光電融合デバイス
未来のネットワークを実現するキーデバイス
生成AIやクラウドサービスの拡大により、データセンタの高速大容量化が進み、消費電力は増加の一途をたどっています。現在の技術のままでは2030年に総電力の10％程度を占めるとの予測もあります。このため、データセンタの省電力化（グリーン化）は、喫緊の課題となっています。この課題を解決するものとして期待されているのが光電融合技術です。電子デバイスに光エレクトロニクスを融合し、電気配線を光配線に置き換えることで、ネットワークの大容量化と低遅延化を図り、ネットワークシステム全体の大幅な低消費電力化を目指しています。
光電融合デバイスの開発ステップ
電気信号を扱う回路と光信号を扱う回路を融合することを光電融合と呼んでいます。LPO、CPO、NPO*1などの光融合デバイスは、いくつかの世代を区切って研究開発が進められています。最初は、小型化した光トランシーバ（Optical engine）をASICなどのロジックチップの近くに実装してモジュール化する「光モジュール型」です。その次の世代がチップレット*2を用いた「高性能半導体パッケージ型」です。
*1: LPO: linear drive pluggable optics、CPO: co-packaged optics、NPO: near-packaged optics
*2: chiplet: 特定の機能を最適なプロセスで製造した小型のベアチップ（ダイ）のこと
チップ間を光配線
チップ内のCoreやメモリ間を光配線
チップ内のダイ間を光配線
光電融合デバイスの試験課題
光電融合デバイスは電気信号と光信号双方をやり取りします。このため、デバイスの品質を確保するためには、電気特性、光学特性、デジタル信号品質など、さまざまな面で評価が必要です。
光学特性：
光配線で生じる挿入損失や反射（Sパラメータ）、光源からの発熱による光出力の低下などといった要素が光伝送性能の劣化を招きます。
電気特性：
高周波回路の透過/反射特性（Sパラメータ）や周波数特性などが信号劣化の要因になります。
デジタル信号品質：
光電融合デバイスのデジタル信号品質であるアイパターンやジッタ、ビットエラーレート、ノイズ耐力などがデバイス全体の性能を大きく左右します。
そこで、これらの性能を統合的に評価し、光電融合技術の信頼性を高めていく必要があります。
光電融合デバイスの試験ソリューション
アンリツは、光電融合デバイスの評価で不可欠な光学特性、電気特性、デジタル信号品質の試験ソリューションを提供します。
光学特性:
アンリツのOpto-Electronic Network Analyzer ME7848Aを活用することで、光配線の挿入損失や反射（Sパラメータ）を評価できます。光の波長や出力の特性は、光スペクトラムアナライザ MS9740Bで明らかにすることができます。
ビデオ:
110 GHz 光-電気 ネットワーク解析ソリューション（英語）
電気特性：
アンリツの広帯域ベクトルネットワークアナライザ ME7838A/D/Gを用いることで、最大220 GHzまでの広い周波数範囲で高周波回路のSパラメータを検証することができます。オプションにより、アイパターンを可視化できます。
リーフレット:
ベクトルネットワークアナライザ～高速デジタル回路の評価における適切な測定周波数帯域幅の選び方～
デジタル信号品質：
アンリツのシグナルクオリティアナライザ-R MP1900Aは、8スロットモジュラー式の高性能BERTです。デジタル信号のジッタやビットエラーレート、ノイズ耐力などの検証を実現します。
また、サンプリングオシロスコープ BERTWave MP2110Aは、10G～800G、1.6Tの光電融合デバイス評価に最適で、PAM4などのアイパターンから振幅・ジッタ・スキューを1台で測定可能。最大4ch同時測定により、生産効率向上とコスト削減に貢献します。
これらの試験ソリューションを組み合わせて活用することで、光電融合デバイスの品質確保を実現します。
リーフレット:
資料ダウンロード
インタビュー (PDF):
ナノフォトニクス技術のテラヘルツ領域への応用と、それを支える高度な電磁界解析技術
～法政大学 柴山純教授に聞く～
両分野での機能素子の創出や、光センシング技術をテラヘルツ分野へ応用した最先端研究などについて話を聞きました。
ホワイトペーパー:
プラガブルコヒーレント革命：400ZR/100ZRがもたらす運用効率と柔軟性
本ホワイトペーパーでは、プラガブルコヒーレント技術の最新動向と、100ZR・400ZR・OpenZR+を活用したユースケースを紹介します。
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