快速查找需求推動TCAM向光子化演進 三元內容定址記憶體（Ternary content addressable memory, TCAM）廣泛用於網路封包查找與相似度比對等低延遲應用。電子式 TCAM 難以突破數 GHz...

環形調變器在相干光傳輸中的角色 光子積體電路（PIC）環形調變器（Ring modulators, RM）廣泛用於強度調變與直接檢測應用，但隨著相干傳輸架構需求增加，其作為相位調變元件的特性受到關注。為幫助設計與整合，必須精確掌握其電光頻率響應，包括增益與相位行為。 裝置概述：操作點設於過耦合條件 研究使用來自 IHP 製程的矽環形調變器，結構包括 16 μm 半徑與 rib 波導（500 nm 寬、220 nm 高）。裝置設計於過耦合狀態，能在特定波長實現 2π 相位轉換，進而達到 π 相位調變效果，同時保持光強穩定。此裝置的插入損耗為 10 dB，Vπ 為 5.7 V peak-to-peak。 頻率響應量測與建模 研究團隊透過異頻相干接收架構量測該 RM 的複數電光頻率響應。包括雷射光源、摻鉺光纖放大器（Erbium-doped fiber amplifier, EDFA）、相干接收器（Commercial coherent receiver, CoRx）與實時示波器，訊號處理則於離線進行。模擬方面則運用純量耦模理論（Coupled mod

高速光連結的核心技術推進 矽光子（SiP）技術因具備高整合度、低功耗與可量產優勢，成為推動800 Gbps 與 1.6 Tbps 高速連結的關鍵平台。最新研究展示了一項創紀錄的成果：使用 SiP 微環諧振器調製器（ring resonator modulator,...

矽光子整合的關鍵挑戰 波長分波多工（Wavelength division multiplexing, WDM）技術能讓多個光訊號共用一條光路，是通訊與量子運算的核心技術。要將 WDM 整合到矽光子平台，須克服通道間干擾與損耗控制等問題，尤其在量子應用中，對於單光子訊號的完...

近紅外量子應用中的偏振挑戰 氮化矽（SiN）因具低損耗與寬頻透光特性，在可見光至中紅外應用中備受重視，尤其適用於量子光源如 InAsP 量子點（發光波段約 1 μm）。不過，若要實現精確的單光子操控，需具備高效偏振控制技術，而這在 SiN 平台上特別具挑戰性，因其對短波長偏振態的控制機制尚不成熟。 設計原理：PSR 結構中的旋轉與分離功能 本研究設計的偏振分離-旋轉器（polarization splitter-rotator, PSR）針對 910 至 980 奈米波段，具備兩階段結構：偏振旋轉與模式分離。 偏振旋轉（Rotation） 利用一段錐形波導將入射的 TM0 模式（橫向磁場）轉換為 TE1 模式（第一階橫向電場），透過移除上覆蓋層破壞對稱性，實現 TM-TE 模式混合與有效轉換。 模式分離（Splitting） 將旋轉後的 TE1 模式耦合至鄰近波導中的 TE0 模式，條件是兩波導寬度調整後，達到有效折射率匹配。原始 TE0 模式因不匹配則繼續前進至原輸出端。 模擬與製程驗證 採用有限差分與本徵模展開模擬工具（FDE、EME）進行波

雷射都卜勒測振技術的晶片化挑戰 雷射都卜勒振動儀（Laser Doppler vibrometry, LDV）是一種用於非破壞檢測與光聲感測的高靈敏度技術。過去依賴體積龐大的自由空間光學架構，但矽光子技術的導入讓 LDV 有望實現晶片化與大規模應用。不過，目前晶片式 LDV...

降 推動整合光頻梳走出實驗室 光梳（Optical Frequency Combs, OFCs）廣泛應用於分子光譜、LIDAR與光通訊系統，特別是密集波分多工（WDM）。目前OFC的晶片化整合已取得進展，但多數仍需外部雷射脈衝或電子驅動。為降低功耗與系統複雜度，研究者開始探...

降低矽光子晶片測試成本的挑戰 光子積體電路（Si PIC）具備高效能與成本優勢，為先進通訊與運算應用的重要平台。然而，量產過程中的測試成本仍是瓶頸。傳統在封裝後進行的晶粒層級（chip-level）測試不僅費時且浪費資源。本文介紹一種由Eissa等人提出的耦合架構，結合光柵...

2.5D IC架構下的設計挑戰 隨著摩爾定律接近物理極限，半導體產業正轉向2.5D與3D IC技術。2.5D整合架構透過interposer（中介層）將多顆chiplet（晶粒）結合，具備異質整合彈性，但也面臨擺放配置與熱管理的複雜挑戰。本研究提出一套可同時進行布線長度優化...