CWDM4波長「200Gbps（112Gbaud PAM4）EMLチップ」を開発

　三菱電機株式会社は、次世代データセンター向け800Gbps、1.6Tbps光トランシーバー※1に搭載される光デバイスにおいて、従来の当社100Gbps製品と比べて2倍の高速動作を実現した「200Gbps（112Gbaud※2 PAM4※3）EML※4チップ」を開発しました。
本開発成果の詳細は、「Optical Fiber Communication Conference and Exhibition（OFC）2023」（2023年3月5日～3月9日、於：米国・サンディエゴ）で発表されました。
 

近年、動画配信サービスの普及や情報のクラウド化によるデータ通信量の爆発的増加を背景に、データセンター内でデータ通信経路を切り替えるスイッチを構成する光トランシーバーには、従来の400Gbpsから、800Gbpsや1.6Tbpsへの高速大容量化が求められています。
今回開発した「200Gbps EMLチップ」は、当社独自のハイブリッド導波路構造の採用により、200Gbpsの高速動作を実現しました。また、CWDM※5の4波長に対応した4つのチップの信号を合波させることで1本の光ファイバーで800Gbpsの通信、さらにはチップを8つに増やすことにより1.6Tbpsの通信が可能となり、データセンターの高速大容量化に貢献します。
(注）
※1
光トランシーバー：電気信号と光信号を相互に変換する電子部品
※2
baud：1秒間の変調回数を表す単位。112Gbaudの場合1秒間に1120億回変調する
※3
PAM4：4-level pulse-amplitude modulationの略。4値パルス振幅変調。従来の「0」と「1」から成る2値のビット列でなく、4値のパルス信号として伝送する方式
※4
Electro-absorption Modulator integrated Laser diode：電界吸収型光変調器を集積した半導体レーザーダイオ－ド
※5
Coarse Wavelength Division Multiplexing：光通信における波長多重化通信技術の一つで、20nm間隔の複数波長の信号を1本の光ファイバーで伝送する方式。今回は1271、1291、1311、1331nmの4波長を採用

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三菱電機ニュース 

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世界初エラーフリーPOF（プラスチック光ファイバ）伝送に成功 －通信システムの発熱、遅延、コストの問題を一気に解決－

慶應義塾大学新川崎先端研究教育連携スクエアを研究拠点とする慶應フォトニクス・リサーチ・インスティテュート（KPRI）の小池康博教授らの研究グループは、データセンター、車、医療等の短距離通信で課題となっている通信エラーをほとんど発現しないプラスチック光ファイバ（以下、エラーフリーPOF）を開発しました。さらに、このエラーフリーPOFを用いることによって、データセンター通信の次世代標準であるPAM4（Four-level Pulse Amplitude Modulation）方式による毎秒53ギガビットの信号を、現在必要とされている誤り訂正機能を用いることなく、エラーフリーで伝送することに成功しました。 

今回開発したエラーフリーPOFは、上記の通信システムにおける誤り訂正機能や波形整形回路を不要とするものであり、通信システムの発熱、遅延、コストの問題を一気に解決することができます。本成果は、データセンターの省電力化のみならず、自動車、医療、ロボティクス等における大容量リアルタイム通信への道を切り拓くものであり、エラーフリーPOFは次世代情報産業のコアテクノロジーとなることが期待されます。
本研究成果の一部は、国際学術誌「Optics Letters」（2021年8月1日）に掲載されました。また、本研究成果の詳細は、2021年11月に開催されるプラスチック光ファイバ国際会議（POF2021）にて発表されます。 

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信号光源用高出力DFBレーザダイオードチップを増産 ～ 5Gの実用化によるデータセンタやアクセス系ネットワークでの需要拡大に対応 ～

古河電気工業株式会社（本社：東京都千代田区丸の内2丁目2番3号、代表取締役社長：小林敬一）はDFBレーザダイオードチップの生産能力を2倍超に増強します。 

当社は2000年からDFBレーザダイオードチップを製造しており、世界トップクラスの高光出力特性と高信頼性技術に定評を得ています。
この度、GAFAMの引き続き旺盛なデータセンタ投資、および全世界的なアクセス系ネットワークでの帯域需要の高まりを受け、DFBレーザダイオードチップの生産能力を2倍超へ増強します。また、今後も需要が高まることを踏まえ、更なる増産投資も検討しています。
今後、Co-Packaged Optics（CPO（注2））やIOWN構想（注3）など、将来的な光電融合へ向けて更に集積化の動きが加速していくと予想されています。超集積時代の光源に対する要求特性に応えていくためにも、DFBレーザダイオードチップの技術開発を進めてまいります。

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古河電工のニュース  

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II-VI、100Ｇ InP直変レーザ発表

II‐VI Incorporatedは､100Gbps InP直接変調レーザ(DMLs)をデータセンタに導入される高速トランシーバ向け発表した｡ 

400と800GbEトランシーバ需要増が､DMLsの技術進歩への積極投資を後押ししている｡これは、現在これらの高速トランシーバで利用されているEMLsと比べてローコスト､低消費電力だからである｡II-VIの100 Gbps DMLsは､最先端の変調速度､高出力での信号品質､低消費電力を達成できることで差別化されている｡結果として、II-VIのDMLsは､100Gbps光レーンを使用する400GbE､800GbEトランシーバで､EMLsよりも好まれている｡
｢これら直変レーザに組み込まれている技術は､当社か2021年Nature Photonicsに発表した最先端技術である｣とInPデバイスビジネスユニットVP､Dr. Chalie Roxloはコメントしている｡｢このブレイクスルー性能は､多年のR&D投資､半導体レーザ物理学者､高速RFアナログIC設計者､トランシーバの専門家に及ぶ幅広い社内複合的チームの深い専門技術により達成された｣｡

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Lumentum､224Gbps伝送可能なレーザで800Gbps達成

データヘビーサービス､高精細ビデオストリーミングや会議が大量増殖し､2021年､クラウドサービスインフラストラクチャの成長は､CAGR 27％に達する見込である｡その結果､現在は400GbEの導入が拡大しているが､こうした帯域需要に対処するために800GbEが急速に後を追うと見られている｡
800GbEへの1つのアプローチは､8個の100Gb/s光インタフェース､つまりレーンをインストールすること｡ハードウエア数を減らし、信頼性を高め､コスト低減の代替として､Lumentumの研究チームは､800GbE達成に4×200Gb/sを利用する光ソリューションを開発した｡
Lumentum主席光エンジニア､Syunya YamauchiがOFC2021バーチャルコンファランスのセッションで最適化設計を発表する｡ 

高速､高帯域動作達成のために研究チームは､広い温度範囲で224Gb/s信号動作する､2km伝送が可能な集中素子(LE)電界吸収型変調器集積分布帰還(EA-DFB)レーザを開発した｡この伝送距離は､多くの巨大データセンタの要件を満たしている｡
｢高帯域と変調特性､例えば消光比との間にはトレードオフがある｡われわれは､簡素化されたパッケージング法を利用してEA-DFBの設計を最適化することでそのトレードオフを克服した｣とLumentum､データコム製品ラインマネージメントVP､Mike Staskusはコメントしている｡

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NeoPhotonicsがQSFP-DDを使った75GHz間隔のDWDMで800km超400Gbps伝送デモ

NeoPhotonicsは3月22日(サンノゼ)、400ZR+ QSFP-DDコヒーレントプラガブルトランシーバの実証を発表した。 

これは光信号に3.5dBを超えるOSNRマージンがある75GHz間隔のDWDMシステムであり、800kmの距離を400Gbpsのデータレートで効果的に送信できる。この400ZR+ コヒーレント プラガブルトランシーバモジュールは、NeoPhotonicsの高性能コヒーレント光学と超高純度なカラーチューナブルレーザを採用しており、QSFP-DDモジュールの電力仕様の消費電力エンベロープ内にとどまりながら800kmのリーチを達成する。同社は「これらの400ZR+ QSFP-DDモジュールが、クラウドベースのメトロ5Gネットワークで幅広いアプリケーションに適用され、IP over DWDMのユースケースをメトロ・コアおよび地域ネットワークに拡張する」との考えを示している。

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Alpine､400G PAM4 SiPho光エンジン製造

Tower SemiconductorとAlpine Optoelectronics, Inc.は､Tower SemiconductorのPH18シリコンフォトニクス技術プラットフォームで 400G PAM4 nCP4光エンジンの製造を開始した｡AlpineのnCP4チップは､4レーンの56Gbaud電気入力を4レーンの光出力に変換して､400 Gbps DR4トランシーバで利用し､データセンタアプリケーションにおける高速接続をサポートする｡ 

｢Alpineは､2年前にファンドリパートナーとしてTower Semiconductorを選択した｡同社の技術開発力を信頼し､シームレスに増産できると考えたからである｣とAlpine OptoelectronicsのCEO､Dr. Tongqing Wangはコメントしている｡「当社は、ウエファレベルテストおよび、レンズ結合とファイバアレイ取付の両方で機能する、柔軟であるが効率的なエッジカプラを可能にする独自設計を開発することができた。一部は、Towerのpnジャンクションドーピング選択により、われわれの変調器の高OE帯域に満足している」。
LightCountingの最新集積光デバイスレポートでは､シリコンフォトニクスベースの光トランシーバは､2019-2025年に年率45%で成長し､2025年には市場規模は39億ドルに達する見込である｡

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1.8Gbpsの宇宙空間用光通信 NECがJAXAの衛星向けに開発

NECは2020年12月10日、宇宙空間での大容量データ伝送を可能にする衛星用光通信装置を開発したと発表した。JAXAの光衛星間通信システム「LUCAS」向けで、静止衛星用と地球観測衛星用の2種類を開発した。 

従来の電波を用いるデータ中継では、直径数メートルのアンテナを衛星に搭載しても伝送速度は240Mbpsにとどまっていた。この新しい装置は、従来比約1/30の14cmのアンテナ径で、衛星間の伝送速度1.8Gbpsを実現する。

今回開発した静止衛星用の光通信装置は、11月29日に種子島宇宙センターから打ち上げられたJAXAの光データ中継衛星に搭載されている。また、地球観測衛星用の光通信装置は、今後打ち上げ予定のJAXAの地球観測衛星「だいち3号（ALOS-3）」と「だいち4号（ALOS-4）」に搭載され、光データ中継衛星との間で光通信の実証や実利用が行われる計画だ。

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初の800Gライブネットワークトライアルフィールドテスト

II‐VI Incorporatedは、Windstreamのシングルチャネルで初のライブネットワーク800Gbps伝送フィールドテストにおいて同社のWaveshaperと WaveAnalyzer測定器が重要な役割を果たしたと発表した。 

ネットワークオペレータは、800Gbps伝送技術導入計画を進めており、このため先進的機能のポータブルテスト、計測装置需要が高まっている。II‐VIのWaveAnalyzerは、他の市販スペクトルアナライザよりも20倍優れた、180MHzまでの光スペクトルを分解して、800Gbps信号のスペクトル形状と変調フォーマットを正確に判定することができる。II‐VIのWaveshaperは、市場で唯一の製品ともいえる製品で、実際的な光ネットワーク構成をシミュレートするように簡単にプログラムできる。この比類のない機能を利用して、幅広いシナリオの解析が可能。これには、一連のROADMシステムを透過する結果である800Gbps信号の累積障害効果も含まれる。

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光トランシーバーの新潮流「Third Party Optics」とは？

先進的なネットワーク運用で知られるブロードバンドタワー、KADOKAWA Connected、ドワンゴの3社には共通点がある。ネットワーク刷新にあたり、メーカー純正品ではなく、サードパーティ製の光トランシーバーを採用したことだ。なぜ彼らは「Third Party Optics」を選択したのか。その採用理由と驚くべき導入効果をレポートする。
トラフィックの急増が続く中、ますます重要性が高まっているのが光トランシーバーだ。どんな光トランシーバーを採用するかによって、ネットワークの品質や運用性、そしてコストが大きく変わってくるからだ。

そうしたなか、サードパーティ製の光トランシーバーを採用する「Third Party Optics」を選択する企業が増えている。

先進的なネットワーク運用で知られるブロードバンドタワー、KADOKAWA Connected、ドワンゴの3社もそうだ。Finisar社の光トランシーバーを採用することで、ネットワーク運用の自由度などを向上させながら、3社とも大幅なコスト削減を実現している。

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シエナが800G光伝送のトビラを開く 1波長で400Gイーサ×2chを伝送

「800ギガが早く欲しい」──。通信キャリアや大規模クラウド事業者など、津波のようなトラフィックと日々対峙する現場からは、そんな声が湧き上がり始めた。これにいち早く応えたのが、デジタルコヒーレント通信技術で業界をリードするシエナだ。100G、400Gに続き、800Gも世界で初めて実用化。光伝送の新たなトビラを開いた。
「東京－大阪間の幹線網では1波長当たり400～500Gbps、数十kmの隣接データセンター間なら1波800Gbpsの伝送が可能だ。お客様からの引きは強く、かなり前向きに検討いただいている」
世界で初めて1波長当たり800Gbpsという超大容量伝送が可能な新世代チップセット「WaveLogic 5 Extreme（以下、WL5e）」を開発したシエナは、3月末にこの新チップ搭載製品の提供を始めた。日本シエナコミュニケーションズの瀬戸康一郎氏は、新製品に対する反応をそう語る。

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光I／Oコアを支える大学発テクノロジー「光ピン」 NEDOとPETRA、世界初、最小規格のオンボード光モジュールで400Gbps伝送を実現

大学発テクノロジーの製品化
　光I／Oコア実現において大きな役割を果たした光ピン。もともとは、東海大教授の三上修氏が（内田禎二氏とともに）2001年、ファイバの先端を45度ミラーに加工した方式の光ピンを発表（口頭発表は1999年とのこと）、2005年には紫外線硬化樹脂を用いたマスク転写法による光ピンを発表している。
　その後、PETRAがこの技術に注目、三上氏の技術指導を受け研究開発を進め、PETRAより分離・新設されたアイオーコア（株）が今春、光I／Oコアの製品化に結び付け、2020年春には本格的な量産が予定されている（同社は電子情報技術産業協会〈JEITA〉の第４回JEITAベンチャー賞を受賞した）。
　光ピンは長い年月を経て、光I／Oコアにおけるキーテクノロジーとして花開いた。大学の研究が製品化される事例はあまり多くないとも言われるが、東大特任教授の荒川泰彦氏が（榊裕之氏とともに）1982年に提案した量子ドットレーザとともに、光ピンはその貴重な成功例として実世界に飛び立っていった。

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SiPhベース400Gトランシーバ向け30-40mW CWレーザ

NeoPhotonics Corporationは､同社の非気密30-40mW DFBレーザ光源の一般販売を発表した｡同光源は､シリコンフォトニクス用で､CWDM4 FR4あたり100Gbps､1310nm DR1およびDR4トランシーバ向け｡これらのレーザは､完全スポットサイズコンバータ(SSC)付またはなしで提供される｡

ネオフォトニクスの低損失SSC技術は,シリコンフォトニクス導波路へのInPレーザのダイレクトアタッチを可能にし､製造拡張性を促進しコストを削減する｡これら効率的､高出力DFBレーザは,最高75℃で動作し､Telcordia GR-468-COREに準拠しているので､400G QSFP-DDなど非気密シリコンフォトニクスベーススモールフォームファクタプラガブルモジュールでの利用に最適である｡
高速SiPho変調器チップは､高”Vpi”であるので､一般に大きな電圧振幅の駆動アンプを必要としているが､これもネオフォトニクスから供給される｡ネオフォトニクスGaAsベースクワッド駆動チップは､単一のコンパクト､低消費電力チップに4個の個別ドライバを統合しており､QSFPやQSFP-DDなどコンパクトなプラガブルモジュールをサポートする設計になっている｡

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光デジタルコヒーレント通信向け超小型狭線幅Nano ITLAを開発

古河電工は、次世代の超小型狭線幅ITLA（Nano ITLA）の開発に成功した。製品は、大幅な小型化、低消費電力化に対応し、且つ、超高速光通信に用いられる、多値変調(～64QAM)の光デジタルコヒーレント伝送に要求される狭線幅の特性を有している。
　今回の開発は、5G時代の急激なトラフィック増大の予想に対応して世界的に開発が進む600Gbps超の光デジタルコヒーレント伝送を支えるキーデバイスとして、次世代光ファイバ通信システムの高速・大容量化に大きく貢献するものと期待される。
　開発製品については、2020年Q1のサンプル供給を計画している。また、2019年9月22日よりアイルランド・ダブリンで開催される世界最大級の光技術関連国際会議（ECOC 2019）にて展示される。
(注 1) ITLA　：世界で本格的な導入が進む毎秒100ギガビット(以下、100Gbps)を超える超高速光デジタルコヒーレント伝送装置のキー部品。Integrable Tunable Laser Assembly の略。

(注 2) 光デジタルコヒーレント：光の位相（波の状態)を用いることで、信号劣化に強く雑音の影響を受けにくい伝送方式。光の位相情報はデジタル信号処理を用いて検出するため、少ない帯域幅で多くの情報を伝送することが可能となる。

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次世代の映像ライブ配信を実現する4K・HEVC 低遅延エンコーダーユニット「X500E」の販売を開始

　株式会社ソシオネクスト (Socionext Inc.) は、同社製高性能コーデックを搭
載し、放送品質のUHD 映像のIP ライブ配信を可能にするHEVC/H.265 エンコーダーユニット「X500E」を
開発、2019 年7 月より全世界に向けて販売を開始します。
「X500E」は当社パートナーであるイスラエルXVTEC 社と共同開発したユニットで、コンパクトな筐体に当
社製高性能コーデックIC「SC2M50」を搭載、各種映像コンテンツ配信環境を簡易に構築できるよう設計さ
れています。 放送品質のUHD 映像のHEVC/H.265 エンコードによるIP ストリーム生成を20W (標準) と
いう低消費電⼒で実現、さらに独⾃の映像処理技術により50ms 未満という低遅延を達成しており、
これらの特性を活かしたスポーツやニュースギャザリング、各種イベントのライブ配信をはじめ、今後さらなる普及が予想される高解像度監視カメラや医療分野での映像伝送への応用など、さまざまなアプリケーションでの活用が期待されます。 X500E は受注を開始しており、2019 年7 月29 日より出荷を予定しています。

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