什麼是光電融合
將光電路與電子電路極為靠近、甚至一體整合，以光取代電氣配線的技術與思路。目標是把以光連接的範圍從設備之間擴展到電路板之間、晶片之間，以降低功耗。這是日本常用的說法。
日文名稱: 光電融合
「光電融合」出現在3領域的4道練習題中（矽光子, 化合物半導體, 先進技術（3D構裝與小晶片）等）。
這個名詞所屬的領域: 矽光子
為什麼要讓光靠近電子電路
電氣配線的訊號越快、距離越長，損耗越大，用來補償的電路也會消耗電力。光纖與光波導的損耗在資料中心內的距離幾乎與距離無關，還能以波長多工在一條光纖上承載多路訊號。另一方面，以光傳送需要電光轉換，這些電路也耗電。光電融合是把光元件放到電子電路旁邊，消除長的電氣配線並降低轉換功耗，從而縮短「用光比較划算」的距離。
以光連接的範圍逐步擴大
光連接已從長距離通訊，擴展到資料中心內設備之間、機櫃內電路板之間等更短的距離。下一步是把光收發元件放進與交換器IC等相同封裝的共同封裝光學（CPO），以及在晶片附近進行光輸入輸出的光I/O，直接以光連接晶片與晶片。NTT在IOWN構想中提出計畫，要以光電融合元件把以光連接的範圍，從資料中心之間逐步擴展到電路板之間、晶片之間，甚至晶片內部（截至2020年代中期）。
支撐的技術
光電融合的核心是矽光子，它以與CMOS相同的製造技術整合光波導、調變器與光偵測器。矽不適合作為光源，因此會貼合InP等化合物半導體雷射，或由外部供應光。將光電路晶片與驅動器、TIA等電子電路晶片堆疊、以短距離連接的技術，以及高精度連接大量光纖的封裝技術也不可或缺。
課題
光元件的特性容易隨溫度變化，需要設法讓它在發熱大的處理器旁穩定運作。雷射的可靠度、無法更換之元件的事前檢測、光纖連接的成本與良率也是課題。此外，電光轉換的功耗若不能降得夠低，在極短距離下電氣配線仍然較有利。能以光取代到什麼程度，取決於轉換效率與封裝成本的改善。
練習光電融合的題目
在光電融合中，把光收發元件放到電子電路旁邊的主要目的，下列何者正確？
- A消除長的電氣配線以降低損耗與功耗，並縮短用光傳送較有利的距離
- B讓光元件容易從前面板拔插更換
- C取消電光轉換，所有運算只用光來進行
即使光電融合持續進展，晶片內部等極短的配線仍被認為會繼續使用電氣配線，其主要原因下列何者正確？
- A光在越短的距離傳播損耗越大
- B光纖與光波導無法做短或切短
- C以光傳送需要電光轉換，其電路的功耗與延遲可能大於短電氣配線的損耗
查看答案與解析
正確答案：C. 以光傳送需要電光轉換，其電路的功耗與延遲可能大於短電氣配線的損耗
以光傳送訊號，需要在發送端把電轉成光（調變），在接收端再把光轉回電（受光與放大），每次都會增加功耗與延遲。電氣配線的損耗隨距離增加，因此長距離時光較有利，但在極短距離下，轉換的負擔可能更大。光電融合的目標是提高轉換效率，縮短用光比較划算的距離。
常見問題
光電融合與矽光子有什麼不同？
矽光子是以矽製程製作光電路的技術。光電融合則是指運用這類技術，把光與電子電路緊密結合、以光取代電氣配線的整體思路與做法。
光電融合與CPO有什麼關係？
CPO把光收發元件放進與交換器IC等相同的封裝，將電氣路徑縮短到數mm，是光電融合的代表形式之一。更進一步的目標是讓晶片之間與晶片內部的配線也改用光。
光電融合的英文怎麼說？
這是日本常用的說法，NTT的英文寫法是Photonics-Electronics Convergence（PEC）。在英語圈，類似的工作也常以共同封裝光學、光I/O等具體技術名稱來稱呼。
解析中的「光電融合」
光電融合是把光元件放到電子電路旁邊，消除長的電氣配線並降低轉換功耗，從而縮短用光比較划算的距離。
在光電融合中，把光收發元件放到電子電路旁邊的主要目的，下列何者正確？光電融合的目標是提高轉換效率，縮短用光比較划算的距離。
即使光電融合持續進展，晶片內部等極短的配線仍被認為會繼續使用電氣配線，其主要原因下列何者正確？作為支撐AI用資料中心光配線的技術，光電融合的開發正快速進展。
在矽光子學中，下列何者是將化合物半導體與雷射光源結合的正確理由？它是光電融合技術之一。
將交換器IC等與光收發元件近接安裝在同一個封裝內，縮短電氣配線以降低耗電的技術稱為什麼？
出現「光電融合」的題目（4題）
相關名詞
CPO(共同封裝光學) 矽光子 波導 CMOS InP(磷化銦) BGA(球柵陣列) QFP(四方扁平封裝) 光柵耦合器 色度色散 折射率