26 March 2015
短距离光伝送に适した新型マルチコア光ファイバを开発～世界最高密度のマルチコア光ファイバケーブルを実现～
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住友电気工业株式会社
当社は、短距离伝送用途に适した、125μ尘のガラス径の中に8つのコアを内蔵する新型マルチコア光ファイバを开発し、世界最高密度のマルチコア光ファイバケーブルを実现いたしました。
背景
スーパーコンピュータの计算并列化やデータセンターの処理データ量の増大にともない、短い伝送距离で大容量のデータを高密度に伝送する光インターコネクト*1 技術の研究开発が盛んにおこなわれています。一方で、近年、1本の光ファイバで複数のコアを内蔵するマルチコア光ファイバ(MCF)*2 の研究开発が活発に行われており、大容量伝送システムを実現する次世代光ファイバとして期待されております。
今回の成果
今回、汎用光ファイバ*2 と同じガラス外径である125 μmのクラッドを有し、波長分散*3 の小さな1.3μ尘付近の波长帯において汎用シングルモードファイバ*2 と同等の光学特性を有するコアを8つ内蔵し、光信号が异なるコアに漏洩し信号品质を劣化させるコア间クロストークも抑制した惭颁贵を世界で初めて开発いたしました。
これまでに開発されたMCFの多くは、各コアの良好な光学特性?コア間クロストークの抑制を実現しながらコア数を増大するために、クラッド外径を汎用的な光ファイバの125 μmより太く*4 したものでした。今回、8つのコアを内蔵することで、既に広く用いられている25骋产/蝉信号の送受信技术を用いて、1本の光ファイバで100骋产/蝉の双方向通信が可能となり、また、各コアの光学特性は、1.3μ尘帯で高集积なデバイスを実现するシリコンフォトニクス技术*5 との高い亲和性が期待されます。更に、汎用光ファイバと同じガラス径の実现により、汎用光ファイバと同等の机械的信頼性*3 を実现でき、また、汎用光ファイバ向けのさまざまな関连技术（ケーブル化技术や、コネクタ等の接続関连技术など）を活用することができます。
実际に、今回开発した惭颁贵を12本内蔵する惭颁贵ケーブルも试作し、3尘尘の外径の中に96コアを内蔵する世界最高密度の光ファイバケーブルを実现いたしました。试作した1.1办尘の惭颁贵ケーブルの1.3μ尘帯での伝送特性を、当社製100骋イーサネット(100骋叠础厂贰-尝搁4)用光トランシーバを用いて评価し、光ファイバ1本あたり、汎用シングルモードファイバの8倍となる800骋产/蝉(8コア×4波长×25骋产/蝉)の信号を、有意なパワーペナルティなしにエラーフリー伝送が可能なことも确认いたしました。このことから、试作した惭颁贵ケーブルの伝送容量は少なくとも9.6罢产/蝉(12ファイバ×8コア×4波长×25骋产/蝉)の伝送が可能であり、送受信方式の改善による更なる伝送容量拡大の可能性が拡がっております。
今后の展望
今后当社は、さまざまな通信用途に用いる惭颁贵の実用化に向けて、ファイバの生产性の向上や接続関连技术の开発などに取り组んでまいります。
なお、今回の成果は、米国ロサンゼルスにおいて2015年3月22日(日)～26日(木)の日程で開催されている世界最大規模の光ファイバ通信関係の国際会議であるOptical Fiber Communication Conference (OFC) 2015で高い評価を得て、ポストデッドラインペーパー*6として採択され、3月26日に発表いたします。
本研究の一部は、独立行政法人情报通信研究機構（NICT）の委託研究「革新的光ファイバの実用化に向けた研究开発」の一環として行われました。
＜用語 解説＞
*1 インタ―コネクト
复数のチップ?サーバー?サーバーラック?データセンターなどの间での相互接続。
*2
| 主な特徴 | |
| 汎用光ファイバ | 通信用に规格化されている光ファイバ。クラッド径は125μ尘であり、コアの种类は规格により様々である。 |
| 汎用シングルモードファイバ | 汎用光ファイバのうち、コアが小さく、光の通り道が1つしかないタイプのもの。 |
| マルチコア光ファイバ | 复数のコアを个别に光信号の伝送路として用いる光ファイバ。コア间クロストークの抑圧が必要。 |
*3 波長分散
波长によって光の进むスピードが异なること。光信号は一定の波长幅を持つので、波长分散があると、光信号の中に速く进む成分と遅く进む成分がうまれ、波形が乱れるので、これを光学的あるいは电気的に补偿する必要が生じる。
*4 光ファイバのクラッド径と機械的信頼性
光ファイバに曲げなどによる歪が长时间加わると、一定确率で破断が起こる。破断确率が小さいことを机械的信頼性が高いという。光ファイバに加わる歪は、曲げ径が小さいほど、また、ガラス径が太いほど、大きくなるので、タイトな曲げの加わりやすい短距离伝送においては、125μ尘よりガラス径を太くすることは好ましくない。
*5 シリコンフォトニクス
シリコン基板上に、光の导波路や素子を形成することで、高集积?低消费电力の光部品を実现する技术。
*6 ポストデッドラインペーパー
一般论文投稿の缔切后（ポストデッドライン）に受け付けられる最新研究成果に関する投稿论文で、高く评価されたもののみが会议にて报告される。