1本の光ファイバで4倍の大容量化を実現する、マルチコア光ファイバ技術の建設・運用・保守技術をラインナップ化 ～世界初の自動回転調心接続や既存光ファイバとの分岐／接続技術を確立～

3．成果の適用領域
　本成果は使用光ファイバ心線数が指数関数的に増大し続けているデータセンタネットワーク、さらには実装可能な光ファイバ心線数に空間制限を有する海底光ケーブルへの適用が期待されます（図3）。データセンタネットワークでは数千本の光ファイバを実装した光ケーブルに対する需要が顕在化していますが、実装光ファイバ数の増大とともに光ケーブルの直径も拡大傾向にあり、例えば、地下管路では敷設可能なケーブル直径の上限に迫りつつあります。また、海底光ケーブルに実装可能な光ファイバの本数は数十本が限界で、最新の光海底システムでは既に収容可能な光ファイバ心線数の上限に達しています。このような領域に4コアMCFを適用することで、陸上システムの心線需要、並びに海底システムの大容量化需要に柔軟に対応することが可能になります。


[画像3]https://digitalpr.jp/simg/2341/99023/700_265_2024111413255667357bd416b94.png


4．今後の展開
　今回の研究成果は4コア光伝送路のオンサイトでの建設・保守・運用を可能とするものであり、4コア光伝送路の実用展開を大きく加速すると期待されます。今後、2027年頃を目途とした4コア光伝送路技術の実用展開および国際標準化の推進をめざします。

【用語解説】
※1：マルチコア光ファイバ（MCF： Multi-core fiber）の研究開発例
https://group.ntt/jp/newsrelease/2017/08/08/170808b.html
※2：「NTT R&D FORUM 2024 ―IOWN INTEGRAL」公式サイト
https://www.rd.ntt/forum/2024/


[画像4]https://digitalpr.jp/simg/2341/99023/400_277_2024111413374867357e9c6d4a5.png


※3：IOWN（Innovative Optical and Wireless Network）構想
https://www.rd.ntt/iown/index.html
※4：側面画像調心技術（参考1）
　4コアＭＣＦのように、光ファイバの中心以外の位置にコアを配置する場合、光ファイバ同士の接続を行うためには回転軸方向の調心を行う必要が生じます。これまでは、光ファイバの端面を直接観察して回転軸方向の調心を行うことが一般的でしたが、端面観察のための光学系を組み込む必要があり、小型・可搬型の融着接続器への組み込みは困難でした。本成果では、4コアMCFの側面画像から得られる輝度分布を解析し、対向する4コアMCF同士の輝度分布が一致する回転角度を自動で導出することを可能としました。また、4コアMCFの接続では断面内における各コアに番号付けを行うためにマーカーと呼ばれる基準点が必要になりますが、提案技術はマーカーも含めた自動回転調心を実現することが出来ます。これにより、既存の小型・可搬型の融着接続器に画像解析の仕組みを組み込むだけで、4コアMCFの融着接続が行えるようになりました。
https://ieeexplore.ieee.org/document/7537268
※5：FIFO（Fan-in-Fan-out）デバイス技術と局内MCF収容・配線技術（局内接続架）（参考2）
　石英系PLC導波路はガラス基板平面に2次元光導波路を形成する技術で大量生産が可能です。このため、FTTH（Fiber to the home）システムにおいて1本の光ファイバの信号を複数の方路に分岐するデバイスなどで広く利用されています。本成果では、石英系PLCを高さ方向に積層し、1層目と2層目でそれぞれ2コアずつを合分岐する構成を実現しました。本技術を局内の接続架に組み込み4コアMCFを直接コネクタ接続することにより、接続に要する断面積を既存光ファイバの場合に比べ4分の1以下に省スペース化できます。
https://journal.ntt.co.jp/backnumber2/0505/files/jn200505016.pdf
https://ieeexplore.ieee.org/document/7121461




[画像5]https://digitalpr.jp/simg/2341/99023/700_396_202411151419186736d9d681ec8.png




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