小型、低消費電力な40Gbps光ネットワーク用トランスポンダを実現するDPSK 集積型受信モジュールの販売開始

2009年8月11日

世界最少の消費電力（0.7W以下）により環境負荷低減に貢献

近年、クラウドコンピューティング、インターネットを利用した動画配信などの新たなサービスの普及により、通信トラフィックが急激に増加しており、これに伴い、通信ネットワークの伝送容量を拡大するために基幹ネットワークへの40Gbpsに対応した光伝送装置の導入が進んでいます。しかし、光伝送速度を高めるために、光伝送装置を構成する部品は年々大型化、複雑化しており、また、光伝送装置自体も大型化することで設置スペースや消費電力量が増大しています。そのためいかに環境負荷を減らしながら、通信トラフィックの増加に対応していくことが大きな課題となっています。

また、従来の光ネットワークにおいては、光信号の変調方式として光の強度をON/OFFすることによって、1、0のデジタル信号を表現する強度変調が一般的でした。近年光ネットワークの高速化、長距離化の要求に対応するため、40Gbps光ネットワークでは、光は常時ONの状態で、光の位相を変化させることにより1、0のデジタル信号を表現する位相変調が主流となっています。位相変調には、伝送路や中継ノード通過の際に発生する信号歪に対する耐力、帯域の効率性に優れているというメリットがありますが、その反面、40Gbpsトランスポンダの構造、回路構成等が複雑、大規模になるというデメリットがあり、40Gbpsトランスポンダの小型、低消費電力化する上で課題となっています。

今般、当社は、以下の技術開発により、主な位相変調方式のひとつであるDPSK方式に対応した、40Gbps光トランスポンダの受信部に使用される、小型で、世界最小の消費電力の40Gbps DPSK集積型受信モジュールの製品化に成功しました。これにより、40Gbpsトランスポンダのより小型、低消費電力化が可能となります。

また、今後他の位相変調方式であるDQPSK（注5）, DP-QPSK（注6）等に対応した小型、低消費電力な集積型受信モジュールも順次製品化していく予定です。

開発した技術

1．遅延干渉計とバランスド・レシーバを集積

受信モジュールを構成する遅延干渉計とバランスド・レシーバは、従来、それぞれ個別のパッケージで構成され、それぞれ2本の光ファイバ同士を接続して使用していました。これら光ファイバの長さ精度は、光信号の時間遅延を小さくするために、±0.2mm程度である必要があるため、スプライスで接続することが出来ず、光コネクタで接続していました。そのため、この光コネクタと光ファイバを配置するための実装面積が必要なことから、トランスポンダ内の実装領域を圧迫していました。

今回、遅延干渉計部とバランスド・レシーバ部のパッケージを信頼性の高い気密封止パッケージとしながら、小型かつ実装に最適な形状に設計し、またファイバの取り回しを含めて最適な実装設計をすることにより、小型ケース内にこれらの機能を一体化集積しました。（接続用の光ファイバの取り回しが不要）

2．低消費電力（0.7W以下）の実現

遅延干渉計の位相を調整する手法としては、干渉計内に構成された光学部品を加熱制御して、その屈折率を変化させることにより位相を変化させる手法が一般的であり、この場合には、低消費電力化が課題でした。

今回、干渉計内に構成された光学部品を加熱制御して、遅延干渉計の位相を調整する手法において、温度制御用素子、光学部品等の最適設計を行うことにより、消費電力の低減を実現しました。（従来比約1/4実現）

3．使いやすいインターフェース

複数の制御用DC端子をひとつのフレキシブル基板（FPC）に集約することで、回路基板との接続・配置の自由度向上、および、固定作業の簡易化を実現しました。

販売価格、および出荷時期

販売目標

2009年度 ： 10億円

関連ホームページ

• 国内サイト：http://www.fujitsu.com/jp/foc/
• 海外サイト：http://www.fujitsu.com/jp/foc/en/

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） トランスポンダ
光信号と電気信号を変換する機能と電気信号を多重／分離する機能を持った、光伝送装置の光伝送路とのインタフェース部分に使用されるモジュール

（注2）DPSK
Differential Phase Shift Keyingの略。デジタル信号の位相変調方式のひとつで、変調された2つの光位相（0°、180°）に1ビットのデータを割り当てることのできる方式。

（注3）遅延干渉計
位相変調を復調して強度変調に変換する光部品。DPSKの場合は、位相変調された光を半分の強度を持った二つの光路に分波し、一方を約1ビットに相当する時間だけ遅延させた後、合波させて干渉させている。

（注4）バランスド・レシーバ（Balanced receiver）
受信方式のひとつで、遅延干渉計から出力される正相、逆相の光を受ける2つのフォトダイオードからなり、それらのフォトダイオード電流の差分を利用することで受信特性を向上できる方式。

（注5）DQPSK
Differential Quadrature Phase Shift Keyingの略。デジタル信号の位相変調方式のひとつで、変調された4つの光位相（0°、90°、180°、270°）に2ビットのデータを割り当てることのできる方式。

（注6）DP-QPSK
Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keyingの略。デジタル信号の位相変調方式のひとつで、P偏光波、S偏光波のそれぞれについて、変調された4つの光位相（0°、90°、180°、270°）に2ビットのデータを割り当てることのできる方式。