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台大暨交大共同打造400GBit/s资料中心用高速单模面射型雷射
 

【CTIMES/SmartAuto 編輯部 报导】   2016年12月23日 星期五

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目前在光通讯业界最新技术发展蓝图中,少模态与单模态高速垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)元件已被纳入乙太网路的正式规范(IEEE 802.3 bs),是未来短距传输(数据中心、超级电脑)的主要光源。台湾大学光电所暨电机系宣布,由台湾大学光电所暨电机系吴肇欣教授、交通大学光电系郭浩中教授与台湾大学光电所暨电机系林恭如教授联手开发,专为数据中心传输光源使用的VCSEL元件,相关产业产值上看十亿美金。

由台大光电所暨电机系与交大光电系多位教授联手开发,专为数据中心传输光源使用的VCSEL元件,相关产业产值上看十亿美金。
由台大光电所暨电机系与交大光电系多位教授联手开发,专为数据中心传输光源使用的VCSEL元件,相关产业产值上看十亿美金。

VCSEL具有低功耗,高效率及高速等特性,市场需求量急速上升中,且能显著带动网路事业的效率及功能。目前全世界在垂直共振腔面射型雷射直接调变传输位元率上领先的研究团队有瑞典查尔摩斯工学院(Chalmers University of Technology)、美国伊利诺大学香槟校区(UIUC)、与加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)。近期台大与交大的合作成果终于打破此局面。

由交大光电系郭浩中教授设计,台大光电所暨电机系吴肇欣教授制作,美国伊利诺大学冯明教授,与台大光电所暨电机系林恭如教授负责测试,与由科技部光电学门补助中兴大学电机系特聘讲座郑木海教授之「高速400G光收发模组关键性技术」计画团队合作,借计画补助联手设计晶圆磊晶结构、开发元件制程技术、与测试频响位元率,终于藉由扩散技术成功地降低半导体的电阻,解决面射型雷射在小氧化孔径面临的困境,提高少模与单模VCSEL元件整体的操作效率。

上述性能更优异的少数模态与单一模态VCSEL可以经由44-Gbit/s的开关键调变(On-Off-Keying)、50-Gbit/s的4阶脉冲振幅调变(PAM-4) 、或高达80-Gbit/s的正交振幅频率调变(QAM-OFDM),直接调变光载波携带通信讯号在多模光纤中传输,相关的论文已经由全球最大的美国光纤通信会议(OFC )接受,并将于2017年发表。

本元件与相关IC一起封装后可组成光收发器,适用于高速光纤传输网路、数据中心等。将继续由本合作计划团队成员高雄应用科大电子系施天从教授的研发团队,封装成为高速光传输器模组应用在未来400G的光网路中。

VCSEL应用于未来大型数据中心、超级电脑内连接等预期将有超过千万连接埠使用,相关产值超过十亿美金。甚至于消费端USB电脑传输线,传送4K或8K视讯影音HDMI等,将有更大量应用及产值。

吴肇欣教授与郭浩中教授合力开发的VCSEL元件经过台大与美商太克科技在台大光电所成立之「NTU-Tektronix光通讯联合实验室」由纪裕杰博士领导高选昀、彭俊谚、蔡政庭同学测试结果,发现其具备极高的传输位元率与优异的传输性能,能够立即应用于数据中心传输器做为主要载波光源,经过立即技术转移至国内厂商后将显著提升台湾在全球相关市场上的竞争力。 (编辑部陈复霞整理)

關鍵字: VCSEL  单模面射型雷射  以太网络  光通訊  太克科技  Tektronix  台湾大学  台大  交大  光電所  电机系 
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