サイバーフィジカル社会を志向した光・電波融合デバイス・システム技術の基礎と展開

サイバーフィジカル社会 (Cyber Physical Society:CPS) の構築により、豊かでゆとりある社会システムが実現できる期待されています。直感的に理解しやすいアプリケーション的な部分が注目を集めていますが、一方で、高度で多様なCPSの世界を具現化するには、それを物理的に支えるデバイス (素子) 技術が重要となります。高速・大容量情報通信の主要伝送メディア (媒体) は光と電波ですが、CPSを形作るための次世代インフラ基盤技術:Beyond 5Gでは、光と電波の異種伝送メディアを融合して利活用するデバイス、システム技術が不可欠になると考えられています。 　本セミナーではこのBeyond 5Gを見据えた光・電波融合デバイス・システム技術として、異種材料融合による機能集積光デバイス技術や、ミリ波・テラヘルツ波利用による100Gbps超級大容量光ファイバ無線技術など、現在研究推進されている先端的なデバイス・システム技術について広く解説し、合わせて光ファイバ通信技術や半導体レーザ等の光デバイス技術の基礎から将来の高速・大容量化のための技術進展についても講演します。本セミナーにより、情報通信デバイス・システム技術に関して、基礎からその進展を理解いただき、更に未来の形を想像する助力になることを期待しています。

1. サイバーフィジカル (Cyber Physical Society:CPS) 社会を支える光・電波融合システム
   1. 光・電波の伝送メディアに無依存なアクセスネットワークの進展
      1. Beyond 5Gで繰り広げられる技術議論
      2. 周波数割当と通信容量増大のための高周波利用
      3. 100Gbps超級ミリ波/テラヘルツ波光ファイバ無線技術 (RoF:Radio over Fiber)
      4. 周波数基準信号配信の通信/レーダーシステム応用
   2. 光ファイバ通信の大容量化の歴史と、その世界を変えたデバイス技術
      1. 光ファイバ通信技術の進展と課題
      2. 空間多重光伝送・大波長空間利用などの将来の超大容量光ファイバ通信技術
      3. 車載光ネットワークやデータセンタへ向けた超大容量光インターコネクト
   3. 光ファイバ以外の光情報通信技術
      1. 100Gbps超級・大容量光無線通信技術 (OWC:Optical Wireless Communication)
      2. 海底通信技術
      3. 光給電技術 (PoF:Power over Fiber)
2. 大容量情報通信を支えるパッシブ光デバイス技術
   1. 光ファイバの基礎と設計、応用技術
      1. 光ファイバの種類と諸特性
      2. マルチコアファイバへの技術進展
   2. 光集積化のための光導波路デバイス技術
      1. 光導波路構造の種類と応用技術
      2. モード結合理論と光位相を読むための光ハイブリッド回路
      3. ジョーンズベクトルによる偏波解析
3. 光・電波融合のためのアクティブ光デバイスと機能集積技術
   1. 光電変換デバイスの基礎と応用
      1. 電気/光 (EO:Electrical to Optical) 変換のための光変調デバイス技術
      2. 光/電気 (OE:Optical to Electrical) 変換のための超高速受光デバイス技術
      3. OE / EO変換による周波数ミキシング、光による高周波発生や周波数配信等
   2. 光ゲインデバイス/発光デバイスの基礎と応用
      1. 発光からレーザへ (ファブリペロー共振器、レーザのレート方程式解析等)
      2. デバイスのための半導体材料選択とデバイス加工プロセス技術
   3. 機能集積のための異種材料融合技術
      1. シリコンフォトニクスの進展
      2. シリコンフォトニクスと半導体ナノ粒子:量子ドットの異種材料融合
      3. ヘテロジニアス集積光デバイスの動向と将来
4. まとめと質疑応答
   1. CPSの未来の俯瞰とBeyond 5Gデバイス・システム技術の重要性