高機能スイッチングデバイス

オンチップ光ネットワーク用シリコン波長選択スイッチ
磁気光学効果を用いた自己保持型光スイッチ
光磁気記録メモリ

オンチップ光ネットワーク用シリコン波長選択スイッチ

 現状のLSIの高集積化や高クロック化のみによる性能向上は限界を迎えつつあります。 それに対するアプローチとして、回路を要素ごとに分けて考え、ネットワーク的に接続し、機能回路や通信路ごと最適化を図るもの(Network-on-Chip)や、 電気配線を光配線に置き換えることによって、低遅延・大容量の伝送を可能にしようとする考えがあります。
 この2つの考えを組合せ、オンチップで光ネットワークを構築することにより集積回路のさらなる大規模化や高機能化を目指す研究をしています。 伝送に光信号を用いることにより波長多重通信を行うことができるようになりますが、波長多重通信用のスイッチ(波長選択スイッチ)を図に示すようにリング共振器とMZI型の光スイッチを用いて実現することを目指しています。


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磁気光学効果を用いた自己保持型光スイッチ

 光スイッチは、光信号を光のまま処理し経路を切り替えるデバイスで、光ファイバ通信システムを構成するにあたって必須となるデバイスです。 本研究では、光スイッチの集積化と省電力化の両立のためマッハ-ツェンダー干渉計型磁気光学スイッチで光スイッチを提案し、その実現を目指しています。 磁気記録材料を用いて無電力でのスイッチ状態保持を実現することが可能になります。


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光磁気記録メモリ

 光信号の情報を磁気情報に変換し不揮発に記憶する磁性光メモリの研究を行っています。  磁化の記録は、記録層として軟磁性薄膜を利用し、光熱変換を利用した光磁気記録により実現されます。弱い外部磁場を印加した状態で書き込み光を入力し、光吸収による発熱で記録層の保磁力が弱まることにより磁化書き込みが行われます。
 記録層に記録された磁化が発生する磁場が再生層となる磁性ガーネット層に作用します。磁性ガーネットの磁気光学効果によりリング共振器の光透過率が変化するため、光信号の再生が実現されます。


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