研究開発された技術紹介

低コスト化・集積化を念頭にシリコンフォトニクス技術を用いた光・電子集積回路を搭載した受信モジュールを開発する。同技術は半導体として広く使われるシリコン基板に微細な光導波路構造を形成し小型チップに集積する光・電子集積回路技術である。製造ラインはシリコンLSIプロセス技術の適用が可能であり、集積回路を大量かつ安価に製造することが可能で受信モジュールの搭載部品点数の大幅削減により低コスト化が実現される。

シリコンフォトニクス技術を用いた光集積回路の設計・評価
・周波数特性の異なるPIC1チップ及びPIC2チップの開発
400Gbit/s PAM4の高速動作を実現するモジュール設計および実装技術の構築
・主な搭載部品をPICとTIAの2個とし、ROSAモジュールパッケージのダイボンド・ワイヤボンド実装の実施
400Gbit/s PAM4信号の送受信を実現するシステム設計および評価・検査技術
・イコライザフィルタを用いた最適化設計
PKG内狭スペースでの簡易な光学結合およびパッシブ調芯技術
・光線シミュレーションによる仕様設計
・簡易的な工学結合及びパッシブ調心環境の構築

シリコンフォトニクス技術を用いた光集積回路の設計・評価
・周波数特性の異なるPIC1チップ及びPIC2チップの開発
400Gbit/s PAM4の高速動作を実現するモジュール設計および実装技術の構築
・部品パッケージにPIC及びTIAを搭載し、フレキシブル基板を実装したROSAモジュールの開発
400Gbit/s PAM4信号の送受信を実現するシステム設計および評価・検査技術
・53.125Gbuad PAM4光伝送によるBER測定検査技術環境の構築
PKG内狭スペースでの簡易な光学結合およびパッシブ調芯技術
・結合損失1.5dB以下で実装する技術を確立
・実装作業時間1個180秒以下を達成

2022年3月に開催予定の世界最大規模の光通信に関する国際会議・展示会であるOptical Fiber Communication (OFC)2022において、本プロジェクトの成果について講演を行い、本成果の技術力ならびに完成度を想定される顧客に対し広くアピールする。

高速・大容量データ送受信を行うデータセンターへの利用。

将来的な量産化に向けたサプライチェーンの構築に重要である外部ファウンドリーとの良好なビジネス関係を築けた。シリコンフォトニクス光多値受信モジュールの性能向上や信頼性の確認及び低コスト化を継続し、製品化へ進めていく。

シリコンフォトニクス技術を用いた光・電子集積回路の設計評価技術の立ち上げに成功。これにより、シリコンフォトニクス技術がデータセンターに適用可能であることを示せた。また、400Gbit/sの高速動作を実現するモジュール設計・実装技術並びに評価・検査技術の構築を完了。従来に比べて部品点数を1/3にした小型ROZAモジュールの開発を完了。国際的に競争力のある高速光受信モジュールの商用化の基礎を作り上げた。

量産化に向け外部ファウンドリーとのビジネス関係を築いた。これにより、量産化に向けたサプライチェーンの関係性を確立。今後は性能向上や信頼性確認及び低コスト化を邁進し製品化を進める予定。

さらなる性能向上や信頼性確認及び低コスト化。