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This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., a PhD graduate of our Department under the supervision of Prof. H.K. Tsang is one of the recipients of the Award for the Best Research Output by Research Postgraduate Students 2004.
今年2月份出版的權威科學雜誌Nature 裏，來自英特爾(Intel)公司的科學家成功展示了世界上第一台用硅(Silicon) 製成的連續性激光器(Laser)。一直以來，硅是製造「集成電路」的主要材料，但是由於硅本身的某些光學特性尚未解決，因此它在激光器上的應用仍非常有限。
在光纖通訊方面，激光器是個相當重要的元件。它能提供光源，將高速電訊號轉換成光訊號，透過光纖傳到遠方。製成激光器的材料，最基本條件是可用來放大光訊號。傳統激光器都是利用半導體合成材料製成 (例如鋁、銦、磷和砷等)，而以硅來製造激光器是科學家多年來的夢想和研究方向。
早在2003年，美國的科學家已經嘗試利用硅原子的共振特性，將一個光子複製成兩個甚至多個光子，在硅物料上直接放大光訊號。但是在實驗過程中 ，由於某些不明原因，科學家並未能得到預期效果。
香港中文大學電子工程系的曾漢奇教授和This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.，最近通過實驗成功找出了為何未能製成硅激光器的箇中原因 。他們的研究成果已率先在2004年4月份的國際科學文獻 － Applied Physics Letters 上發表。原來，如果通過硅的光子數量過多 ，雖然有一部份的光子會被放大，但是也有一部份的光子會同時被硅原子所吸收，透過能量轉換，就會變成過剩電子。而這些過剩電子又會轉過頭來吸收更多的光子 。當被吸收的光子數量比複製的光子數量更多時，整體上就失去了放大光子的效能。
基於以上發現，他們成功破解了難題並製造出世界上第一台用硅的光放大器。輸出的光訊號比輸入的大了六倍。該研究成果也已在2004年10月份的Applied Physics Letters 上發表 。他們在實驗中使用了光脈衝(pulse) 替代了一般使用的連續光訊號，大大減低了被吸收的光子數量。由於過剩電子數量的遞減，被放大的光子比被吸收的光子更多，因此硅就能夠用來放大光訊號。及後，美國加州大學洛杉機分校(UCLA)也用同樣的原理造出了脈衝性硅激光器。而最近，英特爾的研究人員更使用了另一方法抽取出硅裡面的過剩電子，從而製造出第一台硅連續激光器。
為何用硅製造的激光器有此吸引力呢？舉個例子，雖然現代微處理器(CPU)的時鐘頻率(Clock)一直不斷增加，但電腦的整體速率卻受制於微處理器與存儲器之間的資料傳輸速度。兩者之間的接口一般都是使用銅導線以電子形式進行數據交換，因此也受制於銅線本身的有限傳輸速率。如果將電子訊號轉換成光，資料傳輸速率便能大大提高。並且，由於微處理器和存儲器都是用硅製做的，硅激光器便能夠和其他電子元件相結合，從而設計出光電子芯片。此外，電腦系統和週邊設備如顯示器，DVD機等的數據交換也是以電子形式進行，如果能將該電訊號轉換成光訊號再透過光纖送出，傳輸速度將會快上幾千甚至萬倍。
由於硅是地球上最普遍的物質 (可以從沙石中提煉出來)，因此用硅製做光器件的成本就變得非常低。硅激光器的出現，價格低廉的通訊服務在不久的將可望實現。
Prof. Wu has invented the first ever smallest Bluetooth Module in the world.
一隻手表這麼細小，也可以安裝通訊系統？中大的新發明將這個幻想變為事實。中大研發出全球最小的「藍芽」通訊模塊，並正與五至六間香港及內地的廠商商談合作關係，預料最快於本年年底前，將有應用該模塊的產品推出市場。負責研究的教授表示，由於模塊所用的原料較少及體積較細，故可令產品趨向小型化及使生產成本降低。
負責研究該「藍芽」模塊的中大電子工程系吳克利教授表示，現時市面上的「藍芽」模塊通常需要外加天線，需求的組裝技術較高，組合模件的體積亦較大。吳克利說，由於他們成功研發出超微型的天線及平衡濾波器，直接令模塊的體積大為縮小，加上由於不需要另加天線，使一些沒有較高技術水平的廠商也能輕易應用該模塊。吳克利更透露，短期內更可望將模塊體積進一步縮小。
中大研發出的「藍芽」模塊體積為十乘十乘一立方毫米，而現時歐洲生產的模塊面積是15×32平方毫米，「我們把藍芽通訊的數碼晶片、超微型天線、平衡濾波器及其他零件集合在一塊低溫共燒陶瓷(LTCC)基板上。」吳克利解釋說，LTCC原本應用於國防方面，他們將此技術應用在無線產品上。由於藍芽通訊模塊細了，包裝成本也相應下調。模塊內含數碼晶片、天線、平衡濾波器、電池兼容器等，是一塊整合度極高的通訊模塊。模塊可廣泛應用於多種電子產品中，令產品擁有遙遠通訊功能。 吳克利更笑稱：「可將這模塊安置在手表內，使手機的訊息也可於手表上看到。」
目前該模塊已得到不少廠家青睞。一家本港的藍芽公司正籌備生產該模塊，有本地耳機生機商亦打算利用該模塊製造超小型耳機。據悉，有五至六間香港及內地的廠商正與中大洽談合作事宜，其中內地著名的通訊系統商Comba亦已就模塊內的超微型天線商討合作事宜。
一年半前，吳教授獲香港政府創新科技署撥款三百多萬元進行研究，並帶領他的小組及研究生開發出該超小型模塊，不讓歐美等大國專美。有份參與研發的研究助理楊先生表示，研發過程中曾出現不少意外，如曾經有整批試製品全部報銷的遭遇，但是他們沒有放棄，最終成功研製出該模塊。
Prof. King Ngi Ngan has been appointed as a Consultant Professor by the Huazhong University of Science and Technology (HUST). On 20 February, a delegation of seven professors from our department visited the Department of Electronic and Information Engineering (電信系), Huazhong University of Science and Technology (華中科技大學). Prof. Ngan King Ngi gave a seminar on "Video Segmentation Rate Control and Error Resilient Coding for MPEG-4". Prof. Tan Lee, Prof. Y.T. Zhang, Prof. K.L. Wu, Prof. Max Meng, Prof. K.T. Chan and Prof. J.B. Xu also introduced the research activities at different laboratories of our department.
After the seminar, Professor Fan Mingwu, President of HUST, presented the certificate to appoint Prof. Ngan as a Consultant Professor (顧問教授) of the Huazhong University of Science and Technology.
Ms Y.Liu, a second year PhD student in the optoelectroncs group led by Prof.Tsang, won the third best student paper prize at the LEOS annual meeting in Sydney Oct 2005.
Second year PhD student Liu Yang, from Optoelectronics Lab, was awarded the third best student paper prize (out of 184 top papers from the best around the world). Coauthors of the paper were Dr C. W. Chow, Dr W. Y. Cheung and Prof. H.K.Tsang. The other winners were from Stanford (1st), U. of Melbourne (2nd), CUHK (3rd), U. Sydney (4th) and U. of Kyoto (5th).
Further details can be found at the IEEE LEOS website.
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