Page 34 - 企業轉型腳步不停歇2022年數位優先世界成形

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創新天地
矽光子技術助力 台灣團隊讓FOG更小、更平價
Judith Cheng，EE Times Taiwan
利用以矽材料為基礎之半導體CMOS製程實現之矽光子(Si photonics)積體電路技術，由中山大學光 電系教授邱逸仁所率領的團隊自2018年起在科技部專案的支持下，透過產、學、研合作模式開發出毫米 尺寸的微型矽光子光纖陀螺儀(FOG)驅動晶片，並號稱已達到戰術級規格(Bias instability = 0.158°/ hr)的精準度;得益於台灣擅長的半導體量產技術，可望在未來將光纖陀螺儀成本降低至目前的三分 之一以下，拓展如自動駕駛車輛、無人機、生醫檢測、智慧機器人以及立方衛星等等廣泛的應用領域。
邱逸仁表示，相較於昂貴、大 量生產不易的雷射陀螺儀(RLG)，以 及因機械式結構不耐振盪與撞擊的 半球形共振陀螺儀(HRG)等高階陀 螺儀，光纖陀螺儀在具備可支援軍 事、航太、水下載具導航系統等中 高階應用所需之精準度/穩定度水 準之外，又擁有能以量產製程降低 成本的優勢，可望進軍目前仍以微 機電系統(MEMS)陀螺儀為主流的 工業、醫療、車用等需要更高精準 度的潛力消費性應用市場，是備受 矚目的陀螺儀技術。
而目前的商用光纖陀螺儀是 由多個離散式光電元件以繁複工 序組裝而成，包括寬頻譜光源、光 耦合器、檢光器、相位調變器、光 纖線圈與驅動電路;若要達到更 高精度，還需要加入光源穩定濾波 器、即時波長監控器，以及與溫度 相關的光調變檢測、回授降噪光路 等等額外元件，使整體系統更為複
中山大學開發的矽光子陀螺晶片封裝體。
雜。中山大學團隊利用矽光子技術 實現了陀螺儀所需光電元件的高度 整合，並開發涵蓋晶片設計、佈線、 光纖熔接與引出、點膠封裝、檢測 分析等步驟的專屬平台化技術，成 功將整體系統進一步微型化。
上述研發成果是已經邁入第 四年、由中山大學光電系矽光子團 隊成員共同努力執行的科技部「矽 光子及積體電路專案計畫」智慧 結晶;擔任計畫總主持人的邱逸仁 負責矽光子陀螺儀的寬頻譜光源
www.eettaiwan.com | 2022年1月
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