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PRESS RELEASE （技術）

2018年9月19日
株式会社富士通研究所

世界初！既存機器を活用し光伝送を超大容量に拡大する技術を開発

複数の波長帯域を活用可能にし、データセンター間の増大する通信量に対応

開発の背景

近年、インターネットを介した動画配信、SNSなどにより、データセンターが処理するデータ量が増大しており、今後5Gや8Kの普及に伴い、さらなる爆発的なデータ流通が予想されます。データセンター事業者は、データセンター間を光ネットワークでつないで、ディザスターリカバリを目的とした分散保存や、高速処理のための分散処理を行っており、今後のデータ容量のさらなる増大に備えて、データセンター間伝送容量を拡大する必要があります。

課題

データセンター間の伝送容量を拡大する場合、使用する光ファイバーの本数を増やすことが考えられますが、光ファイバーの利用本数に応じた追加費用がかかるため、大きな負担となります。一方、一般的に、光ネットワークでは伝送効率のよいCバンドが使われていますが、データセンター間の距離が数10km間の中距離伝送においては、LバンドやSバンドなど他の波長帯域を活用しても伝送損失の影響は少ないと見られ、それらの使用されていない波長帯域を活用することも検討されています。しかし、Cバンド以外の新しい波長帯域を併用する場合、各バンドに対応した送受信器をそれぞれ開発する必要があります。

開発した技術

今回、送信器から出力されるCバンドの光信号を新たな波長帯域に一括変換して伝送し、元の波長帯域に戻るように変換してから受信器に入力する超大容量光波長多重システムを開発しました（特許出願済）。

まず、Cバンドの光信号に、2つの励起光（注3）を加え、波長が混在した信号を生成します。励起光によって屈折率が変化することにより別の波長を生じる非線形光学媒質に通すことで、光信号を新たな波長帯域に移動します。同様の原理により、伝送後の光信号を受信器側でCバンドに戻します。

開発技術では、2つの励起光の波長を、それぞれの非線形光学媒質が持つ波長分散の特性に基づいて制御することで、光信号を任意の波長帯域に変換することが可能となりました。また、2つの励起光に対する制御を同期することで、波長変換後の光信号に重畳するノイズを低減できるため、高効率の波長変換と光信号の品質確保の両立が可能となります。

効果

本技術を活用し、Cバンドの光信号をLバンド、Sバンドにそれぞれ変換後、Cバンドとともに多重化して送受信を行うシステムを試作し、新しい波長帯域の送受信器を使用することなく3倍の波長帯域拡大の原理確認に成功しました。この技術を用いることにより、さらに異なる帯域を用いた伝送が可能となり、必要に応じて伝送容量を2倍～10倍へと拡大することが可能となります。これにより、データセンターに設置されている送受信器だけでなく今後開発される最新のCバンド用の送受信器を、即座にCバンド以外の新しい波長帯域で活用することができるようになります。

今後

富士通研究所は、2019年度に本技術を光伝送システム「FUJITSU Network 1FINITY（ワンフィニティ）」の新ラインナップに適用することを目指します。また、データセンター事業者への展開を検討し、お客様の新規ビジネス創出に貢献していきます。

商標について

記載されている製品名などの固有名詞は、各社の商標または登録商標です。

注釈

注1 株式会社富士通研究所：

本社 神奈川県川崎市、代表取締役社長 佐々木繁。

注2 Cバンド：

国際標準規格ITU-Tで規定される光伝送で使用される波長帯域のことで、Cバンドは1,530nm～1,565nm波長帯域。なお、Lバンドは1,565nm～1,625nm波長帯域、Sバンドは1,460nm～1,530nm波長帯域。

注3 励起光：

光信号を変調する非線形光学媒質内の屈折率変動を引き起こす光のこと。

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