5Gモバイルフロントホール（5G-MFH: 5G Mobile Fronthaul）では、多数の張出局を少ない光ファイバで効率的に接続するために光集線装置が用いられる。5G-MFH向け光集線装置には、長距離伝送やマルチレート動作などの技術要求を安価に達成することが求められる。本稿では、10 Gbps用の光受信器を搭載したWDM光トランシーバと信号補償回路を用いて、10/25 Gbpsマルチレート動作に対応した光集線装置を原理実証したので、その内容を報告する。

高機能モバイル端末の普及や、提供されるサービスの多様化に伴う通信トラフィックの増加に対応するため、5Gへの移行が進みつつある。5Gのモバイルフロントホールには25Gbpsの光トランシーバが用いられており、伝送容量拡大のため、波長分割多重方式が広く用いられている。当社は、これまでに開発したCAN型光受信デバイスと、C-Band用端面入射型導波路アバランシェフォトダイオード （Avalanche Photodiode : APD） を組み合わせて、25Gbps DWDMトランシーバ （SFP28） に搭載可能な光受信デバイスの開発を行ったので、その結果を報告する。

IoT技術を用いた様々なアプリケーションの進展により通信量が増大し、2030年にはデータレートが10 Tb/sを超えると予想されている。一方、光通信を支えてきた単一材料光デバイスにおいては10 Tb/s級のデータ伝送に向けた広帯域化と低消費電力化の両立に限界が見え始めており、技術的なブレークスルーが求められている。高速・高効率動作に優れたIII-V族化合物半導体と素子の小型化による高密度集積が可能なシリコン（Si）フォトニクスのそれぞれの利点を組み合わせた異種材料集積光デバイスは、その有望なアプローチの一つとして期待されている。本稿では異種材料集積を利用した波長可変レーザについて報告する。

情報通信量の急増に対応するため、データセンタでは400Gbit/s光トランシーバの導入が始まっており、高性能な電界吸収型変調器集積レーザ（Electro-absorption Modulator integrated Laser: EML）が求められている。今回我々は、53GBaud-PAM4動作可能な1271/1291/1311/1331nm帯のEMLを開発し、4波長帯全てで400Gbit/s光トランシーバの要求仕様を満たすことを確認した。本稿では、今回開発したEMLの構造や諸特性について報告する。

データセンタ内の消費電力増加に対し、電気と光機能を一体集積することで消費電力を削減可能なCo-Packaged Optics（CPO）スイッチが注目を集めている。CPOスイッチには、低背・高密度・低損失・高信頼性な光接続部品が新たに必要とされる。そのため、90°に小径曲げ加工を施した光ファイバと、2次元配列の精密孔あきガラスプレートを組み合わせた、90°曲げ2次元光ファイバアレイ（2D-FBGE（FlexBeamGuidE））を開発した。2D-FBGEは、高さ5.5mmの低背性、24心／mmの高密度性、0.5dB以下の低挿入損失、20dB以上の高い偏波保持特性を示し、CPO向け光接続部品に必要な性能を有していることを確認した。

国際通信のデータトラフィック需要は年率30～40％で増加を続けており、それに追随するよう海底ケーブルの伝送容量も増加を強く要求されている。近年では、低伝送損失化など光ファイバの性能改善に加え、海底ケーブルに収納される光ファイバの多心化によって伝送容量の増加を実現している。本稿では、この多心海底ケーブルシステムに適した光ファイバについて、システムの性能やトータルコストの観点から議論する。さらに将来の技術として期待される海底細径ファイバ、海底マルチコアファイバについてもあわせて述べる。

当社のPureAdvanceは、0.17 dB/km以下の低伝送損失、および、実効断面積110～125 µm²の拡大されたコアを有し、陸上幹線光伝送システムに適したITU-T G.654.Eに準拠する光ファイバである。今回、その伝送損失の0.16 dB/km以下（典型値0.156 dB/km）への低減に成功し、商用出荷を開始した。この超低損失化により、陸上幹線光伝送路における伝送特性をさらに改善し、400 Gb/s超といった高速光伝送も可能となる。本光ファイバは、陸上幹線系通信網における大容量光通信の実現に貢献すると期待される。

データセンタなど光ファイバネットワークの拡張が世界的に進められる中、光ケーブルの柔軟かつ効率的な布設を可能とするテープ心線型マイクロダクト光ケーブルが開発され、実用化され始めている。この度、ケーブルの実装心数を96心から864心まで幅広く開発すると共に、施工時間の削減を目的として屋内外兼用の難燃外被構造も開発したので本稿にて報告する。開発したケーブル構造としては、間欠12心テープ心線を用いて一括融着接続性と自身の柔軟性を活かした高密度収納を両立させ、細径かつ軽量なケーブル構造を実現できた。また、空気圧送特性を向上させるために、低摩擦外被を採用した。これらの新開発マイクロダクト光ケーブルは、顧客のネットワーク配線方式を考慮した様々な布設環境に適用でき、従来と比較し効率的で柔軟なネットワークの構築が実現できる。

大規模データセンタの施工時間削減を目的として、超多心ケーブルの端末に予め工場で多心コネクタを取り付けた成端ケーブルを開発、販売開始した。ケーブル構造としては、細径200µm光ファイバを用いた間欠12心光ファイバテープ心線とスロット構造から構成される細径3456心光ファイバケーブルを用いた。ケーブル先端に24心MPOコネクタを取り付け、牽引保護管で保護する構造としたが、保護管に関しては牽引特性、機械強度等を加味した構造の選定を行った。開発したケーブルを用いて、実布設を模擬した牽引実験を行い、従来の非成端ケーブルと同等のダクト収納心数を達成できることを確認。本ケーブルを用いることで、従来時間を要していた多心融着作業をコネクタ接続により、接続時間を削減することができ、従来ケーブル対比で約40％のケーブル施工時間削減が見込まれる。

マルチコア光ファイバ（MCF）を用いた光通信においてはコア間のクロストーク（XT）を抑えることが信号品質を維持するために重要である。本研究では、マルチチャネルOTDRを用いることでボビン巻き状態のMCFのファイバ長手方向での曲げ半径変化によるXTの変化を測定できることを明らかにした。また、MCFを用いた双方向伝送時に考慮が必要となる後方散乱XTを、マルチチャネルOTDRを用いて測定する手法を開発し、後方散乱XTのファイバ長依存性の理論予測を検証し、ファンアウトの後方散乱XTへの影響も明らかにした。本研究成果により、マルチチャネルOTDRによるXTの長手依存測定の有用性を示すとともに、MCFにおける対向伝搬の優位性を示した。

データセンター用途を想定したマルチコアファイバ（MCF）を使った次世代伝送システムには、低挿入損失（IL）と高反射減衰量（RL）を両立するファンイン・ファンアウト（FIFO）が求められている。当社はファイババンドル（以下、バンドル）型構造を選択し、バンドルの高精度コア偏心制御と高RLが期待できるMCFとバンドルの物理接触方式によりこれらの同時実現を目指した。当FIFOはMCFとの接続時に回転調心のみ行える設計であるが、試作したFIFOの光学特性はIL0.3 dB以下、RL50 dB以上を達成した。

光通信ケーブルの低温環境における伝送ロス増大は長年の課題であるが、そのメカニズムはいまだ未知の部分が多い。我々はメカニズム解明に向けた最大の障害のひとつであった、光ケーブル実試料の低温環境における形状評価技術を開発し、分析・データ解析・CAEの三位一体の体制でこの課題に取り組んでいる。具体的には、既存の一般的なX線CT装置に対する簡便な後付け機構で低温観察を実施する独自技術、および不明瞭なCT像から正確にファイバ1本1本の形状を抽出し3次元的に定量化する独自技術を開発した。特に後者の技術は光ケーブルのみならず幅広いケーブル製品に適用可能で、ビックデータを活用したケーブル製品設計のDX推進に多方面で貢献している。本論文では多心光ケーブルの低温環境での形状評価を例に、実測とCAEの両面からケーブル評価を実施する取り組みを紹介する。

無線通信の大容量化においてミリ波GaN高電子移動度トランジスタ（HEMT）が期待されているが、ショートチャネル効果等の非線形成分が大きく、増幅器の作製に必須な大信号モデルの作成には課題があった。そこで我々は、コンパクトモデルの電流源にのみ人工ニューラルネットワーク（ANN）を適用し、ANNの過学習の問題を回避した画期的なモデルを開発した。DC特性と120GHzまでのSパラメータのデータからANNモデルを作成し、71GHzでの大信号特性を高精度に再現できることを世界で初めて実証した。

高い電力効率を持つ増幅器は、発生する熱が少なく軽微な放熱機能で動作が可能となるため、通信装置の小型化、軽量化、低コスト化に対して有効である。特にMassive Multiple Input Multiple Output（MIMO）では、多数の増幅器を使用するため、より高効率な増幅器が必要とされており、窒化ガリウム高電子移動度トランジスタ（GaN HEMT）による増幅器の普及が携帯電話基地局用途で進んでいる。一方変調波効率の向上を目的とした増幅器技術として負荷変調が注目されており、中でも、アウトフェージング増幅器は、従来のドハティ増幅器よりも、変調波効率が高効率に実現できることが知られている。今回、当社GaN HEMTを用いアウトフェージング増幅器の設計試作評価を行った。その結果、増幅器の高効率化により従来のドハティ増幅器の構成と比較し1増幅器あたり1.1W消費電力を削減でき64送信のMassive　MIMO基地局で70.4Wの消費電力を削減でき基地局の小型化に貢献できることを確認できた。

GaN HEMTを用いた衛星搭載用高出力・高効率内部整合型増幅器パワーアンプを開発した。今日の無線通信技技術は、インターネット、携帯電話のコミュニケーションに加えて、電子マネー決済にも利用されており、日常生活に欠かせないものとなっている。世界的な情報網の拡大と、自然災害の影響を受けにくい衛星通信の必要性が高まっている。 今回開発したパワーアンプは、衛星通信の主力周波数であるC帯（f＝3.7～4.2GHz）において、CW動作条件下で出力電力100W、電力付加効率60％を達成した。開発に使用したGaN HEMTは長期信頼性の実績があり、性能および信頼性の両面において、業界トップクラスの製品である。

近年AIによるヒト・モノ・コトなどの映像解析が幅広い分野で進んでいる。同時に、より広範囲に、より高精細に見たいニーズから、4Kや8Kなど、カメラ映像の高解像度化が進んでいる。それに伴い、映像データの伝送量や保存コスト、AI分析の処理負荷の増大が課題となっている。今回、データ量を大幅に削減でき、且つ圧縮伝送後のAI処理負荷を低減できるAI応用映像処理技術（AVP: AI-based Video Processing）を試作した。その有効性を検証するために行った工場実証実験では、従来圧縮技術と比較して平均ビットレートを92.2％削減できたと同時に、クラウド側AI処理負荷の低減により限られた計算リソースでより高解像度映像の解析ができ業務改善に繋がった。

㈱日新システムズは、“誰でも簡単に地域とつながることができる”をコンセプトに、在宅高齢者向け支援システム「L1m-net」を開発し、高齢者の在宅支援ソリューション展開を進めている。「L1m-net」の実証を進める中で、在宅支援に加えて孤立・孤独からコミュニケーションを生む仕組みとして、被災地、障がい者支援施設、高齢者向け賃貸住宅などの分野への展開も可能であることが分かってきた。 近年増加している局地的な豪雨による水害・土砂災害の発生により被災した地域では、長年住んでいた家を失い仮設住宅に移った高齢者が孤立し、孤独死につながる課題が生じている。本稿では、この課題に対応すべく、「L1m-net」を活用した被災地での導入事例について報告する。

複雑な組合せ最適化問題を高速に解く技術として量子コンピューティングが注目されている。当社では物流事業者に向けた業務支援ツールの一つである配送計画システムを20年前から販売しており、継続的に研究開発を行っている。配送計画システムは輸配送コストが少なく効率的な配送経路を計算する機能を有するが、この機能の実現には複雑な最適化計算が不可欠である。我々は、この最適化計算に量子コンピューティングを適用することを目指し、この実現に必要となる定式化と実装・性能評価を行っているが、実用化に向けては解の精度の検証が不可欠である。本論文では、イジングマシンと古典コンピュータを用いた結果を比較評価することで定式化の妥当性が確認できたため、その成果を報告する。

近年、省エネルギー化への注目度に更なる高まりが見られる中、電力制御に使用されるパワーデバイスの高効率化の重要性がますます高まっている。現在、パワーデバイスにはシリコン（Si）が主に用いられているが、より高効率な炭化ケイ素（SiC）の実用化が始まっている。当社では、低抵抗化に有利なV溝型のゲート構造を採用した金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）を搭載したパワーモジュールの開発を進めてきた。今回、市場に流通するシリコン搭載モジュールと形状互換であり、シリコン搭載モジュールよりも低オン抵抗で高速スイッチングが可能な1,200V-400A定格のパワーモジュールを開発した。本報告では、このモジュールの特徴や電気的特性を紹介するとともに、量産化に向けた信頼性試験の結果も報告する。

当社は、レーザービームプリンター（LBP）の重要部品であるポリイミド定着ローラを1993年から製造している。近年では、高速印刷に適用可能な高熱伝導定着ローラを開発しており、強靱なポリイミド樹脂と熱伝導性の高いカーボンナノファイバーとを複合化した複合材料を使用している。カーボンナノファイバーは熱伝導性に優れた材料である一方で、ナノマテリアルにカテゴライズされており、規制等のリスクが高まっている。今回は、このカーボンナノファイバーを代替できる材料として、同じく炭素系のフィラーである黒鉛フィラーについて適用検討を行い、新しい高熱伝導定着ローラを開発したので、その詳細について報告する。

近年のエレクトロニクス機器の小型化に伴い、フレキシブルプリント回路（FPC）に対して高密度配線化の要求が高まっている。当社と住友電工プリントサーキット㈱ではファインピッチ・高アスペクト比なめっき技術により、従来のエッチングによる回路形成プロセスでは実現できないファインピッチFPCの製法を確立した。この技術を高性能なスマートフォンカメラの手振れ補正用アクチュエーターコイルに適用し、量産化を実現している。本稿ではセミアディティブ法を用いた回路形成技術と、アクチュエーターコイルへの適用事例を報告するとともに、最新の開発状況についても紹介する。

カーボンニュートラルの実現に向け、再生可能エネルギーの主力電源化の取り組みが進められている。しかし、再生可能エネルギーの増加に伴って電力系統が混雑し、新規電源の接続が困難になるという課題が生じている。この課題に対して、系統の混雑に対応するために従来の運用方法を見直す日本版コネクト＆マネージの検討、新たな運用技術で送電容量の拡大を図るダイナミックレーティングの導入検討が行われている。これらを実現する上で、送電線の状態と鉄塔周辺の環境をリアルタイムに監視する装置が必要であり、将来再生可能エネルギーが大量導入されていく中で、このようなシステムが重要な役割を担うことになると考えられる。当社は、再生可能エネルギーの大量導入に向けた架空送電線監視システムの開発を行っており、本稿では、開発したシステムと装置の特徴について紹介する。

固体酸化物形燃料電池（SOFC）用の集電体として、富山住友電工㈱の製品である三次元網目構造を有した多孔質金属体「セルメット」の適用を目指している。中でも開発中のNiCoセルメットは、高温酸化雰囲気で導電性酸化物を形成することから空気極集電体への適用が可能であり、更に多孔体としての高いガス拡散性を発揮することから、インターコネクタに形成されるガスの流路となる溝加工をなくしても高出力が得られることを報告している。今回、そのメカニズム解明の一環として、セルメット適用による直流抵抗への影響について検討した。セルメットは柔軟性のある金属体であるため、セルの反りにも追従して変形することで、接触性が向上することを明らかにし、更にNiCoの酸化膨張によりスタック内部から圧力をかけることができ、良好な接触性が維持可能であるとの結果を得たのでその内容を記載する。

カーボンニュートラル、省資源化への要求の高まりから、自動車のエンジン、クラッチ等の主要な駆動部品に用いられるばね製品も小型・軽量化が求められており、特に要求特性とされる疲労強度に関連してばね材料の高強度化が必要となっている。従来、高疲労強度化≒高強度化（高引張強さ）という方針で材料開発が進められてきたが、あらゆる金属材料の中でも最も高い疲労強度を求められるばね材料では頭打ちになってきており、材料の使用環境などを考慮した新たなアプローチが必要となりつつある。本稿では、成分設計から製造条件確立まで新規に実施した、高強度オイルテンパー線新鋼種の性能と、その特性向上メカニズムについて報告する。

ポリエチレン（PE）は幅広く工業利用されている高分子の一つであり、電子線照射にて架橋しやすく、耐熱性の向上などが見込めるため、電子線照射による加工素材として頻繁に用いられている。本稿ではPEへの電子線架橋に影響を与える要因とその影響度合いについて紹介する。また、電子線架橋したPEの特性変化についても紹介する。