獨創微型光纖陀螺儀 中山大學發明獎奪金

導航系統在現代科技中扮演關鍵角色，但其核心技術光纖陀螺儀體積大、成本高，且世界主要專利由歐美國家長年把持，不利微型及商業應用。中山大學光電工程系研發出新技術，做出比綠豆還小的光纖陀螺儀晶片，成本更只要五分之一，獲經濟部「國家發明獎」金牌肯定。

中山大學光電系教授特聘洪勇智指出，導航系統在現代科技中扮演關鍵角色，廣泛應用於太空衛星、潛水艇、無人機、自駕車，甚至機器人等領域。而導航系統的心臟「慣性感測器」，是以「光纖陀螺儀」為核心，包含光源、光相位調變器、檢光器、光耦合器及光纖環等多個光電元件，皆為獨立封裝後以光纖連接，組裝複雜且體積龐大。

洪勇智觀察，全球光纖陀螺儀的主要專利長年以來由歐美把持，因此不易突破技術門檻，且開發成本高，不利於微型與商業應用。為此，他自2015年起致力突破技術瓶頸，研究團隊運用矽光子積體電路技術，將光纖陀螺儀系統中多項光電元件整合在單一矽晶片中，大幅縮減驅動晶片尺寸，體積比一顆綠豆還小。

洪勇智說，研究團隊也將系統簡化為「光源、矽光子陀螺晶片及光纖環」三件組，成功研發出微型光纖陀螺儀。由於矽晶片可利用CMOS晶圓廠製程實現量產，因此可將製造成本減少為五分之一，並維持戰術級感測特性，開啟光纖陀螺儀全新應用領域。這項技術目前已取得研發專利，並榮獲經濟部「國家發明獎」金牌肯定，為學術界唯一獲獎者。

洪勇智笑說，自己是「領著老師的薪水，做業界的工作」，不僅工作時數長、壓力大，相關的教學研究服務也不能少。他認為，與產業共同努力，是互惠的成長，他不是在實驗室裡土法煉鋼，而是把晶片送到晶圓廠代工，每年可能要花費數百萬元經費；研發過程中面臨許多挑戰，除了須克服技術問題外，若無外部大型計畫經費挹注，研發恐難以持續。◇