卒研配属案内資料

光エレクトロニクス講座

2010年11月9日

上野研究室 （大学院： 先進理工学専攻 光エレクトロニクスコース）

構成：

教授 上野芳康、Ｍ生５名 、Ｄ生０名または１名 (例年 10～12名)

場所：

学生室 西2-302、実験室 西2-301と西7-513(一部)、教員室 西2-310

研究室公開日時・場所： 11月19日(金)と20日(土)、13:00～17:00、西2号館 3階302号室
研究の背景と内容： インターネット・携帯端末・Googleを動かしている電子トランジスタ(CMOS)の小型・高精度な光半導体デバイス（外部試作）

動作速度と発熱量が限界に近づき、ムーアの法則が足踏み始めています。世界のインターネット
関連機器・通信設備がすでに原発70基分の電力(70GW)を消費しつつ、アジア・日本のコミュニケーション技術需要は今年も着実に成長し、かつ、私たちに今後ますます大切なことです。

エコカーの次の地球環境課題として、各国の産業界が、情報通信技術革新に力を入れ始めています。
動作速度とエネルギー効率に優れる将来方式の１つは、全光処理方式(１種の光コンピュータ)です。
距離 (ミリメートル)
Distancein air, z (mm)

私たちの研究テーマは、高速・省エネな光半導体ゲート技術の研究開発です。

-20などの『光材料⇒光デバイス⇒光回路の基礎研究』を積み重ねており、少しずつ注目を集めています(国際国内研究発表、招待講演、新聞発表、被引用回数実績)。

0

+10

+20
Wavelength (nm)

1.0

0.5
May 7th, 2008

-75

-50

-25

0

+25

+50

Time
(ps)
時間
(ピコ秒)

1552

0

100100010111…

0

卒研テーマは： ① 光半導体材料の高速応答評価、② 光時間多重や計測方法、-10

All-optically gated waveform+75

Intensity (dBm/nm)

毎秒200ギガビットの光信号を発生する、光信号で高速ゲート制御する、光信号で計測する

Intensity (a. u.)

1.5

1550

1546

-20

550 GHz
-40
-60
193.0

193.5

194.0

Optical frequency (THz)

毎秒200ギガビットの高速光実験や光コム発生実績③ 高速光ゲート製作と制御、④ 高速光クロック・コム発生、⑤モデル解析など。
個別テーマを通して「基礎」を学びながら、部分的な手作りを勧めます！
（注意．．．応用目的はデジタル装置、研究の方法はアナログです。）
研究室セミナー、合宿、各種イベント：
研究室合宿(年2回)、国内・国際学会出張、旅行・ハイキング、歓迎会・忘年会など。
交換留学生受入・国際学会参加奨励・英語環境など、少しずつ国際化を試みています。
研究室HPは： google検索 ⇒ 上野研究室 http://www.ultrafast.ee.uec.ac.jp/（メンバー紹介、研究設備・成果・新聞発表、国際活動・産学官連携、奨学金・就職先）

1548

春の研究室合宿（2010年5月）

2010年度の現役生(B, M)、計10名

産学官連携実績 (2002-現在）
情報通信研究機構(NICT)、東京都。
産業総合研究機構(AIST)、つくば市。
NEC研究所、KDDI研究所。
北京郵電大学、北京市。
アイントホーフェン工科大、オランダ。
経産省プロジェクト、総務省プロジェクトなどと連携・協力継続中。
卒業生(B, M, D)の就職先 （研究室HPから抜粋, 2002-現在）

Ultrafast Optical Logic Lab., UEC

高速・省エネ光デバイス技術の世界動向 これからの光通信・光コンピュータ技術 電通大（応用物理学会・電子情報通信学会・国際学会）
All-Optical circuits w/ gates & memories

通信技術規格とコンピュータ技術が、初めて合流した(2009-2010、世界標準)

Y. Ueno, UEC, 2010

the HISTORY of
the standarized speeds in Local-Area-Networks and Wide-Area-Networks

Optical data

2010/09/29 Y. Ueno

Optical data

Optical data
10T
ITU-T/IEEE

100G

WAN

convergedU-T) Y/LA
n/N-std. (ITog/Londul/Beijin
ka/Seosa/OTokyoenergy-saving

40G

10G

2.5G

300 ?

100GbE(OC768)(OC192)

Drive energy (electric dc-bias)
MPU
intel/NVIDIA(OC48)

1G

1G(1000base-T)

100M

E)
EEdingI(d. buil-stoffice/N/
LA ome従来の技術開発（ムーアの法則、1970～現在）(100base-T)

10M

10M
(10base-T)

1980

h

2000

2020

2040

globalization / planet earth

cell phone per person
internet per personcomputer per person

Ultrafast Optical Logic Lab., UEC

電子トランジスタから、

光トランジスタ・光コンピュータ へ＊＊ 大学段階・研究段階の、基礎的な、研究です ＊＊光半導体
フォトニクス

。
中
進
に前
名。

2～
200

米国プリンストン大学・サンババーバラ(2000年)

光
と
料
材
光

途中

米国よりも、

Distance, z (mm)Intensity (a. u.)

道
40
地
べ
で、 研生の
研
野
卒
上
生･
の
ス
院
、
大
イ
年
通
9
電
デバ
200

成果の1例Time (ps)

日本と欧州が先駆的な実績⇒ 日本の得意分野
招待講演
被引用回数

研究初期

速度： 毎秒 200ギガビット
消費電力： 3 ピコジュール
国際招待講演国際･国内講演
新聞報道4

国内学会出張・国際学会出張

最近の招待講演実績
・ 電子情報通信学会、2008年9月
・ APMP国際会議、2009年4月
・ 応用物理学会、2010年3月
・光産業技術振興協会、2010年7月
・ ssdm国際会議、2010年9月
・ セミコンジャパン、2010年12月

Ultrafast Optical Logic Lab., UEC

補足資料

最近の新聞報道

2008年

2008年
日刊工業新聞日刊工業新聞第１面

2009年10月

ＵＥＣ電子工学科 上野研究室

6

上野 研究室

大学院研究・卒業研究テーマで行う実践的学習と経験

2009/11/19 上野芳康

大学院研究・卒業研究テーマで行う実践的学習と経験が、
2010年現在の光電子産業（世界100兆円、日本10兆円）で働く技術者･研究者として、直接役立つ。
（さらに2025～2050年の情報通信産業・電子産業は、現在よりもっと光方式に移行する。）

例えば．．．
・ 材料と装置を組み立て、高周波光信号・電気信号を作り出し、計測し、判断・診断する力。１メガ～200テラ。
・ 光半導体材料や発光・増幅・緩和の理解を深め、原因を解明する力、新方式を追究する力。
・ 光波干渉・回折・分散・導波路などの理解を深め、独自の個別課題に取り組む力。
・ 電波・光波（光子）・電子（電子波）に関連する材料、計測装置、製造装置に、原理的に大きな共通点が多い。
・ 合理的で科学的な日本語を話す・書く力を養う。これまでと異なる方法で英語の力も養う。
・ 研究室セミナーや公式成果発表を通して、多彩な国際交流（学内・国内・国外）。
・ ソフト技術・デジタル技術に比べ、材料・アナログ実験・光の学科数・学生数⇒人材供給が、足りない！
・ 米国・欧州・中国に比べて、日本の実績が豊富な得意分野です。

ＵＥＣ電子工学科 上野研究室