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オンボード～ボード間インターコネクトためのポリマー光導波路構造とコアサイズ検討

KINOSHITA RYOTA，ISHIGURE TAKAAKI

電子情報通信学会　2012年ソサエティ大会 (富山大学) , 

2012.09

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Oral presentation (general), 電子情報通信学会

　View Summary

HPCのさらなる高性能化を見据え,低消費電力,高速・高密度伝送を実現できる光インターコネクト技術の導入が期待されており,多モードポリマー光導波路を用いた光配線板が検討されている.本研究では,オンボード+ボード間インターコネクトを想定した導波路ベースのリンクに対して,異なる伝送路感の接続損失に着目した.その結果,従来の研究開発対象であったSI型矩形コアポリマー光導波路においては,高密度配線化に向けた小コアサイズ化が,ボード間を接続するGI-MMFとの接続特性を改善させる効果が確認された.また,我々が検討してきたGI型円形コア導波路は,小コア径化した場合に対してもSI型コア導波路に比べて,接続特性に優れる結果が得られた.

光配線板に向けたGI型ポリマー交差光導波路

SHITAND KEISHIRO, ISHIGURE TAKAAKI

電子情報通信学会　光エレクトロニクス（OPE)研究会 (北海道大学) , 

2012.07

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Oral presentation (general), 電子情報通信学会

　View Summary

Currently, board-level optical interconnection is anticipated as a promising technology to realize high-performance computing systems with high speed and low-power consumption. Hence, optical printed circuit boards (OPCBs) integrated with polymer optical waveguides are drawing much attention, in particular, intensive efforts have been made for developing crossed waveguides for solving the problem of the space limit on OPCBs. In general, those crossed waveguides have been composed of step index (SI) type core. However, the excess optical loss at the crossed area due to the light leakage has been crucial.
In this paper, we propose to apply graded-index (GI) cores to such a crossed waveguide. We already confirmed the strong optical confinement effect of GI core, thus it is expected that GI core enables to decrease the light leakage at the crossed area, compared to the SI-core crossed waveguides. In fact, we calculate the light propagation loss in crossed waveguides with SI and GI cores by developing a ray tracing simulation program. It is found that GI core shows remarkably lower waveguide loss (0.19 dB for 50-perpendicular crosses) than those of SI core (3.7 dB).

光配線板応用へ向けたGI型コアポリマー光導波路リンクのパワーバジェット検討

ISHIGURE TAKAAKI, YAKABE SHO, ISHIGURO RYOTA

電子情報通信学会　光エレクトロニクス（OPE)研究会 (北海道大学) , 

2012.07

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Oral presentation (general), 電子情報通信学会

　View Summary

Optical interconnect has been highly anticipated as a promising technology to realize high-performance computing systems (HPCs) with high-speed and low-power-consumption. For the data transmission between boards and between racks in current HPCs, multimode optical fiber (MMF) based links have been already installed. The next technical issue is how to realize on-board optical interconnects, by which high-speed optical signals are distributed closer to the processing chips on-board. In this paper, we focus on polymer optical waveguide based links for on-board interconnects, and discuss their link power budget in order to support a data rate of 20 Gb/s and beyond. Specifically, we demonstrate that GI-core polymer waveguides we have been promoting exhibit a link power budget advantage of 3 dB and higher compared to conventional SI-core polymer waveguides.

海外動向調査：ECTCより

ISHIGURE TAKAAKI

第49回ＯＰＴ(Optical Packaging Technology)公開研究会 (東京) , 

2012.07

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Oral presentation (invited, special), エレクトロニクス実装学会　光回路実装技術委員会

Polymer Optical Waveguide for Ultra High-Density Interconnection

Tetsuya Mori / Kimio Moriya / Katsuma Kitazoe / Shotaro Takayama / Shinsuke Terada /　Makoto Fujiwara / Keizo Takahama Koji Choki/ISHIGURE TAKAAKI

The 10th International Conference on Optical Internet (COIN2012) (Yokohama) , 

2012.05

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Oral presentation (invited, special), IEICE Communication Society

高速・高密度オンボードインターコネクションのためのポリマー並列光導波路

ISHIGURE TAKAAKI

電子情報通信学会　2012総合大会 (岡山大学) , 

2012.03

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Oral presentation (invited, special), 電子情報通信学会

ビーム伝搬法を用いたマルチモード並列光導波路のクロストーク解析

KUDO TAKUYA / ISHIGURE TAKAAKI

電子情報通信学会　2012総合大会 (岡山大学) , 

2012.03

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Oral presentation (general), 電子情報通信学会

ディスペンサを用いた円形GI型コアポリマー並列光導波路の作製

SOMA KAZUTOMO, ISHIGURE TAKAAKI

第26回 エレクトロニクス実装学会春季講演大会 (中央大学　後楽園キャンパス) , 

2012.03

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Oral presentation (general), エレクトロニクス実装学会

　View Summary

我々はディスペンサを用いた導波路作製法を検討している．これは，ディスペンサを用いて，高い粘性を有する3次元架橋性樹脂モノマーをニードルより吐出し，基板上に直接導波路構造を形成する手法である．本発表ではクラッド樹脂モノマー層内に，直接，コア部樹脂モノマーを吐出する方法(Mosquito法)を考案し，円形GI型コア並列導波路を作製する手法について報告する．

Polymer Optical Waveguide having Unique Refractive Index Profiles for Ultra High-Density Interconnection

Mori Tetsuya, Moriya Kimio, Kitazoe Katsuma, Takayama Shotaro, Terada Shinsuke, Fujiwara Makoto, Takahama Keizo, Choki Koji, Ishigure Takaaki

Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC 2012) (Los Angeles, CA, USA) , 

2012.03

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Oral presentation (general), Optical Society (OSA) and IEEE

　View Summary

We have developed a novel and cost-competitive method to fabricate optical waveguides having graded index profiles in
all directions. High-speed data transmission more than 10Gbps is achieved through parallel aligned 12 channels with low cross talk.

Link Power Budget Advantage of GI-core　Polymer Optical Waveguide for Waveguide based Optical Link

YAKABE SHO, ISHIGURE TAKAAKI，NAKGAWA SHIGERU

Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC 2012) (Los Angeles, CA, USA) , 

2012.03

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Oral presentation (general), Optical Society (OSA) and IEEE

　View Summary

We experimentally demonstrate that GI-core polymer optical
waveguides provide a 3.4-dB advantage in power budget of optical link composed of waveguides and MMF, compared to SI-core polymer optical waveguides.

Link power budget advantage in GI-core polymer optical waveguide link for optical printed circuit boards

YAKABE SHO, ISHIGURE TAKAAKI，NAKAGAWA SHIGERU

SPIE Photonics West 2012 (San Francisco, CA, USA) , 

2012.01

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Oral presentation (general), SPIE

Characterization and analysis of graded index optical waveguides for the realization of low-power, high-density, and high-speed optical link

HSU HSIANG-HAN，ISHIGURE TAKAAKI,NAKAGAWA SHIGERU

SPIE Photonics West 2012 (San Francisco, CA, USA) , 

2012.01

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Oral presentation (general), SPIE

屈折率分布型ポリマー光導波路による高速・高密度オンボード光リンク構築

ISHIGURE TAKAAKI

第48回OPT (Optical Packaging Technology) 公開研究会 (西荻窪，東京) , 

2012.01

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Oral presentation (invited, special), エレクトロニクス実装学会 光回路実装技術委員会

Four-Wave-Mixing Based Wavelength Conversion in a Tapered Fiber Coated with Carbon Nanotubes/Polymer Composite

XU BO, OMURA MIKA，TAKIGUCHI MASATO, ISHIGURE TAKAAKI，YAMASHITA SHINJI，KUGA TAKAHIRO

Microoptics Conference （MOC11) (Sendai， Japan) , 

2011.11

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Poster presentation, 応用物理学会

　View Summary

We demonstrate a nonlinear optical device based on a fiber taper coated with a carbon nanotube/polymer composite. Four wave mixing-based wavelength conversion of 10 Gb/s Non-return-to-zero signal with the coated fiber-taper nonlinear device is achieved. Wavelength tuning is also investigated.

GI-Core Polymer Optical Waveguide Fabricated Using Soft-lithography Method for Optical Circuit Boards

SUGIMORI YUSUKE，　ISHIGURE TAKAAKI

IEEE Photonics 2011 Conference (IPC11) (Arlington, VA, United States) , 

2011.10

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Oral presentation (general), IEEE Photonics Society

　View Summary

We successfully fabricate 20-cm long graded-index (GI) core polymer optical waveguides with high thermal durability, using soft-lithography. Furthermore, we fabricate a cross-linked GI-core waveguide, and demonstrate a 10 Gbps transmission with no crosstalk influence.

Estimation of the Highest Channel Alignment Density of Multi-Channel Multimode Optical Waveguide

ISHIGURO RYOTA，　ISHIGURE TAKAAKI

IEEE Photonics 2011 Conference (IPC11) (Arlington, VA, United States) , 

2011.10

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Oral presentation (general), IEEE Photonics Society

　View Summary

We estimate the theoretical maximum limit of channel alignment density in multi-mode waveguides from the inter-channel crosstalk point of view. We show graded-index core waveguides have advantage in decreasing the crosstalk due to mode coupling.

ディスペンサを用いたGI型ポリマー光導波路の作製

SOMA KAZUTOMO, ISHIGURE TAKAAKI

電子情報通信学会　2011年ソサエティ大会 (北海道大学) , 

2011.09

, 

Oral presentation (general), 電子情報通信学会

多モード光導波路の配線高密度化検討

ISHIGURO RYOTA, ISHIGURE TAKAAKI

電子情報通信学会　ソサエティ大会2011 (北海道大学) , 

2011.09

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Oral presentation (general), 電子情報通信学会

コア径62.5 umの全フッ素化ポリマー光ファイバ中のブリルアン散乱特性

MIZUNO YOSUKE, ISHIGURE TAKAAKI，NAKAMURA KENTARO

第72回 応用物理学会学術講演会 (山形大学) , 

2011.08

, 

Oral presentation (general), 応用物理学会

GI型コアポリマー光導波路の高速・高密度オンボードインターコネクションへの応用

ISHIGURE TAKAAKI

電子情報通信学会　フォトニックネットワーク研究会 (北海道　函館市) , 

2011.08

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Oral presentation (invited, special), 電子情報通信学会

　View Summary

光インターコネクション技術は，High-Performance Computers (HPCs)やハイエンドサーバなどのコンピューティングシステム全体の高速化・低消費電力化に貢献するとして，昨今，多大な期待を集めており，すでに，ボード間の接続には，マルチモード光ファイバ（MMF）光リンクが導入されている．さらには，光配線をチップ側近まで導入する「オンボード光インターコネクション」の実現に期待が高まっている．本稿ではこのオンボードインターコネクションのキーコンポーネントとして期待されつつあるマルチモードポリマー光導波路に着目し，我々が検討を進めているGI型コアポリマー光導波路の特性，利点について紹介するとともに，今後要求される技術仕様に関して述べる．