Research on a ultra-small phase change optical switch for all-photonics network system

• Project/Area Number: 24K00949
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 津田 裕之 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (90327677)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斎木 敏治 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70261196) ; 河島 整 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 総括研究主幹 (90356840) ; 桑原 正史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (60356954) ; 牧野 孝太郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (30727764) ; 畑山 祥吾 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (50910501)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2024: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 光スイッチ / 相変化材料 / シリコンフォトニクス / 光導波路 / 全光ネットワーク

Outline of Research at the Start

相変化材料は、相間の相変化に伴って屈折率が数十％以上変化し、各相状態は室温で安定である。このため、相変化光スイッチは、超小型かつ自己保持性を有している。これらの特長を生かして小型で省電力な光スイッチを実現する。また、相変化材料を用いて複数の機能ブロックで構成される光回路の半固定切り替えと特性トリミングが可能であるので、プログラマブル光回路を構成する。これらの目標に向けて、シリコン導波路上相変化光スイッチの性能改善、相変化メカニズムの解明と光スイッチ用材料設計、成膜技術の確立、および、相変化光スイッチをベースとする再構成可能光ノード構成法の検討を実施する。