光電融合パッケージングと光導波路の技術展望

第1部 光電融合半導体パッケージング基板技術の最新動向

(10:30〜12:00)

　生成AIの登場によってデータセンタの巨大化と高性能化が進んでいます。計算量の増加に従ってデータ通信に要する消費電力も爆発的に増加しています。喫緊の課題である演算と消費電力の両立を実現しうる技術として、半導体素子と光素子を同一パッケージ上に集積した光電融合パッケージ技術が世界中で注目を集めています。 　本講演では、光電融合半導体パッケージ技術の最新動向と産総研の取り組みに関して講演する。

1. 光電融合半導体パッケージの背景
   1. 生成AIで拡大するデータセンタ
   2. 光電融合技術への期待
   3. 光電融合パッケージ技術の種類とロードマップ
   4. 光電融合パッケージ技術の世界的な最新研究開発動向
2. 我々が提案する「アクティブオプティカルパッケージ」に関して
   1. 産総研光電融合研究センターの紹介
   2. アクティブオプティカルパッケージの概要と特長
   3. 要素技術1 : ポリマー光導波路
   4. 要素技術2 : ポリマーマイクロミラー
   5. 要素技術3 : 光コネクタ
   6. 要素技術4 : 外部光源 (ELS) を用いた動作実証
   7. アクティブオプティカルパッケージの最新成果
   8. 社会実装に向けた取り組み
      • 次世代GDC協議会光電コパッケージ検討部会、IOWN-GF

第2部 光電融合に向けたポリマー光導波路の材料と形成技術

(13:00〜14:30)

昨今のAI技術の急速な進展を受けて、GPU間ネットワークなどの短距離通信ネットワークに対しての高速化要求が高まっており、光通信技術の導入が検討されています。特に、光電融合という技術ワードがトレンドとなり、CPU・GPUなどの半導体チップ周りのデータ伝送への光伝送導入にむけてCo-packaged Optics技術が期待されています。光集積回路チップをLSIと同一の基板に実装する、このCo-Package技術は、電子回路基板・材料・デバイス・実装技術を大きく変えうる技術として、この数年、様々な革新がもたらされています。 本講演では、昨今高い注目を集めている光電融合、Co-Packaged Optics技術のキーデバイスとして期待されるポリマー光導波路について、これまでの開発の歴史から、現状の最先端の開発動向に至るまでを紹介いたします。特に1) ポリマー光導波路構成材料に対する要求仕様、2) シングルモード、マルチモード導波路とは何か?どう違うのか?、3) ポリマー光導波路の様々な作製方法とその特徴、4) 光導波路の特性評価例、などに関する技術的な話題さらには、今後の技術動向、サプライチェーン動向について解説致します。

1. 技術背景
2. ポリマー光導波路の構造からみた分類
3. ポリマー光導波路の作製方法
4. ポリマー光導波路のための材料と求められる特性
5. ポリマー光導波路の特性表評価方法と特性例の紹介
6. ポリマー光導波路の応用
   1. マルチモードポリマー光導波路の応用
   2. シングルモードポリマー光導波路の応用
   3. 三次元光導波路の可能性と期待

第3部 光電融合におけるシリコン系光導波路技術

(14:40〜16:10)

　光電融合においては、半導体チップ間での大容量光信号伝送が重要であり、シリコン系光集積回路 (シリコンフォトニクス) はその中核技術の一つである。 　本セミナーでは、各種シリコンフォトニクスデバイスの動作原理から、光電融合に向けた最新の技術動向までを解説する。

1. 光導波路の基礎
   1. 伝搬モードと偏波
   2. 導波路構造の分類
2. シリコンフォトニクスデバイスの基礎 (パッシブ素子)
   1. 光入出力素子 (エッジカプラ・グレーティングカプラ)
   2. 分岐・結合素子
   3. 波長フィルタ
3. シリコンフォトニクスデバイスの基礎 (アクティブ素子)
   1. 光変調器
   2. 光パススイッチ
4. 異種材料集積シリコンフォトニクスデバイス
   1. III-V光源集積
   2. Ge受光器集積
   3. 無機材料/EOポリマー集積光変調器
5. 光電融合に向けた最新の技術動向