(1/2)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。半導体デバイス技術に関する国際会議「IEDM」では、カンファレンスの前々日に「チュートリアル(Tutorial)」と呼ぶ技術セミナーを開催している。2017年12月に開催されたIEDMでは、6件のチュートリアルが開催された。Interconnects(次世代光接続に向けたシリコンフォトニクス)」が興味深かったので、その概要をシリーズでお届けしている。Campenhout氏である。講演の内容だけでは説明が不十分なところがあるので、本シリーズでは読者の理解を助けるために、講演の内容を適宜、補足している。前回は、光信号を電気信号に変換する「光検出器」の構造と性能を解説した。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ご紹介する。Zero)符号を100Gbpsで光変調し、光ファイバーによって信号伝送を試みた結果である。Modulator)を使用した。変調方式はオンオフ変調(OOK:On-Off-Keying)である。EAMへの電気信号は、25GbpsのPRBSをFPGAによって4チャンネル発生し、これらをマルチプレクサで100Gbpsにまとめたもの。光検出器には、ゲルマニウム(Ge)とシリコン(Si)のヘテロ接合フォトダイオードを採用した。フォトダイオードの出力信号を、デマルチプレクサによって25Gbpsの4チャンネル信号に分割し、受信データのビット誤り率をカウントしている。光受信電力を小さくすると、通常はビット誤り率(BER)が増加する。光受信電力、言い換えると光送信電力は、なるべく小さくしたい。誤り訂正回路によって実用的な領域にまで誤り率(訂正前の誤り率)が下がったときの光受信電力をどの程度まで小さくできるかが、ポイントとなる。Back)、SSMF(500m)、DSF(2km)で誤り率と信号波形を比較した。SSMFでは光受信電力が2dBm(1.6mW)以上、DSFでは光受信電力が5dBm(3.2mW)以上になると、誤り率を許容範囲にまで下げることができた。疑似ランダムビット列(PRBS)のNRZ符号を100Gbpsで光変調し、光ファイバーによる信号伝送を試みた実験の概要。左上は実験のセットアップ。左下はIII-V族化合物半導体(個別部品)のフォトダイオードによる100Gbps光信号の受信波形。中央下は、光受信電力とビット誤り率(BER、誤り訂正前)の関係。Correction)回路によって訂正可能な領域にまでBERを下げられる受信電力を目安とした。EA変調器で送信し、GeとSiのヘテロ接合フォトダイオードで受信した100Gbps光信号の波形。LLC.ITmediaはアイティメディア株式会社の登録商標です。