日本電信電話(NTT)とフジクラ、北海道大学(北大)は16日、1本に114の情報経路(チャネル)を多重化した世界最高密度の光ファイバーを、250μm以下の細さで実現したと発表した。この技術を活用することで、「将来的には、ハイビジョン映画数千本の情報を1秒で転送するようなことも可能となる」としている。

今回の研究では、「100以上のチャネルを有する光ファイバーの設計指針の明確化」、「設計指針を踏まえ、大容量伝送に適した特性を持つ光ファイバーの作製・評価」、「最新の光伝送技術を用いた大容量伝送への適用性の検証」を行なった。

NTTと北大は、陸上光伝送路に適用可能な250μm以下の直径で100以上のチャネルを多重するため、3および6種類の光(モード)を伝搬可能な光の通り道(コア)の屈折率分布を最適化。コア間の光信号の干渉を十分に抑圧可能な様々なコア配置について検討した。この設計に基づき、フジクラが長さ8.85kmの光ファイバーを作製。NTTが特性を評価した。

成果として、ガラス部分の直径を250μm以下の細さに制限することで、折れない/曲げやすいという信頼性を維持し、高密度で取り扱いやすい光ファイバーの作製に成功。250μm未満の直径で、世界最大となる114チャネル(6モード×19コア)の多重が可能となり、ペタ～エクサビットの超大容量伝送に対応可能な光ファイバー技術を、実用に近いレベルへ高めたという。「従来の光ファイバー(1モード/1コア)の60倍以上に相当する世界最高の密度」としている。

また、114チャネル全てにおいて優れた低損失性と均一性(光の通り道によって伝送特性が大きく変化しないこと)を実現。最新の大容量伝送技術を使って、ペタビット級の光伝送にも適用可能なことを明らかにした。「今後のデータ通信量の増大に伴い必要とされる数ペタビットから、その1,000倍となるエクサビットにも対応可能な信頼性の高い光ファイバーに実現の道が拓けた」としている。

今後も、この光ファイバー技術の実用化や、将来の大容量伝送に対応可能な光伝送基盤の実現を目指す。今回の成果は、3月に米アナハイムで開催された米国最大の光通信国際会議(OFC2016)におけるポストデッドライン論文として報告された。

平成26年版の情報通信白書によると、日本のデータ通信容量は2013年11月時点で毎秒2.5テラビット(2.5Tb/s)を超え、2020年代の後半には100テラビットを上回るデータ通信需要が生じると予想されている。既存の光ファイバー(1モード/1コア)の伝送容量限界が顕在化すると懸念され、2020年代には光ファイバーの本数そのものを増やすことが必要となるが、光ケーブルに収納可能な光ファイバーの数にも上限があり、光ケーブルを収納する空きスペースが無い場合には、地下や屋内の光配線設備から構築しなおす必要が生じるという。