まえがきクラウサービスやAI、IoTなどのデータ利活用システムや第5世代移動通信システム（5G）の本格運用で、膨大なデータを高速で通信し処理する需要が高まっているが、データセンターや高性能コンピュータを構成するサーバー内外のデータ通信速度が、処理能力のボトルネックであることが顕在化している。サーバー内外のデータ通信を担うインターコネクトの高速化の要求から、電気配線に代わり光通信技術を適用した光インターコネクトへの移行が進められ、その要求速度は200 Gbpsから400 Gbps、800 Gbps、1.6 Tbpsへと指数関数的増加の実現が求められている。光通信において、通信速度を決定づける重要なデバイスが光変調器である。現在、長距離通信ではニオブ酸リチウム（LN : Lithium Niobate）光変調器、光インターコネクトではSiやInPなどの半導体光変調器が使用されているが、いずれも高速化が50 Gbaud程度で限界に達しており、加えてLN光変調器では小型化、半導体光変調器では消費電力に課題がある。電気光学（EO : Electro-Optic）ポリマーは、誘電率が低くEO係数が大きいことから、LNやSiなどに比べて高速性と変調効率、消費電力の面で優れており、光変調器の超高速化、小型化、低消費電力化が期待されている。NICTでは、100 Gbaudを超える超高速光変調器の実現に向けて、実用性能の高いEOポリマー材料開発から、デバイス作製プロセス技術開発、デバイス動作実証まで一気通貫の研究開発を行っている。EO1データ利活用サービスや5G移動通信の本格運用により、膨大なデータを高速で通信し処理する需要が爆発的に増加しており、通信システムの高速化と低消費電力化が必須の課題である。我々は、通信速度を決定づける光変調器の高速化・低消費電力化を実現するために、電気光学ポリマーの高性能化の研究開発を行うとともに、様々な新規光制御デバイスへの応用展開も進めてきた。本稿では、実用性能が高いEOポリマーと光フェーズドアレイやSi/EOポリマーハイブリッド光変調器への応用展開について解説する。With the full-scale operation of data utilization services and 5G mobile communications, the demand for high-speed communication and processing of enormous amounts of data has ex-tremely increased, and high-speed communication systems and low power consumption are es-sential issues. In order to realize higher speed and lower power consumption of optical modulators that determine communication speed, we are conducting research and development on high perfor-mance of electro-optic polymer and proceeding with application development to various new optical control devices. In this paper, we explain the practical development of EO polymer and its applica-tion to optical phased arrays and Si/EO polymer hybrid optical modulators.2 光制御・ナノICT基盤技術 —基盤から応用まで—2Optical Control and Nano-scale Control ICT Basic Research — Basic Technologies toward Applications —2-1 電気光学ポリマーの開発と応用技術2-1Development and Application of Electro-optic Polymer2-1-1 電気光学ポリマーの高性能化と新規光制御デバイスへの応用2-1-1High Performance Electro-optic Polymer and Application to New Optical Control Devices大友 明 山田千由美 上田里永子 横濱秀雄 山田俊樹OTOMO Akira, YAMADA Chiyumi, UEDA Rieko, YOKOHAMA Hideo, and YAMADA Toshiki32 光制御・ナノICT基盤技術 —基盤から応用まで—
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