マルチコアファイバー — NEC/NTT が拓くペタビット時代

海底ケーブルの伝送容量は過去 20 年で 1,000 倍以上に増加しましたが、シングルコアファイバーの物理的な容量限界（シャノン限界）が近づいています。この壁を突破する鍵が、マルチコアファイバー（MCF）技術です。

シングルコアの限界

現在の海底ケーブルは、1 本のガラスファイバーに 1 つのコア（導波路）を持つシングルコアファイバーを使用しています。波長多重（WDM）技術の進化により容量は飛躍的に増えましたが、1 コアあたり約 100Tbps が理論上の上限とされています。

マルチコアファイバーとは

MCF は 1 本のファイバー内に複数のコアを持つ構造です。4 コア MCF なら容量は約 4 倍、12 コアなら約 12 倍に拡大できる可能性があります。各コアは独立した光信号を伝送し、空間多重（SDM: Space Division Multiplexing）と呼ばれる技術カテゴリに属します。

NEC と NTT の実証成果

NEC と NTT は共同で、4 コア MCF を使った海底ケーブルの長距離伝送実験に成功しています。7,280km の伝送距離で 1 ファイバーあたり 319Tbps を達成し、従来のシングルコアの数倍の容量を実証しました。この技術は Taihei 等の次世代ケーブルへの適用が検討されています。

ペタビット時代への道

MCF と最新の WDM 技術を組み合わせることで、1 本の海底ケーブルで 1 ペタビット（1,000Tbps）を超える伝送が現実味を帯びています。AI データセンター間の膨大なデータ転送需要に応えるため、2030 年代にはペタビット級ケーブルが実用化される見通しです。

課題

MCF の実用化にはいくつかの課題が残ります。コア間のクロストーク（信号干渉）の抑制、既存の中継器との互換性、製造コストの低減などです。しかし NEC と NTT の研究開発は着実に進んでおり、日本がこの分野で世界をリードしています。