月刊OPTRONICS

10Tbpsを超える超大容量光トランスポート技術の現状と展望

日本電信電話(株)　宮本 裕

　世界の通信ネットワークにおいて，トラヒックの主体が，電話からIP(Internet Protocol)データに移りつつあり，IP主体のネットワークにむけての変革が急速に進展している1)。今後のブロードバンドネットワークでは，IP電話，放送，インターネットさらには携帯電話など様々なネットワークサービスが融合し，高信頼かつ経済的に提供されることが期待されている。このようなマルチサービスを，IPネットワークに収容し，柔軟に統合する通信ネットワークを実現するには，光ネットワークは，欠くことのできないコアネットワークインフラであり，今後も持続的な発展が期待されている。・・・(続きは本誌で)

高機能プレーナ光波回路デバイス

日本電信電話(株)　高橋 浩

　NGNでは様々なサービスが提供され従来にも増して莫大な通信トラフィックが発生する。それを支える伝送路には大容量化が求められるが，当然のことながら光ファイバの伝送帯域(利用可能波長域)には制限がある。アクセス系，LAN系などの短距離を除けば，現時点での制限要因は光増幅器の帯域であり，例えばC帯ならば約4THz程度が利用可能である(ITU-Tの波長間隔100GHzで40ch)。大容量化とはこの限られた帯域にいかにして信号を詰め込むかということに帰着し，図1に示すように，変調速度を上げてDWDM(dense wavelength division multiplexing)の波長チャンネル間の隙間を減らす方法と，変調帯域内の周波数利用効率(1Hzあたりのビットレート)を上げる方法の2つしかない。・・・(続きは本誌で)

広帯域波長可変光源

(株)日本電信電話　大橋 弘美

　波長可変光源はWDM*1システムの固定波長光源の代替光源や，ROADM*2用の光源として期待されている。我々は，12個のDFB*3レーザ，合波器，光増幅器を一つのチップにモノリシック集積した波長選択光源を開発した。本波長可変光源は，モード跳びがなく，通信用光源として重要である高い信頼性を有することが一番の特徴である。本稿では，この波長選択光源の原理・構造を示すとともに，広域波長可変特性・高出力動作などの諸特性を紹介する。近年，インターネットサービスの拡大等により，通信容量の増大が期待されている。・・・(続きは本誌で)

半導体光変調器

(株)日本電信電話　八坂 洋

　インターネットの普及に伴いユーザーが扱う情報量が増大し，各家庭にまで光ファイバーが引かれ，大容量の光デジタル信号が届くようになった。これにより各家庭でも100Mb/sという高速信号のやりとりが可能となっている。それらの信号を束ねる基幹回線では処理しなければならない情報量は膨大なものとなっている。現在高速長距離光通信システムには，主にリチュゥムナイオベート(LiNbO3, LN)という誘電体材料を用いたマッハツェンダー(Mach Zehnder, MZ)型外部変調器が用いられている。しかしLN-MZ変調器においては素子の小型化，低駆動電圧化が難しいという問題がある。・・・(続きは本誌で)

アンクールド10Gbit/s変調器集積レーザ

(株)日立製作所　牧野 茂樹，篠田 和典，北谷 健

　インターネットに代表されるブロードバンド通信の爆発的普及に伴い，メトロ系光通信網では通信速度を10Gbit/sへ高速化する動きが活発化している。通信容量のさらなる増加に対応するためには，ルータなどの通信用機器に光送受信モジュールを高密度に実装し，一台あたりのスループットを向上させることが重要である。このため，光送受信モジュールには小型・低消費電力化が強く求められている。こうした要求に応えるためには，半導体レーザの温度制御を必要としない，アンクールド(uncooled)化が有効である。・・・(続きは本誌で)

光トランシーバ

(株)富士通研究所　森 和行

フォトニクス国際会議 CLEO/QELS/Phast 2007 参加報告

(有)グローバル・ファイバオプティックス　梶岡 博

大丈夫か？日本の光技術特許戦略

　特許情報を分析することは，関連する技術動向の現状や将来的な研究・開発の方向性を探る上でも有効な手段といえる。こうした観点から，特許庁では従来から特許出願の傾向に基づく技術動向の調査を実施，その結果を公開してきた。今回は，このほど発表された調査結果の中から，光製品・技術に関連する『光半導体』『カーボンナノチューブ(CNT)』『ズームレンズ』『ナノインプリント』の4つの技術分野をピックアップ，その特許出願の状況と研究・開発の動向を探ってみたい。光半導体分野では，『半導体レーザ』『量子ドット・量子細線レーザ』『ナノ粒子発光』『超格子・量子井戸発光ダイオード』『超格子受光素子』の5項目を調査対象としている。・・・(続きは本誌で)

ケーブルテレビと光技術　2010年代には「IPブロードキャスティング」も展望

　ケーブルテレビとは，ケーブルテレビジョン(CATV)の略であり，同軸線でテレビジョン放送の信号を伝送する技術であったのが始まりだが，幹線に光ファイバを使うことによって100Mb/sを超える超高速インターネット接続サービス，IP電話，VOD，さらには携帯電話等の通信も提供し，放送と通信の両方にまたがる領域でトリプルプレーやクワドロプルプレーのサービスを提供することが可能なメディアに発展している。今後ケーブルテレビが面的に整備した有線ネットワークの先にWiMAXやギャップフィラーなどの無線システムを結合することによりユビキタス社会の実現を推進する基盤となることが期待されている。・・・(続きは本誌で)

EUVLの開発は線幅32nmの量産時期に間に合うのか？

　微細化の一途を辿る半導体集積回路にあって，半導体露光装置に対する仕様要求は一段と高度化してきている。こうした中，特に線幅32nm以細に対応する半導体露光装置では，「ArF露光装置の延命か」「新たな露光装置の適用か」の議論が行なわれており，現時点では「これ」を予測するのは難しい。ArF露光装置の延命に関して言えば，液浸露光装置を用いた『二重露光※』と『二回露光パターン』による対応も検討されている。たが，これらのプロセス技術は露光を二回に分けて行なうため，高コストになるとの懸念もある。また，二重露光では回路パターン設計の制約もあることから，その適用には慎重な向きも少なくないようだ。・・・(続きは本誌で)

太陽光発電のさらなる普及には？

　悪化する地球環境の保護を目的に，エネルギー政策の見直しが求められている。従来の化石燃料に替え，太陽光や風力といった環境負荷の少ない自然エネルギー源の採用が注目されており，中でもほぼ無限のエネルギー源を持つといえる太陽光発電は，かねてより期待も大きく，研究・商品化が積極的に進められてきた。しかし一方で，2006年度の戸建住宅用太陽光発電システムの設置数は前年度を下回るなど，これまでに比べて普及のスピードが落ちてきたという印象を受ける。電卓や時計等の小電力発電ではお馴染みでも，実用的なエネルギー源としてはまだ様々なハードルが残る太陽光発電。・・・(続きは本誌で)

21世紀を切り開く機能性単結晶の基礎と応用　第4回 VECSELを用いた高出力レーザ

アリゾナ大学　金田 有史

　近年のVECSEL(OPSLとも呼ばれる)の開発により，一部の分野では他のタイプのレーザを置き換えることが出来るようになった。VECSELがカバーできる波長域は波長変換も含め，赤外，可視に広がっており，高出力化が可能である。量子井戸の設計を変えることである程度までは動作波長は設計することが可能である。VECSELは従来の固体レーザ同様，良好なビーム品質を持ち，また高出力化の可能性を持っている。VECSELの原理を解説した上で最近の報告をレビューし，今後の展望を示す。レーザ技術者にとって，デバイスからの出力や輝度を向上させることは誰もが持ったことのある基本的な欲求のひとつであろう。・・・(続きは本誌で)

進め！！日本のイノベーション　第11回 地域イノベーション政策の歩みから学ぶ

東北大学　姜 娟，原山 優子

　戦後の日本は廃墟からわずか30数年間で“Japan as No. 1”1)と喧伝される経済巨人にまで成長し，キャッチアッパーからフロントランナーの一員になり，世界を驚かせる成功を遂げた。この歴史の転換点に立っていた日本政府の打ち出した二つの政策が世界諸国に激しいインパクトを与えた。一つは「第五世代コンピューター開発プロジェクト」である。これは，日本が模倣から独創へ転身し，応用的，商業的分野に偏りがちな研究から基礎研究へシフトし，人工知能と次世代コンピューターで世界を大きくリードする位置に立とうとする，科学技術立国を目指すことを意味した。もう一つは通産省の打ち出した「テクノポリス政策」である。・・・(続きは本誌で)

まるわかり非線形光学　第11回 誘導光散乱と位相共役波発生

(独)科学技術振興機構　黒澤 宏

　前回，位相共役鏡というちょっと変わった反射鏡のお話をしました。媒質の中に四種類の光波が共存し，その中の一つが入射信号光とすれば，それとまったく逆方向に進む光波が反射光として出てきます。あたかも，鏡の様に振る舞うことから位相共役鏡と呼ばれています。が，真実は位相共役光波が発生しているのです。三次の非線形光学効果であるc(3)を通して四光波が相互作用した結果です。この位相共役光波の発生は，四波混合以外の方法でも実現できます。これが今回の主題です。媒質中の音波と光波の相互作用の結果，位相共役光波が発生するのです。・・・(続きは本誌で)

基礎からの量子光学　第19回 量子情報通信とその展望

(独)情報通信研究機構　佐々木 雅英

　レーザーの誕生とともに1960年代から光通信の可能性が検討されはじめ，シャノンの情報理論を量子力学と融合し拡張する研究が本格化した。光の周波数ではエネルギー量子hnは温度に換算して約1万℃に達し，回路の熱雑音よりはるかに大きい。そのため，エネルギーの量子化を顕に考慮して，シャノン理論を書き換える必要があった。ゴードン(J. P. Gordon)は，信号電力S，雑音電力Nの連続通信路の容量に対する有名なシャノンの公式・・・(続きは本誌で)

IT市場ウォッチング　第76回 カーエレクトロニクスの進化

(株)野村総合研究所　藤浪 啓

　トヨタ自動車が営業利益2兆円を達成したとのニュースが注目を集めた。自動車産業は市場拡大が続いており，日本企業も高い競争優位を確立している。現在，市場を拡大しているのは北米と急成長が著しい中国をはじめとするBRICsである。日本企業の収益性は，純利益ベースで6％台と，同3％台の欧米企業と比較すると高い水準にある。しかし，好調な業績の一方で日本のカーメーカーも課題を抱えている。日本企業の国内投入モデル数を見ると2003年をピークに減少が続いている。・・・(続きは本誌で)

ワン・ポイント結像光学　第52回 開口での回折

朝枝 剛

　光を波動として取り扱う場合には光学系を通った光が波動としてどのような効果を結像点に与えるかを考えることになります。光をさえぎるものが何もない空間では前回述べたような波動方程式で表されるように波は伝わっていきます。前回に示した波動方程式は水面の波のアナロジーから導いたもので波の高さ(変位y)が時間(t)と伝わる方向(x)の偏微分の式でしたがこの変位yを電場Eで置き換えるとマックスウェルの方程式から導く波動方程式になります。光学系は図1のようにある有限の大きさを持ちます。・・・(続きは本誌で)

光の研究コミュニティ-技術進展を支える光関連研究会／グループ−　第47回
可視化情報学会 先端可視化研究会

(独)理化学研究所　小野 謙二

　空気や水などの流体は雲や水紋などによりその美しい振る舞いを見せてくれます。流体が引き起こす現象は古くから彫刻や絵画に残されるとともに，科学の対象でもありました。その流体の現象を理解し工学的な応用を図るために，ながれの観察，つまり可視化は重要な役割を果たします。近年，可視化の領域は科学研究の分野のみならず，製造分野，ビジネス分野，文化のデジタル保存へと拡がっています。このような対象領域の急速な拡大に対し，産学の利点を生かしながら技術の発展に寄与する活動の場として，社団法人可視化情報学会は1981年に設立されました。・・・(続きは本誌で)

※シリーズ「光技術の研究開発・特許動向 II／技術別に見る最新情報」とコラム「Zoom in USA」は，しばらくのあいだお休みします。

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HEAD LINE NEWS

DATA ROOM

▼ガラス製ファイバーケーブル輸出数量，16ヶ月連続で増加
▼発光ダイオードの生産数量，19ヶ月連続のプラス
▼民生用電子機器国内出荷金額，対前年同月比107.0％の2,282億円

PHOTONICS SPECTRA

▼Coherent，Nuvonyxを買収
▼5億ドルの海底ケーブル，米国と東南アジアを結ぶ

CALENDAR

EVENTS

▼第18回若手技術者と学生のためのレーザー応用セミナー「ナノフォトニクスの新しい潮流」
▼応用電子物性分科会研究会「半導体レーザの最前線」
▼暮らしを支える科学と技術展「世界を変える応用物理」
▼第3回超高速フォトニックテクノロジー日欧米シンポジウム
▼Photomechanics 2008
▼ODE'08, Taipei(6th International Conference on Optics-photonics Design & Fabrication)

InterOpto'07開催のご案内

TOPIC

まるでSF映画!? ホログラムによる道路標識

PRODUCTS INFORMATION

　IP技術をベースにして固定電話や携帯電話，放送，インターネットなど，様々なサービスを融合するNGN（Next Generation Network：次世代ネットワーク）が注目を集めています。導入メリットの一つが，これまでのような高価な交換機が不要になりネットワークコストが下がる点です。

　ところで，インターネットはその料金を，使えば使うだけ上がっていく従量制から使い放題・定額制にしたことで急速に普及しました。一方で各プロバイダはその定額料金を他社より少しでも安くと，熾烈な価格競争を繰り広げ，さらに新規契約ユーザには料金を3ヶ月無料にしたり，出張接続サービスを無料にしたり，様々なサービスを付加してシェアを確保する厳しい競争を続けています。ユーザからしたら大変助かるのですが，経営は大変だと思います。

　NGNが完成すれば，確かにコストダウンは図れるでしょう。しかし，その後にはさらに厳しい競争が待ち受けています。そこをどう乗り切るか考えるのが経営ですから，仕方がないといえば仕方のないことなのですが，その影響は当然デバイス価格に跳ね返ってきます。メーカはより安くデバイスを作るという命題を常にクリアしていかなくてはなりません。一方で信頼性の確保も重要です。最近のIP電話トラブルは，IP技術にまだまだ課題が残っているということなのでしょう。今月号の特集では，このNGNに期待される光デバイスを取り上げてみました。

　さて，FTTHの加入者数が880万件に達しました。総務省のまとめた3月末の統計です。1月からの3ヶ月で86万件増えました。年内1,000万件は確実でしょう。一方のDSLは22万件減って1,401万件でした。CATVは4万件増えて360万件，少しずつですが確実に増えているのが興味深いですね。

　ディスプレイ産業に目を移しましょう。既にご存知の方もおいでかと思いますが5月14日，韓国産業資源部は韓国内のディスプレイ産業が互いに協力関係を結ぶことに合意したと発表しました。サムソン電子，サムソンSDI，LGフィリップス，LG電子といったディスプレイメーカが今後，特許協力や共同研究開発などを行なう8大相互協力に合意したのです。この8大相互協力では?相互協力の基盤づくり?ディスプレイ産業発展ロードマップの共同作成?共同研究開発の推進?特許協力?パネルの相互購買?標準化?大企業による中小企業の装備・材料の評価支援?系列内取引の慣行打破が謳われています。

　合意の背景には台湾・日本勢の追い上げやLGフィリップスの業績不振，装置・部材メーカの国産化の遅れなどがあると言われています。足並みが揃うかどうかという声もありますが，日本にとって注意を要する動きであることに間違いないでしょう。ちなみに日本では企業が自由に競争するのが理想的で，官主導の業界再編的動きは時代に逆行するという声もありますが，それで良いのでしょうか？

　7月11日（水）から13日（金）の間，幕張メッセでインターオプトﾕ07が開かれます。展示会と各種セミナー案内を掲載しましたので，お出かけの際の参考にして下さい。

編集長　川尻 多加志

8月号 特集 『テラヘルツ分光・イメージングの計測への応用（仮題）』

▼テラヘルツ分光・イメージング応用の展望 名古屋大学 川瀬 晃道
▼テラヘルツ時間領域分光の応用 大阪大学 谷　正彦
▼テラヘルツ時間領域分光法による気体分子の分光：水蒸気スペクトルの圧力広がり係数測定 （独）理化学研究所 保科 宏道
▼ラスター走査型テラヘルツイメージング装置 大阪大学 斗内 政吉
▼金属メッシュの分光・イメージング応用 （株）アドバンテスト 加藤 英志

9月号 特集 『光産業の創出をめざして（仮題）』

▼光産業創成大学院大学-基本理念とその目指すもの　光産業創成大学院大学　晝馬 輝夫，中井 貞雄
▼光の医療・健康分野への応用-産業展開を視野に入れた質量顕微鏡の開発　光産業創成大学院大学　内藤 康秀
▼光のバイオ分野への応用　光産業創成大学院大学　鈴木 鐵也　その他
▼光の加工・プロセス分野への応用　光産業創成大学院大学　山中 正宣　その他
▼超高密度レーザーの核融合から太陽光までの光のエネルギーによる工業，医療，農業の革新と創成　光産業創成大学院大学　北川 米喜　その他
▼光の情報・システム分野への応用　光産業創成大学院大学　松田 浄史　その他
▼光のベンチャー起業と発展のために　光産業創成大学院大学　八杉 哲

10月号 特集 『LEDの応用展開（仮題）』

▼LEDを用いた可視光通信の応用とその標準化 慶應義塾大学 理工学部 中川正雄
▼230-350nmAlGaN系高輝度紫外LEDの応用展開 (独)理化学研究所 テラヘルツ量子素子研究チーム 平山秀樹
▼LEDの集魚灯への応用 香川大学 工学部 信頼性情報システム工学科 岡本研正
▼LEDを用いた異物検出手法 鹿児島県工業技術センター 電子部 仮屋一昭
▼情報通信型LED信号機 名古屋工業大学 都市循環システム工学専攻 藤田素弘

(都合により，内容に変更のある場合があります。)