比綠豆小！中山大研發超微型陀螺儀 獲「國家發明獎」金牌

利用矽光子積體技術製成的新式陀螺儀比一顆綠豆還要小非常多。（中山大學提供）

光纖陀螺儀是導航系統關鍵感測元件，廣泛應用於衛星、潛艦、無人機與自駕車等導航系統，中山大學特聘教授洪勇智研究團隊，成功開發體積小於綠豆、製造成本僅傳統系統五分之一新式陀螺儀，不僅突破長期由歐美國家掌握的專利技術門檻，更獲得經濟部「國家發明獎」金牌肯定，爲今年度學術界唯一獲獎者。

洪勇智指出，傳統光纖陀螺儀需組裝多個獨立光電元件，系統龐大、製程複雜，且長年核心專利集中在歐美業者手中，技術門檻高，不利微型化與商業應用；團隊自2015年起陸續與國家太空中心、國科會、中科院及國防部合作，歷經多年研發，最終研發成功取得「矽光子積體電路及光纖陀螺儀裝置」專利。

研究團隊利用矽光子積體技術，將光源、光相位調變器、檢光器等多項光電元件整合至一片4×1.2mm晶片中，簡化爲「光源、矽光子陀螺晶片、光纖環」三件組，實現微型化與低成本同時兼顧戰術級感測性能，有別於傳統光纖陀螺儀系統組裝繁瑣、體積龐大，難以導入小型化裝置。

此次研究將多項光電元件整合，大幅縮減系統體積，不僅更利於搭載於無人機、自駕車、機器人等空間受限的載具，也降低系統複雜度與製造成本，提升量產可行性與應用彈性，獲國內外高度關注，2024年初並與澳洲Azimuth Avionics簽署非專屬技術授權，推進全球無人機導航應用。

洪勇智笑說，常被同事戲稱「領老師薪水、做業界工作」，團隊每年投入數百萬元製作晶片，開發過程挑戰重重，但他認爲產學合作是雙贏，過去8年與臺積電合作建構矽光子技術平臺，並與聯亞光電聯手開發光柵與半導體DFB雷射量產技術，近年更與元澄半導體攜手協助晶片設計公司導入高速矽光子引擎。