台灣開發高速低耗能雷射光源 助攻AI資料傳輸

因應AI運算對高速資料傳輸的需求，國科會今天表示，國立中央大學團隊成功開發出超高速、低耗能的雷射光源，未來有望應用於AI資料鏈結市場，強化國內AI產業鏈，相關成果也已登上國際知名學術期刊「IEEE量子電子學選題期刊」。

光纖連接網路建設及資料中心的普及化，為人類文明帶來新一波的革命，在人工智慧（AI）和先進積體電路（IC）技術結合的ChatGPT問世後，使得巨量資料在圖形處理器（GPU）及其周邊開關晶片和不同資料中心之間的高速搬移，變得至關重要。

目前NVIDIA的AI機櫃所需的資料流量已超過全世界乙太網路資料流量，國科會指出，也因此，具有低功耗、超高速、並可和IC晶片高密度共同封裝的雷射光源，為現今發展的重要趨勢，其雷射光源在和光纖結合後，可取代笨重且高損耗的高頻電纜線，且能使AI機櫃中的電力消耗大幅下降。

為進一步降低下世代AI高速資料連結所造成的電力消耗，及開發新的節能技術，在國科會的支持下，國立中央大學電機系教授許晉瑋研究團隊，成功開發出新穎的單模、超高速、低耗能的垂直共振腔面射型雷射（Vertical Cavity Surface-Emitting Laser, VCSEL），並與晶元光電、環隆科技等廠商合作，國科會於今天舉辦學術成果記者會，說明相關成果。

國科會表示，此成果不僅突破傳統VCSEL光源的速度（40 GHz）和單模輸出功率（~5mW）限制，且雷射元件與單模光纖結合後，在不使用任何信號處理的前提下，能夠達成850nm波長的40GHz調變頻寬，及1km乘56Gbps的距離-資料傳輸速率乘積世界紀錄。

國科會指出，研究成果已在2024年OFC國際會議發表，且該元件完整的技術內容也在2025年發表於國際知名學術期刊「IEEE量子電子學選題期刊」。

國科會表示，許晉瑋團隊的獨家鋅擴散結構專利所實現新穎的單模VCSEL核心技術，和傳統單模VCSEL不同之處在於其改變了發光孔徑形狀。這種幾何結構，可大幅提升單模VCSEL的輸出功率和操作速度。

國科會指出，目前鋅擴散的VCSEL結構早已於國內VCSEL晶片製造商大量生產，並應用在智慧型手機的近距離感測模組的光源，此研究成果技術也將與國內廠商合作開發並生產，這種高速、低耗能雷射光源在AI光鏈結市場上的應用將是指日可待。若能大量生產將使國內廠商能掌握AI資料鏈結的核心先進技術，使得國內AI的產業鏈能夠更加完整，以利國際間的競爭。