［プレスリリース］赤外光での光通信部品間自動接続に成功～シリコンフォトニクスデバイスの簡便低コスト実装に期待～

【発表のポイント】
・波長1100 nm以上の赤外光で硬化可能な、光硬化性樹脂の開発に成功した。
・赤外光硬化性樹脂により、光通信波長光（1310 nm～1550 nm）を用いた自己形成光導波路の作製と光通信部品（光源、光ファイバ、シリコン光回路等）間の自動接続に成功した。
・光通信部品の簡易低コスト実装への応用が期待される。

■研究概要
 宇都宮大学の杉原興浩教授、寺澤英孝研究員の研究グループは、赤外光での光硬化性樹脂の開発に成功し、それを用いた自己形成光導波路による光通信部品間の自動接続に成功しました。
 近年、情報通信量の増加により、通信機器の高性能化と低消費電力化が求められています。シリコンフォトニクスは、シリコン電子回路製造プロセスを応用してシリコンチップ上に光回路を集積化することで、小型化、高集積化、低コスト化を実現するものとして期待されています。シリコンフォトニクスでは数百ナノメートルサイズのシリコン光回路が光配線に用いられます。シリコン光回路とシングルモード光ファイバ（SMF）との接続においては，コア断面積比が数倍に及ぶことによる接続損失と、サブマイクロメートルオーダの実装精度が問題となっています。またSMFまたはシリコン光回路と、受発光素子との間の接続に関しても、高効率・簡易実装技術が求められています。
 本研究では、上記の課題を解決するために、赤外光で硬化可能な光硬化性樹脂と、それを用いた自己形成光導波路技術による簡易接続技術を開発しました。通常、光硬化性樹脂の硬化可能な波長範囲は、紫外光～波長850 nmの近赤外光に制限されますが、本研究では、波長1310 nm～1550 nm（nmはmmの百万分の一）の光通信波長帯で硬化可能な赤外光硬化性樹脂の開発に成功しました。また、開発した赤外光硬化性樹脂を用いて、自己形成光導波路の作製と、シリコンフォトニクスデバイス間の自動接続を実現しました。本研究により、シリコンフォトニクスや光通信分野における簡易実装技術の実現と、それによる実装コストの低減が期待されます。
 本研究は、科学技術振興機構（JST）戦略的イノベーション創出推進プログラム（S-イノベ、JPMJSV0917）、JST研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP、JPMJTR20RK）、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）委託業務「ＮＥＤＯ先導研究プログラム」、科学研究費助成事業基盤研究（20K05356）からの支援を受けて行われました。
 本研究成果は、2021年3月19日 第68回 応用物理学会 春季学術講演会で口頭発表を行い、寺澤研究員が講演奨励賞を受賞しました。また、9月24日、学術誌「Journal of Lightwave Technology」に掲載されました（オンライン版で先行公開されました）。

 詳細はこちら（PDF）をご覧ください。

＜本件に関する問い合わせ＞
国立大学法人 宇都宮大学　工学部／オプティクス教育研究センター
教授　杉原　興浩（すぎはら　おきひろ）
TEL：028-689-7137
E-mail：oki-sugihara※cc.utsunomiya-u.ac.jp
（※を半角＠に置き換えてください）