共同封裝光學（CPO）良率關鍵：拆解矽光子主被動元件的四大測試指標

O-O(Optical to Optical ，光進光出) 測試是指輸入與輸出皆為光訊號的測試流程，主要針對晶片上的被動光學元件（如光柵耦合器 Grating Coupler、波導 Waveguide、微環諧振器 MRR），量測指標包含：

• 插入損耗（Insertion Loss, IL），IL評估光訊號在通過元件時的衰減程度。
• 偏振相關損耗（Polarization Dependent Loss, PDL）， PDL評估光訊號在不同偏振態對光損耗的影響。
• 反射損耗（Return Loss, RL）：用來衡量訊號在傳輸系統中反射回源頭的功率比例。
• 漏光位置定位：精確找出物理缺陷，提供光學失效分析（OFA）的核心數據。
• 直流半波電壓（Vπ）：在不加交流信號的情況下，僅施加直流偏置電壓時，使輸出光信號的相位改變 π（即 180 度）所需的直流電壓值。

O-E（Optical to Electrical ，光進電出）測試是指輸入光訊號，輸出電訊號的測試。

• 光訊號傳輸到接收端後，必須透過光電探測器（如鍺矽光電探測器 Ge/Si PD）將其還原為電訊號。看它能否將光學訊號精準且快速地還原為電子訊號。
• 動態參數測試：包含光電探測器的響應度與調變器消光比（Extinction Ratio, ER）。
• 代表性測試項目Modulator EO S21 (電光轉換頻寬)定義為衡量光調變器將「輸入的電訊號」轉換為「輸出光訊號」的頻率響應能力。目的是確認調變器在高頻電訊號驅動下，光訊號的輸出功率是否會嚴重衰減。
• 代表性測試項目PD OE S21 (光電轉換頻寬) 定義為衡量光電探測器（Photodiode, PD）將「輸入的光訊號」還原為「輸出電訊號」的頻率響應能力。目的是確認接收端的高速 photodiodes 可以跟上高速光脈衝的變化，而不會產生訊號失真。

E-O （Electrical to Optical，電進光出）是指輸入電訊號，輸出光訊號的測試。當電學訊號輸入時，主動光學元件（如馬赫-曾德爾調變器 MZM）必須能高效且不失真地將資料寫入光波之中，關鍵量測指標：

• 光學眼圖（Optical Eye Diagram）：用於觀察訊號波形的清晰度與完整性。
• 消光比（Extinction Ratio, ER）與 光調變幅度 (OMA)： 衡量光訊號「1」與「0」之間的對比度，比值越高代表錯誤率越低。
• TDECQ： 評估高速光訊號在垂直與水平方向的訊號品質分散代價。

測試重點｜旨在驗證受電壓觸發時的光輸出強度、調變效率與相位變化，以確保數位電訊號能完美且精準地轉換為高速光脈衝。

• 矽光子晶片內部通常整合了微型加熱器或微環諧振器（Micro-ring modulator, MRM）等元件，對溫度極為敏感，這些元件用以微調光學元件的折射率與波長。E-E 測試旨在確保這些熱調諧電路與電子驅動晶片（EIC）的整合特性及功耗符合設計。
• 量測項目包含 MPD（監控光電二極體）暗電流、Heater 阻值測試（Resistance）以及 Power-to-π Phase Shift（功率至 π 相移特性），能精確監控晶片在不同熱功耗下的電學與物理穩定性。