Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

August 24, 2010, 東京--OKIは、コヒーレント光通信向け光位相同期技術の開発に成功した。同技術を採用して試作した40Gb/sの受信機で、世界で初めて2値位相変調信号の安定したコヒーレント受信を実現。この技術では、光信号を電気信号に変換する必要がないため、デジタルコヒーレント受信方式と比較して、受信機の消費電力を約1/10に削減し、ネットワークの遅延も減少する。
　コヒーレント光通信方式は、1980年代から精力的に研究が実施されており、光搬送波の位相にデータを重畳した光位相変調信号を用いている。このため、受信側において検波が可能な強度変調信号に変換するデータ復調技術が必要。近年では、デジタル電気信号処理技術により復調処理を可能にするデジタルコヒーレント受信方式が脚光を浴びているが、消費電力の削減、リアルタイム　　処理を行うための技術開発など、解決すべき課題も残されている。
　それに対し、光位相同期技術は、フィードバック制御に基づいた光信号処理技術であり、省電力かつリアルタイム性に優れた復調技術。リアルタイム性が強く要求される遠隔医療アプリケーションや超大容量動画など様々なデータ通信が混在し、爆発的に消費電力が増加する次世代ネットワークへの導入に関して有望であると考えられている。
　OKIは、これまで、実用化の阻害要因となっていた光位相変調信号及び局部発振光の周波数不安定性を克服する手段として、光注入モード同期半導体レーザを局部発振器として用いた。光注入モード同期半導体レーザは、外部より入力した光信号と同一の周波数を有する光信号を出力する特性がある。これを応用することにより、光位相変調信号と局部発振器の搬送波周波数を常に一致させることが可能になり、周波数変動に影響されない堅牢な復調処理を実現。さらに、非線形システム理論に基づく新たな設計手法を導入することにより、各構成電気デバイスの性能を十分に活かしきることが可能となり、電気デバイス選択の自由度が広がった。
　OKIは、今後装置の集積回路化などにより小型化を促進し、現在商用化に向けて開発が進んでいる100Gb/s級の伝送速度を持つ規格への適用を念頭に置き、2015年を目処に実用化を目指している。