オールフォトニクスネットワーク用超小型相変化光スイッチの研究

• 研究課題/領域番号: 24K00949
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 津田 裕之 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (90327677)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2025年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2024年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 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

研究開始時の研究の概要

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。