光通信分野の核となる光トランシーバ

現代の情報化社会において、高速かつ安定したデータ伝送はあらゆる分野で不可欠な基盤となっています。このデータ トレントでは、 光トランシーバー （光モジュール）は、その独自の光電変換機能により、現代の高速情報ネットワークを構築するための重要なコンポーネントとなっています。光モジュールは、光ファイバ通信機器における光信号伝送の光電変換および電気光変換機能を実現する中核デバイスとして、情報を伝送するだけでなく、通信技術の継続的な発展の強力な原動力でもあります。 。

光モジュールの基本的な機能は、電気信号を光信号に変換して送信し、受信側で光信号を電気信号に復元することです。この変換プロセスは単純に見えますが、複雑な技術原則が含まれています。送信側の光送信機（TOSA）は、電気信号を半導体レーザー（LD）で光信号に変調し、光ファイバーで長距離伝送します。受信側の光受信機（ROSA）は、受信した光信号を光検出ダイオード（PD）を用いて電気信号に変換し、プリアンプで処理して出力します。この際、光モジュールには高い光電変換効率が求められるだけでなく、複雑かつ変化する通信環境に対応するため信号の安定性や完全性も確保する必要があります。

光モジュールの開発の歴史は革新と変化に満ちています。初期の固定電話から 2G および 3G 無線通信に至るまで、通信技術の開発は常に電気信号を中心に展開してきました。伝送距離の増加や信号周波数の増加に伴い、電気信号の伝送における損失や変形が顕著になり、通信速度や通信品質の更なる向上には限界があります。このボトルネックを克服するために、電気信号を光信号に変換して伝送する光モジュールが登場し、長距離、高速、低損失の情報伝送を実現しました。

光モジュールの種類や機能も日々進化しています。初期の SFP (Small Form-Factor Pluggable) 小型パッケージのプラガブル モジュールから、後期の XFP、SFP、その他の高速小型モジュールに至るまで、光モジュールは継続的に速度が向上しているだけでなく、より柔軟で多様なパッケージ形式も備えています。これらのモジュールはホットスワップとプラグアンドプレイをサポートしており、ネットワーク機器のメンテナンスとアップグレードのプロセスが大幅に簡素化されます。シリコンフォトニクス技術の継続的な発展により、シリコンフォトニクスモジュールは、低エネルギー消費、低コスト、広い帯域幅、高伝送速度という利点を備え、将来の光通信分野における重要な開発方向となっています。

光モジュールは、データセンター、電気通信ネットワーク、アクセス端末などの分野で使用されることが増えています。特に5Gネットワ​​ークの構築においては、物理層の基本コンポーネントである光モジュールが重要な役割を果たします。 5G ネットワークの無線アクセス ネットワーク (RAN) は、アクティブ アンテナ ユニット (AAU)、分配ユニット (DU)、集中ユニット (CU) に再分割されており、光モジュールに対する要件が高くなります。無線ネットワーク側の基地局では、AAU-DU間のフロントホール光モジュールが10Gから25Gにアップグレードされ、DU-CU間のミッドホール光モジュールの需要が新たに追加される。これらの変化は、光モジュール技術の継続的なアップグレードを促進するだけでなく、5G ネットワークの商用化を強力にサポートします。

今後も光モジュールは高速、小型、低消費電力、長距離、ホットプラグ対応の方向に発展していくでしょう。光通信ネットワークの帯域幅に対するユーザーの需要が継続的に増加しているため、光モジュール業界は技術革新のペースを加速し、高速化、高集積化、低消費電力化の方向に向けた製品開発を推進すると予想されます。同時に、光電子共同パッケージング (CPO) などの新技術の出現により、信号伝送経路がさらに短縮され、性能が向上し、光通信分野に新たな可能性がもたらされるでしょう。