市场の要请に的确に応える、光デバイス开発～「贰惭尝」と「颁奥-尝顿」の最新开発动向～
高速化と低消费电力化を目指す「贰惭尝」
SEDIの主力製品の一つである「EML」は、単一の波長（色）の光だけを安定して出すことができる半导体レーザ（DFBレーザ）とEA変調器を集積したものだ。半导体レーザに流れる電流を直接変調して高速でON/OFFを切り替える従来の方式では、信号が劣化する問題があった。これを解決するために開発されたのがEA変調器だ。レーザ光を受けて透過と遮断を高速で切り替えることで信号を劣化させないデバイスである。「EML」には常に高速化と低消費電力化への対応が要請されてきた。光デバイス事業部で設計担当を担うのが光素子設計部の前川享平だ。
「高速化に対応するためには、変調器の静電容量（キャパシタンス）を減らす必要があり、変調器の長さを短くするのが有効ですが、そうすると信号が弱くなり、通信エラーに繋がるというトレードオフの関係があります。私たちの目標は、EA変調器の内部構造を工夫することで、『速さ』と『強さ』を両立させることです。また、半导体レーザは、非常に小さな電子の『井戸』を利用して光を出しています。『量子井戸』と呼ばれる場所です。これをいくつも積み重ねた『多重量子井戸』の構造を最適な形にすることで、より速く、効率よく光を出せるようになりますので、その開発も進めています」（前川）
「贰惭尝」の新たな駆动方式「差动駆动」
製品开発部の本田昌寛は、顾客からニーズをヒアリングし、それを製品に落とし込むプロジェクト管理を担当。现在注力しているのが新しい方式「差动駆动贰惭尝」の开発である。駆动とは光デバイスを正しく动作させるため外部から电気信号を供给することだ。
「従来、贰础変调器は1つの电気信号で駆动していましたが、2つの电気信号で駆动できるよう改良したものが『差动駆动贰惭尝』です。この开発の背景には、顾客からの高速化?低消费电力化の要请がありました。2つの电気信号を用いることで、高速化するにつれ顕着になる外部ノイズの影响を抑えることができます。また、电気信号の振幅を小さくできるため、消费电力を低くすることもできます」（本田）
データセンタなど、高速かつ省エネが求められる分野で重要な「差动駆动贰惭尝」は顾客からの改善要望を反映させて改良を重ね、量产化を目指していく。
高出力化と低消费电力化を目指す「颁奥-尝顿」
SEDIのもう一方の主力製品であり、データセンタ市場で主役になりつつある「CW-LD」の設計を担当しているのが、光素子設計部の青山康之祐だ。「CW-LD」は、常に一定の光を出し続ける半导体レーザだ。内部に変調器を持たず、光信号への変換は外部の変調器で行う。青山が取り組んでいるのはさらなる高出力化をいかに効率よく実現するかだ。
「高出力化において常に课题となるのが电流の漏れです。これが原因で、电力変换効率が着しく低下してしまいます。それを减らすために、基板の结晶成长における温度やガスの比率を精密に制御、必要な不纯物の种类や量の検讨を重ねました。また、光を発生させる活性层の幅を拡大することで、効率よく光を取り出せるようにすると同时に、电気的な役割が异なる部分を切り离すことで电力の分配を最适化しました。その结果、高い光出力と电力変换効率を実现。すでに量产化に向けたフェーズに入っています」（青山）
レーザチップは電気を光に変換する半导体チップ。内部に変調部（シャッター）を有することで光をON/OFFでき、自身で電気信号を光信号に変換可能な「EML」と、内部に変調部を持たず、一定光を発光し、外部の変調器で光信号に変換する「CW-LD」がある
化合物半导体基板=ウエハ、高品質?高精度への挑戦
―住電半导体材料（株）
光通信に使われる半导体レーザの品質はウエハの品質に大きく左右される。そのウエハは、インジウムリンの結晶を成長させた柱状の塊、インゴットを薄くスライスして製造される。この化合物半导体基板の製造?開発を担うのが、住電半导体材料（株）である。伊丹結晶生産技術課の大驛悠一は、ウエハ製造の結晶成長工程を担当する。
「材料であるインジウムとリンを加热反応させ、高温で溶かし込んで液状化し、冷却して生まれるのが単结晶のインジウムリンです。结晶成长炉内の1,000℃以上の高温を最适に制御管理し、高品质の単结晶インジウムリンを生み出すのが私のミッションです。そのプロセス改善を日々続けています」（大驛）
こうして生まれたインゴットをスライス加工するのが、加工生产技术课の木村知贵の役割だ。
「インゴットは、脆く欠けやすい状态です。0.5ｍｍから0.8ｍｍのスケールでのスライス、その后の面取りの加工は细心の注意が必要です。同时に重要なのがウエハの结晶方向を示す结晶格子の向き。製造过程では特定の方向を维持することが重要です。加工における基準となるため、高い精度実现を常に追求しています」（木村）
设备课の高崎亮は、现在最も重要な任务となっているのが、结晶成长炉の导入だ。
「多数の结晶成长炉がありますが、光デバイスの需要が急速に伸びているため、さらなる导入を検讨しています。高温高圧下で使用される结晶成长炉には万全の安全対策が必要であり、结晶成长中の炉内温度をより正确に计测する技术も求められています」（高崎）
高い機能を有した設備の増強、さらなる高品質ウエハの実現に向けて、住電半导体材料（株）の挑戦は続く。
