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20060622 國立中山大學工學院研發團隊發表研究成果 「超頻寬光通訊關鍵性模組技術之研發」

中山大學光電所教授黃升龍手執直徑二百九十微米、相當頭髮直徑兩倍的光晶棒圖片
20060622 國立中山大學今(22)發表研究成果,由中山大學南台灣光電卓越研究中心研發團隊提出「超頻寬光通訊關鍵性模組技術」計畫,預計未來將可大幅提升國內主動元件之研發能力,且經由創新的晶體光纖技術,產出二十項四十件以上之專利,開發出全球領先之超寬頻光放大器技術,比目前產業技術高出5-10倍頻寬。

國立中山大學光電所教授黃升龍表示,光通訊技術從一九八0年開始,從一根光纖可傳一種波長開始,到可傳兩種波長,再到可傳八種波長,可大量傳輸資訊,但在光纖傳輸過程,信號會衰減,現在產業須用四、五個放大器把傳輸的資訊同時放大。

他提到,多年前研發團隊研發綠光雷射模組,後為降低綠光雷射成本,特意實驗性將晶體拉長,才發現此過度晶體與目前光纖通訊之元件玻璃光纖類似,相互間的模態匹配容易,可以開發各式超寬頻光纖通訊用之主/被動元件。

中山大學研發團隊目前由晶體光纖的成長、後段製程、鍍膜到完成晶纖雷射已建立一整套由上游到下游的研發能力,所生長的晶纖其晶體品質比塊狀原始材料還好,且以自製之晶纖已成功研製出多項高效率之晶纖元件與模組,並首度以漸進摻雜之活性離子達到28.9%之高斜率效率晶纖雷射輸出,為目前的世界紀錄。

黃升龍說,中山大學在光通訊頻寬方面,已經拓寬到一根光纖可傳至少二百零五奈米頻寬的資訊,同時開發出一個光放大器可讓一千種波長的資訊同時放大。他表示,光放大的原理與雷射光類似,但以前使用的光纖會耗損,到一九九八年美國貝爾實驗室開發出新的光纖,中山大學立即改用這種新光纖材料開發光通訊的關鍵性模組技術,並藉綠光雷射技術的研發經驗,找出以過度金屬「摻鉻晶纖」做介質,目前不只做出直徑二百九十微米、相當頭髮直徑兩倍的光晶棒,還做成光晶纖衣,損耗更降低。

目前台灣光通訊產業只佔全球總產値的約2%,且多集中在較低階的被動元件,此計畫的執行,可將台灣的光通訊產値推升至全球4%,使得台灣成為全球光通訊元件研發、生產之重鎮,繼半導體、資訊工業後,成為本世紀台灣的下一個明星產業。

黃升龍提到,中山大學的研發團隊首創將固態雷射應用在光通訊的材料,此項成果獲中研院林耕華院士評為回台十餘年,所見最好又具原創性之研究成果。目前正由經濟部學界科專計畫接棒開發成產品,未來產學合作後,將能提高頻寬於目前的5至10倍以上,光通訊的成本也將大大降低。為保護此項重要成果,除台灣外,已向美國、英國、韓國、德國、日本及大陸等國家申請專利。校長張宗仁表示,預估美國專利今年內會核准,屆時將組團到美國矽谷行銷,中山大學研發團隊預計到二0一0年可將光通訊的頻寬拓寬到三百五十奈米頻寬。
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