Modulationsmaterialien an physikalische Grenzen stoßen: Bandbreite und Stromverbrauch.

Aktuelle Mainstream-TFLN-Modulatoren arbeiten im Allgemeinen immer noch mit Halbwellenspannungen über 1,8 V. Diese relativ hohen Ansteuerspannungen begrenzen weitere Erhöhungen der Modulationsbandbreite und tragen gleichzeitig zu einem höheren Stromverbrauch des Systems bei.

Allerdings verändert der rasante technologische Fortschritt die Landschaft.

Im Januar 2026,Naturkommunikationveröffentlichte bahnbrechende Forschungsergebnisse zu ultrabreitbandigen elektrooptischen Modulatoren auf Basis von Dünnschicht-Lithiumniobat. Die Arbeit zeigte eine rekordverdächtige optische Bandbreite von 800 nm, die das gesamte optische Kommunikationsspektrum abdeckt.

Der Modulator erreichte elektrooptische Bandbreiten von mehr als 67 GHz in den OU-Telekommunikationsbändern, mit einer Leistung von etwa 100 GHz in den O/S/C/L-Bändern und einer Leistung von über 50 GHz im 2μm-Wellenlängenbereich. Das Gerät zeigte außerdem eine PAM-4-Übertragung von mehr als 240 Gbit/s pro Wellenlänge und setzte damit einen neuen Leistungsmaßstab für TFLN-Geräte.

Auf der OFC 2026 präsentierten Unternehmen wie HyperLight und andere TFLN-Anbieter Dünnschicht-Lithiumniobat-Chips und -Geräte für optische Ultrahochgeschwindigkeitsmodule, photonische Chips mit extrem großer Bandbreite und Modulatoren der nächsten Generation.

Auf derselben Veranstaltung präsentierte Coherent 400G-pro-Kanal-Lösungen auf Basis von InP-EML-Architekturen sowie 3,2T-Transceiver und zukunftsorientierte Architekturen, die über 12,8T-Systeme hinausgehen.

Die gleichzeitige Präsenz beider Technologien bei OFC verdeutlichte zwei parallele technologische Wege für zukünftige optische Ultrahochgeschwindigkeitsmodule.

Huatai Securities kategorisierte sowohl InP-Substrate als auch TFLN ausdrücklich als wichtige langfristige Upstream-Chancen in der optischen Kommunikation. Es wird erwartet, dass ihre Beziehung eher von Koexistenz und Komplementarität als von Ersatz geprägt ist.

Branchendiskussionen und Suchanalysen deuten auch darauf hin, dass die meisten TFLN-Modulatoren zwar immer noch Halbwellenspannungen über 1,8 V aufrechterhalten, einige technische Optimierungsstrategien jedoch bereits dazu geführt haben, dass einige Geräte unter 1,6 V liegen.

Dies deutet darauf hin, dass zukünftige Flaggschiffgeräte – die eine größere Bandbreite, einen geringeren Stromverbrauch und eine höhere Integration vereinen – sich stetig von der Laborforschung hin zur Kommerzialisierung in der realen Welt bewegen. Die TFLN-Technologie befindet sich weiterhin in einer schnellen Iterationsphase, wobei sich die Herstellungsprozesse Jahr für Jahr weiter verbessern.

4. Die 1,6T- und 3,2T-Ära: Die Arbeitsteilung wird noch klarer

Mit der Entwicklung optischer Module von 1,6T hin zu 3,2T und darüber hinaus wird die technologische Roadmap immer klarer.

OFC 2026 hat bereits ein starkes Signal gesendet: Die Iterationszyklen beschleunigen sich rasant.

Optische 1,6T-Module wandeln sich vom Einsatz in begrenzten Stückzahlen hin zur groß angelegten Kommerzialisierung, während die technische Richtung für 3,2T-Architekturen weitgehend Gestalt angenommen hat.

Gleichzeitig steigt die Durchdringung der Silizium-Photonik weiterhin rasant an.

Branchenprognosen deuten darauf hin, dass Silizium-Photonik-Lösungen bis 2026 mehr als 50 % der optischen 800G-Module ausmachen könnten. Bei 1,6-T-Modulen könnte die Silizium-Photonik-Durchdringung sogar 70–80 % erreichen.

Doch die Siliziumphotonik selbst stellt keine Lichtquelle dar. Es setzt immer noch externe Dauerstrichlaser (CW) auf Basis von Indiumphosphid ein.

Je stärker die Siliziumphotonik eingesetzt wird, desto stärker wird die Nachfrage nach Hochleistungsmodulatoren wie TFLN.

Infolgedessen entwickeln sich optische Module weg von der „Einzelmaterial-Dominanz“ und hin zu einem kollaborativen Ökosystem, das auf Folgendem basiert:

• Indiumphosphid als Lasergrundlage
• Siliziumphotonik als Integrationsplattform
• Dünnschicht-Lithiumniobat als ultraschneller Modulationsbeschleuniger

Diese Multi-Material-Zusammenarbeit wird zur wahren Grundlage für eine groß angelegte optische KI-Kommunikationsinfrastruktur.

Letzte Gedanken

Das vielleicht größte Missverständnis in der optischen Kommunikation ist heute die Vorstellung, dass diese beiden Materialien Rivalen seien.

In Wirklichkeit ist das Gegenteil der Fall.

Indiumphosphid erzeugt die Lichtquelle. Dünnfilm-Lithiumniobat steuert die Geschwindigkeit und Modulation. In vielen Mainstream-Architekturen optischer Module sind heute beide Technologien im selben Modulmodul vorhanden und arbeiten gleichzeitig über dasselbe Glasfaser- und Elektroniksystem.

Ob in EML-Architekturen, Silizium-Photonik-Architekturen oder zukünftigen TFLN-basierten Plattformen: InP und TFLN erfüllen jeweils unterschiedliche Funktionen in unterschiedlichen Phasen derselben Kommunikationskette.

Ihr gemeinsames Ziel ist klar: die Verbindungsgeschwindigkeit von KI-Computing-Clustern an ihre physischen Grenzen zu bringen.

Indiumphosphid sorgt für den Herzschlag. Dünnschichtiges Lithiumniobat ermöglicht die Durchblutung.

Keiner kann den anderen ersetzen.

Im Jahr 2026 ist der InP-Markt mit Lieferengpässen von über 70 %, schnell steigenden Preisen und Auftragsrückständen bis ins Jahr 2027 konfrontiert. Unterdessen öffnen TFLN-Durchbrüche die Tür zu einer Modulationsfähigkeit von nahezu 3,2 T über ultrabreite optische Bänder.

Diese Technologien schließen sich gegenseitig nicht aus. Ihre gemeinsame Entwicklung ist es, die die nächste Ära der optischen KI-Kommunikation wirklich vorantreibt.

Die Zukunft der optischen Kommunikation ist kein „Ersatzkrieg“ zwischen Materialien – sie ist eine hochspezialisierte Zusammenarbeit zwischen komplementären Funktionen.