本文根據 Futurewei Technologies 的 F. Effenberger 於 2025 年 9 月發表的簡報，整理光學線路交換（Optical Circuit Switching，OCS）技術原理、商業部署現況，以及其在 AI 資料中心 Fabric 中的五種架構應用。 為何重要 AI 叢集中數千個加速器之間的全對全（all-to-all）通訊要求每個節點以微秒精度同步交換梯度與模型權重，電氣封包交換機每跳產生的序列化延遲與 O/E/O 轉換功耗已成為制約叢集規模的明確瓶頸。NVIDIA 在 OCP EMEA 2025 的公開分析顯示，OCS 與共封裝光學（Co-Packaged Optics，CPO）的組合可將網路功耗從 83 pJ/b 降至 31 pJ/b，改善幅度達 2.6 倍。 為何選擇 OCS 而非光學突發交換 OCS 以整個光學埠為粒度建立直接光通道，信號路徑中完全不經過 O/E/O 轉換，對速率與協議完全透明：今日承載 100G 流量的 OCS 無需改動硬體即可承載 800G。相對地，光學突發交換（Optical B

本文根據 Franceschini 等人發表於 APL Photonics 2026 年 2 月號的研究論文，整理氮化矽（Silicon Nitride，Si₃N₄）自支撐奈米圖案化薄膜的設計方法、線性與非線性光學量測結果，及其對晶片級非線性光子元件的意義。 晶片級波長轉換與頻率梳產生等應用對非線性光學材料的效率要求持續提高，然而 Si₃N₄ 的三階非線性係數在未經結構設計的薄膜中受限於材料本質，成為降低操作功率或擴大頻寬的瓶頸。Franceschini 等人的研究顯示，透過在 50 nm 薄膜上週期性圖案化奈米孔洞陣列激發晶格共振，無需更換材料即可將非線性折射率與非線性吸收係數分別提升 3.4 倍與 5 倍。 為何選擇週期性奈米孔洞陣列激發晶格共振 晶格共振（Lattice Resonance）的場增強效果來自週期陣列多個單元晶格的相干散射，其品質因子可遠高於單一奈米粒子的局域共振，對三階非線性訊號（正比於局域電場三次方）的放大效果更顯著。研究團隊以有限元素法優化幾何參數，確定 969.5 nm 晶格週期搭配 200 nm 孔洞直徑可將共振定位

本文根據 V. Sekar 於 2026 年 2 月在 Vik's Newsletter 發表的產業分析，整理 GlobalFoundries 與 Tower Semiconductor 矽光子產能擴建規模、共封裝光學（CPO）商業化進程，以及矽光子技術取代銅電氣互連的工程依據。 AI 訓練叢集的互連頻寬需求已突破銅電氣互連的物理極限——在單通道速率超過 100 Gbps 後，銅線訊號完整性劣化且功耗不可承受。兩大矽光子晶圓代工廠於 2025 年財報同步公布三位數成長率與 2028 年前的產能預訂情況，顯示業界正以具體資本支出押注這項技術切換。 為何選擇矽光子而非延伸銅電氣互連 光訊號在矽波導中不像電訊號般產生電阻性損耗，使矽光子在更長距離上維持更低功耗。更關鍵的是，矽光子波導、調變器與光偵測器可直接使用現有半導體微影、沉積與蝕刻設備製造，無需全新製造設施，讓晶圓代工廠得以快速擴充產能。相比之下，銅電氣互連在突破 100 Gbps 後需加入複雜的等化電路，每增加一級等化即帶來額外功耗與訊號延遲，在資料中心機架層級累積的功耗差距已達無法接受的程度。

本文根據 B. Welch 向 IEEE P802.3df 200G/400G/800G/1.6Tb/s 乙太網路工作小組提交的調變方案提案，整理四階脈衝振幅調變（PAM4）應用於 200G 單通道光學鏈路的元件效能、等化策略與製程微縮三項面向。 IEEE 802.3df 工作小組正評估支援 500 公尺與 2 公里光學鏈路的調變格式，技術選型將直接影響下一代 800GbE 光模組設計。每通道 200G 目標使調變方案的頻寬效率與向下相容性成為關鍵決策點，2025 年的標準定案期限令工程選型更加迫切。 為何選擇 PAM4 而非更高階調變 PAM4 透過四個振幅階層在每個符號中編碼 2 bit，相較於非歸零（NRZ）訊號可在相同頻寬下倍增資料速率，且已在 100G 單通道系統中累積大量產業部署經驗，設計方法論與測試程序框架完整，可直接降低 200G 開發風險。 PAM6 或 PAM8 等更高階調變格式雖理論上可在更窄頻寬內達到更高速率，但因相鄰階層間距縮小，雜訊餘裕大幅降低，需要解析度高達 15 bit 的數位類比轉換器（DAC），且造成超過 2

恩萊特科技參與 OPTIC 2025，持續深化產學界互動。圖為中華民國光電學會副秘書長許晉瑋（右），與恩萊特科技業務總監門杰（左）針對矽光子設計平台發展趨勢進行交流。 隨著矽光子技術成為 AI 與高速運算的關鍵解方，如何從實驗室研發順利跨越到晶圓廠量產，成為產業關注焦點。恩萊特科技日前參與台灣光電領域年度盛會「OPTIC 2025」，現場展出合作夥伴之光半導體（Latitude Design Systems）的「PIC Studio」光電整合設計平台，為台灣產學研界提供一套能精準對接國際大廠製程、加速產品上市的設計解決方案。 聚焦量產痛點　PIC Studio 實現元件到系統無縫整合 過去矽光子開發流程中，常面臨工具分散、格式不相容的挑戰，恩萊特科技此次展出的PIC Studio 核心優勢在於建立統一的設計流程。該平台成功將元件設計、光路繪製、佈局以及光電系統級模擬整合在單一環境中。此外，該平台可直接支援 Tower Semiconductor、SilTerra 等全球主要晶圓代工廠製程設計套件（PDK）。透過在設計階段即導入精準的製程參數與封裝

降低驅動電壓的矽光子調變解方 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 操作頻寬，限制其於高通量網路運作的效能。光子式 TCAM 則可在光學域內高速處理資料，具潛力克服電子限制。 裝置設計：異質整合高遷移率 MOS 電容 本研究提出一種整合氧化銦鈦（Indium Titanium Oxide, ITiO）/二氧化鉿（HfO₂）/矽的金氧半導體電容（Metal-oxide-semiconductor capacitor, MOSCAP）式矽光環調變器。設計中採用 300 nm 寬波導，以提升電光轉換效率，並兼顧品質因子（Q-factor）控制。 裝置製作流程包含在預製矽光環上沉積 10 nm HfO₂ 絕緣層，與 14 nm ITiO 閘極層，並以 Ni/Au 建立歐姆接觸。所製元件在 -1.9 V 偏壓與 0.8 Vpp 擺幅下，達成 6 dB 消光比與 3 dB 插入損耗。 頻寬與傳輸效能實測...

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 操作頻寬，限制其於高通量網路運作的效能。光子式 TCAM 則可在光學域內高速處理資料，具潛力克服電子限制。 技術架構：WDM跨欄設計提升比對效率 本研究提出一種以波長分波多工（Wavelength division multiplexed, WDM）實現的光子 TCAM 架構，使用三種波長分別對應儲存位元 "0"、"1" 與「X」（don't care）狀態，並透過調變器與相位器進行搜尋與儲存位元交互處理。搜尋位元與其補數以 NRZ 格式編碼後注入晶片，在光域內進行多筆位元比對。 與傳統電子 TCAM 相比，此架構可在每一位元儲存單元中執行點積運算，並透過干涉強度輸出判斷比對結果。其「X」態可在任一輸入下產生比對結果，有助於網路部分比對應用。 實驗設計與光子電路製作 該系統採用 IMEC 矽光子製程平台製作，整合 56 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, RRM）實現 170 Gbaud 的開關鍵控（on-off-keying, OOK）傳輸，在 100 公尺單模光纖下仍維持低錯誤率，顯示其應用於短距高速互連的強大潛力。 實驗架構：SiP RRM 調變與傳輸流程 系統以 MATLAB 生成 OOK 訊號並透過波形產生器輸出至 SiP RRM。該調變器以 1.5 V 反向偏壓操作，配合 110 GHz RF 探針輸入訊號。光源為 15.5 dBm 可調雷射，透過光柵耦合器進入晶片。 RRM 的插入損耗與調變響應於不同偏壓與失調（detuning）下進行測量。訊號經調變後傳輸 100 公尺光纖，並由 EDFA 放大、WSS 過濾雜訊，再由 100 GHz PIN 光二極體與高速示波器接收，最終離線處理並計算誤碼率（BER）。 實驗成果：突破