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4月号 2022 Vol. 20 No. 4

Front-line Researchers

■ 概要
年々増加するデータ通信容量に対応するため、将来的にデータ伝送容量を100倍から1000倍以上に増大させる技術が求められています。これに対応するために、世界的にマルチコア光ファイバの研究が進められている中で、現在の光ファイバの100倍以上の伝送容量と世界最高の空間利用効率を有するマルチコア光ファイバを実現し、主要国際会議においてトップスコアの評価を獲得した中島和秀上席特別研究員に研究活動の進捗と世界初に臨む研究者の姿勢について伺いました。

Rising Researchers

■ 概要
IOWN(Innovative Optical and Wireless Network)時代に向け、これまでの「与えられた伝送空間」から「つくる伝送空間」へのパラダイムシフトとなることが期待されている「インテリジェント空間形成技術」。今回は、その技術の土台となる2つの技術について、村上友規特別研究員にお話を伺いました。

Feature Articles: Software Technologies in the Data-centric Era

■ 概要
実世界のデータからさまざまな価値を生み出す「データ中心社会」の到来とともに、ビジネスの進化に伴いシステム基盤やソフトウェア開発手法への要求はより一層高まっています。本稿では、データ中心社会を支え、ビジネスの進化に対応できる、データセントリック時代の情報処理基盤の実現に向けたさまざまな技術課題と、NTT研究所の取り組みについて、NTTソフトウェアイノベーションセンタでの活動を中心に紹介します。
■ 概要
経済的発展と社会課題解決の両立が期待されるデータ駆動型社会においては、企業や組織を越えたさまざまなデータの利活用が必須です。しかし、機微なデータやアルゴリズムの取り扱いや、遍在する多種多様なデータ群からの所望のデータの発見や取得に関して多くの課題が存在し、広く実践されるに至っていません。本稿では、それら課題を解決し、組織を越えたデータ利活用を安全・便利にする次世代データハブと主要な技術を紹介します。
■ 概要
IOWN(Innovative Optical and Wireless Network)時代のスマートシティは、都市のあらゆる情報を価値化しアクセス可能とするCPS(Cyber-physical system)の上に構築されます。本稿では、都市規模のCPSを支える、高解像度・多数のカメラ映像を効率的に処理するAI(人工知能)推論基盤、および基盤上でのAI推論処理の処理量・消費エネルギーの大幅な削減を実現する「イベント駆動型推論」のコンセプトと、その要素技術である「多層推論技術」と「推論リソース共有技術」について紹介します。
■ 概要
近年、コストを抑えながらソフトウェアを早期にリリースすることへの要求が増しています。そのため、開発全体のコストに占める割合が大きく、ソフトウェアの一定の品質を確保するために必要となるソフトウェアテストは、開発におけるQCD(Quality、Cost、Delivery)の要といえます。本稿では、NTTソフトウェアイノベーションセンタ(SIC)が研究開発を行いOSS化した、テストを飛躍的に効率化する技術について紹介します。

Feature Articles: The Forefront of Nanomechanics Research

■ 概要
昨今、微細な構造の機械的な振る舞いを活用したMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)の技術が、携帯端末や車載機器などさまざまな場面で用いられています。本稿では、このMEMS技術をさらに発展させたナノメカニクス技術について、NTT研究所で行われている研究成果を中心に、その概要と今後の展望について紹介します。
■ 概要
さまざまな自然現象にみられるカオスは、不規則で複雑な振る舞いをその特徴とするため、学術的な重要性は認められつつもデバイス技術への応用はあまり進んでいませんでした。しかし、最近のセキュリティ技術やAI(人工知能)技術の進歩により、カオス信号を利用しようとする試みが具体化し始めています。本稿では、NTT研究所で最近実現することに成功した、ナノメカニカル振動子を用いた簡便で汎用性の高い新しいカオス生成手法について報告します。
■ 概要
エレクトロンやフォトンと同じように、身近に存在する音や熱にもフォノンと呼ばれる格子振動の素励起があります。信号処理デバイスや通信システムにおけるエレクトロンやフォトンの重要性とは対照的に、フォノンの制御技術は未発達だったため情報担体としての活用は極めて限定的でした。本稿では、電気機械フォノニック結晶という新しいプラットフォームを用いて、フォノンのオンチップ制御技術の向上に取り組んだこれまでの研究成果について解説します。
■ 概要
オプトメカニカル素子は発光デバイスなどの光学素子に機械的な自由度を付加した機能素子として近年注目されています。これまでオプトメカニカル素子には微細加工が容易な半導体材料が主に用いられてきましたが、NTT研究所では半導体材料よりも優れた光学特性を有する希土類元素を利用した新規オプトメカニカル素子の研究開発を進めています。本稿では、半導体材料よりも桁違いに長い発光寿命を持つ希土類エルビウム元素を用いて実現した“光のエネルギー損失が極めて少ないオプトメカニカル素子”に関する研究成果を紹介します。
■ 概要
半導体ナノワイヤは肉眼では見えないほどに細く小さな棒状の構造です。このような微細構造に光や電荷を閉じ込めることにより、光子や電子の1粒1粒を制御できる量子ナノ光・電子デバイスとしての機能が加わります。一方、半導体ナノワイヤは、それ自身が“しなり”運動する振動子としても機能します。本稿では、この機械的な機能と光・電子デバイスとしての機能を融合した新しいハイブリッド量子デバイスの創出へ向けて、NTT研究所が最近開発したナノワイヤの微小振動を高感度に検出・制御する技術を紹介します。
■ 概要
半導体ナノワイヤは次世代の電気・光デバイス用材料として注目され、近年精力的に研究が進められています。細長いナノワイヤを架橋構造にすると、それ自体の機械振動を利用した電気機械素子として機能し、高感度センサなどへの応用が期待されています。本稿では身近なインクジェット技術を用いることによって、そのような機械振動素子を手軽に効率良く、かつ資源の無駄を極力抑えて作製できることを解説します。

Regular Articles

■ 概要
半導体量子井戸の電気光学効果(EO効果)を用いた高速波長可変レーザを実現しました。本レーザは35 nm(全C帯)のカバー波長域が実現されており、実用的なカバー波長域を持つ世界初のEO効果による波長可変レーザです。EO効果ならではの低発熱・高速応答によって30 mW以下のチューニング電力とサブナノ秒の高速波長切り替え動作が達成されました。レーザ線幅は350 kHz以下であり、従来のデジタルコヒーレント伝送方式に適用可能な低雑音性も有しています。高速に波長が切り替えられたレーザ光を128 Gbit/sのコヒーレント信号の搬送波として用いることで、将来のオールフォトニクスネットワークに有用な高速光スイッチングのサブシステム動作までをも実現しました。

Global Standardization Activities

■ 概要
IEC(International Electrotechnical Commission)TC86(Technical Committee86)において、光ファイバ通信に関するさまざまな国際規格の標準化が行われています。ここでは、IEC TC86の標準化活動を概説するとともに、最近議論されている光サブシステム・能動部品に関するトピックの最新動向と今後の方向性を紹介します。

Practical Field Information about Telecommunication Technologies

■ 概要
インターネットの普及に伴い、光ファイバケーブルが全国各地で整備され、多種多様なIPサービスの提供に用いられています。光ファイバケーブルはさまざまな環境に設置されることから、意図しない曲げ等の応力、車の通過や風等に起因する振動、環境条件に起因する経年劣化等により、その伝送損失が変化することがあります。一般的に、損失の評価には、OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)を用いた測定が行われますが、取得した一心線ごとのデータを基に光ファイバケーブルの状態を評価するためには、一定の知識と経験が必要でした。そこで、NTT東日本 技術協力センタでは、OTDRで測定したデータから、簡単に光ファイバケーブルの損失の評価が可能なツールの開発に取り組んでいます。通信技術の基礎知識をテーマとするシリーズ第69弾となる本稿では、開発した「光ファイバケーブル損失評価ツール」の概要とその機能等について紹介します。

External Awards/Papers Published in Technical Journals and Conference Proceedings
外部での受賞もしくは投稿した論文の抄録

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