海外出張報告

◆スマートピクセルとは

　一般的には、受光器、電子回路、発光もしくは光変調素子からなるピクセルを２次元アレイ状に多数配列し、光インターコネクションや光情報処理に利用するためのデバイスをスマートピクセルと呼んでいる。発光、光変調素子を持たない場合もある。ある講演者によると Smartから、Intelligent Genius Pixel に進化するそうである。

◆National Institute of Standards and Technology（NIST）

　Colorado 州の州都 Denver から車で約１時間の所にある Boulder には NIST の５つのラボラトリーがあり、 今回はElectronics and Electrical Engineering Laboratoryに属するOptoelectronics Division を中心に見学を行った。報告者の見学した範囲では、標準の研究に集中しているように思える。特に、光を広範囲な波長、強度において測定することを可能とする高精度なディテクタ、測定技術の研究が主である。まさに標準供給機関としての立場に忠実な研究であることを感じた。一方、新分野に積極的に挑戦するような研究テーマはそれほど見ることが出来なかった。今回は、ほんの一部の見学であることもあり NIST 全体を判断することは出来ないが、国立研究所の一つのあり方を示しているように思う。

◆University of Colorado, Optoelectronic Computing System Center（UC－OCSC）

　同じくBoulderにあるコロラド大学に属するOptoelectronic Computing System Centerでは各実験室を見学し、研究内容に関するディスカッションを行った。UC－OCSC は以前から光コンピューティングの分野で多くの成果を上げ、多くの研究者を集め、世界の中でも研究の中心としての役割を果たしてきた。近年はシリコンベースのスマートピクセル中心としたシステム研究が進んでいる。特に、光の空間並列性とスマートピクセルの特徴を生かした、空間伝搬に基づく並列光インターコネクションを実現する光学システムの構成に力を注いでいる。スマートピクセルのシリコン回路はベル研究所もしくはMOSISにより供給されている。

　何人かの研究者とディスカッションを行ったが、小規模であっても実際に稼働するシステムを作るには、研究の方向性を明らかにした上で、多くの研究者の共同作業が必要であり、そのマネージメントが重要であることを強く感じた。また、システム研究を進めていくためには、各研究機関同士の密接なコミュニケーションが必要であるとの認識で一致した。

◆IEEE/LEOS The 3rd Summer Topical Meeting on Smart Pixels

　IEEE/LEOS Topical Meeting on Smart Pixelsが行われたKeystoneは、Denverから車で約３時間のスキーリゾートである。標高3000メートルにあり、真夏に雪が降ったりする気温の変化とあまりの空気の乾燥、気圧の低さに体調を崩す者も多かった。

　報告者は、"Neuron Devices based on Point Contact Phototransistors"という題で講演を行った。今までにない構造の化合物半導体による２次元集積可能デバイスの提案であり、その集積可能性に関する討議がなされた。しかしながら、会議の主流はシリコンICを主としたスマートピクセルであり、回路そのものも化合物半導体で作製しようとする動きは少数派となっている。ベル研究所を中心として光インターコネクションの実用化をめざした研究が進展していることが講演から分かる。また、今後の課題として、システムの大規模化、高機能化のためには、高性能なディテクタの開発がキーテクノロジとなりつつあることが明らかとなった。

　米国において、スマートピクセルはベル研、MOSISを用いて大学等へ提供されており、そのために研究が進展している。このようなアシストがなければ、もはや個別の大学、研究施設でシステム研究を行うことは困難となってきている。これが、日本からの発表件数が少ない一因であろう。全体で52件の発表中、日本のグループからは4件であり、更にシステムへの応用としては1件発表されたにすぎない。今後の光コンピューティング、光インターコネクション研究がスマートピクセルを中心とすることは明らかであり、そのスマートピクセル研究がNTTの一部以外日本国内ではほとんど行われていないことは大きな問題であると思われる。