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| [ PRESS RELEASE ] |
2002-0033
平成14年2月7日
株式会社富士通研究所 |
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43ギガビット/秒光通信用4 : 1マルチプレクサICを開発
株式会社富士通研究所(社長 : 藤崎道雄、本社 : 川崎市)は、43ギガビット/秒の光通信を可能にする4 : 1多重化回路(マルチプレクサIC)の開発に成功いたしました。
開発したICは実用化の近い40ギガビット/秒のWDM光通信システムのキーコンポーネントとして利用できるものと期待されています。
なお、本技術の詳細は、2月3日から米国サンフランシスコで開催されているISSCC2002にて発表いたしました。
【開発の背景】
近年、インターネットの爆発的な普及に伴い、複数の波長の光信号を多重するWDM方式 (*1)やDWDM方式 (*1)といった伝送技術を用いたテラビット級の超高速・大容量光通信システムが、世界中で研究開発されています。 しかし、信号伝送速度が40ギガビット/秒にまで達すると、IC内部の配線の損失等により伝送されるパルス波形が劣化するという問題がありました。
この問題を解決するために、通常は波形整形回路 (*2)を信号の最終出力段に設けて伝送波形を整形しています。このとき、従来の波形整形回路ではクロック信号とのタイミング調整が固定されていたため、温度や電源変動に伴うタイミングのズレや伝送レートの変化に追従させることが困難でした。そこで、40ギガビット/秒という高い伝送速度でクロックとのタイミング調整を可能とする波形整形機能をもつ多重化回路が望まれていました。
【開発した技術】
今回開発した43ギガビット/秒動作4 : 1マルチプレクサICは、0.13μm InP-HEMT (*3)技術を用い、波形整形機能を組込んだフルレート動作を実現した超高速電子回路で、その特長は、以下の通りです。
- 多重化部後段にフリップフロップで構成した波形整形回路を組み込み、信号品質を向上
43GHzクロックの立ち下がりエッジを使用して、多重化されたデータ信号を波形整形する波形整形回路を多重化部後段に設けました。そのため、データ信号がもっていた確定ジッタとよばれるジッタを完全に取り除くことができ、信号品質を高めることができました。
- 基本機能を重視した移相器を集積化
簡単化された回路アーキテクチャを持った移相器(*4)を集積化し、従来の4倍以上の動作マージンを確保するとともに、温度、電源電圧などの動作変動要因に対する耐性を高め、安定動作を実現しました。
そのほか、IC内部での信号干渉を減らすためのトランジスタ・配線配置技術の採用とマイクロ波・ミリ波技術による内部増幅器の高利得化を図っています。
この技術によって、より高品質な43ギガビット/秒の信号処理が可能となり、さらに波形整形回路でのクロックとデータとのタイミングが温度や電源電圧により変動することによる動作不良を防止し、従来の4倍以上の動作マージンを実現できました。
- 【用語解説または注釈】
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- *1 波長分割多重(WDM、DWDM)
- 搬送波の波長を変えて、一つの光ファイバに複数の光信号を多重する方式。波長の異なる光ビームは互いに干渉しないという性質を利用しているため、多重する光の数を増やすことによって光ファイバ上の情報伝送量を飛躍的に増大させることができます。最近では40波以上を多重することができるようになり、高密度WDM(DWDM)と呼ばれています。
- *2 波形整形回路
- 品質劣化した信号波形を高品質な波形へ復元させる回路で、フリップフロップ回路で構成されています。
- *3 HEMT(High Electron Mobility Transistor)
- バンドギャップの異なる異種の半導体材料(例えば、GaAsとAlGaAs)の接合界面に生じる電子層が通常の半導体内に比べて、高速で動作することを利用した電界効果型トランジスタ。1980年に富士通が世界に先駆けて開発し、現在、ほとんどの衛星放送受信機に使われています。
- *4 移相器
- 信号の位相を外部電圧・電流により変化させる電子回路。
- 【商標について】
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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。
以 上
 40Gbps MUX ICs
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