臺灣大學光電所暨電機系近期宣布，該系已與交通大學光電系成功開發(fā)出少數模態(tài)與單一模態(tài)高速垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)元件，在提升整體操作效率上，有重大突破進展。VCSEL可應用于大型數據中心、超級電腦內的連接，在數據分析需求不斷攀升的帶動下，預期VCSEL未來產值將超過十億美元。

　　VCSEL已被納入乙太網路標準規(guī)范(IEEE 802.3 bs)，是未來短距傳輸的主要光源，因其具有低功耗、高效率及高速等特性，將能顯著帶動網路產業(yè)的效率及功能。由兩校所共同開發(fā)的元件，在與相關IC封裝后，將可組成光收發(fā)器，進一步運用于數據中心的高速光纖傳輸網路。

　　VCSEL雖然非常的小，但它影響了資料交換中心的光纖速度。目前全世界在VCSEL直接調變傳輸位元，率先領先的研究團隊有瑞典查爾摩斯工學院、美國伊利諾大學香檳校區(qū)，與加州大學圣塔芭芭拉分校。臺灣大學光電所暨電機系所長林恭如表示，近期在臺大與交大的合作努力下，臺灣研究團隊的進度已經迎頭趕上，甚至在許多關鍵參數上有所超越。這些成果也將在2017年春季的美國光纖通訊會議(OFC)上進行發(fā)表。

　　近期VCSEL主要的技術突破在于藉由擴散技術，成功降低半導體電阻，解決面射型雷射在小氧化孔徑面臨的困境，以提高少數模態(tài)與單一模態(tài)VCSEL元件的整體操作效率。

　　該元件經由44Gbit/s的開關鍵調變(OOK)、50Gbit/s的4階脈沖振幅調變(PAM4)，或高達92Gbit/s的正交振幅頻率調變(QAM-OFDM)，直接對光載波攜帶通訊訊號進行調變，并在多模光纖中傳輸。而該VCSEL元件開發(fā)完成后，目前已由高雄應用科技大學電子系教授施天從的研發(fā)團隊，負責封裝成高速光傳輸器模組。

　　臺灣大學光電所暨電機系教授吳肇欣表示，與目前商用化的VCSEL相比，本計畫的開關鍵調變，藉由特殊最佳化的制程，無論是在頻寬，還是訊號對雜訊的比例上，皆增加不少。

　　施天從表示，此VCSEL元件屬于臺灣的原創(chuàng)設計，從設計、晶圓制作、制程、封裝皆是在臺灣進行。雖然去年400Gbit/s的模組已經產生，不過其體積比較大，未來將進一步縮小到與現行100Gbit/s模組的體積一樣大。

　　林恭如則補充，該元件現已能立即應用于數據中心傳輸器，作為主要載波光源。相信在轉移至國內廠商后，將能顯著提升臺灣相關業(yè)者在全球市場上的競爭力。