光送受信器の構造と性能向上手法：福田昭のデバイス通信（160） imecが語る最新のシリコンフォトニクス技術（20）（2/2 ページ）

光送受信器の構造と性能向上（スケーリング）について解説する。性能向上の手法は主に、高速化、多値化、多チャンネル化の3つの方向性がある。

[福田昭，EE Times Japan]

高速化、多値化、多チャンネル化で性能を向上

　光送受信器の性能向上（スケーリング）手法には、主に3つの方向がある。1つは高速化だ。チャンネル当たりの転送速度そのものを高める。例えば、10Gbpsから25Gbps、50Gbpsへと転送速度を上げる。

　もう1つは、多値化である。伝送シンボル当たりのビット数を増やすことで、実効的な伝送速度を高める。代表的な手法には、振幅を変調して4値を伝送する「PAM（Pulse Amplitude Modulation ）-4」（4値パルス振幅変調）と、位相を変調して4値を伝送する「DP-QPSK（Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying）」（2重偏波直交位相遷移変調）がある。いずれもシンボル当たりで2ビットのデータを伝送する。

　3つ目は、多チャンネル化である。伝送チャンネルの数を増やすことで、実効的な伝送速度を高める。例えば光ファイバーの本数を増やす。光ファイバーは1本のままで、ファイバー内部のコア（光の通路）を増やすという手法もある。あるいは、波長の異なる複数の光によって信号を伝送する。

　これら3つの手法を組み合わせることで、伝送速度をさらに高めることができる。

光送受信器（光トランシーバー）の性能向上（スケーリング）手法。チャンネル当たりの転送速度を高める（上方向の矢印）、シンボル当たりのビット数を増やす（左下方向の矢印）、伝送チャンネルの数を増やす（右下方向の矢印）、という3つの手法がある。出典：imec（クリックで拡大）

（次回に続く）

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