光電融合とは、電気で信号を処理する半導体チップと、光で信号を送る光回路を、できるだけ近くで一体に組み合わせ、データの伝送を電気から光に置き換えていく技術の総称です。英語ではPhotonics-Electronics Convergenceと呼ばれます。AIの学習やデータセンターで扱うデータが急増し、チップどうしやサーバーどうしを電気の配線でつなぐ方式では、伝送の速さと消費電力が限界に近づいていることが背景にあります。
電気の配線は、距離が長く信号が速くなるほど損失が大きくなり、信号を整えるためのSerDesなどの回路の電力が増えます。光は長い距離でも損失が小さく、波長を変えて1本のファイバーに多くの信号を通せます。光電融合は、まずデータセンターの機器どうしの接続から始まり、光の部品をスイッチやプロセッサと同じパッケージに入れるCPO（コパッケージドオプティクス）、さらにはチップの間やチップの中の配線にまで、光を近づけていくことをめざします。
日本では、NTTが提唱するIOWN構想の中核技術として光電融合が位置づけられ、国の研究開発プロジェクトも進んでいます。実現には、シリコンの上に光の導波路や変調器を作るシリコンフォトニクス、化合物半導体のレーザーをシリコンと組み合わせる技術、光と電気のチップを高い密度でつなぐ先進パッケージング、熱の管理などの技術が必要です。
