NTT、3.2Tbit/s級光通信を見据えた200GHz級受光素子を実現

NTTは、200GHz級の動作速度と実用レベルの高い信頼性を両立した次世代光通信向け受光素子を世界で初めて実現した(ニュースリリース)。データセンタ内通信のさらなる高速化に向け、毎秒3.2テラビット級の超高速光通信の実用化につながる成果として期待されている。

今回の成果は、信号速度400Gbaud級の光通信に対応するために必要となる受光素子の高速化と信頼性確保を同時に達成したもの。1310nm帯の光通信において、200GHzを超える動作速度と世界最高の高速・高感度性能(感度帯域積115GHz・A/W)を達成したほか、データセンタ環境を想定した85℃条件で50年以上に相当する長期信頼性を見込めることを実証した。

(図)200GHz級受光素子を開発(提供:NTT)

近年、コンピュータの並列処理や動画配信などの拡大により、データセンタ内通信のトラヒックは急増している。現在は100Gbaud級の送受信器を用いた800Gbit/s級イーサネットが導入されているが、将来的には3.2Tbit/s級通信の実現が議論されており、そのためには200~400Gbaud級の信号速度に対応した光デバイスが必要になる。

(図)データセンタ高速光通信と受光素子(提供:NTT)

しかし、受光素子は高速化に伴ってサイズが小型化するため、受光感度や長期信頼性が低下するという課題があった。NTTは今回、複数の新しい構造技術を組み合わせることで、高速動作と高感度、さらに長期信頼性を同時に実現した。

(図)技術課題と今回の成果のポイント(提供:NTT)

具体的には、光の干渉を利用して薄い吸収層に光を閉じ込める「干渉型垂直入射構造」により高速化と高感度を両立した。また、動作領域を素子内部に閉じ込める「階段状の反転型構造」によって側面を流れる暗電流を抑制し、世界最小級となるpAオーダーの暗電流を実現することで高い信頼性を確保した。さらに、半導体レンズを受光素子に集積する技術を導入し、光の位置ずれ許容度を2倍以上改善することでトランシーバの組み立て効率を高め、製造コスト低減にもつなげた。

(図)技術のポイント(提供:NTT)

今回開発した受光素子は、既存の測定技術では400Gbaud級信号の評価が困難なため、現状で可能な最高水準である200Gbaudでの伝送デモ実験を実施した。その結果、アイダイヤグラムが大きく開いた良好な信号品質を確認し、超高速通信に向けた有効性を示した。また、Telcordia GR-468-Core規格に準拠した高温通電試験により、長期信頼性も実証された。

この成果は、2026年3月15日から米国ロサンゼルスで開催される光通信分野最大の国際会議「OFC2026」で発表される予定。今後NTTは、本受光素子技術を活用し、3.2Tbit/s級高速光通信の実用化に向けたデバイス開発を進めるとともに、NTTイノベーティブデバイスでの製品化を目指すとしている。

キーワード:

関連記事

  • 【解説】IOWN AI ファンドが示す、AI時代のフォトニクス産業の広がり

    AIインフラの重心が、AIモデルを作るための大規模な設備から、完成したAIを現場に近い場所で動かす仕組みへ移りつつある。NTTなどが2026年6月10日付で発表した投資ファンド「IOWN AI Fund」(関連記事)が注…

    2026.06.23
  • 光電融合技術、実装課題と市場の行方を議論

    「今後のAI普及のカギは光電融合技術になるといっても過言ではない」―このように語られたのは、電子・実装技術の専門展『JPCA Show 2026』で開催されたイベント内でのことだ。JPCA Showは2026年6月10日…

    2026.06.17
  • AIデータセンター投資が過熱、古河電工が光ファイバー関連事業を強化

    古河電気工業は2026年6月5日に事業説明会を開催し、光ソリューション領域の今後の事業方針を発表した。 光ソリューション領域長の浅尾真史氏は、2030年に向け「革新的な光ソリューションでAI時代のネットワークを構築し、社…

    2026.06.06
  • 名大、透明ナノシートを用いた高感度・超小型RGBフォトディテクタを開発

    名古屋大学は、ガリウム(Ga)をドープした酸化亜鉛(ZnO)ベースの透明導電体ナノシートを開発し、高い透明性と感度、さらに耐熱性を兼ね備えた高性能フォトディテクタを構築した(ニュースリリース)。同大学未来材料・システム研…

    2026.05.27
  • フォトニクスファウンドリーが、OFC 2026で示した技術戦略と将来展望

     AI普及で通信業界はまさに活気づいている。そんな中にあって、2026年3月17日から19日の3日間、光通信・ネットワーク分野における世界最大の展示会・カンファレンス「OFC」がロサンゼルスのコンベンション・センターで開…

    2026.05.20

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア