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ブリストル大学、カルコゲナイドを使って高速光通信

December, 4, 2014, Bristol--ブリストル大学(University of Bristol)の電気・電子工学部、Dr Maciej KlemmとMartin Cryan教授は、ナノアンテナ反射アレイとチューナブル材料上に構築した光スイッチング技術が高速光通信ネットワークを変革できることが研究によって明らかになった、と主張している。
 研究チームは、チューナブル光アンテナとアンテナアレイを使った動的ビームシェーピングというコンセプトの利用を提案している。アレイは、フリースペース光インター/イントラチップインタコネクトで使用されている。光アンテナのチューナビリティは、アモルファス状態と結晶状態とで光学特性が異なるカルコゲナイド相変化物質(PCMs)を使って達成している。
 光アンテナ/アンテナアレイを操作することで、動的なワイヤレス光リンクの設計が可能になる。この概念を実証するために研究チームは、PCMベースチューナブル反射アレイモデルを作製した。これは、光源と2つのレシーバとの間で動的な光リンクが形成されるように構成されている。
 設計された反射アレイは、PCMの屈折率を変えることで多数の光レシーバ間で光リンクを切り替えできることが研究によって明らかになった。アンテナの2つのタイプをチューナブル反射アレイで使い、反射ビームの波面の完全コントロールを達成した。
 同学部のシニアリサーチフェロー、Dr Maciej Klemmは、「相変化物質とナノアンテナの組合せは、低消費電力レベルで、高速、動的光スイッチングができる。一旦スイッチすると、PCMsはスイッチ状態の維持に電力を必要としない」と説明している。
 「これは、消費電力が重視されるデータセンタのようなアプリケーションにとってのブレイクスルー技術になり得る」。
 数値研究の示すところでは、光通信波長1550nmでバイナリビーム操作が期待できる。また、PCMベースの光アンテナ/アンテナアレイをダイナミック光スイッチングとルーティングに向けた新たな分野の研究も提案されている。