100Gbpsを超える光ファイバー高速伝送へのアプローチ：福田昭のデバイス通信（156） imecが語る最新のシリコンフォトニクス技術（16）（2/2 ページ）

今回は、100Gビット/秒（bps）と極めて高速な変調信号を光ファイバーで伝送する実験結果を紹介する。

[福田昭，EE Times Japan]

2個の光変調器の並列動作によるPAM-4で112Gbpsを伝送

　ここからはオンオフ変調ではなく、4値パルス振幅変調（PAM-4）によって112Gbpsと超高速の光信号を伝送する実験と結果をご説明しよう。先に説明した、NRZ信号をオンオフ変調する光ファイバー伝送との大きな違いは、光変調回路の構成である。

　光変調は、2個の電界吸収変調器（EAM）を並列に動作させることによって実施する。具体的には連続発振レーザー（CWレーザー）の光をスプリッタで2チャンネルに分割し、1チャンネルだけは90度の位相差を与える。2チャンネルの光をそれぞれEAMによって56Gbpsでオンオフ変調する。変調後の光信号を合波器（コンバイナ）でまとめ、112GbpsのPAM-4信号として出力する。

　この実験では、長さが1kmの光ファイバー（種類は不明）と長さが2kmの光ファイバー（種類は不明）で伝送した光信号を直接接続（b2b）と比較した。直接接続（b2b）のときにビット誤り率（BER）は10のマイナス6乗以下である。長さが2kmの光ファイバーで伝送した信号は、前方誤り訂正（FEC）を駆使することで、同程度のBERを達成できているとしていた。

2個の電界吸収変調器（EAM）を並列に動作させたPAM-4によって112Gbpsの光信号を伝送する実験。左上は光変調のセットアップ。レーザーの光を2チャンネルに分割して1チャンネルだけ90度の位相差を与え、それぞれを変調してから合波器でまとめている。右上は直交座標系で見たPAM-4の振幅と位相。90度の位相差を1チャンネルに与えることで、きれいな4値変調を得ている。左下は光ファイバーで伝送した信号の受信波形。長さ2kmの光ファイバー伝送では、信号波形がかなり歪んでいることが分かる。出典：imec（クリックで拡大）

（次回に続く）

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