CPO光學元件的超精密加工：FAU V-Groove如何實現±0.3 μm Pitch精度？

在 SEMICON Taiwan 2026 國際半導體展的 Corning 康寧攤位上，我們看到了多項應用於 CPO（Co-Packaged Optics，共同封裝光學）的玻璃光學元件，包括 FAU、MLA 與 PMLA。

現場不少參觀者都圍在展示用的放大鏡前拍攝，希望能看清楚這些光學元件裡面的微細結構。

其中最吸引我們注意的，就是 FAU 上密集排列的 V-Groove（V溝）。

這次我們也直接用手機近距離拍攝，可以很清楚看到一條一條排列整齊的 V-Groove。對目前快速發展的 CPO、Silicon Photonics 矽光子與高速光通訊來說，這些微細 V 溝其實是光纖精密排列的重要基礎。

FAU真正的加工難度，在於Pitch精度

FAU 的 V-Groove 加工，困難的地方並不只是把 V 溝加工出來。真正的難度在於，當大量 V-Groove 連續排列之後，每一條溝槽之間的 Pitch（節距）仍然要維持非常高的一致性。

這類 FAU V-Groove，正是敝公司代理的 芝浦機械 SHIBAURA MACHINE USM-20A(H2) 所擅長的超精密加工領域。

依芝浦機械原廠資料：USM-20A(H2) 目前是全球唯一能透過機械加工實現 Pitch 精度 ±0.3 μm 的超精密 V-Groove 加工設備。±0.3 μm 是什麼概念？

也就是：±0.0003 mm

當數十條、甚至更多 V-Groove 連續排列在一起時，仍然要把每一個 Pitch 的節距誤差控制在這樣的範圍內，這才是高精度 FAU 加工真正困難的地方。

芝浦機械 USM-20A(H2) 是針對超精密切削與微細溝槽加工所開發的設備，特別適合高精度 V-Groove、光學元件及相關微細結構加工。

在 CPO 與矽光子應用持續發展之下，FAU 除了需要高 Pitch 精度之外，還必須兼顧溝槽形狀、深度、角度以及整體排列的一致性。

因此，設備本身的定位精度、運動控制能力，以及長距離連續加工時的穩定性，都會直接影響最後的加工品質。

完成 V-Groove 加工之後，還需要透過精密量測來確認實際加工結果。

針對這類高精度 V-Groove，可搭配英國 Taylor Hobson 接觸式輪廓儀，進一步針對：

進行精密量測與品質確認。

在實際製程中，加工與量測可以這樣搭配：

SHIBAURA MACHINE — Ultra-Precision Machining 超精密加工

Taylor Hobson — Ultra-Precision Metrology 超精密量測

做到次微米等級的加工之後，還必須有相對應的量測能力，才能確認實際加工結果是否符合設計需求。

這次在 Corning 康寧的 CPO 展示中，能夠直接看到實際的 FAU、MLA、PMLA，以及 FAU 上清楚可見的 V-Groove 微細結構，也讓平常只在型錄、圖面或技術資料中看到的超精密加工技術，變得更加具體。

隨著 CPO、Silicon Photonics 矽光子、AI高速運算及高速光通訊持續發展，光纖與光學元件之間的耦合精度要求也會持續提高。

FAU、V-Groove 以及相關微細光學元件，對加工精度與量測精度的要求也會越來越高。

因此，隨著 CPO 與矽光子的發展，FAU 也會是我們持續關注的超精密加工應用之一。

了解更多 SHIBAURA MACHINE USM-20A(H2) 超精密 V-Groove 加工設備：