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~臺大與交大攜手開發400GBit/s資料中心用高速單模面射型雷射~

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張貼人:李依芸公告日期:2016-12-27
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   本院光電所暨電機系吳肇欣、國立交通大學光電系郭浩中教授與本院光電所暨電機系林恭如教授,聯手開發專為數據中心傳輸光源使用的少模態與單模態高速垂直共振腔面射雷射 (VCSEL)元件,相關產業產值上看十億美金。

 

目前在光通訊業界最新技術發展藍圖中,VCSEL已被納入乙太網路的正式規範中 (IEEE 802.3 bs),是未來短距傳輸(數據中心、超級電腦)的主要光源。具有低功耗,高效率及高速等特性,市場需求量急速上升中,且能顯著帶動網路事業的效率及功能。目前全世界在垂直共振腔雷射直接調變傳輸位元率上領先的研究團隊有瑞典查爾摩斯工學院(Chalmers University of Technology)、美國伊利諾大學香檳校區(UIUC)、與加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB)。近期,這樣的領先局面終於被國立臺灣大學與國立交通大學的合作成果打破。由國立交通大學光電系郭浩中教授設計,本院光電所暨電機系吳肇欣教授製作,美國伊利諾大學馮明教授,與本院林恭如教授負責測試,與國內由科技部光電學門補助國立中興大學電機系特聘講座鄭木海教授之「高速400G光收發模組關鍵性技術」計畫團隊合作,藉計畫補助聯手設計晶圓磊晶結構、開發元件製程技術、與測試頻響位元率,終於藉由擴散技術成功地降低半導體的電阻,解決面射型雷射在小氧化孔徑面臨的困境,提高少模與單模VCSEL元件整體的操作效率。這些性能更優異的少數模態與單一模態VCSEL可以經由44-Gbit/s的開關鍵調變(On-Off-Keying)50-Gbit/s4階脈衝振幅調變 (PAM-4)、或高達80-Gbit/s的正交振幅頻率調變(QAM-OFDM),直接調變光載波攜帶通信訊號,相關的論文已經由全球最大也是最頂尖的美國光纖通信會議(OFC)接受將於2017年發表。本元件與相關IC一起封裝後可組成光收發器,適用於高速光纖傳輸網路、數據中心等。將繼續由本合作計劃團隊成員國立高雄應用科技大學電子系施天從特聘教授的研發團隊,封裝成為高速光傳輸器模組應用在未來400G的光網路中。VCSEL應用於未來大型數據中心、超級電腦內連接等預期將有超過千萬連接埠使用,相關產值超過十億美金。甚至於消費端USB電腦傳輸線,傳送4K8K視訊影音HDMI等,將有更大量應用及產值。

 

    吳肇欣教授與郭浩中教授合力開發的VCSEL元件經過林恭如教授於臺灣大學與美商太克科技在光電所成立之「NTU-Tektronix光通信聯合實驗室」由紀裕傑博士領導高選昀、彭俊諺、蔡政庭同學測試結果,發現其具備極高的傳輸位元率與優異的傳輸性能,能夠立即應用於數據中心傳輸器做為主要載波光源,經過立即技術轉移至國內廠商後將顯著提升台灣在全球相關市場上的競爭力。
最後修改時間:2016-12-30 PM 4:40

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