世界初の170GHz光変調器が中国武漢で発表、6G通信の基盤を確立

3月3日、中国国家情報光電子創新中心（NOEIC）は、世界初となる170GHz光変調器製品を正式に発表した。このマッチ箱ほどの大きさのデバイスは、業界内で光通信システムの「信号変換の心臓」と呼ばれている。その誕生は、中国が超高速光伝送におけるキーコンポーネント分野で、再び重要な一歩を踏み出したことを意味する。

光変調器とは何か。中国国家情報光電子創新中心（NOEIC）の総経理、肖希（シャオ・シー）氏は例え話を用いて説明した：電子通信を地下鉄に、光ファイバー通信を高速鉄道に例えるなら、光変調器は地下鉄と高速鉄道の乗り換え駅にあたる。電気信号を光信号に「翻訳」し、それらを正確に「手配」して秩序正しく送り出す役割を担う。光変調器の帯域幅が広がれば、より高速な信号を変換できるようになる。

今回はこの「乗り換え速度」を170GHzまで向上させた。わずか5年前、中国の高性能変調器は主に40GHz以下の水準にとどまっており、ハイエンド製品は長期的に輸入に依存していた。3年前、中国国家情報光電子創新中心（NOEIC）の研究開発チームは110GHzの中国国産化に成功し、最近では145GHz製品を発表したばかりで、今回さらに170GHzという新たな段階に到達した。周波数が次々と飛躍する背景には、材料、設計、プロセスにおける体系的な飛躍がある。

肖氏の説明によると、このブレークスルーを支えたのは、自主コントロール可能なニオブ酸リチウム薄膜プラットフォームだ。ニオブ酸リチウムは「光学的シリコン」と呼ばれ、光電変換分野で優れた性能を発揮する。しかし、薄膜上で超高速・低損失の動作を実現するのは容易ではない。研究開発チームは、デバイス構造を繰り返しシミュレーションし、高精度な治具を独自開発して実装の「ゼロ誤差」を実現した。さらに、フリップチップ実装技術を採用することで、高周波リンクのインピーダンスを正確に整合させた。「一歩一歩が、限界周波数帯という『未踏領域』への挑戦でした」と肖氏は語った。

この製品はどこで使われるのか。一方で、このデバイスは、光コンポーネントアナライザ（LCA）などのハイエンド試験測定機器に超高速コア部品を提供し、精密機器により高感度な「速度測定レーダー」を搭載するようなもので、中国国内市場の空白を埋めることになる。もう一方で、マイクロ波フォトニクスシステムや次世代光通信システムなどの最先端分野への応用も可能で、将来の6G通信や新型情報インフラストラクチャの構築に重要な支援を提供する。

「『国家が必要とするもの』と『武漢研究所が提供できるもの』をより緊密に結びつけること」。肖氏の見方では、周波数帯を一段階上げることは、単なる数字の変化ではなく、材料能力、プロセス水準、システム設計能力の全体的な飛躍を意味する。ますます多くの中核コンポーネントが自主的なブレークスルーを達成すれば、技術的な「高み」は産業の「支点」へと変わるのだ。

（原文：https://www.icsmart.cn/102334/）