特集1 この人に聴く最先端の ICT研究

産・官・学の共同研究で挑む、将来の高速・大容量・省エネ通信技術の創出。 PAGE
特集2 ●クローズアップ 研究者

世界最高水準の磁気シールドルーム
その性能をさらに高めることに挑戦。

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未来 ICT研究センター ニュース &トピックス
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●研究紹介

KARCの研究室からバイオ ICTグループ

脳情報プロジェクト

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未来 ICT研究センターは、独立行政法人情報通信研究機構の基礎研究部門として、通信と人間とのインターラクションをもっと高め、情報通信という概念にマッチするバイオテクノロジーとナノテクノロジーの未知の部分を含んだ融合領域を探求し、豊かな未来の情報通信への貢献を目指す研究所です。

未来 ICT研究センターとはセンター長／益子信郎

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【特集】

この人に聴く最先端のICT研究

産・官・学の共同研究で挑む、将来の高速・大容量・省エネ通信技術の創出。

インターネットやブロードバンド通信の普及で、光通信装置の高速・大容量化のトレンドが進み、今後はさらにそれが加速することが予測される。将来の高度な情報通信ネットワー
クの基幹技術である光通信には、これまでとは違った革新的な技術の進歩が必要だ。
今、世界中の研究者がそれを模索しているな

か、未来 ICT研究センターでは住友電工 (株 )からの委託を受け、超高速光通信のための有機非線形光学材料の研究をスタートさせることになった。

この研究は九州大学とも連携して行われ、大学と国の研究機関それぞれの高いポテンシャルを併せることで、企業が抱えるニーズに応えようというものだ。プロジェクトでは光通信装置のための有機非線形光学材料の実用化を最終目的としている。
今までになかった新しい「 素材 」の開発によって、将来の高速・大容量・省エネ通信技術に挑戦しようとする「 産・官・学 」共同プロジェクト。現段階ではまだ機密事項の多いその研究内容に迫る。

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ナノ ICTグループ

大友
学

明

研究マネージャーAKIRA OTOMO, Ph.D.

歴1995年／ Ph. D. 中央フロリダ大学
職歴

1984年〜1987年／昭和電工 (株 )精密機器研究所研究員1987年〜1988年／東京大学工学部 受託研究員
1988年〜1990年／昭和電工 (株 )総合技術研究所研究員
1990年〜1992年／中央フロリダ大学レーザー光学研究所 客員研究員
1996年〜現職（ 独立行政法人情報通信研究機構未来 ICT研究センター ）【特集】この人に聴く最先端のICT研究
ため、光変調器の超高速化においても有機材料が、未来の通信を変える！

有望視されている。光と電子の応答が線形ではない効果を利用した非線形光学デバイスは、レーザー光の波長変換や光でオン、オフを切り替える光スイッチ等の機能が実現でき、超高速の光制御に利用できる技術だ（図1）。
大友研究マネージャーらは有機非線形光学材料を、光通信デバイス用の非線形光学材料で現在主流となっているニオブ酸リチウムを上回る性能で実用化させるという。
「将来、通信の情報量がさらに増え、処理量が増えれば、それに消費するエネルギーも増える。それを抑制しない限り、通信速度が速いだけでは実用にならないのです。
」
大友研究マネージャーが研究してきた分野のひとつ「分子デバイス」
は、通光通信は、今から遡ること約15 ～ 20

イス応用へ向けた有機非線形光学材料

信の低消費電力化を目的のひとつとす年ほど前から著しく発展した分野だ。の研究を進めている。

るものだ。有機や高分子で、半導体よ当時より高速光変調や波長変換のため「有機材料は製作コストが低いといり優れた省電力デバイスについての研の非線形光学材料として、無機材料のうメリットだけではなく、無機材料で究実績がある大友研究マネージャーをニオブ酸リチウム（LiNbO3）が使われは実現不可能な特性が期待できるの中心とする未来ICT研究センターは、てきた。

で、未来の超高速光通信の実現に必要これまでに培ってきた質の高い合成技不可欠な素材になるのです。
」

術を活かし、今回のプロジェクトで超一方、有機非線形光学材料は、超高速の光変調器や光信号処理への応用へ

有機非線形光学材料は、分子設計に高速光通信デバイスのための非線形光向け開発が盛んに行われたが、有機材より高い非線形光学定数が達成できる学分子の合成開発を担当している。

料に期待される高機能特性が当時の通とともに、低い誘電率・誘電率分散の信事情に於いてはまだオーバークオリティであったことや、WDM等の代替技術による高速化の進展などの理由から、有機材料が実用に供されるまでには至らなかった。
しかし、当時では予想もしなかったほど通信の大容量化・高速化が進んだ
現在、今後の通信技術の進化に対して無機材料の能力では対応しきれないであろうという予測から、再び有機材料が注目され始めている。
ナノICTグループの大友研究マネー
ジャーらは住友電工(株)からの委託を受け、九州大学先導物質化学研究所と互いに連携しあい、超高速光通信デバ▲（ 図1）

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未来 ICT研究センターは分子合成を、九州大学は材料の基本的な物性評価を、住友電工はデバイスとしての最終評価を担う。
まさに産・官・学の共同プロジェクト。

このプロジェクトは、まだ有機非線形光学材料としての色素の合成開発・評価の初期段階であるが、デバイス化や信頼性向上のための光耐久性や熱安定性を考慮した材料設計・合成により、トップスピードで実用レベルの研

九州大学の横山教授は、同大学の究への移行を目指す。

先導物質化学研究所 先端素子材料部

日本が研究を中断していた間、なお門で、機能性分子・高分子の合成と光も研究を続けていた他の国々に日本が電子特性等の物性解析を中心に、高分追いつき追い越して、ICT技術におい子材料と光学的空間の融合を応用したて日本が世界をリードできるよう、こ光デバイス研究を専門としている。非の3人の研究者に期待したい。

線形光学特性の学術的評価の実績があり、未来ICT研究センターでナノICTグループのリーダーを努めたこともあ

通常は化学メーカー等の協力が必要

る横山教授により、有機非線形光学材で す が、 未 来 ICT研 究 センタ ー で料の基本特性が解析される。

は研究所内に合成技術と設備があ「通常は主に基礎研究をしている私りますので共同研究しやすい環境たちにとって、今回のように企業とのですね。この難易度の高い研究に共同研究は、社会からの具体的なターおいても新しい知見が増えました

ゲットが明確に解って新鮮ですね。
」

し、今後他のテーマでも一緒に研こうして試作素材は、委託主である究していきたいですね。
」

九州大学先導物質化学研究所
先端素子材料部門

横山 士吉教授

住友電気工業株式会社 光通信研究所

世界中の企業や大学で研究が進めら光部品研究部の田澤氏のもとでデバイれていたという有機材料のデバイス。

ス特性が評価される。研究では、この日本では数年前に、超高速光信号処理サイクルを幾度となく繰り返し、互いの実用化には未だ時期尚早であったこ（1993年 〜 1994年 Fritz-Haber-Institute ofに情報を共有しながら進められる。と、ニオブ酸リチウムの代替として非職

Shiyoshi Yokoyama, Professor
学

歴

1994年／東京工業大学大学院 理工学研究科有機材料工学専攻 博士課程修了（ 工学博士 ）the Max-Planck-Society 留学 ）歴

住友電工(株)は、光ファイバや光通線形光学特性が未熟であったこと、耐1995年／通信総合研究所関西先端研究センター

信用部品のパイオニアとして30年以上久性の問題などを理由に多くの研究機

1999年／同 主任研究員にもわたって様々な基盤技術を開発

関で研究が打ち切られていたという。

ループグループリーダー

し、ブロードバンドネットワークの実ところが今となって有機材料の、省エ現に貢献してきた。現在も更なる光通ネルギー且つ高性能な技術になりえる信の高速化に向けて、光技術の総合的可能性が再び注目されはじめた。日本な研究開発を行っている。の有機材料デバイス研究打ち切りが、「本研究開発では、デバイスの研究と次世代技術の開発において日本を後発ともに新しい材料の合成が必須です。に追いやったカタチだ。

研究員（ 現 独立行政法人 情報通信研究機構 ）2006年 ／ 同 未 来 ICT研 究 センタ ー ナノ ICTグ
2007年／九州大学先導物質化学研究所 教授

住友電気工業株式会社
光通信研究所

田澤

光部品研究部英久

主査

Hidehisa Tazawa, Ph.D.
学

歴2005年／南カリフォルニア大学
職

Ph.D.

歴

1998年〜 2001年／日本電気株式会社
2005年〜／住友電気工業株式会社

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