光デバイス研究の最前线～「异种材料集积技术」と「フォトニック结晶面発光レーザ」～
研究开発風景（次世代レーザの設計?検討）
インジウムリンとシリコンフォトニクス
SEDIは市場のニーズに応じて、高速大容量化と低消費電力化を実現した光デバイスを供給してきた。それを先導しサポートしてきたのが91吃瓜の伝送デバイス研究所だ。光通信の伝送速度は、2030年代には10Tbps級に達すると予想されている。しかし、従来の単一材料光デバイスでは高速動作に限界が見えており、技術的なブレイクスルーが求められている。この難題をクリアするために着目したのが「異種材料集積技術」。素子を組み合わせ集積させる技術である。同研究所光素子研究部の八木英樹は、長年にわたって最前線で研究开発に取り組んでいる。
「端的に言えば、化合物半导体インジウムリンとシリコンフォトニクス*それぞれの利点を組み合わせる技術です。光を伝搬?制御するシリコン基板に、インジウムリンによる光源や変調器等を適切に接合します。これにより、化合物半导体で高速性を、シリコンフォトニクスで小型化、低消費電力化を実現できます。現在進めているのは、酸素を介して接合する技術です。そのためには、シリコン加工とインジウムリン加工、それぞれの物性の理解、知識?技術が必要であることを痛感しています。この壁をクリアして安定した量産化へ導きたいと考えています」（八木）
*シリコン基板の上に导波路を形成し、光を伝搬?制御する技术。従来の电子回路（电気信号）の代わりに光信号を使って情报をやり取りする。
ゲームチェンジを起こす「光电融合技术」へ
伝送デバイス研究所が取り組む、もう一つの大きなテーマが「超高出力CW-LD」。「フォトニック結晶面発光レーザ（PCSEL）」を用いた次世代の半导体レーザだ。チップの表面から均一に光を発射する半导体レーザで、従来の端面から光を出す半导体レーザより高出力を実現する。光素子研究部部長の柳沢昌輝が研究开発を率いている。
「半导体レーザで高出力を得るために発光面積を大きくするとビーム品質が悪くなってしまいます。その壁を打ち破ったのがPCSELです。フォトニック結晶と呼ばれる構造を用いることで、ビーム品質を劣化させることなく、高出力化が可能となりました」（柳沢）
现在、二つの大きなテーマに取り组んでいる伝送デバイス研究所だが、未来の光デバイスはどのような方向に进んでいくのだろうか。
「环境负荷低减の観点から、光デバイスの低消费电力化は永远に求められ続けます。それに応えるため、取り组みを开始しているのが光电融合技术です。电子デバイスと光デバイスを融合し、电気配线を光配线に置き换えることで、ネットワークの大容量化と低遅延化を図り、大幅な低消费电力化を実现する技术。このような世の中にインパクトを与え、ゲームチェンジを起こす技术?製品を开発していきたいと思っています」（柳沢）
