人工知能(AI)技術の急速な発展に伴い、データ処理と通信容量に対する需要はかつてない規模に達しています。特にビッグデータ分析、ディープラーニング、クラウドコンピューティングなどの分野では、通信システムにおける高速・高帯域幅への要求がますます高まっています。従来のシングルモード光ファイバ(SMF)は非線形シャノン限界の影響を受け、伝送容量は限界に達します。マルチコア光ファイバ(MCF)に代表される空間分割多重(SDM)伝送技術は、長距離コヒーレント伝送ネットワークや短距離光アクセスネットワークで広く利用されており、ネットワーク全体の伝送容量を大幅に向上させています。
マルチコア光ファイバーは、複数の独立した光ファイバーコアを1本の光ファイバーに統合することで、従来のシングルモード光ファイバーの限界を打ち破り、伝送容量を大幅に向上させます。一般的なマルチコア光ファイバーは、直径約125μmの保護シース内に4~8個のシングルモード光ファイバーコアを均等に分散配置しており、外径を大きくすることなく全体的な帯域幅を大幅に向上させます。これは、人工知能(AI)における通信需要の爆発的な増加に対応する理想的なソリューションです。

マルチコア光ファイバの応用には、マルチコアファイバ間の接続、マルチコアファイバと従来のファイバとの接続といった一連の課題を解決する必要があります。MCFファイバコネクタ、MCF-SCF変換用のファンイン・ファンアウトデバイスなどの周辺関連部品製品の開発に加え、既存技術および商用技術との互換性と汎用性を考慮する必要があります。
マルチコアファイバーファンイン/ファンアウトデバイス
マルチコア光ファイバーを従来のシングルコア光ファイバーに接続するにはどうすればよいでしょうか?マルチコア光ファイバーのファンイン/ファンアウト(FIFO)デバイスは、マルチコア光ファイバーと標準的なシングルモード光ファイバー間の効率的な接続を実現するための重要なコンポーネントです。現在、マルチコア光ファイバーのファンイン/ファンアウトデバイスを実現する技術として、溶融テーパー技術、バンドルファイバ方式、3D導波路技術、空間光学技術などが挙げられます。これらの技術はそれぞれ独自の利点を持ち、さまざまなアプリケーションシナリオに適しています。
マルチコアファイバーMCF光ファイバーコネクタ
マルチコア光ファイバとシングルコア光ファイバ間の接続問題は解決済みですが、マルチコア光ファイバ間の接続は依然として解決が必要です。現在、マルチコア光ファイバの接続は主に融着接続によって行われていますが、この方法にも、施工の難易度が高く、後工程のメンテナンスが困難であるなどの制限があります。現在、マルチコア光ファイバの製造には統一規格がなく、各メーカーがそれぞれ異なるコア配置、コアサイズ、コア間隔などのマルチコア光ファイバを製造しており、これが目に見えない形でマルチコア光ファイバ間の融着接続の難易度を高めています。
マルチコアファイバーMCFハイブリッドモジュール(EDFA光増幅システムに適用)
空間分割多重(SDM)光伝送システムにおいて、大容量・高速・長距離伝送を実現する鍵は、光ファイバにおける信号の伝送損失を補償することにあり、光増幅器はそのための重要な中核部品です。SDM技術の実用化に向けた重要な原動力として、SDM光ファイバ増幅器の性能はシステム全体の実現可能性を直接決定づけます。その中でも、マルチコアエルビウム添加光ファイバ増幅器(MC-EFA)は、SDM伝送システムに不可欠な基幹部品となっています。
典型的なEDFAシステムは、主にエルビウムドープ光ファイバ(EDF)、励起光源、カプラ、アイソレータ、光フィルタなどのコアコンポーネントで構成されています。MC-EFAシステムでは、マルチコア光ファイバ(MCF)とシングルコア光ファイバ(SCF)間の効率的な変換を実現するために、通常、ファンイン/ファンアウト(FIFO)デバイスが導入されます。将来のマルチコア光ファイバEDFAソリューションでは、MCF-SCF変換機能を関連光コンポーネント(980/1550 WDM、ゲインフラットニングフィルタ(GFF)など)に直接統合することで、システムアーキテクチャを簡素化し、全体的なパフォーマンスを向上させることが期待されています。
SDM テクノロジーの継続的な発展により、MCF ハイブリッド コンポーネントは、将来の大容量光通信システム向けに、より効率的で損失の少ない増幅器ソリューションを提供します。
このような状況の中、HYCは多芯光ファイバ接続用に特別に設計されたMCF光ファイバコネクタを開発しました。このコネクタはLC型、FC型、MC型の3つのインターフェースタイプを備えています。LC型およびFC型のMCF多芯光ファイバコネクタは、従来のLC/FCコネクタをベースに一部改良・設計されており、位置決め・保持機能を最適化し、研磨結合工程を改善し、複数結合後の挿入損失の変化を最小限に抑え、高価な融着接続工程を直接置き換えることで、使いやすさを確保しています。また、Yiyuantongは専用のMCコネクタも設計しており、従来のインターフェース型コネクタよりも小型で、より高密度なスペースにも適用できます。
投稿日時: 2025年6月5日