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世界初、最小規格のオンボード光モジュールで400Gb/s伝送を実現

March, 6, 2019, 東京--NEDOと技術研究組合光電子融合基盤技術研究所(PETRA)は、標準化組織COBO(Consortium for On-Board Optics)の規格において最も小さいClass Aのオンボード光モジュール(34mm×36mm×8mm)で、400Gb/s伝送速度を世界で初めて実現した。これは、PETRAが開発したシリコンフォトニクス技術を用いた世界最小5mm角の超小型光トランシーバ「光I/Oコア」と、その実装技術を適用したことによるものである。

今回開発したオンボード光モジュールは、電気信号と比較して電力消費の小さな光信号で情報処理を行う電子部品で、データセンタ用サーバなどのICT機器の処理速度向上と省エネルギー化に貢献する。

PETRAはCOBOと協力し、「OFC(Optical Fiber Communication Conference and Exposition)2019」で、オンボード光モジュールを展示し、デモンストレーションを行う。

電子回路基板上のLSI近傍にも実装可能なオンボード光モジュールを実現する上で、小型化、すなわち光トランシーバを構成するレーザ光源、光変調器、受光器などの光学素子を高密度に集積することが技術的な課題であった。

今回のオンボード光モジュールでは、4つの超小型光トランシーバ「光I/Oコア」と、高密度光接続を実現するために開発した光ファイバ・コネクタとの間を、高密度ポリマ光導波路配線技術を用いて低損失で接続する構造を開発した。このポリマ光導波路は、光を用いた情報伝送で使用される波長において高い透過性を有していることから、従来のポリマ光導波路では難しかった低損失伝送を可能とした。また、光ファイバ・コネクタは、従来対比約2倍の高密度となる125μmピッチで32芯束ねた細径光ファイバアレイと接続する構造となっており、オンボード光モジュールとは別に、小型の光伝送素子として標準化提案を進めている。
 このプロジェクトの成果である「光I/Oコア」を核とし、2つの新規開発要素技術を活用して、オンボード光モジュールの小型化の課題を克服した。

 COBOは、LSIの大容量化に対応するための次世代の標準として、ホストLSIの直近に光インタフェースをパッケージ集積する規格の検討を開始している。これに対し、NEDOとPETRAはこのプロジェクトで現在開発中の光電子集積インターポーザ技術の成果を利用して具体的な標準化案を作成し、COBOに提案していく。

(詳細は、https://www.nedo.go.jp)