大手企業の検証、資本の活性化、AIの計算能力が空芯光ファイバーを牽引

蘇州工業園区の工場内に、建設費用が千万を超える光ファイバー引き伸ばし塔が四階の床を貫いています。塔の頂上には数十キログラムのプリフォーム棒が置かれ、塔の底からは直径わずか1ミリ未満の光ファイバーが出力されています。

この二つの間の距離は、光ファイバーが実験室から産業化へと進むために越えなければならない工程的な段階です。

毎日、国順レーザーの空芯光ファイバー技術責任者は防塵服を着て四階の階段を行き来し、引き伸ばし工程の各種技術パラメータを何度も校正しています。これらの微細な変化は、最終的に引き伸ばされた光ファイバーがさまざまな用途の要求を満たせるかどうかを直接左右します。

国順レーザーの空芯光ファイバー技術責任者は、修士・博士課程の間、イギリス南アンプトン大学の光電子技術研究センター(ORC)で特殊光ファイバーの研究に従事しました。同センターは空芯光ファイバー技術の重要な発祥地の一つとされており、その指導教官であるデイビッド・リチャードソン教授が創設した空芯光ファイバー企業Lumenisityは、2022年にマイクロソフトに買収されました。

昨年9月、Lumenisityチームは最新の技術革新を発表し、新型空芯光ファイバーの信号減衰レベルが史上最低を記録したと宣言しました。この技術革新とAI計算能力センターの需要爆発により、空芯光ファイバー技術は再び産業界と資本の注目を集めるホットな話題となっています。

次世代光ファイバー技術に特化したスタートアップ企業として、国順レーザーもこの光ファイバー競争の高まりを実感しています。

創業者兼CEOの夏楠博士は、「科創板日報」の現地調査時に、2021年末に帰国して起業した当初、産業界も資本界も空芯光ファイバーの認知度はまだ低く、市場の需要も本格的に動き出していなかったと述べました。

転機は2025年下半期に訪れます。マイクロソフトやNVIDIAなどの国際大手が試験導入から本格的な規模展開へと進むにつれ、業界の期待は急速に高まり、一次市場の資金も潜在的なターゲットを積極的に探し始めました。

これにより、国順レーザーの資金調達シェアは一気に注目を集めるようになりました。最近、新たな資金調達ラウンドが完了し、汇川産投、安芯投資、上電科基金などが出資者リストに名を連ねています。一方、参加できなかった機関も次の投資機会を事前に確保し始めています。

「再び脚光を浴びる光ファイバー」

インターネットの初期骨幹網の構築から5G時代のデータトラフィック爆発、そして近年のデータセンター間の高速接続需要の急増まで、光ファイバーは通信インフラの中で最も重要な伝送媒体の一つです。

ネットワーク容量の向上に伴い、光ファイバーの材料、構造、製造技術は絶えず進化しています。インターネット初期段階では、長距離伝送能力が最重要視され、低損失の石英ガラスを基盤としたシングルモード光ファイバーが主流でした。モバイルインターネット時代に入り、ネットワークトラフィックが急増すると、多芯化や高性能化が進み、大量データの伝送を支えています。

クラウドコンピューティングとAI計算インフラの急速拡大により、光通信ネットワークは新たな課題に直面しています。それは遅延と帯域幅です。超大規模データセンターの接続シナリオでは、従来の光ファイバーにおける光信号の伝播速度や色散、非線形効果が潜在的な制約となりつつあります。

こうした背景の中、空芯光ファイバーは産業界の視野に入り、次世代光通信の重要な候補技術の一つと考えられています。従来の光ファイバーが石英ガラスを用いて光信号を伝送するのに対し、空芯光ファイバーは特殊な微細構造設計により光信号を空気中で伝播させることができ、理論的には伝送遅延の低減や色散・非線形効果の軽減が期待されています。

過去一年余りの間に、空芯光ファイバーの開発は一連の象徴的な進展を見せ始めています。

2025年、マイクロソフトと南アンプトン大学の研究チームは「Nature Photonics」において、新型空芯光ファイバーの構造を発表し、減衰係数は0.091 dB/kmに達し、従来の石英光ファイバーの約0.14 dB/kmを初めて下回る性能を実現しました。

その後、マイクロソフトは複数のAzureデータセンター地域に空芯光ファイバーのリンクを展開し、実際の顧客トラフィックを運用していることも明らかにしました。これにより、空芯光ファイバーは実ネットワーク環境での工程検証段階に入りました。

今年初め、アマゾン・クラウドも、約1年の技術検証を経て、同社の10のコアデータセンターに空芯光ファイバーの接続を展開したと発表しました。主要企業の推進により、空芯光ファイバーは試験段階からより大規模な実用化へと進展しています。

光通信の研究開発関係者は、「科創板日報」の記者に対し、現在、空芯光ファイバーは重要な性能指標で突破を見せているものの、その商業化の道筋は単なる性能の置き換えではないと述べました。「空芯光ファイバーを既存のネットワークシステムに組み込むには、システム全体の適合と再構築が必要であり、単一のデバイスのアップグレードだけでは済まない」とのことです。

良品率と安定性が規模展開の壁

世界的に見て、空芯光ファイバーの工程化に向けた探索は加速しています。

海外では、マイクロソフトは2026年末までにAzureのグローバルネットワークに1万5000キロの空芯光ファイバーを展開予定です。同時に、グーグルなどのシリコンバレー大手も関連技術のテストを開始しています。

国内では、中国移動、中国電信、中国聯通の三大通信事業者が昨年、それぞれのグローバル最長の商用空芯光ファイバー回線を展開しました。中国電信の粤港低遅延空芯ケーブル伝送システムは、空芯光ファイバーの長さが100キロに達し、現時点で世界最長の商用空芯光ケーブルとなっています。

しかし、大規模な実用化に向けては、空芯光ファイバーは依然として多くの工程的課題に直面しています。

夏楠は、「現在、空芯光ファイバーの産業化を妨げる最大の要因は、『作れるかどうか』だけでなく、『高良率・低コストで製造できるかどうか』にある」と指摘します。また、長距離展開に伴う工程的問題も、空芯光ファイバーが大規模通信ネットワークに入るかどうかの重要な変数と見なされています。

彼はさらに、「従来の光ファイバーと比べて、空芯光ファイバーの内部構造はより複雑です。微細構造設計により空気通路を形成し、光信号を主に空気中で伝播させるため、製造工程にはより高い要求が課されます。実際の生産過程で微細構造に微小な偏差が生じると、減衰性能が著しく悪化する可能性があります」と述べました。

したがって、商業化に本当に成功できる企業の核心は、良品率を向上させる能力にあります。「製造良品率が低いと、製品コストは著しく上昇します。こうしたコストを負担できるのは、頭部の計算能力センターだけであり、空芯光ファイバーはより大規模な通信ネットワークに入りにくくなる」とも語っています。

この産業段階において、国順レーザーの商業化推進戦略は、空芯光ファイバーの展開を短距離から長距離へと段階的に拡大していくことです。

夏楠は、「通信ネットワークは最も可能性のある応用シナリオと見られる一方、短期的には、長さの要求が比較的低く、性能を重視するニッチな分野に集中するのが現実的だ」と指摘します。

この過程で、微細構造光ファイバーの製造経験を持つ企業は、関連用途に早期に参入しやすいと考えられます。国順レーザーは空芯光ファイバー以外にも、微細構造光ファイバーの製造能力を蓄積しており、産業用高出力超高速レーザーの場面で実用化を実現しています。

通信ネットワークの数百メートルから千メートル単位の光ファイバーに比べ、これらの用途では必要な長さは数メートル程度であり、均一性や良品率の要求は比較的低いものの、安定性や出力耐性にはより高い要求があります。

“レーザーメーカーは成熟した巨大な市場であり、従来の光ファイバーにはエネルギー面で明らかな課題があります”と夏楠は述べ、「このシナリオに向けて、当社はナノ秒紫外線、高出力緑色光ピコ秒、狭パルス幅フェムト秒レーザー光源などの製品を展開しています。半導体、新エネルギー、太陽光、3Dプリンティングなど多くの業界に向けてです。今後は高精度センサーやデータセンター内のスイッチ間接続など中距離用途にも進出する予定です」と語っています。

業界の見解では、空芯光ファイバーの産業化は、従来の光ファイバーを短期間で置き換えることはなく、むしろ用途シナリオに沿って徐々に浸透していくと考えられています。

多くの投資家も同様の見解を持っています。

光通信分野に関心を持つ投資関係者は、「科創板日報」の記者に対し、今注目すべきは、この技術が短期的にどれだけの収益をもたらすかではなく、データセンター間の接続などのシナリオでどれだけのポジションを見つけられるかだと述べました。「遅延とエネルギー効率において数量的な優位性を持てば、ネットワークの階層構造に変化をもたらす可能性があります。一方、コストや工程の課題が解決しなければ、ニッチな市場にとどまり、広く普及しにくいでしょう。」

産業用超高速レーザーから高精度センサー、データセンター内の相互接続まで、空芯光ファイバーの応用はさまざまなシナリオで段階的に展開しています。この過程で、良品率とコスト管理能力こそが、大規模展開を実現できるかどうかの決定的な要素です。

この技術競争の中、実験室から大規模産業化へと進む距離は、あの四階を貫く引き伸ばし塔のように見えます。遠くはないように見えますが、実際には何度も微調整を重ねて越える必要があるのです。

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