成果榮登《IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics》邀請論文

【台灣台北–2025年11月06日】鴻海研究院半導體所(HHRI)展現創新實力，成功開發世界首創的「二維寬視野矽光子-超穎透鏡焦平面陣列(metalens-based focal plane array, FPA)光束轉向技術」，並應用於晶片間光無線通訊系統，大幅提升資料中心與異質整合應用的傳輸效率與靈活性。

此突破由鴻海研究院半導體所所長暨陽明交大講座教授郭浩中所長與半導體所洪瑜亨小組長研究團隊，攜手陽明交大鄒志偉特聘教授與張祐嘉副教授研究團隊共同完成。最新研究論文《2D Silicon Photonic Metalens-based Focal Plane Array (FPA) Optical Beam Steering with Wide Field-of-View (FOV) for Chip-to-Chip Optical Wireless Communication (OWC)》展現先進的矽光子技術與晶片間光無線通訊的創新應用，已正式刊登於全球權威期刊《IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics》，並獲選為邀請論文，詳情可參閱https://ieeexplore.ieee.org/document/11184761。

IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics（JSTQE）是IEEE光子學會於1995年創刊的頂尖期刊，專注於量子電子與光子學前沿研究，涵蓋矽光子、量子通訊、雷射、奈米光學與光感測等領域。採主題特刊制，發表高影響力論文，影響因子約4.2，為光電與量子科技領域的重要國際期刊。

二維矽光子－超穎透鏡焦平面陣列光束轉向技術結合矽光子積體光學技術與超穎透鏡(meta-lens)結構，能在晶片上實現高速、低功耗且高精度的光束控制。透過焦平面陣列動態調變相位分佈，可實現二維光束掃描與即時轉向，應用於光學雷達（LiDAR）、3D成像及光通訊中，展現高整合度與可量產化優勢。

圖一、矽光子-超穎透鏡焦平面陣列應用於晶片間光無線通訊的潛在實施示意圖，包括2D、2.5D及3D異質整合。

圖二、整合式二維矽光子焦平面陣列光束轉向器的示意圖及自製晶片影像

本次研究實現了世界首創的二維寬視野矽光子-超穎透鏡焦平面陣列光束轉向器，無需機械移動部件或複雜相位校準，即可達成51.4° × 6.12°的寬視野，平均半高寬發散角僅1.4°。相較於傳統光學相控陣或陣列波導光柵路由器，此技術體積更小、操作更簡便，並支援超過70 Gbit/s的「自由空間高速資料傳輸」，為資料中心網路、人工智慧及雲端運算提供高效、低功耗解決方案。

圖三、超穎透鏡的掃描電子顯微鏡影像及光學訊號傳播示意圖

本研究承蒙國家科學及技術委員會(National Science and Technology Council, NSTC)的大力支持。此項矽光子整合技術大幅降低了系統複雜度與能耗，為產業應用帶來更具競爭力的架構。此技術的突破不僅彰顯鴻海在矽光子與光無線通訊領域的領先地位，也為未來晶片間通訊、資料中心及異質整合奠定堅實基礎。期待這項技術能加速推動6G、AI運算及高效網路的普及化。

關於鴻海研究院

鴻海研究院（Hon Hai Research Institute）成立於2020年，隸屬於鴻海科技集團（Hon Hai Technology Group），旗下設有五個研究所及一間實驗室。每個研究單位皆擁有高科技研究專業人員，專注於未來三到七年的前瞻技術研究，以強化鴻海的長期技術與產品創新動能，支持集團轉型為「智慧導向」，並提升鴻海「3+3＋3」營運策略的競爭力。