中山大學光電系特聘教授林宗賢團隊研發全球最大光子晶體，成果登上國際頂尖期刊「自然通訊」（Nature Communications）。 圖：中山大學/提供
以光子取代電子作為資訊傳輸媒介又有重大突破。中山大學光電工程學系特聘教授林宗賢團隊投入「單晶結構三維光子晶體」研究，成功研發、做出的世界上最大三維單晶光子晶體，登上國際頂尖期刊「自然通訊」（Nature Communications），目前正由台灣和美國共同研究產品的開發與應用。
林宗賢、中山榮譽講座教授Iam-Choon Khoo及美國賓州州立大學William E. Leonhard 講座教授等研發的長寬只有1公分的單晶、全球最大光子晶體，在大數據時代，將讓光積體電路、光子晶片、非線性光學、以及雷射等光產業應用，帶來革命性影響。
「原本全世界的人造光子晶體只有像頭髮這麼細微，現在做出了長寬約1公分這麼大的單晶！」林宗賢表示，這項重大研發成果提供了優異的可調控光子能隙特性，有效改善傳統光子在傳輸時，大角度便會漏光、能量耗損等問題，實現光迴路的微小化，更使得以更小尺寸的微型積體光路取代現有的積體電路變得可行，未來能以更快速的光子取代電子，作為資訊傳輸的媒介。
林宗賢指出，「人造光子晶體」除了可模仿生物的多樣豐富色彩之外，更可作為靈感，啟發、開創出新的應用領域。除了做成寶石，更可用來控制光的各種傳播特性，因此，在光積體電路、光子晶片、非線性光學、雷射等資訊科技應用中，皆顯現出重要的應用前景。
他說，尤其在現今大數據、人工智慧的大量資訊應用需求下，光子擁有速度快、頻寬大、以及光子間幾乎沒有交互作用等，這些都是電子所沒有的優勢，因此以「光子」取代「電子」將成未來趨勢。
中山大學表示，林宗賢特聘教授等人成功研發的三維單晶光子晶體，長寬各1公分，高只有0.01公分，這項科技的突破，雖然目前還無法立即單獨應用，而必須配合各領域使用者的相關器材，但是，台美雙方正在進行商品化的開發與研究，一旦完成，現有光學產業將產生革命性影響。
所謂「光子晶體」，即自然界許多生物呈現五彩繽紛的色彩，例如蝴蝶翅膀、孔雀羽毛等。以蝴蝶翅膀為例，蝴蝶展翅時，翅膀綴著由藍、綠、黃、紅等彩色構成的幾何圖案，反射出鮮豔奪目的虹彩光澤。蝴蝶翅膀色彩絢麗的祕密，即來自其不同間距、排列整齊的奈米結構，科學界稱之為「光子晶體」。
這項研究成果未來可應用於大幅度調控微型三維雷射、飛秒超快脈衝調製及各式光子元件。圖為特聘教授林宗賢(右二)研發團隊。 圖：中山大學/提供
中山大學光電系特聘教授林宗賢團隊研發出全球最大光子晶體，為長寬約1公分大的單晶。 圖：中山大學/提供
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