【文/范家綺、林紅妙】
99年吳大猷先生紀念獎得主--電機系許晉瑋老師。古明芳攝
本校電機系許晉瑋副教授榮獲九十九年度吳大猷先生紀念獎。許教授從中大超高速光
電元件實驗室( Super photonic & Electronic Device Group, SPED Group)出發,研究
領域廣泛,包含跨洋海底光纖通訊、社區光纖通訊、光纖無線通訊和汽車光纖通訊等。其
以超高速光通信元件與量測系統、高速矽鍺光電元件、兆赫波光電發射器和應用見長,尤
以高速高功率光偵測器上的貢獻,在世界競爭舞台上最為人所稱道。
利用光纖做為通訊之用,通常須經過發射端產生光訊號,通過光纖傳遞訊號,經接收端
接收光訊號以轉換為電訊號。作為光源的半導體元件通常為發光二極體(light-emitting
diode, LED)或雷射二極體(laser diode)。而構成光接收器的主要元件是光偵測器(
photodetector),利用光電效應將入射的光訊號轉為電訊號。光偵測器通常是以半導體
為材料的光二極體(photo diode)。
光纖通訊技術已從早年的遠距離傳輸遍及於日常生活3C產業之中。現今汽車光纖通訊常
見應用於車內3C產品連結,如衛星導航、DVD/CD音響、手機等,以光纖連結具有耐高溫、
承載頻寬較大等優勢。利用綠色LED作為房車感應系統的光源,其特點為耐高溫、損耗
低、較穩定等。而低耗能高速雷射、Photodiodes元件亦遍及日常的USB3.0、HDMI cable
、DVD讀寫機中。
勇者無懼的學思歷程
光纖通訊的發展始於1960年代,1980年代後期因參鉺光纖放大器和半導體DFB雷射技術
逐漸成熟,使得光通技術邁向商品化。雖然2000年代末期進入光纖通訊產業的泡沫化時代
,然而,美、日、歐等先進大國在光纖通信的研究卻從未停歇。中央大學電機系許晉瑋副
教授秉持著一股熱忱,面對當時在光纖方面的技術已經相當純熟的日(NTT)、美 (Bell
Lab)、法(Alcatel),他無畏無懼地認為在這產業上仍然有更上層樓的空間,便毅然決然
地投入光通訊用主動光電元件的研究。
許晉瑋副教授在大學時期所學以半導體物理固態組為主,並選修許多固態組外的課程。
就讀台大博士班時期,深受孫啟光指導教授全力以赴、躬行實踐、專注投入研究的熱情所
影響,將這種精神內化成自身對研究的一種態度和一種不輕易妥協的堅持;同時因教授提
攜,得以赴美國加州大學聖塔芭芭拉分校(UC Santa Barbara)研讀一年,不僅從美國人身
上學到實事求是的研究精神,而且在研究上受到Professor Mark Rodwell啟發,豁然開朗
,對分佈式高頻元件更加地了解,頓時原本書中羅列的一連串很難表現出物理意義的方程
式,變得淺顯易懂了。
從疑信中突破限制
於是他深深體悟出盡信書不如無書的道理。以往我們都過於相信書中既定的知識,研究
思考方向在不知不覺中也會受到作者的主觀偏見影響。然而對於分佈式高頻元件的研究,
許晉瑋副教授換個角度思考,破除現行的觀念,成功地研發出串接式光偵測器,將其「免
多餘負載、微波和電波速度不須一致」的優點發揚光大,成功的突破了現有高功率光偵測
器的飽和電流-頻寬乘積的限制。此結果也發表在全世界最大、也最競爭的光纖通信會議
: Optical Fiber Communication 2010的 postdeadline session。
誠如日本江戶時代後期至明治時代的啟蒙大師,提倡個人須具備數理地史科學知識與自
立精神的福澤諭吉所言:「在相信的世界裡有許多的詭詐,在懷疑的世界裡有許多的真理
。」這正是引起許晉瑋老師共鳴的一段話,況且在那樣的時代裡,福澤諭吉所提出的先見
和銘言,引用於現今人生際遇裡或做研究中,都足以發人省思。許晉瑋老師並以此期勉學
子:充實自我知識,養成好學與思辨的獨立精神,找出問題,勇敢的問對問題,而非僅止
於讀完大量的文獻資料,盲目服從。閱讀是一個起點,而從中發現、挖掘、尋思解決之道
,才能在研究中有所斬獲,而不至浮沉於龐大的文獻汪洋中,迷失方向。
友善環境,助於跨領域尖端研究
談及研究,許晉瑋副教授亦對學校提供了集中管理、可共用的微光電實驗室大表讚賞。
當初他選擇於中央大學任教,其中很重要的因素就是中央大學所提供的友善研究環境。微
光電實驗室開放的管理模式,有別於其他學校在使用設備上的諸多限制,新進教授和研究
生享有齊全的資源,不受限於昂貴儀器使用權限,對於所從事的研究發展,具有很實質的
助益。
光電科學研究中心的微光電實驗室,乃於民國八十九年起教育部「大學追求卓越計畫」
補助下,由光電所、電機系許多老師通力合作而成立。其提供高度潔淨的實驗空間,以利
四吋矽晶製程技術、砷化鎵、磷化銦高頻元件及光電元件製程技術的開發,來完成跨越多
項科學和工程的尖端研究。許晉瑋副教授也深切希望,在如此利於研究的環境中能培育造
就出更多卓越優秀的人才,以期未來在學術研究與實際應用上有所建樹。
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