전기전자/정보통신

전자정보통신학회지_2022.11 특집 목차 (p1283)

실리콘 포토닉스를 이용한 광통신 소자 연구 개발의 최신 동향
편집에 임하며

실리콘 포토닉스(Silicon Photonics)는 반도체인 실리콘 기반 위에 광 집적회로를 제작하는 기술 체계이다. 실리콘 전자 집적회로가 점차 세밀화되면서 2000년대 이후 크게 진보한 초소형 광소자 제작이 가능해졌다.

실리콘 일렉트로닉스에서 축적한 고도의 제조기술을 활용할 수 있다는 등의 장점으로 인해 2010년대에는 많은 기술자 및 연구자들이 실리콘 포토닉스 연구에 뛰어들기 시작했다. 2016년경부터 데이터센터 내의 광 인터커넥션이 실용화되기 시작하는 등, 현재는 대규모의 광 집적회로의 표준 플랫폼으로써 널리 활용되고 있다.

일본에서도 2009년경부터 최첨단 연구개발지원 프로그램(First Program)을 통해 실리콘 포토닉스에 대한 연구 개발을 국가 프로젝트로서 추진해왔다. 또한, 2012년부터 경제산업성/NEDO의 국가 프로젝트 '초저소비전력형 일렉트로닉스 실장(實裝) 시스템 기술 개발'이 개시, 산학 연계를 통해 수 많은 연구 성과와 그 연구 성과들을 기반으로 한 벤처기업(아이오코어 사)이 설립되는 등 많은 성과들이 탄생했다.

이번 특집에서는 올 3월에 종료된 '초저소비전력형 일렉트로닉스 실장 시스템 기술 개발' 프로젝트를 통해 일본의 총력을 결집해 이뤄낸 10년에 걸친 실리콘 포토닉스의 최첨단 연구 성과에 대해 포괄적으로 소개한다.

제 1장: 일본에서의 실리콘 포토닉스에 관련된 국가 프로젝트의 진행 상황과 이번에 특집 테마인 '초저소비전력형 일렉트로닉스 실장(實裝) 시스템 기술 개발' 프로젝트의 개요에 대해 소개한다.

제 2장: 데이터센터에서 이용되는 초소형, 대용량 파장 분할 다중 칩을 실리콘 포토닉스 기술을 통해 개발한 내용에 대해 소개한다.

제 3장: 디바이스의 설계/프로세스/검증을 연계해 플랫폼 기술로서 통합한 개발 결과에 대해 소개한다.

제 4장: 3차원 폴리머 도파로(導波路)를 이용한 광전자 패키지 기술에 대해 소개한다.

제 5장: 실리콘 포토닉스를 이용한 파장 다중 광 송수신 모듈로 FPGA를 접속한 성(省)에너지/고성능 서버 개발에 대해 소개한다.

제 6장: 실리콘 포토닉스용 광전자 집적 인터포저 및 광전자 융합 서버보드를 시작(試作)한 결과에 대해 소개한다.

제 7장: 5G 네트워크용 초소형 광 트랜시버(Optical Transceiver)를 실리콘 포토닉스 기술을 이용해 개발한 내용에 대해 소개한다.

제 8장: 소형/저소비의 디지털 코히런트 트랜시버(Digital Coherent Transceiver)용 DSP와 각종 집적형 광 디바이스 개발 내용에 대해 소개한다.

제 9장: '초저소비전력형 일렉트로닉스 실장(實裝) 시스템 기술 개발' 프로젝트에서 개발된 기술을 계승하는 형태로 설립된 아이오코어 사의 사업 활동에 대해 소개한다.

제 10장: 고온에서도 안정적인 동작이 기대되는 양자점 레이저를 실리콘 기판 위에 집적하는 연구 활동에 대해 소개한다.

제 11장: 실리콘 포토닉스 상에 제작한 포토닉 결정 가운데 슬로우라이트를 이용한 소형 및 고속의 광변조기에 대한 연구 성과를 소개한다.

제 12장: 기계학습을 이용한 포토닉 결정 설계 기술과 포토닉 결정을 이용한 광 제어 기술에 대해 소개한다.

제 13장: 실리콘 포토닉스 플랫폼 상에 Ⅲ-V족 반도체 박막 및 자성(磁性) 박막을 집적한 기능 가변 광 집적회로에 대해 소개한다.

제 14장: GaAs계 양자점 조성 혼합을 이용해 실리콘 포토닉스 플랫폼 상에 레이저와 전계(電界) 흡수 변조기를 모놀리식(Monolithic) 방식으로 집적한 연구 성과에 대해 소개한다.

마지막으로, 프로젝트가 종료된 직후임에도 불구하고 이번 특집을 위해 집필해주신 저자 여러분께 깊은 감사의 말씀을 드린다. 또한, 본 특집의 편집에 협력해주신 특집 편집팀과 학회 사무국 여러분에게도 이 자리를 빌려 감사의 마음을 전한다.

-- 끝 --