AIやIoT(Internet of Things)の進化を支える情報通信インフラの実現には、既存の伝送容量限界を超える光通信網の確立が必要不可欠です。これらのなかで光ファイバは中心的な役割を果たします。NTTが提唱するIOWN構想においては、「低消費電力」、「大容量・高品質」、「低遅延」の3つについて目標性能を掲げ、さまざまな新技術の導入が検討されています。 IOWN構想の実現にむけた当社の取り組みとして、当社の独自技術である12心間欠固定型光ファイバリボンSpider Web Ribbon®を実装した世界最高密度の多心光ファイバケーブルをリリースしており、さらにこの技術を進化させ、標準的な被覆外径よりも細い200μmファイバを実装した超多心光ファイバケーブルの開発も進めています。 さらなる高密度化を実現するための研究開発として、1本の光ファイバクラッドに複数のコアを配置することで高密度化が可能となるマルチコア光ファイバの開発を進めています。マルチコアファイバの早期の実用化を見据え、現在使用されている標準の光ファイバと同じ細さ（125μm）に、既存のシングルモードファイバと光学的に互換な4つのコアを配置したマルチコア光ファイバを中心に研究開発を進めています。
マルチコア光ファイバの例
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光コネクタは、光ファイバ同士を精密に軸合わせし、端面を近接または接触させて、低損失・高信頼の繰返し接続を実現する製品です。光コネクタは、単心ファイバ接続及び多心一括接続（図１）へ適用され、それぞれに複数の接続方式があります。フジクラは、各接続方式におけるコア技術を有し、お客様の用途に応じた多様なソリューションを提供しています。PC接続は光ファイバ端面同士を物理的に接触する方式であり、フジクラは高精度研磨技術や精密樹脂成型技術等により、光コネクタの低損失化・多心化を進展させてきました。PC接続に加え、屈折率整合材や融着機による接続を組み合わせた、現場組立型光コネクタ(図2)ソリューションも提供しています。また、近年HSDCにおけるデータトラフィック量の増大に伴う光コネクタや光配線ソリューションの高密度化が注目されている。フジクラはその解決策として小型高密度のキーコンポーネントであるMMCフェルール・コネクタ（図３）および配線ソリューションをこれらの新分野へ展開しています。加えて、現在80umクラッドファイバ対応製品を開発中でさらなる小型高密度化を実現していきます。また、更なる高密度化を実現可能な、1本のファイバに複数の信号の経路であるコアを複数有するマルチコアファイバをアセンブルした多心光コネクタである、MCF-MPOコネクタ（図４）の開発にも取り組んでいます。
図1：単心ファイバ及び多心一括 光コネクタ
図2：現場組立コネクタの例（左：融着型MPOコネクタ、右：屈折率整合型単心コネクタ）
図3：MMC vs MPOコネクタ比較
図4：マルチコアファイバ（左）とMCF-MPOコネクタ（右）
光ファイバの被覆除去、切断、融着接続を行う装置の研究開発に取り組んでいます。光ファイバのコア位置を高精度に測定し、精密軸合わせ機構で２本の光ファイバをサブミクロンレベルで調心し、準コロナ放電あるいはＣＯ２レーザで融着接続を行います。タングステン電極による準コロナ放電を利用した融着接続機は小型化が可能であり、主に通信用光ファイバの接続に使用されます。一方、ＣＯ２レーザを利用した融着接続機は、光ファイバへのタングステンの付着がなく、主に特殊光ファイバの加工に使用されます。 接続のみではなく、先端レンズ加工や光結合器製作においてＣＯ２レーザの特性が生かされます。メカトロニクス技術を駆使した本装置は世界トップシェアの地位を築いています。
当社の独自技術である、光ファイバを間欠的に結合させたリボン形状とすることで、柔軟に変形することができるSpider Web Ribbon®（SWR®）と、それら束ねて高密度に収納したケーブルであるWrapping Tube Cable®（WTC®）を用いて様々なマーケットに適したSWR®/WTC®の開発を行っています。近年においては、この技術に標準的な被覆外径よりも細い200µm光ファイバを適用して、最大6,912心までの超細径高密度型のWTC®を開発し、限られた敷設スペースの更なる有効利用を実現しました。また、欧米において主流の敷設工法である空気圧送工法に適合したAir Blown Wrapping Tube Cable™（AB-WTC™）、および高難燃でありながらも高強度の特長を有するRIO（Robust Indoor/Outdoor）SWR®/WTC®の開発により、① 既存の敷設工法を用いながら既設管路への敷設心数の増加② SWR®を用いたリボンの一括融着接続による接続時間の短縮化③ 屋外から構内に至る一気通貫での敷設による接続点の減少などの効果が得られ、お客様のトータルコスト低減に寄与します。今後も世界各国の用途に合わせた高機能ラインナップ拡充や技術開発により、社会とお客様の価値創造に貢献していきます。
超細径高密度型WTC®
空気圧送型WTC®（AB-WTC™）
極細同軸ケーブルは高周波で良好な伝送特性を有し、細径かつ柔軟であることからノートPC等の小型電子機器の内部配線材として使用されてきました。近年、様々な用途で極細同軸ケーブルが用いられるようになり、今までよりも高屈曲性能の要求やさらなる高速伝送用途への適用が要求されるようになってきました。右写真は高屈曲極細同軸ケーブルの例です。中心導体の材質・構成を変更することで従来型と比較して10倍以上の屈曲性能を得ることが出来ました。目的の屈曲性能に合わせたケーブル構造の設計・製造が可能です。また、USB3.1やPCI Express Gen4等10Gbpsを超える伝送速度の高速インターフェース規格が登場したことで、内部配線材にはこれまで以上に低減衰量が要求されています。フジクラでは絶縁体やシールド構造の改良を行うことで今まで以上に低減衰量である極細同軸ケーブルの開発を進めています。
フジクラでは、シリコンとセラミックをベース材料としたセンサデバイスの研究開発を行っています。シリコン材料からはMEMSデバイスである圧力センサ、セラミック材料からは固体電解質デバイスである酸素センサを開発、量産化してきました。現在は高度なエッチング技術、マイクロ接合技術、ダイヤフラム加工技術と、これまで量産で培ってきた生産技術を両輪に、微圧から高圧まで幅広い計測ができる圧力センサを開発しています。特に独自設計センサチップの性能を最大限に引き出すパッケージングの研究開発はフジクラの大きな強みになっています。 またセラミック微細制御技術、セラミック材料の特性を熟知した量産性の高い加工技術や組立技術の結晶である限界電流式酸素センサも、原材料からの加工技術とユニークな構造によって実現できた特色ある製品です。高い安定性と再現性、長期信頼性を有するフジクラのセンサデバイスは、研究開発と工場量産技術のダイレクトな結びつきで積み上げてきた様々なノウハウの蓄積から生み出されています。今後もたゆまざる研究で計測対象を拡げながら、優れたパッケージングによって、優れたユーザーインターフェースを持つセンサを開発していきます。
光ファイバセンサは、温度やひずみに応じて光ファイバ中を伝搬する光の様々なパラメータが変化する特性を活用し、光ファイバ自体をセンサとして利用する技術を用いた製品です。近年では、この技術を用いることによる航空機や社会インフラのヘルスモニタリングが注目されています。さらに、マルチコアファイバの技術を組み合わせることで、生体内や水中のような特殊環境でのナビゲーション、ウェアラブル機器や複合材料の形状センシングへの適用が可能となります。当社では、通信用光ファイバおよび光部品で培った技術を応用し、ねじれを有するマルチコア光ファイバと、長尺ファイバブラッググレーティング（FBG）を開発しました。このような光ファイバを用いて曲げを検出することで、3次元形状センシングが可能になります。今後も、より高性能な光ファイバセンサの実現と、幅広い分野への適用を目指し、研究開発を進めてまいります。
動画配信やVR/ARを活用した各種アプリケーションを高品質に提供するため、第５世代移動通信システム（5G）の導入が進んでいます。5Gはモバイルネットワークを一層高速・大容量化するほか、高信頼・超低遅延通信や多数同時接続を可能にします。これらの特徴により、日常生活における利便性の向上はもちろんのこと、産業や社会の効率化など、新たな付加価値を創出するインフラとなっています。 高速・大容量化や低遅延通信を実現する技術として、5Gでは新たにミリ波（概ね30GHz以上の電波）が導入されました。ミリ波は極めて広い帯域幅を有し、画期的な高速通信等を実現できますが、従来一般に用いられているマイクロ波（数GHz以下）に比較して、様々な要因によって減衰、劣化しやすいため、通信機器に使用する各種デバイスの材料や設計・製造には、これまでとは全く異なる発想と、高度な技術が必要です。当社は、ミリ波帯通信デバイスの高性能化、低コスト化に向けた研究開発を進めています。60GHz帯でフェーズド・アレイ・アンテナと信号処理部を統合したフェーズド・アレイ型ミリ波無線通信モジュールを開発し、世界トップクラスの通信スピード（>1Gbps）と長距離伝送（>500m）を同時に実現（当社実験環境における実力値の例であり、周囲の環境により異なります）したほか、28GHz帯でも高周波（RF）ICや、RF-ICを搭載するフェーズド・アレイ・アンテナ・モジュールFutureAccess™を開発し、5G基地局への適用を目指しています。またバンドパスフィルタなど、ミリ波帯の低損失・高機能デバイスの開発も進めており、新世代のミリ波通信デバイスをトータルにサポートします。
60GHz帯フェーズド・アレイ型ミリ波無線通信モジュール
28GHz帯フェーズド・アレイ・アンテナ・モジュールFutureAccess™
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