Silicon Photonics
シリコンを主材料として、光導波路、変調器、受光素子などを同一チップに集積する技術。npj Nanophotonicsのレビューは、シリコンマイクロエレクトロニクスの成熟した製造基盤を利用できるため、シリコン光集積回路は低コストで大量に生産する用途へ容易に展開できると述べている。
同レビューは、193nmのDUV露光で作製し最小加工寸法を170nm以上に保った設計でも1dBを下回る結合損失が得られた例を挙げ、電子ビーム描画に頼らず商用ファウンドリの設計規則の範囲で実装できることを示している。一方でシリコンは間接遷移型のバンドギャップを持つため発光効率が低く、結晶構造が中心対称であるため二次の非線形性を持たない。光源や一部の機能はIII-V族半導体やニオブ酸リチウムなど他材料との組み合わせで補う必要がある。
同レビューは、生成AIの普及によるデータセンター内トラフィックの急増を背景に、1.6Tb/sを超える多チャネル大容量通信に対応する光トランシーバが必要になると指摘し、1レーンあたり300Gb/sを超えるデータレートを可能にする高速変調器を取り上げている。産総研も光電融合研究センターを置き、デバイス技術から光電融合パッケージなどの実装、光スイッチパスネットワークまでを一体で扱う研究を進めている。演算チップ間の配線が電気で追いつかなくなる領域が投資対象になる。