發布日期： 2020-03-19-2021-03-19
【Communication系列】
OFC 2020總結
從人類社會的聯繫到宇宙的探索 光通訊技術不可或缺
光電協進會林穎毅
由於疫情的影響，眾多的中國大陸光通訊廠商缺席了今年的OFC盛會，讓今年OFC失色不少。不過OFC仍依舊舉辦，並以《2030年展望：將光通訊帶入下一個十年》為主題，邀請富有遠見的演講者介紹過去的成功經驗，以及即將到來的創新。會議概述了光電整合、矽奈米光子、海底電纜的發展，以及5G光通訊等領域未來的展望。
為了慶祝光纖通訊50週年，今年OFC Keynote由Infinera公司創辦人David Welch博士講述了光通訊發展的過去與未來展望。David說：自1966年光纖之父高錕（1933~2018、2009諾貝爾物理獎）博士石破天驚地發表了一篇光纖通訊的可能性探討之後，包括康寧（Corning）在內的高科技公司便努力將光通訊技術商業化。1970年兩項重大的科技突破推動了光纖通訊實用化的發展，即第一台室溫半導體雷射器與低損耗光纖（16dB/km）的問世。自從那時候開始，陸續幾項光通訊技術的發明，從而使全球電信網路、網際網路、大數據和許多其他通訊服務成為可能，也奠定下了現今Google、Amazon、Facebook等巨擘所需的網路根基。
David Welch繼續說道，光通訊產業自1970年發展至今恰巧50年，同時全球也約有50%的上網人口。今後網路的世代也將從過去The Age of Access邁向The Age of Accelerate時代。光纖通訊大大提供了人類對於頻寬的需求，例如1992年網際網路開始商業化之時，骨幹網路的數據流量是每天100GB，2002年時則變成每秒100GB，2017年則成長到每秒45000GB。這期間光通訊技術有賴光放大器、光交換機、WDM等技術的發明，方可供給人類無止境的頻寬需求。
光電協進會表示5G網路的佈建仍有賴光通訊做為無線基地台之間的傳輸，以便在2022年能讓285億台聯網設備形成Internet of Thing-IoT。除了廣域網路5G之外，因應未來區域網路的頻寬需求，Ethernet也正在制定800Gbps標準。以乙太網路標準速度的演進為例，在過去20年內每10年的速度便增加10倍。這期間上網的價格也呈L型指數性的陡降，從1998年每月$1200/Mbps下降到2015年每月$0.63/Mbps的價格。乙太網路演進圖可作為光通訊技術發展的代表，如圖所示。David總結說：光通訊是網際網路的核心，它絕對改變了人類的社會和世界。光通訊最大的貢獻就是擴大我們人與人之間的連結範圍。
今年OFC的大會會議還邀請了英國南安普頓（Southampton）大學Sir David Payne教授探討「矽作為光學材料還有前途嗎？」他認為，光電正處於變革的關鍵時刻，尤其材料在光電中是極為重要，例如矽材料製作出了低損耗的光纖，使得光通訊得以實現。而現今材料的範圍更為廣泛，而如何將這些不同的材料整合成低成本高效益的方式便是一項挑戰。新的光學材料對於LiDAR、自動駕駛、資料儲存、Data Center等的持續發展非常重要。例如Hollicol光纖就是一種不同的、成本效益高的光通訊技術。而更進一步的低損耗、做系統整合，以及在量子通訊上的應用是光通訊業界未來要去解决的關鍵問題。
OFC大會邀請了中國電信北京研究院首席科技長、中國電信技術創新中心總裁 畢奇博士做「5G演進：挑戰與機遇」演講。畢奇博士說，2019年中國5G網路有相當大的進展，三大電信投資數百億在全國部署了最大的3GPP標準5G網路，其特點是使用了大量的MIMO（Multiple Input Multiple Output）。然而中國電信服務的資費基本上不可能往上調升，所以行動通訊的營收如何與投資能平衡，是一項挑戰。
最後大會邀請德國普朗克重力物理研究所（Max-Planck Institute for gravity Physics）Benno Willke在會議結束時發表了一篇富有遠見的演講，討論了第三代重力波探測器的計畫。Willke博士以「探測時空漣漪的挑戰和影響」為題目，分享了重力波可以做為人類如何看待宇宙的另一種方式，因為重力波可以讓我們探測到可見光與電磁波看不到的天體。重力波的探測方式仍然與光通訊業界有高度相關，因為這項未來技術仍需要依賴光學、光纖雷射器和放大器等儀器。
