近年のインターネットおよびデータセンタインターコネクションの活用増大に後押しされ、光通信システムおよび関連部品の需要は飛躍的に増加しています。新技術・新製品が多種多様化する中、相互接続や品質保証が今後ますます重要となります。光通信システムおよび関連部品の相互接続性や品質保証の国際標準に関してはITU-T(International Telecommunication Union)、IEC（International Electrotechnical Commission）、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)などで活発に議論されていますが、ここでは、主に性能規格や試験方法を取り扱うIECにおける光サブシステム・光能動部品技術の標準化動向を概説します。
IECは1906年に設立された、電気および電子技術に関するすべての技術分野における国際標準を作成する組織です。国際規格の作成や安全性・品質保証のための規格適合認証を提供しています。IECは標準化活動の管理、指揮を行うSMB（Standardization Management Board）、SMBにより技術分野毎に承認され国際標準の制定・改訂を議論するTC（Technical Committee）、個別技術分野の議論を行うSC（Sub Committee）、さらに規格文書の個別議論を行うWG（Working Group）、という階層構造で標準化を行っています（1）。2021年12月現在、110のTCと102のSCが組織されています。TC86はファイバオプティクスを担当し、図1に示すように光ファイバ・ケーブルを主管とするSC86A、接続部品・受動部品を主管とするSC86B、光サブシステム・能動部品を主管とするSC86Cという3つのSCから成り、各分野において、用語、特性、試験法、校正および測定方法、機能的インタフェース、光学的・環境的・機械的要件にわたる国際標準の作成、改定を行っています。TC86の組織構成を図2に示します。3つのSCの配下に12のWGが組織されています。ここではSC86Cで議論されている光サブシステム・能動部品の最近の標準化動向を説明します。

SC86Cは、光サブシステムや能動部品の性能規格や試験方法に関する標準化を担っています。ここではWGごとに特徴的なトピックとその議論状況を紹介します。
WG1は、光通信システム（光システム）およびサブシステム（光サブシステム）の物理層に関する標準を扱っており、光システムの試験方法、光システムの設計ガイドラインの規格化を進めています。光サブシステムに関してはこれまで、シングルモードファイバ、マルチモードファイバのケーブルを用いた既設伝送路、多心コネクタであるMPO（Multi-fiber Push-On）を有する既設ケーブルの損失測定法（IEC61280-4シリーズ）などの標準制定を進めてきました。また、日本提案をはじめとした信号品質の測定法（IEC61280-2シリーズ）に関しても標準を制定しています。最近では、PON（Passive Optical Network）システムにおける損失とリターンロスの測定法が活発に議論されています。PONのシステム構成と損失とリターンロスの測定法を図3に示します。測定法としては大きく光源とパワーメータを用いる方法、OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）を用いる方法があり、前者は光源の指定、後者は上り方向・下り方向、インサービス測定を許容するか、という観点で複数の測定法が提案されました。ネットワークサービスの信頼性の観点から、①光源とパワーメータを用いる測定法を標準測定法とする、②OTDRを用いる測定法は代替測定法とする、③インサービス測定は標準外として参考方法とする、など、実運用を考慮した日本意見を発出し、議論を先導しています。さらに、デジタルコヒーレント伝送システムにおけるベクトル変調光信号のEVM（Error　Vector Magnitude）測定法の標準、デジタルコヒーレント送受信機のデザインガイドなど、デジタルコヒーレント伝送システムを意識した標準やデザインガイドが提案されており、関連SCおよびITU-Tと連携しつつ議論を進めています。
ファイバオプティクスは光通信システムだけでなく、非通信領域であるセンシングなどでも活用されています。WG2では、光製品を用いたセンシング方法の国際標準の議論を行っています。これまで、FBG（Fiber Bragg Grating）を用いた歪分布センサ（IEC61757-1シリーズ）、温度センサ（IEC61757-2シリーズ）、分布音響センサ（IEC61757-3シリーズ）などの標準が議論されており、日本も積極的に意見を発出して議論を先導しています。最近では、日本から偏波を利用した電流センサの標準を提案し、当分野の標準拡大に向け活動を促進しています。
WG3では、光増幅器・ダイナミックモジュールの製品規格と試験方法に関する標準化を行っています。近年は、光アンプおよびダイナミックモジュールの特性パラメータの定義、測定法、信頼性、安全性の規格、光増幅器性能標準テンプレート、デザインガイドなど、多岐にわたる標準を議論しています。最近は、空間多重光伝送向けの空間分割多重光増幅器に関するデザインガイドを日本から提案しています。空間分割多重光増幅器の構成例を図4に示します。図4（a）には空間多重にマルチコアファイバを用いる場合のEDFA（Erbium-Doped Fiber Amplifier）の構成例を、図4（b）には空間多重に数モードファイバを用いる場合のEDFAの構成例を示します。これらにとどまらず、励起効率を高めるため、マルチコアEDFAにおいては各コアを個別に励起するコア励起、全コアを一括に励起するクラッド励起とそれらの併用、数モードEDFAにおいてはモードごとに励起する方法など、多様な構成が議論されています。空間多重光伝送技術は日本が先導する分野の1つであり、今後もキー技術の標準化提案を積極的に提案していきます。
WG4では光能動部品・デバイスの製品規格と試験方法に関する標準化を担当しています。光トランシーバの技術進展と需要増大に伴い、近年はPIC（Photonic Integrated Circuit）を用いた光能動部品の標準化が活発化しており、関連団体であるIEEE等と連携しながら、新たな国際標準の制定を進めています。PICの構成例を図5に示します。光学部品と電気部品が1つの基盤上に集積されるため、高密度に複数機能が実装できるとともに、小型化および省電力化が可能となります。PICの相互接続性や品質を担保するためにはサイズの規定や、電気・光インタフェースの入出力ポートの配列などを標準化する必要があり、パッケージおよびインタフェース標準（IEC62148シリーズ）、光能動部品の性能標準（IEC62149シリーズ）に関して議論を行っています。本WGにおける日本のアクティビティは高く、これまで光トランシーバのインタフェース標準、性能標準をはじめ多くの標準を提案してきました。最近では、50/100Gbit/sの高速レートに対応するインタフェース標準を提案し、関連標準の拡大に向け寄与しています。

ここでは、IEC TC86 SC86Cにおける光サブシステム・能動部品に関する標準化動向と今後の方向性を紹介しました。最近は、インターネットやデータセンタインターコネクションにとどまらず、新たなアプリケーションとして車載光イーサネットなどの市場を見越した標準化議論も立上がりつつあります。また、将来技術としてさらなる大容量化を可能とする空間分割多重技術に関する議論も活発に行われています。日本の科学技術の強みを活かしつつ、ITU-TやIEEE等、他の標準化団体とも連携しながら引き続き議論を進めていきます。

■参考文献
（1) https://www.iec.ch/management-structure