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Alphabet 旗下 Taara 部门近日于无线光通信技术领域取得重大进展,成功研发出尺寸仅有指甲大小的硅光子晶片。该晶片透过整合光学相控阵列 (Optical Phased Array, OPA) 系统,实现了固态光束导引技术,可望为偏远地区网路基础建设带来革命性变革,并为未来高速无线通讯开闢新方向。
Taara 部门长期致力于研发无线光通信技术,旨在为缺乏传统光纤网路基础设施之偏远地区提供经济高效的网路连线解决方案。 过去,Taara 部门已开发出交通号誌灯大小之光束发射器,利用光束于长距离範围内传输数据。 最新研发之硅光子晶片,则进一步将该项技术微型化,实现了在更小尺寸内整合完整光束无线传输系统之目标。
Taara 光桥 (Lightbridge) 无线光通信系统,採用与光纤网路类似之原理,透过精确对準之发射器,以反射镜与感测器引导光束,于高架桿或建筑物顶端之发射器之间进行无线数据传输,无需布建实体线缆。 全尺寸 Taara 光桥系统,已可实现于 20 公里範围内提供高达 20 Gbps 之光纤级传输速率。 最新研发之微型硅光子晶片,则可在 1 公里距离内,实现 10 Gbps 之数据传输效能。
Taara 部门总经理马赫什·克里斯纳斯瓦米 (Mahesh Krishnaswamy) 指出,此款微型晶片之技术突破,关键在于以精密的软件演算法,取代现行 Lightbridge 技术中体积庞大之硬体组件,实现更精準且高效之光束导引。
Krishnaswamy 解释:「传统 Taara 光桥系统透过物理机构导引光束方向,而透过 Taara 晶片,我们大幅精简机械组件,转向固态解决方案,以实现自动化光束导引。 其核心技术为光学相控阵列 (OPA),此先进系统能以极高精确度导引、追蹤及校正光束方向。」
「单一 Taara 晶片上即整合数百个微型光发射器。 透过软件控制发射器之发光时序,即可精準操控光波波前,将光束导向目标接收端。」 Krishnaswamy 补充说明。
微型硅光子晶片技术之成功开发,可望大幅简化 Taara 无线光通信系统之部署流程,降低建置成本,并提升系统维护便利性。 若此微型晶片能达到与现行 Lightbridge 发射器同等优异之效能表现,将可加速 Taara 技术于全球网路基础建设相对落后地区之普及应用。
Taara 技术之主要应用价值在于,其可协助在地网路服务供应商,于无需仰赖大型网路服务业者之情况下,独立建构区域网路,为当地社区提供网路连线服务,同时掌握基础设施自主权。
截至 2023 年 7 月,Taara 技术已于全球 13 个国家、数百个社区实际应用,包括印度、奈及利亚、南非、辛巴威、坦尚尼亚、卢安达及纽西兰等地。 Taara 更进一步推出 Taara 共享平台,已于迦纳及肯亚启用,透过行动应用程式与用户端路由器,实现区域网路数据共享,为网路连线品质不佳或服务未及地区,创造额外收益来源。
Taara 强调, Taara 共享平台不仅为在地创业家创造新型商业模式,更为网路服务匮乏地区居民,开启远距工作、线上学习等多元发展机会。
展望未来,Krishnaswamy 认为微型硅光子晶片技术之应用潜力广泛。 「我们预期此技术将有助于将高速网路导入网路服务不足地区,并为数据中心之建置与营运模式带来革新,实现更高数据传输速率,并为自动驾驶车辆打造更安全可靠之通讯环境。」