光モジュールとの中継用小型多心光コネクタの開発～次世代データセンターにおける高密度光接続の実現～

データセンターにおける課題と背景

データセンターの需要は、AI技術の普及やクラウドサービスの拡大に伴い、急速に高まっています。この成長により、データ通信量は2020年から2030年までの間に約7倍に増加すると予測されています。同時に、この急激なトラフィック増加は電力消費の拡大も招き、2030年にはデータセンター全体で180TWh以上の電力が必要になる見込みです（下図参照）。

こうした状況に対処するため、次世代通信技術である**Co-Packaged Optics（CPO）**の導入が注目されています。CPOは、スイッチングロジックと光I/Oを一体化することで、省エネ性能と帯域幅の向上を同時に実現します。一方で、この技術にはスイッチボックス内部のスペース効率を最大化する小型光コネクタの採用が不可欠です。従来型のMPOコネクタでは、限られた空間や厳しい温度環境に対応するには課題がありました。

当社が開発した「MTCTコネクタ」は、こうした問題を解決するための革新的なソリューションです。これにより、データセンターの運用効率を支えるだけでなく、次世代通信基盤の構築にも大きく貢献します。

MTCTコネクタの開発目標

MTCTコネクタの開発において、当社は以下の3つの主要な目標を掲げています：

1. 高密度光接続の実現
   限られたスペースで多くの光接続を可能にし、デバイスの機能を最大限引き出します。
2. 柔軟性の高い構造設計
   MTフェルールと光ファイバーを固定した後でも再組み立てが可能で、組立工程フローを柔軟に検討することができます。
3. 優れた耐環境性能
   データセンターの多心光コネクタに求められる信頼性評価試験（Telcordia GR-1435-2準拠）にも対応し、高い信頼性を提供します。

MTCTコネクタの特長

MTCTコネクタは、次世代デバイスの厳しい要件を満たすために設計されています。以下に、その特長を挙げます：

1. 小型設計と高性能の両立
   従来のMPOコネクタの半分以下の厚みを実現。また、MPO-MPO接続の構造と比べ、長さも抑えられています。これにより、スペース効率が大幅に向上しました。
2. 高温リフロー対応と再組み立て可能構造
   光ファイバーをフェルールに固定した後でも部品の分解・再組み立てが可能なため、光コネクタの組立工程フローを柔軟に考えることができます。
3. 高精度フェルール技術の採用
   通常MTフェルールの1/4サイズである「MTCOMPACT® Slim and Short」フェルールは、光ファイバー孔の軸ズレ誤差を1μm以下に抑え、接続損失を業界水準の0.7dB以下に維持します。

次世代データセンターへの貢献

MTCTコネクタは、光デバイスメーカーやAI関連メーカーが開発するCPOスイッチ設計のニーズを満たし、次のような利点を提供します：

• 設計自由度の向上：スペース効率の改善により、内部設計の柔軟性を向上。
• 製造効率の改善：再組み立て可能な設計により、組立コストを削減。
• 高信頼性の提供：長期にわたり安定した性能を発揮します。

当社は、MTCTコネクタを通じて、次世代通信基盤の構築に必要な課題解決を支援します。詳細や導入事例については、お気軽にお問い合わせください。

参照

• データセンターのトラフィック増加（2030年までの予測）
  引用元：Minkenberg, C., et al., “Co−packaged datacenter optics: Opportunities and challenges,” IET Optoelectron., 2021, 15, 77–91.
  この論文で提示されているデータセンター内の通信トラフィック増加に関する予測を参考にしています。
• データセンターの電力消費予測（2030年までの予測）
  引用元：Goldman Sachs Insights
  AIの進化によるデータセンターの電力需要増加の見通しが示されています。

技術背景：CPO導入のメリットと課題

• 引用元：COBO “Design Considerations of Optical Connectivity in a Co-Packaged or On-Board Optics Switch,” White Paper.
• CPO技術に関する具体的な背景情報が提供されています。