硅光子技术全面普及：体验硅发光技术的进展（四）

　　作为其核心技术，目前已经开发出了激光振荡元件、光开关及光RAM等，每个元件的尺寸为5～15μm见方。这样便能以100万个/cm2的密度集成光元件。其中，光开关的耗电量非常小，只有660aJ/bit，与电信号相比，有望大幅降低耗电量。该公司就这些技术表示，“打算2025年前后实现能贴在微处理器上的智能光网络芯片”（纳富）。

　　现在的光子晶体未采用硅基，因为很难采用硅基以高效率制作主动元件。不过，结合发光的锗和硅等技术的话，就有可能实现硅基光子晶体。

DWDM可能是最后的课题

　　另一个课题是DWDM，以数十Tbps/cm2进行硅光子光传输可能需要DWDM。该技术早在15年前就已普遍用于长距离通信用设备等，但用于硅光子则非常难。其中一个原因是，各个光元件发出的光的波长以及通过波导的光的波长因温度变化存在巨大偏差（图11）。将长距离通信设备使用的温度控制功能用于硅光子技术的成本过高，不现实。

　　图11：是采用波分复用（WDM）还是采用光多级调制

　　波分复用（WDM）技术和光多级调制技术的优点和课题的比较。WDM的一大课题是耐温度变化性较弱，而光多级调制存在电路规模和元件成本增大的课题。

　　因此，增加光传输容量的方法方面，与DWDM相比，近来更重视多级调制的光传输技术人员越来越多。

　　但也有研究人员认为，“相对于电传输，利用DWDM是光传输的本质优势，必须要推进利用DWDM的研究开发”（东京大学的和田）。最近，MIT的研究人员还在开发使波导不依赖于温度的技术（图12）。

　　图12：还实现了折射率不依赖温度的硅波导

　　本图为MIT开发的折射率基本不依赖温度的光波导概要。随着温度的上升，硅的折射率会变大，而树脂的折射率会变小。因此，波导的有效折射率基本固定。

　　MIT将覆盖波导硅芯的“包覆”部的一部分换成了树脂。这样，波长对温度的依赖性基本就不存在了。