過去多年來我們持續針對高重複率鎖模光纖雷射進行了創新的實驗研究,包括領先使用high nonlinear fiber + silicon-based micro-ring resonator 來達到 250GHz 的高脈衝重複率被動鎖模,以及使用nonlinear silicon-based micro-ring resonator 來達到110 GHz 的高脈衝重複率被動鎖模等。最近我們利用 intra-cavity birefringent fiber interferometer與 Fabry-Perot Etalon 也可達到新穎的 burst-mode mode-locking態,產生100-400GHz的pulse bunch,也成功達到10-20GHz光頻穩定主動鎖模光纖雷射,這些都是相當具新穎性的結果。
我們過去幾年來曾針對free space to plasmonic waveguide coupler、plasmonic micro-ring resonator、vertical plasmonic resonance coupler 等幾種不同類型的新穎光波導元件進行過設計與模擬,都有很好的成果。近幾年來我們的研究重點也包括Silicon Photonics,針對Silicon Photonics主被動元件也都已有很好的研究成果,包括設計出 “Sub-wavelength channel waveguide with near-zero flattened dispersion at 1.55μm on Silicon” 以及 “Apodized 2D slanted grating coupler for efficient mode multiplexing between few mode fiber and SOI chip”等之新穎矽光子元件。
隨著5G、和互聯網對於數據傳輸的需求日益龐大,邊緣資料中心(Edge Data Center,EDC)變得越來越重要,因此數據中心希望能夠以更低的延遲、以及更大的資料吞吐量,來應付日漸龐大的需求,目前數據中心互連的光信號提供100(Gb/s)的傳輸速度,但是數據中心運營商希望轉向提供400(Gb/s)的速度,所以在2020年4月29日Optical Internetworking Forum(OIF)提出400ZR網路實施協議,400ZR標準最長120公里,使用密集波分複用(DWDM)技術和十六正交幅度調製(16QAM)速率大約為60(Gbaud),需要通過相干檢測和數位訊號處理技術(DSP)才能實現這一目標。
我們首次在理論上嚴格證明了可以利用光纖中光固子間的交互作用來產生量子糾結態,有可能可以作為新型的量子資訊應用光源,此結果發表在2009年的 Physical Review Letters上。我們2005年在Physical Review A上的兩篇文章就已證明經非線性交互作用的光固子對會建立起量子相關性,但是否如此就能產生量子糾纏態卻是一個難以證明的問題。在 2009的 PRL論文中我們率先提出一個嚴格的量子糾纏(quantum entanglement)特性存在證明,並闡明了為甚麼會有量子糾纏特性產生,以及如何才能偵測到這種量子糾纏態,算是量子光學與量子資訊研究上的一個重要理論成果。
我們發展出可以在一次掃描中製作出dc-折射係數平坦化(true apodization)與任意ac-折射係數振幅及相位之光纖光柵的新方法﹐並實際製作出窄頻無色散(dispersionless)光纖光柵﹐可應用於 DWDM OADM來達到較大的頻譜可利用率,更提出利用側邊繞射監控的方式來接續長的光纖光柵之新方法,在這些新型光纖光柵的製作方法上也已經有多項中美專利的獲得。我們也在實驗上及理論上發展利用融拉式光纖元件之fundamental-mode cutoff效應的多種 Tunable fiber filters,包括side-contact LPG、band-pass filter及short-pass filter 等,也將此種Tunable fiber filters應用來製作S-band 光放大器及S-band光纖雷射等,也曾針對正方形及長方形晶格橢圓空洞式光子晶體光纖來進行理論上的設計與分析。