光通信技術とは
光通信技術とは、光を使って、情報を伝える技術を指します。
光通信の仕組みは、送信器と受信器、光ファイバーの3つで成り立っています。送信器とは、電気信号を光信号に変換する役割を担います。また受信器とは、送信器とは逆に、光信号を電気信号に変換する役割を担います。光ファイバーは、その光信号を送信器と受信器の間に入ってつなぐ役割があります。
光通信のメリットは、伝達距離が長いこと、一度にたくさんの情報を送ることができること、通信速度が速いことです。そして、PCやスマホが世界中の情報にアクセスできるのは各国が光ファイバー網で接続されているからです。太平洋や大西洋も海底を光ファイバーが横断していて、我々の周りにあるほとんどの情報通信には光通信が使われています。
光通信技術のポイント
光デバイス(半導体レーザーや受光素子)の特性をよく理解して、最適な電気回路(光送信器や光受信器)を設計できることが重要になります。
また、光通信の最大のメリットである“高速通信”を活かすためには電気回路も高速で動作する必要があり、高周波の回路設計技術が必要になります。
一方、光通信を活用したネットワークを開発するためには、通信システムを理解している必要があります。例えば、通信経路の切替やシステム全体の同期など、上位レベルから開発できる知識やスキルが必要になります。
光通信技術による課題解決例
●事例1 「10Gbps 光通信用LSI」の開発
課題
ある企業から光通信用半導体レーザー駆動LSIの相談を頂きました。伝送速度は10Gbpsと非常に高速であるのにもかかわらず、これを0.18umという2世代も前の古い半導体プロセスで開発して欲しいと言うものでした。
解決策
通常の回路では0.18umプロセスでは10Gbpsを実現することは不可能でしたが、保有している高速伝送技術と半導体設計技術を基に“スパイラルコイルを使ったイコラジング回路”を搭載する事により、目標性能を実現しました。また、適用する半導体レーザーに最適な電圧駆動方式を採用することで、良好な伝送特性を得ることができました。
●事例2 「報道機関向け大容量光通信ネットワーク」の開発
課題
ある報道機関では複数のスタジオ間などで多数の放送データを低遅延で伝送し共有する必要があり、その通信ネットワークシステムを開発できないかとご相談を頂きました。
放送システムですので、放送事故にならないように通信システムの
1）システム2重化
2）ビット誤り無し、位相ずれなしで現用／予備を切り替えること
と、難易度の高い開発が求められました。
解決策
同軸配線でもネットワークを構築することはできたのですが、同軸は重く、取り扱いにくいことから保有する光通信技術から光ファイバーを使ったシステムを提案し、また、保有する同期式ネットワークシステムの技術で要求通りの光通信ネットワークシステムを完成させました。