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1) |
当社従来比約6倍の40Gbpsという高速信号伝送を実現 |
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光導波路のコア（光信号を高屈折率で伝送させる部分）とクラッド（コア内に確実に光を閉じ込める役割を担う部分）に用いる材料（エポキシ系樹脂）を選別する際、屈折率差が小さく、最適となるように組合せを工夫することで、モード分散（光信号の伝送速度のバラツキ）を抑制。その結果、1メートルの光導波路の周波数帯域が75ギガヘルツという広帯域となり、1つの光導波路につき毎秒40ギガビットの信号伝送を可能にしました。このたびの開発では4つの光導波路を形成した光配線基板を試作しており、最大で毎秒160ギガビットの伝送容量を実現いたします。
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光導波路の伝送帯域 |
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1mの光導波路に超短パルスレーザー光を入れ、伝送後の広がりから光導波路の伝送帯域を求めたもの。1mの光導波路で75ギガヘルツを越える伝送帯域が得られた。 |
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グラフ左の結果を光導波路の伝達関数として、毎秒40ギガビットのNRZ信号（PRBS:231-1）を導波路に伝送させた時のアイパターンをシミュレーションより求めた結果、十分なアイ開口が得られた。また、実際に780nmの毎秒40ギガビット PRBS信号を導波路に伝送させた結果でも伝送前後での信号劣化は見られず、これらの結果から毎秒40ギガビットの高速信号を、1m伝送可能であることが示された。 |
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2) |
光配線基板のさらなる高密度化を実現 |
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光信号は、電気信号に比べ、信号どうしの干渉が非常に少ないという特長があります。そのため、電気導波路に比べ、光導波路の埋め込み間隔を飛躍的に短くでき、信号伝送路をより高密度に実装することができます。さらに、このたび開発した光配線基板では、光導波路を基板の内部に埋め込みました。これにより、基板の表面、裏面にも電気部品を実装することができ、部品の実装密度向上につながります。
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光配線基板の断面（光導波路と垂直方向） |
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光配線基板を光導波路と垂直な面で切断した断面の写真。基板の層と層の間に光導波路を埋め込む。横に等間隔に並んでいる点が、信号伝送路として用いられる光導波路。
・導波路コアサイズ： 50μm×50μm
・導波路間隔：250μm
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3) |
電気伝送路と光導波路が共存可能となり、さらなる高密度実装を実現 |
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従来、光導波路には、アクリル系樹脂やポリイミド系樹脂が使われておりました。これらはプリント基板の材料として用いられているエポキシ系樹脂と材質が異なるため、プリント基板に積層すると、接着性や熱膨張率差の問題から、剥離や電気伝送路の破損が起こる可能性がありました。このたび、光導波路にもエポキシ系樹脂を採用することで、これらの問題が解消され、電気伝送路と光導波路の共存が可能となります。当社で行った温度サイクル試験で高い信頼性を確認しており、これにより、配線する際の制約が軽減され、プリント基板のさらなる高密度実装を実現いたしました。
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