矽光子技術結合了兩個 20 世紀最重要的發明：矽積體電路和半導體雷射。與傳統的技術相比，矽光子晶片能讓資料傳輸速率更快、距離更長。目前許多國際知名雲端服務商，如亞馬遜(Amazon)、臉書(Facebook)、谷歌(Google)、蘋果(Apple)、微軟(Microsoft)等皆投入大量資源建置新的資料中心。這些新的資料中心未來的需求就是必須儲存更多的數據，需要更快的資料傳輸速度，以及更低的消耗功率，因此在有限的廠房空間，必須使用相同尺寸，但是可以倍數提升傳輸位元率的模組。舉例來說，現在前述雲端服務商多數已經開始朝向具有400G傳輸能力的數據中心發展。而今年不因肺炎疫情停擺，在美國聖地牙哥舉行的全球最重要的光網路及通訊會議展覽(OFC 2020)，亦已經有多家系統及模組廠商展示400G甚或800G的技術。

科技部的矽光子積體電路專案計畫是陳良基部長極力推動的半導體射月計畫之衍生項目，該計畫規劃於四年提撥新台幣3.2億元發展國內矽光子技術。預期前二年完成核心技術開發與系統晶片架構設計，第三年完成系統晶片製作與性能優化，第四年完成系統展示並能將技術與廠商進行後續之應用與推廣。計畫執行期間將培植國內研發團隊利用矽光子平台整合元件、光路與電路而組成生醫感測、光感測以及光連結等應用的光電系統晶片。該計劃自2018年開始執行，產出許多豐碩成果。本次發表的1600G矽光子晶片，即為該專案計畫支持的國內五件研究計畫之一的成果。

本次發布的超世代大容量1600G矽光子晶片之傳輸架構由高科大電機與資訊學院院長施天從教授於2018年所提出領先全球的前瞻性4波長、4光纖的傳輸結構，並由台大光電所黃定洧教授負責設計，並提出一個全世界創新的4x16陣列波導光柵 (AWG) 分波多工器，混成16路光調變信號，完成發射端的矽光子晶片。利用此新型之分波多工器，可以用最精簡的光路配置連接各元件，去除不必要之波導交錯結構，藉此可以減少損耗並提升效能。此外，此晶片之尺寸為 5mm x 5 mm，採用 PAM4 訊號格式，其總傳輸率可達到 1600G，為目前國內外相關研究領域中，單位晶片面積上的總傳輸率最高的發射端矽光子晶片，本矽光子晶片已經初步驗證通過1600G傳輸之可行性。

據台大光電所黃定洧教授表示：「本矽光子晶片之完成，必須感謝科技部的支持及國研院台灣半導體研究中心(TSRI)的協助，利用共用晶片方式送至比利時IMEC完成半導體製程，才能依據設計製作完成矽光子晶片。同時感謝共同建構矽光子元件技術的中研院張書維研究員、成大曾碩彥教授及高科大吳曜東教授的一起努力，也感謝中興大學劉浚年教授、中山大學洪勇智教授、及TSRI提供之光纖耦光量測協助，台大林恭如教授及所指導實驗室的高速光傳輸量測協助，共同驗證本矽光子晶片具有1600G的傳輸的可能性。」