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2023 年度 研究成果報告書

結合共振器を用いた超高速面発光レーザの開拓

研究課題

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研究課題/領域番号 21H04554
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

小山 二三夫  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任教授 (30178397)

研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2024-03-31
キーワード半導体レーザ / データセンタ / 光インターコネクト / 光通信
研究成果の概要

データセンターなどの光インターコネクトの主要光源である面発光レーザに,微小光共振器を横方向に集積してその光の帰還効果により,その変調帯域を大幅に拡大する超高速変調技術を確立した.微小共振器とともに従来の高速化に必要な駆動電流の増加を必要としないため,低消費電力化も実現した.理論的な変調速度限界を究明するとともに,既存技術の2倍以上の50GHzの変調帯域と160Gbpsの超高速動作,1/5以下の低消費電力動作を両立した.さらに,発光波長を1.1μm帯まで拡張することで,単一モード光ファイバ伝送のリンク距離を2km以上まで延伸し,ハイパースケールデータセンターネットワークへの適用可能性を実証した.

自由記述の分野

光エレクトロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

機器間の光リンクの高密度実装、低消費電力化のために,次世代超小型光トランシーバの開発競争が世界中で活発に繰り広げられているが,大容量化,スケーラビリティ,小型実装,低消費電力化への要求を満たす解が見出されていない.近い将来100Gbps超の高速化のニーズは大きいものの,現状技術は25Gbpsの伝送速度に留まっていた.生成AIの進展により,データセンタ内のリンク速度の拡充と消費電力の低減は喫緊の課題である.本研究により,低消費電力化と高速化を両立させる面発光レーザからなる超高速光リンク技術を開発する学術的・産業上の意義は極めて大きい.

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公開日: 2025-01-30  

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