光学トランシーバにおけるレーザーの種類：包括的なガイド

光トランシーバーは、現代の光ファイバー通信システムにおいて不可欠なコンポーネントであり、電気信号と光信号の間の橋渡し役を果たします。これらのデバイスの中心には、 レーザーダイオード, があり、その性能、効率、および応用先への適合性を決定します。本稿では、光モジュールで使用されるレーザーの種類、動作原理、分類、および主要な違いについて解説するとともに、 LINK-PP がこれらの技術をいかに活用しているかを紹介します。.

Laser Types in Optical Transceivers: A Comprehensive Guide

光トランシーバーにおけるレーザーダイオードとは？

レーザーダイオードは、電気信号をコヒーレントな光パルスに変換し、光ファイバーケーブル上で伝送するための半導体デバイスです。LED（発光ダイオード）とは異なり、レーザーダイオードは焦点が合った高強度の光を特定の波長で生成し、長距離にわたる高速データ伝送を可能にします。この技術は、 光トランシーバーモジュールです。, の基盤であり、データセンター、通信ネットワーク、および企業向けインフラストラクチャーに展開されています。.

レーザーダイオードの動作原理は？

レーザーダイオードは、 刺激放出. を通じて動作します。電流が半導体材料を通過すると、電子が正孔と再結合してフォトンを放出します。これらのフォトンは、ダイオードの共振器内にある鏡面の間で反射され、コヒーレントな光ビームへと増幅されます。この光の波長—一般的には850nm、1310nm、または1550nm—は、ダイオードの材料および構造によって決まります。.

光モジュールにおけるレーザーダイオードの分類

光トランシーバーでは、主に4種類のレーザーが使用されており、それぞれ特定の用途に最適化されています：

a. VCSEL（垂直共振器表面放出型レーザー）

波長：850nm（マルチモードファイバー）。.
アプリケーション：短距離・高速リンク（例：データセンター内接続）。.
利点：低消費電力、コスト効率に優れる。.
例: LINK-PP社の100G QSFP28 SR4トランシーバー LQ-M85100-SR4C はクラウドインフラストラクチャー向けに使用されます。.

b. FP（ファブリ・ペロー）レーザー

波長：1310nmまたは1550nm（シングルモードファイバー）。.
アプリケーション：中距離通信（最大20km）。.
欠点：スペクトル幅が広いため、より高速なアプリケーションには制限があります。.

c. DFB（分布フィードバック）レーザー

波長：1310nmまたは1550nm（シングルモード）。.
アプリケーション：長距離伝送ネットワーク（40km以上）、10G～100G+システム。.
利点：狭いライン幅、優れた波長安定性。.
ブランド特集: LINK-PP 同社は、通信ネットワーク向け400G ZR+コヒーレントモジュールにDFBレーザーを採用しています。.

d. EML（電吸収変調型レーザー）

波長：1550nm（Cバンド）。.
アプリケーション：高速・長距離DCI（データセンター間接続）。.

主要な違いと選定基準

パラメータ	DFB vs. FP vs. VCSEL：主な違い	特徴／レーザー種	VCSEL	EML
波長	1310 nm、1550 nm	1310 nm、Cバンド	850 nm、940 nm	Cバンド、Lバンド
伝送距離	≤20 km	≤80 km	≤300 m（MMF）	≤120 km
データセンター、WDM、通信網	低い	中程度	低い	高い
最適な用途	LAN、PON	メトロネットワーク	データセンター	長距離DWDM

LINK-PP これらの要素に基づいて光トランシーバーソリューションをカスタマイズします。例えば、同社の 400G ZR+コヒーレントモジュール は、ハイパースケールデータセンター間接続向けにEMLを統合しており、一方で VCSELベースのトランシーバー は高密度サーバーラック向けに使用されます。.