自由空間光インターコネクションを用いた超並列VLSIフォトニクス

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13305008
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 石川 正俊 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (40212857)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成瀬 誠 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助手 (20323529) ; 橋本 浩一 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (80228410)
• Keywords: 集積回路 / 光インターコネクション / 面発光レーザ / 微小光学 / 並列処理 / 高密度性 / 自由空間光インターコネクション / アライメント

Research Abstract

本研究は、大規模集積回路(VLSI)技術と自由空間型光インターコネクション技術を用いて、高度な演算能力と通信能力を併せ持つVLSIフォトニクスシステムを実現することを目的としている。自由空間型の並列光インターコネクションは、光線の高密度な並列性による潜在的な優位性が認められていながらも、実用に資する技術として開花できていない。
その理由として、パッケージング技術をはじめとして、システム化レベルにおける研究が不十分であることが挙げられる。そこで本研究では、まず、現実の計算機システム内でのVLSIチップ間接続に光インターコネクション技術を応用する際の技術課題を、VLSI回路技術、面発光レーザアレイ、微小光学技術等の原理的・技術的限界から検討した。その際、本研究の発端となるVLSIフォトニクスシステムであるOCULAR-IIでの最大の課題として明らかになったアライメントの問題を、実機を用いて詳細に評価し、パッケージング技術への要求には特に注意を要した。また、上記の解析を踏まえた上で、微小な光デバイス間の安定した実装手法に関して、様々なアライメント手法を検討した。自由空間型光インターコネクションに適したアライメント方式のひとつとして、並列性、高密度性、自由空間での接続、環境内に存在する振動等の外乱等の要件を考慮し、デバイスの位置・姿勢を実時間で制御するアクティブアライメント技術を検討し、基礎実験システムを用いた実証に着手した。

Research Products

• [Publications] M.Naruse, S.Yamamoto, M.Ishikawa: "Real-time Active Alignment Demonstration for Free-space Optical Interconnections"IEEE Photonics Technology Letters. Vol.13, No.11. 1257-1259 (2001)
• [Publications] 石川正俊: "光通信技術の最新資料集V 光インターコネクションを用いた並列処理システム"オプトロニクス社. 4 (2001)