表題番号:2025Q-015
日付:2026/03/09
研究課題光デバイスの構造モデリングと光信号処理の基礎研究
| 研究者所属(当時) | 資格 | 氏名 | |
|---|---|---|---|
| (代表者) | 理工学術院 基幹理工学部 | 教授 | 小西 毅 |
- 研究成果概要
シリコン基板上に電子回路と光回路を共に構築するシリコンフォトニクス集積回路における3次元化の検討においては、そのメリットとしての低消費電力化の評価が中心であったが、実際にモジュール化を進めるためには、新たに光学部品を組み込んだ3次元設計技術の構築が重要となる。このための最優先課題は、設計データと実データの高い整合性であり、一般に、シミュレーションによる設計回路の予想特性に対して、実際に動作させた試作回路の観測特性とのすり合わせが必要となる。そこで、3次元構造に対する実データの新しい計測方法を提案してきており、光信号処理を用いた計測手法への拡張についてもこれまでに得られた成果に対して招待を受けた国際会議で招待講演を行い、シリコンフォトニクスの研究者やソフトウェア会社の参加者との意見交換を行った。その結果、やはり熱の問題に対するニーズを確認した。現在のLSI集積化における非常に大きな問題である熱の影響は、200℃を超えることもある熱源が内部に閉じ込められる3次元化においては、より深刻となると予想されている。これまでの平面的なLSI集積化の熱の影響を考慮した設計技術の構築のためには、サーモカメラなどの2次元表面観測アプローチが用いられてきたが、様々なデバイス群に覆われたシリコンフォトニクス3次元集積回路の内部の光学部品に対する熱の影響を観測することは困難であるそこで、本研究では、3次元光集積回路の内部の熱影響の推定を可能とするモデリング技術の開拓の検討を目的として、SOLIDWORKS等を用いた3次元熱伝導解析シミュレーションによる熱伝搬の基礎データの収集を行い、熱源と光学部品の空間的な位置関係に対する熱の影響を把握に着手した。