Ceyear 3674 series VNA (2port, 4port)

光トランシーバ（Optical Transceiver）は、電気信号と光信号を相互に変換する装置であり、光ファイバ通信システムの中核を担う重要な部品です。データセンター、通信事業者ネットワーク、および企業ネットワークなどで、高速かつ長距離のデータ伝送を可能にします。

1. 基本原理と構成要素

光トランシーバの主な役割は、「送信」と「受信」の2つの機能をコンパクトなモジュール内に統合することです。

2. 光トランシーバの種類とフォームファクタ

光トランシーバは、速度やサイズ、対応する通信距離によって様々な規格（フォームファクタ）が定められています。これらの規格は、活線挿抜（Hot-pluggable）が可能であり、ネットワーク機器のフロントパネルに装着して使用されます。

3. 高速化を支える主要技術

データ通信速度が 400 Gbps、800 Gbps、1.6 Tbps へと進化するにつれて、光トランシーバの高速化技術も進化しています。

A. PAM4 変調 (Pulse Amplitude Modulation 4-level)

• 概要: 従来の NRZ (Non-Return to Zero, 2値) 変調が1シンボルで1ビットを伝送するのに対し、PAM4 は4つの振幅レベルを使用して1シンボルで2ビットのデータを伝送します。

• 効果: 信号のシンボルレート（変調速度）を上げることなく、データ伝送速度を2倍にすることができ、高速化の主要な手段となっています。

B. DSP (Digital Signal Processor)

• 概要: 超高速伝送では、信号の歪みやノイズが大きくなります。$\text{DSP}$ はモジュール内部に搭載され、受信したアナログ信号をデジタル処理することで、歪みを補償し、信号品質を回復させます。

• 課題: $\text{DSP}$ は非常に高性能である反面、消費電力が大きいため、次世代の省電力ソリューション（LPO、CPOなど）では、その搭載が省略または簡略化されつつあります。

C. EML / VCSEL /TFLN

• 光源技術:

  • VCSEL（垂直共振器面発光レーザー）：短距離・低コスト向け。

  • EML（電界吸収型変調レーザー）：中・長距離向け。高速化が進み、100 Gbaud の実現が目指されています。

  • TFLN（薄膜ニオブ酸リチウム）：究極の広帯域・低消費電力を実現する次世代変調技術。

4. 主な応用分野

光トランシーバは、大容量データ通信が必要なあらゆる場所で不可欠です。

1. データセンター (DC): サーバー、ストレージ、スイッチング機器間の接続。ラック内（短距離）、データセンター内（中距離）、データセンター間（長距離 DCI）のすべての階層で利用されます。

2. 電気通信ネットワーク: 5G/6G 基地局のフロントホール/バックホール、メトロ（都市圏）およびバックボーン（基幹）ネットワークでの大容量伝送。

3. 高性能コンピューティング (HPC) / AI: 大量の GPU や演算ノードを接続し、超高速かつ低遅延のクラスタリングを可能にします。