矽光平台的瓶頸與解方 矽光子技術因其與CMOS製程兼容性高，並擁有成熟的SOI（Silicon-On-Insulator）與SiN（Silicon Nitride）平台，成為光電整合的發展重點。然而，矽的間接能隙特性導致本身無法作為有效光源，因此須整合具發光能力的III-V族材料（如InP系增益材料）來應用於電信波段。 過去常見的整合方式為邊緣耦合（edge-coupling），能提供低於1 dB的低損耗、寬頻、偏振無關的光耦合性能。本研究提出一項創新做法——透過「微轉印（Micro-Transfer-Printing, μTP）」技術實現的混合式外腔雷射（Hybrid External Cavity Laser, HECL）整合，成功在SOI與SiN平台上實現高整合度單模雷射輸出。 微轉印整合技術：異質整合的關鍵 由於InP材料與矽基底晶格不匹配，直接成長技術難度高且製程不穩定。μTP提供一種高效率、平行化且可大規模轉移的解決方案，可將III-V材料以次微米精度轉印至任意平台，並有效節省材料使用。 本研究透過μTP技術，將已蝕刻的InP反射式光

AI時代下的通訊瓶頸 隨著人工智慧（AI）運算需求飆升，晶片間資料傳輸速率與能效成為系統效能的關鍵瓶頸。儘管運算能力大幅提升，傳統電連結受限於距離與能耗，嚴重拖慢整體處理效率。本文提出以3D光子整合技術打造全新晶片間光連結架構，達成前所未有的低能耗與高頻寬密度。 技術核心：電子與光子晶片垂直整合 研究團隊設計出一套3D光子整合晶片系統，將28nm CMOS電子晶片與矽基光子晶片堆疊結合。透過Cu-Sn微凸塊鍵合技術，在15μm間距下實現2,304條高速連結，成功達成高密度、高頻寬整合。 光子晶片整合微環共振調變器與Ge光偵測器，與下層電子控制電路無縫結合，完成完整的電-光-電轉換路徑。 子系統設計與能耗特性 系統包含80組發射器與接收器，分布於20條光波導匯流排，每條支援4波長通道。關鍵元件如下： 微環共振調變器：實現50 fJ/bit超低功耗光訊號調變 接收器設計：以微環濾波與Ge光偵測器搭配前級放大器，僅耗70 fJ/bit即能準確還原電訊號，資料率達10 Gbps 整體效能表現 實驗驗證顯示該3D光子晶片系統達成以下指標： 總能耗：僅120

在光子積體電路（Photonic Integrated Circuits, PIC）的設計與開發過程中， 「設計」與「封裝」往往被視為兩個分離的階段 。然而，當封裝條件沒有在設計初期就被納入考量時，工程團隊常常面臨耗時的反覆修改，甚至必須重新設計，導致產品延遲上市。...

在開發光子神經網路時，是否曾面臨複雜時間序列模式無法準確辨識、設計流程耗時且難以驗證的挑戰？傳統光子神經網路（PNN）在處理需時間記憶的任務上，常受限於架構與性能瓶頸，難以滿足高速訊號處理的需求。 Nokia Bell Labs 團隊選擇 Latitude Design...

鋰鈮氧（Lithium Niobate, LN）因具優異的 Pockels 電光效應與低光學損耗，一直是高速調變器的首選材料。然而，將其有效整合至矽光平台仍具技術挑戰。近期，根特大學團隊透過微轉印技術（Micro-Transfer Printing,...

光子積體電路（PIC）是高速通訊、光學感測、光學雷達與光學運算等應用的關鍵元件。儘管目前多數採用 SOI（Silicon-on-Insulator）矽光平台，氮化矽（SiN）平台因具有低傳輸損耗、寬波長透明範圍與高功率容忍度等優勢，逐漸成為受矚目的替代方案。...

在設計光子晶體結構時，您是否曾面臨因模型複雜、參數彈性不足，導致模擬不易或製程無法對應的挑戰？傳統光子設計流程往往仰賴固定模板與手動調整，限制了創新研究與應用的可能性。 Latitude Design Systems的 PhotoCAD是一套高效能、多功能的程式碼驅動佈局設...

隨著資料中心對高頻寬與低功耗的需求日益增加，矽光子積體電路（PIC）需支援多波長通道與最高達21 dBm的光功率，以符合WDM與PAM4等技術要求。然而，傳統矽材料因具高非線性與高熱光係數（約1.8×10^-4/K），面臨雙光子吸收、自由載子吸收及溫漂等限制。...

定向耦合器（Directional Coupler, DC）是矽光子元件中關鍵的組件之一，廣泛應用於功率分光、調變器與波分多工（WDM）等功能。但傳統直線型DC因材料色散，導致耦合比隨波長變化，無法在寬頻範圍內維持理想的50:50分光比例，影響系統穩定性與效能。...