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NTTが実現を目指すチップ/コア間光インターコネクトの実装イメージ(図:NTTの展示を本誌が撮影)
NTTが実現を目指すチップ/コア間光インターコネクトの実装イメージ(図:NTTの展示を本誌が撮影)
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 NTTは、光だけで動作する「全光スイッチ」を東京工業大学と共同開発した(図1)。特徴は大きく3つ。(1)光が通る導波路コアの断面積を従来の1/100以下と大幅にコンパクト化したこと、(2)スイッチの動作速度は100フェムト(f)~数百f秒で、Siトランジスタの約100倍高速であること、(3)1回のスイッチングに必要な消費エネルギーが数十f~100fJで、10GHz動作のSiトランジスタに比べて大幅に少なく、これまで最も省エネルギー動作の光スイッチに対しても1/100と低い、の3点である。NTTらは、今回の技術をスイッチング機能付きチップ間またはコア間の光インターコネクトや、光ニューラルネットワークの活性化関数部などに応用する方針だ。

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図1 電圧ではなく光でスイッチを制御
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図1 電圧ではなく光でスイッチを制御
NTTが開発した全光スイッチの概要。光導波路のコア上に1~数層のグラフェンを被せた(a、b)。グラフェンは光を吸収する性質があるため、信号光をスイッチに入力すると一般には減衰して出力される。ところが、強い制御光を信号光とほぼ同時に入力すると、グラフェンが光を吸収する機能をその瞬間だけ失い、信号光が減衰なしに透過する(b)。(図と写真:NTT)