一、首度提出並研究利用 PAM4 調變及 Four-Wavelength Polarization-Multiplexed 技術，建構超高速雲端伺服器光信號傳輸/交換系統，突破了無線光通訊｢傳輸速率｣極限瓶頸；實現世界第一個建構超高速 (400 Gb/s) 雲端伺服器光信號傳輸/交換系統 [25 Gb/s × 2 (PAM4 modulation) × 4 (four-wavelength) × 2 (polarization-multiplexing) = 400 Gb/s]。 
二、實現全世界第一個雙向超高速雲端伺服器光信號傳輸/交換系統，並展示驗證其遠距離(500 m)、低誤碼率(<10−9)、清晰PAM4眼圖之優異性能。
三、研究利用注入鎖模機制大幅提升 VCSEL 頻寬，讓 VCSEL 頻寬從 10.4 GHz大幅提升至 24.6 GHz，展示驗證  VCSEL 50 Gb/s PAM4 基頻信號傳輸能力。透過注入鎖模機制，VCSEL 傳輸頻寬增加2.4倍，使系統極具創新、突破與實務之價值，更讓系統符合超高速雲端伺服器光信號傳輸/交換相關技術之要求。
四、研究利用雙合透鏡機制實現雙向長距離自由空間光通訊系統，突破了無線光通訊｢傳輸距離｣瓶頸；實現世界第一個建構雙向長距離(500 m)雲端伺服器光信號傳輸/交換系統。
五、通過在接收端採用可調式光帶通濾波器和極化分光器，藉由不同波長的調變和正交狀態的偏振，可以容易地過濾和分解出偏振波長。對於具有正交偏振的這四個偏振波長，由於相鄰波長存在較大的波長間隔、相鄰波長產生的干擾非常小，且交叉拍頻項所產生的干擾幾乎為零(x- 和y-偏振波長的正交特性)，因此可以得到非常好的傳輸性能(低的BER和清晰的PAM4眼圖)。
六、線性等化器優化；線性等化器最大的特點在於彌補高頻信號的損失(因為高頻的地方增益值較高)，如此一來將可優化傳輸信號品質、進而提升系統傳輸速率。為了可以優化傳輸信號品質、提升傳輸速率，必需優化線性等化器增益值，從 DC–25 GHz 增益必需能呈現線性增加、並且在25 GHz時增益值達到最大值(以符合50 Gb/s PAM4 信號傳輸)。
七、首度提出並研究利用 Real-Time Measurement 方法量測高速PAM4信號誤碼率(BER)，取代傳統的 offline DSP processing。

首度利用PAM4調變及Four-Wavelength Polarization-Multiplexed技術，建構超高速雲端伺服器光信號傳輸/交換系統，突破了無線光通訊｢傳輸速率｣瓶頸；實現世界第一個雙向超高速(400 Gb/s)雲端伺服器光信號傳輸/交換系統，並驗證其低誤碼率(<10-9)優異性能。

跨入雲端、高速互連時代，以往使用主動式光纜進行伺服器資料傳輸/交換，多而複雜的光纜造成機房負重及散熱等問題。採用高速無線光通訊進行資料傳輸/交換，雲端機房負重、散熱及傳輸速率過慢等問題將可迎刃而解。傳輸介面「銅出光進」是不可避免的趨勢，且將產生極為龐大的商機，光通訊及電信產業將邁入寬頻高速光世代。