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*1：デジタルコヒーレント技術

デジタルコヒーレント技術では、無線の電波と同じように光の波の性質（位相、周波数、偏波）のさまざまな状態にデジタル信号の1と0を対応させて情報を送信します。受信側ではまず、微弱な受信光信号を局発光信号と混合して受信することにより、光の波に乗っていた情報信号をアナログ電気信号として取り出します。その後、アナログ・デジタル変換器により受信したアナログ電気信号をデジタル化し、高速なデジタル信号処理を行うことにより、受信信号に加わっていた雑音やひずみを完全に取り除き、元の情報信号を復元します。従来の強度変調方式に比べて、高感度受信やファイバ伝送中のさまざまなひずみに強い高品質な光通信を実現します。

*2：超高速デジタル信号処理

光通信では、一般に光ファイバの伝送後に受信する信号は、伝送中に雑音や波形ひずみが付加された連続的な超高速アナログ電気信号です。デジタルコヒーレント技術では、この超高速アナログ受信信号から不要な雑音や波形ひずみを取り除き、元信号を復元するために、フィルタリング等の複雑な信号処理を高速に行います。このため、まず、これらの超高速アナログ電気信号をコンピュータで処理しやすいデジタル信号に変換します。超高速アナログ信号を一定の離散的な時間間隔で読み取るサンプリング処理と、読み取った信号振幅をいくつかの離散的レベルにクラス分けする量子化処理により、受信信号の状態を完全に記述した超高速デジタル信号が生成できます。この超高速デジタル信号を用いて、受信信号に含まれる不要な雑音や波形ひずみを取り除くデジタルフィルタ等を行う専用の信号処理集積回路、あるいは信号処理のことを超高速デジタル処理回路/処理（DSP：Digital Signal Processer/Processing）と呼びます。本回路を用いることで、従来のアナログ信号処理では実現が困難であった実時間での高品質な信号再生が実現でき、遅延が少なく高品質かつ高信頼な超高速光通信を実現できます

*3：基幹光ネットワーク

ユーザに近い順番にアクセスネットワーク、メトロネットワーク、ならびにコアネットワークという階層的な構造をもち、上位

の階層に進むにつれて、より経済的、効率的に情報を転送するために多重化され、大容量の情報を束で扱うよう構成され

た光ファイバを用いた広帯域なネットワーク。

*4：位相

光は電波と同じように波としての性質をもっています。この波の振動するタイミングを位相と呼びます。波は周期的に振動していますので、位相は0 0360度までの自由度をもっています。この自由度を使って、異なる位相(たとえば0度と180度)にデジタルテータの1,0を対応させ受信側でその位相の差を検出することで従来の光のON/OFFのみを使う方式に比べて高感度受信による長距離化や、高効率な通信による大容量化が可能となります。このような通信方式を位相変調と呼び、電気通信では一般的に用いられています。

*5：偏波

光は電波と同様に、2つの独立な振動方向(X軸とY軸)があります。この独立な軸のことを偏波といい、3D映画ではよくこのような性質を使って、右目と左目に異なる情報を送って立体的映像を実現しています。従来の光通信では、受信側で2つの偏波の向きを安定に検出することが困難であったため、どちらか一方の偏波成分しか利用することができませんでした。DSPを駆使したデジタルコヒーレント技術では、受信側で2つの独立な偏波方向を安定に分けることができるため、各々の偏波に独立な情報を乗せて通信できるようになり効率な大容量伝送が実現できます。

*6：フィールド試験環境

フィールド環境とは、ネットワークサービスを提供するために用いられている商用試験装置が配置されている局舎設備や光ファイバケーブル設備のことを呼んでいます。敷設された光ファイバケーブルでは、温度や保守者の運用により偏波状態や偏波モード分散等が複雑に変化するため、実験室では再現が難しい環境変動が起こります。デジタルコヒーレント技術はこのような環境変動に適応的に対応する制御を行っているため、高い信頼性を実現するためには、このような実運用環境下での試験が必須となります。上述した実運用と同じ環境下で試験を行う環境をフィールド試験環境と呼んでいます。

*7：偏波モード分散

光ファイバは髪の毛より細い光ファイバの中心部に配置されたコアとよばれる円形の石英ガラスの部分に光を閉じ込めて長距離伝送します。コアの断面は理想的には真円形状であるため、理想的には光ファイバは、独立な2つの偏波方向によらない均一な特性を有します。しかしながら、製造時の真円形状からのばらつきや光ファイバケーブル敷設時の応力、ケーブル温度等により、2つの偏波によって伝搬速度がわずかに変化し、この伝搬時間の差が環境により速い速度で変動します。この伝搬時間のずれを偏波モード分散と呼びます。40Gbps以上の超高速光通信では、偏波モード分散により光波形ひずみが顕在化し、従来方式のON/OFF変調方式を用いた場合、伝送距離が著しく制限されます。DSPを用いたデジタルコヒーレント技術では受信側で2つの偏波を区別することができるため、偏波モード分散による波形ひずみを受信側で完全に取り除くことが可能です。