台湾工研院研制出平面光波导用有机无机混合纳米材料

    当光纤通讯朝向客户端发展时，低价、能大量生产、体积小及多信道数的光通讯组件或系统将是必然的发展趋势。台湾工研院化学工业研究所宣布成功研发一项有机无机混合纳米材料，应用于制备光通讯组件关键的平面光波导（PLC）芯片，为台湾首创。化工所这项纳米材料与其它材料的兼容性佳，并兼具有机与无机材料的优点：尺寸稳定性高、加工容易、能依需求调控光学性能。而且由于这项新材料具有感光特性，在制造工艺上能以显影方式直接做出导光线路，将能进一步应用以低成本的简单工艺，大量制造高品质光通讯组件，协助台湾光通讯产业更具国际竞争力。

    化工所所长郑武顺表示，目前应用于平面光波导的高分子材料皆由国外大厂如日立、杜邦、陶氏化学、奇异等所掌握，由于各国厂商的策略应用，材料并不向联盟以外的公司提供，因此台湾光通讯厂商面临材料取得不易的困境。化工所在台湾经济部精密与机能性化学科技项目支持下，结合工研院光电所、中山大学光电研究所在光学设计与材料量测方面的专长，在短短三年内即开发出这项新材料。

    郑武顺表示，尽管这几年光通讯产业因投资过热及全球不景气而显得低迷，但只要景气复苏，需求立见，届时再做研发是来不及的，要尽早抢占商机。顺应光纤到户的宽带通讯时代，易于自动化量产的平面光波导相较需要靠人工的光纤技术更适合台湾光通讯产业投入开发。

    化工所光电材料技术组副组长张光伟说明，发展具有良好光学性能且易于制作微细线路的材料，是平面光波导技术最重要的条件。他指出，现阶段市场上制造光通讯组件的材料可概分为无机材料与高分子材料两类，无机材料稳定但不容易依不同需求做调控改变，而且制造繁复；高分子材料可塑性佳，但材料光学性质的再现性与稳定性仍待改善。化工所特别设计具感旋光性的有机无机混合纳米材料，兼具无机材料的机械强度与高分子材料易加工两者优点，可以曝光成像，能以简单的旋转涂布及曝光显影方式直接做出导光线路，省却传统半导体工艺中必须刻蚀的步骤，不仅缩短研发到制程的时间，更可大幅减少组件制造厂的设备投资成本。

    负责此项技术研发的化工所研究员田佩强调，化工所开发的新型材料透光率高、储存安定性佳、能依不同的光学特性需求加以调控，经组件级的回切法（cut-back）测试，材料的光损耗率（optical loss）达0.5dB/cm，符合国际大厂制作高分子平面光波导材料的标准；精确控制折射率再现的表现（小至小数点以下第四位）更优于国际各大厂。田佩指出，化工所将在这项新材料与制程的基础上继续发展，开发出可商品化的组件。

    田佩也表示，这项前瞻材料目前正申请专利中，除了光通讯组件，还可应用于耐磨耗、抗反射之薄膜涂层开发，以及高经济价值的多功能光触媒、电极材料、绝热、低介电及污染处理等材料上，用途非常广泛。