子計畫一旨在開發矽光子光載毫米波光電介面。在光傳輸的部份，傳統的矽光子傳輸器要求的是頻寬大（傳輸數據量大）及錯誤率低，而毫米波光傳輸的訴求是高頻、在載波波段附近的線性度要高及解調後的微波損耗低，因此高度線性的外部光學調變器是主要的目標。值得一提的是在此計畫中我們不採用雷射直接調變的原因是因為想利用高功率cw雷射搭配外部調變器來降低微波－光波轉換損耗。在光接收的部份，為了讓鍺光電二極體在高功率光訊號傳輸下仍有較佳的線性度，分散式鍺光接收器搭配傳輸線電極是較好的設計。因此在主動元件的設計上（光載毫米波傳輸器及接收器）需要重新研發。

整體來說，子計畫一所開發的矽光子晶片在上方包含光纖耦合器、雷射光源耦合器、分光器、動態可調光學延遲、毫米波線性光調變器、毫米線性光接收器等。我們會在矽光子晶片上預留Bond Pad作為後續毫米波電路晶片、雷射次模組及光纖連接器組裝用，整個矽光子晶片如同一個連結載具（interposer），最終再把晶片bond在PCB上（PCB上有天線矩陣及控制電極）。

子計畫一研究團隊過去在矽光子的研究上已累積許多經驗，如圖一所示。所有的元件都是自行設計及製作（於國家奈米元件實驗室），包含高速矽光子光調變器、高速鍺光接收器、光纖耦合器及其他矽光子被動光學元件。預計在計畫結束後可建立一個完善的矽光子研究環境，作為產學研合作的平台。

圖一、本研究團隊過去所自行開發的矽光子元件

圖二、高速矽光子光調變器

圖三、異質整合鍺／矽波導光偵測器