Alphabet Taara 部門矽光子晶片技術突破：指甲大小微型發射器實現光束無線高速網路傳輸

Alphabet 旗下 Taara 部門近日於無線光通信技術領域取得重大進展，成功研發出尺寸僅有指甲大小的矽光子晶片。該晶片透過整合光學相控陣列 (Optical Phased Array, OPA) 系統，實現了固態光束導引技術，可望為偏遠地區網路基礎建設帶來革命性變革，並為未來高速無線通訊開闢新方向。

Taara 部門長期致力於研發無線光通信技術，旨在為缺乏傳統光纖網路基礎設施之偏遠地區提供經濟高效的網路連線解決方案。 過去，Taara 部門已開發出交通號誌燈大小之光束發射器，利用光束於長距離範圍內傳輸數據。 最新研發之矽光子晶片，則進一步將該項技術微型化，實現了在更小尺寸內整合完整光束無線傳輸系統之目標。

Taara 光橋 (Lightbridge) 無線光通信系統，採用與光纖網路類似之原理，透過精確對準之發射器，以反射鏡與感測器引導光束，於高架桿或建築物頂端之發射器之間進行無線數據傳輸，無需佈建實體線纜。 全尺寸 Taara 光橋系統，已可實現於 20 公里範圍內提供高達 20 Gbps 之光纖級傳輸速率。 最新研發之微型矽光子晶片，則可在 1 公里距離內，實現 10 Gbps 之數據傳輸效能。

Taara 部門總經理馬赫什·克里斯納斯瓦米 (Mahesh Krishnaswamy) 指出，此款微型晶片之技術突破，關鍵在於以精密的軟體演算法，取代現行 Lightbridge 技術中體積龐大之硬體組件，實現更精準且高效之光束導引。

Krishnaswamy 解釋：「傳統 Taara 光橋系統透過物理機構導引光束方向，而透過 Taara 晶片，我們大幅精簡機械組件，轉向固態解決方案，以實現自動化光束導引。 其核心技術為光學相控陣列 (OPA)，此先進系統能以極高精確度導引、追蹤及校正光束方向。」

「單一 Taara 晶片上即整合數百個微型光發射器。 透過軟體控制發射器之發光時序，即可精準操控光波波前，將光束導向目標接收端。」 Krishnaswamy 補充說明。

微型矽光子晶片技術之成功開發，可望大幅簡化 Taara 無線光通信系統之部署流程，降低建置成本，並提升系統維護便利性。 若此微型晶片能達到與現行 Lightbridge 發射器同等優異之效能表現，將可加速 Taara 技術於全球網路基礎建設相對落後地區之普及應用。

Taara 技術之主要應用價值在於，其可協助在地網路服務供應商，於無需仰賴大型網路服務業者之情況下，獨立建構區域網路，為當地社區提供網路連線服務，同時掌握基礎設施自主權。

截至 2023 年 7 月，Taara 技術已於全球 13 個國家、數百個社區實際應用，包括印度、奈及利亞、南非、辛巴威、坦尚尼亞、盧安達及紐西蘭等地。 Taara 更進一步推出 Taara 共享平台，已於迦納及肯亞啟用，透過行動應用程式與用戶端路由器，實現區域網路數據共享，為網路連線品質不佳或服務未及地區，創造額外收益來源。

Taara 強調， Taara 共享平台不僅為在地創業家創造新型商業模式，更為網路服務匱乏地區居民，開啟遠距工作、線上學習等多元發展機會。

展望未來，Krishnaswamy 認為微型矽光子晶片技術之應用潛力廣泛。 「我們預期此技術將有助於將高速網路導入網路服務不足地區，並為數據中心之建置與營運模式帶來革新，實現更高數據傳輸速率，並為自動駕駛車輛打造更安全可靠之通訊環境。」