超長波長帯一括変換で大容量伝送に初成功

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2024年9月18日

#IOWN／6G

#NTT

#超長波長帯一括変換技術

　NTTは、新たに開発した超長波長帯一括変換技術を適用することで、世界で初めて、既存のファイバ上で集中光増幅器のみを用いて従来の陸上システムと同じ中継間隔（80km）を保ちつつ、100テラビット毎秒を超える伝送容量で800kmの長距離光増幅中継に成功したと明らかにした。新たに開発したPPLN（周期分極反転ニオブ酸リチウム）による超長波長帯一括変換技術で、既存機器を活用した新たな超長波長帯を利用できるようになったとし、IOWN／6Gにおけるオールフォトニクス・ネットワークにおいて、既存の3倍以上の大容量データをより遠くへ届けられる基盤技術として期待できるとしている。
　大容量光伝送システムにおいては、日本における基幹光ネットワークの大動脈である東名区間（約500km）以上の距離を光増幅中継できることが重要となっている。本実験では、超長波長帯（U帯）用に新たに開発した波長帯一括変換技術を適用し、超長波長帯向け光増幅中継器を世界で初めて実装した。
　従来技術でU帯を光伝送システムに適用しようとすると、送受信機や光増幅中継器等の開発が必須だが、既存の材料系では実現が困難だった。本実験では、超長波長帯一括変換技術により従来帯域用の機器やデバイスを利用して、U帯の光増幅中継を実現。さらに、既存の光増幅技術と融合することで、従来波長帯のC帯、L帯とU帯の3つの波長帯を用いて波長資源を14.85THzまで拡大し、長距離大容量光増幅中継伝送を実現した。
　高速通信を必要とするアプリケーションの普及や、AIの急速な進展により世界を駆け巡るデータ量は急激に増大しており、それらを支える基幹光ネットワークには、継続的な大容量化が求められている。基幹光ネットワークで使われている光ファイバ伝送システムでは、異なる波長のデジタルコヒーレント光信号を多数束ねて、光のまま増幅中継し、目的地まで敷かれた光ファイバ上を長距離伝送している。
　現在では、約4THzの光増幅帯域（＝波長資源）をもつ光増幅器（EDFA）が中継器として使われ、C帯またはL帯と呼ばれる光帯域が実用化されており、送受信機を高度化することで、光ファイバ伝送システムの大容量化をはかってきた。しかし、送受信機の高度化のみによる大容量化は理論限界に近付きつつあり、更なる大容量化のためには、新たな波長帯への帯域拡大が必要という。また、光伝送システムには大容量化とともに長距離化も求められており、日本における基幹光ネットワークで通信量が最大規模となる東名区間（約500km）と同等以上の距離を光増幅中継できることが重要となっている。
　NTTでは、波長資源拡大のため、周期分極反転ニオブ酸リチウム（PPLN：Periodically Poled Lithium Niobate）導波路による光パラメトリック増幅を用いた広帯域増幅中継技術を実証してきた。
（全文は9月18日付紙面に掲載）

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kobayashi: 主に行政と情報、通信関連の記事を担当しています。B級ホラーマニア。甘い物と辛い物が好き。あと酸っぱい物と塩辛い物も好きです。たまに苦い物も好みます。

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