1.はじめに

　 光インターコネクション沖研究室では、シームレスな光インターコネクション環境の実現に向け、装置間インターコネクション用高密度並列光ファイバーモジュール技術と、装置内(チップ間)インターコネクションを指向した集積型光インターコネクシヨン技術の開発を行ってきた。本縞では、それらの技術の開発状況について報告する。

2.チップ間光インターコネクション

　 LSIチップの高速化・高密度化に伴って、LSI システム全体の動作速度が電気配線の遅延で制限されてしまう、いわゆる電気配線ボトルネックの問題が急速に浮上してきている。チップ間光インターコネクションは、その制約を取り除く有力な手段として近年注目を浴びている。我々は、図１に示すような構成で、Si-LSIチップ間の光インターコネクションを実現する要素技術を確立した。

図１の構成を実現する際のキーとなる技術としては、(1)Si-LSIチップ上に全く性質のことなる材料(Ⅲ・V族化合物半導体)からなる光デバイスを如何にして集積化するかという技術と、(2) LSIから出射された光信号を如何にして他のLSI に伝達するかという2つの技術が挙げられる。当研究室では、(1)の問題に対しては、「異種材料直接接合技術」という独自のプロセス技術を開発い11、多数の微小な光デバイスを特性の劣化を伴わずに、一括してLSI上に形成することを可能とした。また、(2)の問題に対しては、チップを配置した光学基板中を光をジグザグに伝搬させる自由空間光配線用光回路を開発した。この光回路によって、チップの外周において1000本/cmの密度で信号の取り出しが可能であり、将来的な電気配線ボトルネックの解決が可能である。

3.装置間光インターコネクシヨン

　高密度型並列型ファイバモジュールの実現に於いて、光の低クロストークが実現でき、さらにレセプタクル化が可能な方法として、光学部品にイメージファイバプレートを使用することを検討した。イメージファイバとは、石英系ガラスで形成されたフアイバを束ね、溶融し引き延ばしたもので、外形2mm内に秦線30000本を束ね、平均コア径:約4um、コアピッチ:約8umのものである。イメージファイバはファイバ素線の集合体でありため、透過する光はビームの広がりが少ない。イメージファイバを用いることにより、(1) レセブタクルの実現可能、(2) 125umピッチという高密度実装の実現が可能、(3)バッシブアライメント実装が可能、となる。1.3um帯半導体レーザ、GI50/125 マルチモードファイバ及びイメージファイバを用いて評価を行つたところ、-3.5dB の結合効率を得ることができた。また隣接チャンネルの光学的クロストーク量は、隣接間距離 125umでは-25dBを、250umでは・40dBと良好な結果を得た。[2]

4.参考文献

[1] H.Wada el.al,J.J.A.P.37,p.1383(1998).

[2] 渋谷他 信学通大 C-3-133(1998).