규슈대학 대학원 종합리공학연구원 하마모토 타카이치 교수의 연구그룹은 초고속 '모드 선택' 광원을 세계 최초로 실현했다.테라비트급의 고속 동작을 1소자로 실현할 수 있는 새로운 반도체 레이저로 기존 성능비 10배 이상에 해당한다.
슈퍼컴퓨터 등의 정보처리장치 내의 신호전송속도(배선속도)는 AI나 빅데이터 분석 등을 배경으로 증가의 일도를 따르고 있으며, 가까운 장래 초당 1테라비트(XNUMX조비트)를 넘는 초고속 의 배선 속도가 필요할 것으로 예상된다.
전기 신호 그대로 테라비트 초급의 배선 속도 실현은 어렵다.그래서 주목을 받고 있는 것이 반도체 레이저광을 이용한 광배선 기술이다.
종래의 반도체 레이저에서는 직접 변조 속도가 최고이라도 초당 50기가에 머물기 때문에 발진 파장이 다른 반도체 레이저를 복수개 집적할 필요가 있고, 소형 IT 기기에 탑재하기에는 규모가 너무 커진다는 과제 했다.
이러한 가운데, 본 연구 그룹은 단일의 반도체 레이저 소자이면서 빛의 간섭 효과를 이용하여 “공간 모드”(고유의 빛의 패턴)를 자유롭게 선택 발진할 수 있으며, 각각의 공간 모드를 초고속 변조할 수 있는 레이저 광원을 실현.이번에는 40 기가헤르츠 이상의 고속 주파수 응답 특성을 실험적으로 실증했지만, 실제로는 각 모드에 대해 100 기가헤르츠 이상의 주파수 응답 특성이 얻어질 전망으로 10 이상의 다른 공간 모드를 100 기가헤르츠 이상의 주파수 응답으로 동작할 수 있으면, 장래에는 테라비트 초급 광원을 실현 가능하게 된다.
본 광 모드 선택 광원의 실현에 의해, 소형 IT 기기에의 초고속 광배선 기술의 파급이나, AI·빅 데이터 해석 등의 새로운 진전에의 기여가 기대되고 있다.
본 연구 성과는 2018년 3월 11~15일 샌디에고 컨벤션 센터에서 개최되는 광섬유 통신 국제회의(OFC 2018)에서 개최되었다.
