AIコンピューティングパワーが光通信の全リンク継続的進化を推進
AI大規模モデルトレーニング、インテリジェントコンピューティングセンタクラスター相互接続、クラウドビジネス拡張は、光通信産業の発展ロジックを再構築しています。過去、光通信の成長は主に5Gや光ファイバーホームなどの広域通信建設から来ていましたが、現在の業界景気の核心的駆動力は、AIコンピューティングクラスター内部の膨大で低遅延のデータ交換です。高速光モジュール、集積光チップから新世代特殊光ファイバーまで、産業チェーン全体の技術ルートが急速に反復進化し、光電相互接続はコンピューティングインフラに不可欠な基盤動脈となっています。
一、高速光モジュール：800Gの本格展開、1.6Tが商用導入期に突入
光モジュールは電気信号と光信号の相互変換を担当し、GPUとスイッチ間のデータ伝送の中核デバイスです。2026年、800G光モジュールは依然として市場の主力納入製品であり、国内外の大規模AIデータセンターで批量展開されています。1.6T光モジュールは主要顧客の検証を完了し、小批量供給段階に入りましたが、大規模放量は下流スイッチやサーバーハードウェアの互換性に制約されており、業界は一般的に本格放量が今後1〜2年で徐々に展開されると予測しています。
レートアップグレードと同時に、業界は次世代相互接続アーキテクチャを模索しています：LPOリニアドライブ、NPOニアパッケージオプティクス、CPOコアパッケージオプティクス。
- NPO(ニアパッケージオプティクス)：光エンジンをスイッチングチップの近くに配置し、高速電気リンクを短縮し、低消費電力と高密度を両立しながら、モジュールの交換・保守特性を維持します。産業はこれを最も実現確実性の高い次世代ソリューションと考えています。
- CPO(コアパッケージオプティクス)：光エンジンとスイッチングチップを同一基板にパッケージ化し、理論上最適な消費電力を実現しますが、放熱、現場保守、サプライチェーン互換などのエンジニアリング課題に直面しており、大規模商用サイクルは長く、現在はサンプル研究開発と検証が中心です。
変調フォーマット面では、現在高速モジュールの主流はPAM4を採用しており、より高帯域幅のシナリオでは、PAM6、PAM8などの高次変調技術が実験室とサンプル段階で評価されています。
二、光チップと光電集積：シリコンフォトニクス、薄膜ニオブ酸リチウムが国産化を推進
光チップは光モジュールの中核であり、過去に国内産業チェーンが比較的薄弱だった部分です。現在、三大材料ルートが並行して発展しています：
- シリコンフォトニクス(SiPh)：成熟したCMOS半導体プロセスを再利用し、大量生産とコスト削減に適しており、800G、1.6T高速モジュールの主流ソリューションです。シリコン材料自体は発光できないため、リン化インジウムレーザーを光源として組み合わせる必要があり、主に信号変調と光路処理を担当し、AIデータセンター短距離相互接続シナリオでの浸透率が継続的に高まっています。
- リン化インジウム(InP)：従来のアクティブ光チップソリューションで、レーザーと検出器を直接製造でき、長距離コヒーレント伝送シナリオで明確な優位性があり、バックボーンネットワークや都市間ネットワークの高速伝送に広く使用されています。
- 薄膜ニオブ酸リチウム(LNOI)：新世代変調チップ材料で、高帯域幅、低損失、低消費電力の特徴を持ち、将来の3.2T以上の超高速モジュールに適しており、現在は産業化検証段階にあります。
国内のAccelink、Shijia Photons、HGTECHなどのメーカーは、高速光チップの自主研究開発を継続的に推進し、ハイエンドデバイスの自給率を向上させ、海外サプライチェーンへの依存を低減しています。
三、光ファイバー技術革新：空洞コアファイバー、マルチコアファイバーが次世代コンピューティングネットワークに対応
通常の石英ソリッドコアファイバーは数十年にわたりグローバル通信ネットワークを支えてきましたが、AIコンピューティングセンターの超高速・低遅延ニーズに対応し、新型特殊光ファイバーがフロンティア研究開発のホットトピックとなっています。
空洞コアファイバー：信号はガラス媒体内ではなく、ファイバー内部の空洞気孔を伝送され、非線形効果が大幅に低減され、伝送遅延が小さくなります。2026年、国内企業は複数のマイルストーン成果を達成しました：長飛は反共振空洞コアファイバーで0.032dB/kmの超低損失を実現し、烽火通信は単一ドラム110キロメートルの空洞コアファイバー連続引き伸ばしを完了しました。現在、空洞コアファイバーはインテリジェントコンピューティング相互接続や都市間ネットワークパイロットプロジェクトで既に展開されており、将来的には超大型コンピューティングクラスター内部の長距離相互接続シナリオでの使用が期待されていますが、コストが高く、短期的には通常のシングルモードファイバーを全面的に代替することはありません。
さらに、マルチコアファイバーや少数モードファイバーは空間多重技術を利用し、1本のファイバー内部で複数チャネルの並列信号伝送を実現し、データセンターの大量ファイバー配線輻輳の課題を解決します。主要モジュールメーカーとファイバーメーカーは、高密度コンピューティングクラスター配線シナリオ向けの関連業界標準を共同で策定しています。
四、その他のフロンティア方向：全光交換、コヒーレント通信、6G事前研究
- 全光回路スイッチ(OCS)：データセンター内部で光層直接交換を採用し、複数の光電変換を省略して遅延と消費電力を低減します。現在は大規模インテリジェントコンピューティングセンターの試験展開に主に使用されています。
- 長距離コヒーレント伝送：バックボーンネットワークや地域間データセンター相互接続は、400G/800Gコヒーレント光モジュールのアップグレードを継続し、単一ファイバーの伝送容量を向上させています。
- 6G対応光電デバイス：テラヘルツ通信、衛星間レーザー通信などの技術が実験検証を継続しており、中長期的なフロンティアレイアウトに属し、商用化までは長い期間が残っています。
五、産業の現実的課題
技術の急速な反復進化と同時に、産業チェーンには依然として多くのエンジニアリング課題が存在します：
- 高速光チップの生産能力が逼迫しており、上流核心物資の供給制約がハイエンドモジュールの能力展開を制約しています。
- 帯域幅が高いほど、PCB、パッケージ、放熱、テスト機器への要求が指数関数的に上昇します。
- CPOや空洞コアファイバーなどの新技術は、性能、信頼性、コストを両立する必要があり、商用展開サイクルはサンプル研究開発サイクルよりもはるかに長くなります。
結び
現在、光通信業界は「通信インフラ配套」から「コンピューティングインフラ核心コンポーネント」への転換の重要な段階にあります。短期的には、800Gの継続的放量と1.6Tの段階的導入がメインラインです。中長期的には、シリコンフォトニクス集積、NPO、空洞コアファイバーなどの技術が、AIコンピューティングネットワークの帯域幅需要増加を継続的にサポートします。国内光通信産業チェーンは高速モジュールと特殊光ファイバー分野で既にグローバル競争力を備え、グローバルデータセンタープロジェクト建設に継続的に参加しています。
