チップスケール周波数コムがデータの未来を支える

コロンビア工科大学の研究者らは、レーザーを「周波数コム」に変換し、複数の強力な光チャネルを同時に生成できる新しいチップを開発した。

研究者たちは特殊なロック機構を利用することで、乱雑なレーザー光をクリーンにし、小型シリコンデバイスで実験室レベルの精度を実現した。この成果により、データセンターの効率が大幅に向上し、LiDAR、センシング、量子技術の革新が促進されます。

マイクロコームが研究室レベルの精度をチップ上に実現 

研究者らは、LiDAR（光検出と測距）技術を改良するために高出力マイクロコームデバイスを開発した。

LiDARは、パルスレーザー光を用いて距離を計算し、周囲の環境の高解像度3Dモデルを作成するリモートセンシング技術です。レーダーのように動作しますが、音波ではなく光を使用します。

このシステムはレーザーパルスを発射し、その戻り時間を計って物体までの正確な距離を測定し、動きをリアルタイムで追跡します。

レーザー、スキャナー、専用GPS受信機から構成される LiDAR この機器は詳細な「ポイント クラウド」データを生成し、それを基に自動運転、環境モニタリング、測量、考古学などのアプリケーション用の 3D マップを作成します。

この技術は1960年代に発明され、当初は気象学、海洋センシング、地形図作成に応用され、その後NASAによって宇宙にも応用されました。2010年代には市販車にLiDARが搭載され始め、それ以来、自動車用LiDARは高級電気自動車で非常に人気が高まっています。

LiDARの応用範囲の拡大に伴い、研究者たちは技術の改良に絶えず取り組んでいます。レーザー技術の多くの画期的なイノベーションが高度な光学系と統合され、さらなる小型化を実現し、LiDARシステムの長期的な将来に期待が寄せられています。

コロンビア大学工学応用科学部の研究者の焦点は、コンパクトなレーザーシステムからより高いパワーとスペクトル純度を引き出し、チップスケールの周波数コム生成を可能にする方法を見つけることだった。 強化する 通信、センシング、分光法、LiDAR、その他の統合光子アプリケーション。

そこで彼らは、均一間隔の光周波数の列を生成する小型光子デバイスであるマイクロコームを作成した。 チップ上の櫛の歯のように。

これらの統合された小型周波数コムは、従来このようなアプリケーションに必要とされていた複雑なシステムのサイズを縮小する可能性があります。 このように、集積マイクロコームは、次のような要求がある多くのアプリケーションに有望です。 分光法、センシング、データ通信などの高出力、小型フットプリント、高効率を実現します。

最近、研究者たちはゲインチップ（半導体光素子）と最高級の共振器を統合することで、電気励起マイクロコムを実現した。しかし、その総合的な光出力は、実用的なソリューションに必要なレベルをはるかに下回っている。

この制限は 対処された コロンビア大学の研究者らが、高出力の電気ポンプ式カー周波数マイクロコームを実証しました。 

「乱雑な」ダイオードからクリーンなマイクロコムへ

興味深いことに、これは偶然の発見でした。 数年前、共著者のミハル・リプソンの研究室の研究者たちは、 ユージン・ヒギンズ電気工学教授および応用物理学教授、 LiDAR機能を強化するプロジェクトに取り組んでいた 彼らはいつ 信じられないことに気づいた。

彼らは、より明るい光線を生成できる高出力チップを設計していた。「チップに送る電力をどんどん大きくしていくと、いわゆる周波数コムが作られていることに気づいた」と、リプソン研究室の元ポスドク研究員で、現在はXscape Photonicsの主任エンジニアであるアンドレス・ギル＝モリーナ氏は述べた。

周波数コムとは、離散的かつ規則的に並んだスペクトル線で構成されるスペクトルです。つまり、この特殊な光には、虹のように、異なる色が規則的に並んでいるということです。

ここでは数十もの光の周波数が輝いています。しかし、これらの異なる色や周波数の間の隙間は暗いままです。 スペクトログラム上でこれらの異なる明るい周波数を見ると、スパイクのように見えます または櫛の歯なので、この名前がつきました。

異なる色の光は互いに干渉しないため、それぞれの歯は独自のチャネルとして機能し、複数のデータ ストリームを同時に送信できる素晴らしい機会を提供します。

非常に有益ではありますが、強力な周波数コムを作成するには、大きくて高価なレーザーと増幅器が必要です。 

に掲載されました Nature Photonicsの¹論文では、 同じことができる 1つのチップに。 

「私たちが開発した技術は、非常に強力なレーザーを、チップ上に数十個のクリーンで高出力なチャンネルに変換します。つまり、個々のレーザーをラック単位で設置する代わりに、コンパクトなデバイス1台で済むため、コスト削減、省スペース化、そしてより高速でエネルギー効率の高いシステムへの道が開かれるのです。」

– ギル・モリーナ

この研究は、データセンターで生じる、多くの波長を含む強力かつ効率的な光源に対する膨大な需要を満たすだけでなく、シリコンフォトニクスを進歩させるというチームの使命における画期的な出来事でもあります。

大幅に高速なデータ転送を可能にすることで知られています 従来のものより消費電力が少なく、発熱も少ない 電子回路だけでなく、シリコンフォトニクスは高速データセンター、AI、LiDAR、量子技術、IoT、5G にも応用されています。

シリコンフォトニクスは光ベースのコンポーネントを統合します 標準的なCMOS製造プロセスを用いてシリコンチップ上に光集積回路（PIC）を作製します。SOI（シリコン・オン・インシュレータ）ウェハを半導体プラットフォームとして利用し、導波路などの光を導く部品を形成することで、より高速でエネルギー効率の高い通信と、より小型でコスト効率の高いデバイスを実現します。

「この技術が重要なインフラや私たちの日常生活の中心となるにつれ、データセンターを可能な限り効率的にするためには、このような進歩が不可欠です。」

– リプソン

自己注入ロックが光を浄化し増幅する仕組み

チップに搭載できる最も強力なレーザーとは何か？この疑問が研究者たちを画期的な発見へと導きました。

コロンビア大学のチームはマルチモードレーザーダイオードを選択しました。レーザーダイオード（LD）は、特定の波長で単色の光を生成する半導体デバイスです。マルチモードレーザーダイオード、またはブロードエリアレーザー（BAL）は、より高い出力を提供するため、高い光出力が求められ、ビーム品質がそれほど重要ではない場合に最適です。

これらの装置はより広いビームを生成し、ビーム品質を低下させる。 ただし、電力密度は増加します。 マルチモードレーザーダイオードは、次のような用途で広く使用されています。 医療機器、印刷およびイメージング、レーザー切断ツールなど。 

これらのレーザーは膨大な量の光を生成しますが、そのビームは「乱雑」であるため、精密な用途に利用するのは困難です。 

マルチモードレーザーダイオードをシリコンフォトニクスチップに統合すると、光路は ちょうど幅 数マイクロメートル（μm）または数百ナノメートル（nm）, しかしながら、慎重なエンジニアリングが必要です。

この強力だが非常にノイズの多い光源を浄化するために、研究チームはロック機構を使用しました。

自己注入同期は非線形領域で使用され、高オンチップパワーコムを生成し、ポンプソースのコヒーレンスを精製した。 同時に.

注入同期は、発振器が近くの周波数で動作する 2 番目の発振器によって妨害されたときに発生する可能性がある周波数効果です。 周波数が十分に近く、結合が強い場合、2 番目の発振器は最初の発振器をキャプチャすることができ、その結果、2 番目の発振器と基本的に同じ周波数を持つことになります。

この技術は主に、高出力が求められる連続波（CW）単一周波数レーザー光源に適用される。 と組み合わせる 強度ノイズと位相ノイズが非常に低い。

シリコンフォトニクスを利用して、 レーザーの出力より安定したクリーンなビームを生成し、 と呼ばれる 高い一貫性。 光が精製されると、チップの非線形光学特性が作用し、単一の強力なビームが数十色に分割され、 均等に間隔が空いているこれは周波数コムの重要な特性です。

結果として得られるコンパクトで高効率な光源は、産業用レーザー本来のパワーと、高度な通信やセンシングに必要な安定性と精度を兼ね備えています。

低コヒーレンス光源は統合された 高出力とシリコン窒化物リング共振器を備えています。 共鳴器 デザインされた 通常の群速度分散では、光周波数が増加すると速度が減少することを意味する。. この これは、媒体内で長い光の波長が短い光の波長よりも速く伝わるときに発生し、光パルスが時間の経過とともに広がります。

研究チームが開発したマイクロコムは、オンチップ電力レベル合計で最大158mWを達成しました。一方、コムラインの固有線幅は200kHzでした。 研究者たちも 示されました 櫛目線の数が2倍以上 凌駕する 100μW そして桁違いに高い これまで報告されたどの結果よりもオンチップ電力レベルが向上しました。

研究者らは次のように述べた。

「当社の新しい電気ポンプ式マイクロコム光源は、データ通信に必要なサイズ、電力、線幅を備えており、高性能コンピューティングやスペクトルセンシングおよび時間管理アプリケーション用のユビキタスデバイスなどの他の分野に大きな影響を与える可能性があります。」 

この画期的な出来事は、 AIブーム データセンター容量に対する需要が爆発的に増加しています。 この 企業のインフラに負担がかかり、情報の高速移動に苦労しています。その結果、企業は大規模なAIモデルのトレーニングと実行に必要な膨大な計算量に対応するため、AIに特化したインフラを構築しています。 

すでに繊維 光リンクは 利用されている 高度なデータ センターではデータの転送に単一波長レーザーを使用していますが、それらでも単一波長レーザーに依存しています。

数十本の梁を持つことによって ランニング 並行して 同じ 1 つのデータ ストリームを伝送する 1 つのビームの代わりに、単一のファイバーで周波数コムを使用することで、データ センターの機能を劇的に強化できます。

まさにこの原理がWDM（波長分割多重）の背後にも存在した。 光ファイバー技術 各ストリームに固有の光波長を割り当てることで、単一の光ファイバーを介して複数のデータストリームを同時に送信し、データ容量を大幅に増加させ、 より高い帯域幅を可能にする. WDM は、1990 年代後半にインターネットを世界規模の高速ネットワークにするのに役立ちました。

現在、リプソン氏のチームは、チップ上に直接収まるほど小型の高出力多波長コムを製造している。 この成果は 導入を可能にする この能力を それらの 現代のコンピューティングシステムの一部 コンパクトで高価なもの.

このように、チップは情報の送信と処理の方法を合理化することで、データセンターの運用方法を変えることができます。、影響を与える 次世代データセンターや、効率的な光通信に依存するその他多くのデバイスの設計に活用されます。これらのチップは、高度なLiDARシステム、小型量子デバイス、極めて高精度な光時計、携帯型分光計などにも応用できる可能性があります。

「これは、実験室レベルの光源を現実世界のデバイスに導入することです。強力で効率的、そして十分に小型化できれば、ほぼどこにでも設置できるようになります。」

– ギル・モリーナ

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レーザー技術への投資

フォトニクスとレーザー技術の世界的リーダーである コヒレント社 (COHR ) 半導体レーザーダイオードおよび高性能光学部品を生産しています。

コヒレント社は、今日の高度なコンピューティングとデータ伝送の時代に不可欠なフォトニクスベースのソリューションの開発と製造を中核事業としており、光通信業界で有力な存在としての地位を確立し、強力な市場シェアを獲得しています。 

同社のセグメントには、複合半導体技術を活用してコンポーネントとサブシステムを提供するネットワーキング、炭化ケイ素 (SiC)、アンチモン化ガリウム (GaSb)、ガリウムヒ素 (GaAs)、リン化インジウム (InP)、セレン化亜鉛 (ZnSe)、硫化亜鉛 (ZnS) をベースにした光電子デバイスなどの材料、およびレーザー セグメントが、レーザーと光学製品を通じて半導体、精密製造、航空宇宙および防衛などの産業顧客にサービスを提供しています。

コヒレント社 (COHR )

Coherent 社は、革新的なフォトニクス ベースの幅広い製品群により、顧客にカスタマイズされたエンドツーエンドのソリューションを提供するとともに、AI インフラストラクチャの拡張性のニーズにも対応できます。

AI 市場への戦略的重点により、Coherent は進行中の AI の成長による潜在的主要受益者としての地位を確立しています。 この これは、高性能光学部品の需要増加に伴うものです。しかし同時に、同社はAI分野と光通信分野の両分野における競争激化という課題に直面しています。

になると コヒーレントの市場パフォーマンスは、強気の瞬間を楽しんでいる。 非常に好き 広範な株式市場。 COHRの株価は今年これまでに29.16%上昇し、本稿執筆時点では123.70ドルで取引されている。これは史上最高値（ATH）であり、同社の時価総額は19.20億ドルとなっている。

4月には、株式市場が調整局面を迎え、COHRの株価は50ドルまで下落した。、 それ以来 その後、コヒレント社の株価は約146%上昇しました。わずか2年前、COHRの株価は30ドルを下回っており、力強い回復を示していました。

これにより、同社のEPS（TTM）は-0.62、PER（TTM）は-198.72となります。

コヒレント社の財務状況については、2025年6月30日までの第4四半期の売上高が過去最高の15億3000万ドルに達したと報告しました。同期間におけるGAAPベースの粗利益率は35.7%、GAAPベースの純損失は1株当たり0.83ドルでした。一方、非GAAPベースでは粗利益率は38.1%、1株当たり純利益は1.00ドルでした。

2025年度通期の売上高も過去最高の58億1,000万ドルとなりました。GAAPベースの粗利益率は35.2%、GAAPベースの純損失は1株当たり0.52ドルでした。一方、非GAAPベースの粗利益率は37.9%、1株当たり純利益は3.53ドルでした。

CEO ジム・アンダーソン氏は次のように述べています。

2025年度は売上高23%増、非GAAPベースのEPSは191%増と、力強い業績を達成しました。AIデータセンターなどの主要な成長ドライバーへのエクスポージャーを踏まえ、当社は長期にわたり引き続き力強い売上高と利益の成長を実現できる優位な立場にあると考えています。

当四半期に同社は、高性能 AI データセンター アプリケーションを実現する 1.6T トランシーバー製品の出荷を開始しました。 新しいダイヤモンドSiC複合材料も導入されました これらのデータセンターの高度な冷却を実現します。

さらに、コヒレントは光回線スイッチ（OCS）から最初の収益を上げ、エキシマレーザープラットフォームを導入しました。 それはされています 更新しました 新興エネルギー向け超伝導テープの高温製造用 テク、融合のようなものです。 

過去数週間で、コヒレント社は、AI とクラウド向けのより効率的で高速な光トランシーバーを実現する一連のクアッドチャネル IC、既存のファイバー インフラストラクチャの容量を最大化する業界初の QSFP28 デュアル レーザー 100G ZR ソリューション、および共パッケージ化された光学系とシリコン フォトニクス アプリケーションの厳しい要件を満たす高出力 400 mW 連続波レーザーなど、いくつかの新製品をリリースしました。

最近、コヒレント社は、現代のデータセンターで急増するデータ トラフィック需要に対応する次世代の 2D VCSEL およびフォトダイオード (PD) アレイを発表しました。

数週間前、コヒレントは既存の回転信用契約の借り換えと総融資額を700億ドルに増額する修正契約を締結した。, との信用契約に基づき JPモルガン・チェース銀行 (JPM ) そして他の貸し手、改善 事業運営と成長を支える当社の流動性と財務の柔軟性。

結論

コロンビア大学は 製 エンジニアリング 達成, 表示 科学における予期せぬ瞬間がどのように さらに大きく、さらに良く 発見 機能 フィールド全体を再定義します。 単一の乱雑なビームを数十の強力で安定した光チャネルに変換することで、チームは次世代の光学システムの基礎を築きました。

LiDARの革命と量子デバイスの小型化 AI駆動型データセンターの容量増強に至るまで、この技術はフォトニクス統合における大きな飛躍を表しています。世界がより高速でエネルギー効率の高い通信システムへと進むにつれ、コンパクトなf周波数コムチップは将来のコンピューティング インフラストラクチャの基盤を形成する可能性があります。

人工知能への投資について詳しくは、ここをクリックしてください。

参考情報

1. Gil-Molina, A., Antman, Y., Westreich, O., et al. (2025). 高出力電気ポンプマイクロコーム. Nature Photonics, 19(10), 873–879. 2025年10月7日発行. https://doi.org/10.1038/s41566-025-01769-z

コロンビア工科大学の研究者らは、レーザーを「周波数コム」に変換し、複数の強力な光チャネルを同時に生成できる新しいチップを開発した。

研究者たちは特殊なロック機構を利用することで、乱雑なレーザー光をクリーンにし、小型シリコンデバイスで実験室レベルの精度を実現した。この成果により、データセンターの効率が大幅に向上し、LiDAR、センシング、量子技術の革新が促進されます。

マイクロコームが研究室レベルの精度をチップ上に実現 

研究者らは、LiDAR（光検出と測距）技術を改良するために高出力マイクロコームデバイスを開発した。

LiDARは、パルスレーザー光を用いて距離を計算し、周囲の環境の高解像度3Dモデルを作成するリモートセンシング技術です。レーダーのように動作しますが、音波ではなく光を使用します。

このシステムはレーザーパルスを発射し、その戻り時間を計って物体までの正確な距離を測定し、動きをリアルタイムで追跡します。

レーザー、スキャナー、専用GPS受信機から構成される LiDAR この機器は詳細な「ポイント クラウド」データを生成し、それを基に自動運転、環境モニタリング、測量、考古学などのアプリケーション用の 3D マップを作成します。

この技術は1960年代に発明され、当初は気象学、海洋センシング、地形図作成に応用され、その後NASAによって宇宙にも応用されました。2010年代には市販車にLiDARが搭載され始め、それ以来、自動車用LiDARは高級電気自動車で非常に人気が高まっています。

LiDARの応用範囲の拡大に伴い、研究者たちは技術の改良に絶えず取り組んでいます。レーザー技術の多くの画期的なイノベーションが高度な光学系と統合され、さらなる小型化を実現し、LiDARシステムの長期的な将来に期待が寄せられています。

コロンビア大学工学応用科学部の研究者の焦点は、コンパクトなレーザーシステムからより高いパワーとスペクトル純度を引き出し、チップスケールの周波数コム生成を可能にする方法を見つけることだった。 強化する 通信、センシング、分光法、LiDAR、その他の統合光子アプリケーション。

そこで彼らは、均一間隔の光周波数の列を生成する小型光子デバイスであるマイクロコームを作成した。 チップ上の櫛の歯のように。

これらの統合された小型周波数コムは、従来このようなアプリケーションに必要とされていた複雑なシステムのサイズを縮小する可能性があります。 このように、集積マイクロコームは、次のような要求がある多くのアプリケーションに有望です。 分光法、センシング、データ通信などの高出力、小型フットプリント、高効率を実現します。

最近、研究者たちはゲインチップ（半導体光素子）と最高級の共振器を統合することで、電気励起マイクロコムを実現した。しかし、その総合的な光出力は、実用的なソリューションに必要なレベルをはるかに下回っている。

この制限は 対処された コロンビア大学の研究者らが、高出力の電気ポンプ式カー周波数マイクロコームを実証しました。 

「乱雑な」ダイオードからクリーンなマイクロコムへ

興味深いことに、これは偶然の発見でした。 数年前、共著者のミハル・リプソンの研究室の研究者たちは、 ユージン・ヒギンズ電気工学教授および応用物理学教授、 LiDAR機能を強化するプロジェクトに取り組んでいた 彼らはいつ 信じられないことに気づいた。

彼らは、より明るい光線を生成できる高出力チップを設計していた。「チップに送る電力をどんどん大きくしていくと、いわゆる周波数コムが作られていることに気づいた」と、リプソン研究室の元ポスドク研究員で、現在はXscape Photonicsの主任エンジニアであるアンドレス・ギル＝モリーナ氏は述べた。

周波数コムとは、離散的かつ規則的に並んだスペクトル線で構成されるスペクトルです。つまり、この特殊な光には、虹のように、異なる色が規則的に並んでいるということです。

ここでは数十もの光の周波数が輝いています。しかし、これらの異なる色や周波数の間の隙間は暗いままです。 スペクトログラム上でこれらの異なる明るい周波数を見ると、スパイクのように見えます または櫛の歯なので、この名前がつきました。

異なる色の光は互いに干渉しないため、それぞれの歯は独自のチャネルとして機能し、複数のデータ ストリームを同時に送信できる素晴らしい機会を提供します。

非常に有益ではありますが、強力な周波数コムを作成するには、大きくて高価なレーザーと増幅器が必要です。 

に掲載されました Nature Photonicsの¹論文では、 同じことができる 1つのチップに。 

「私たちが開発した技術は、非常に強力なレーザーを、チップ上に数十個のクリーンで高出力なチャンネルに変換します。つまり、個々のレーザーをラック単位で設置する代わりに、コンパクトなデバイス1台で済むため、コスト削減、省スペース化、そしてより高速でエネルギー効率の高いシステムへの道が開かれるのです。」

– ギル・モリーナ

この研究は、データセンターで生じる、多くの波長を含む強力かつ効率的な光源に対する膨大な需要を満たすだけでなく、シリコンフォトニクスを進歩させるというチームの使命における画期的な出来事でもあります。

大幅に高速なデータ転送を可能にすることで知られています 従来のものより消費電力が少なく、発熱も少ない 電子回路だけでなく、シリコンフォトニクスは高速データセンター、AI、LiDAR、量子技術、IoT、5G にも応用されています。

シリコンフォトニクスは光ベースのコンポーネントを統合します 標準的なCMOS製造プロセスを用いてシリコンチップ上に光集積回路（PIC）を作製します。SOI（シリコン・オン・インシュレータ）ウェハを半導体プラットフォームとして利用し、導波路などの光を導く部品を形成することで、より高速でエネルギー効率の高い通信と、より小型でコスト効率の高いデバイスを実現します。

「この技術が重要なインフラや私たちの日常生活の中心となるにつれ、データセンターを可能な限り効率的にするためには、このような進歩が不可欠です。」

– リプソン

自己注入ロックが光を浄化し増幅する仕組み

チップに搭載できる最も強力なレーザーとは何か？この疑問が研究者たちを画期的な発見へと導きました。

コロンビア大学のチームはマルチモードレーザーダイオードを選択しました。レーザーダイオード（LD）は、特定の波長で単色の光を生成する半導体デバイスです。マルチモードレーザーダイオード、またはブロードエリアレーザー（BAL）は、より高い出力を提供するため、高い光出力が求められ、ビーム品質がそれほど重要ではない場合に最適です。

これらの装置はより広いビームを生成し、ビーム品質を低下させる。 ただし、電力密度は増加します。 マルチモードレーザーダイオードは、次のような用途で広く使用されています。 医療機器、印刷およびイメージング、レーザー切断ツールなど。 

これらのレーザーは膨大な量の光を生成しますが、そのビームは「乱雑」であるため、精密な用途に利用するのは困難です。 

マルチモードレーザーダイオードをシリコンフォトニクスチップに統合すると、光路は ちょうど幅 数マイクロメートル（μm）または数百ナノメートル（nm）, しかしながら、慎重なエンジニアリングが必要です。

この強力だが非常にノイズの多い光源を浄化するために、研究チームはロック機構を使用しました。

自己注入同期は非線形領域で使用され、高オンチップパワーコムを生成し、ポンプソースのコヒーレンスを精製した。 同時に.

注入同期は、発振器が近くの周波数で動作する 2 番目の発振器によって妨害されたときに発生する可能性がある周波数効果です。 周波数が十分に近く、結合が強い場合、2 番目の発振器は最初の発振器をキャプチャすることができ、その結果、2 番目の発振器と基本的に同じ周波数を持つことになります。

この技術は主に、高出力が求められる連続波（CW）単一周波数レーザー光源に適用される。 と組み合わせる 強度ノイズと位相ノイズが非常に低い。

シリコンフォトニクスを利用して、 レーザーの出力より安定したクリーンなビームを生成し、 と呼ばれる 高い一貫性。 光が精製されると、チップの非線形光学特性が作用し、単一の強力なビームが数十色に分割され、 均等に間隔が空いているこれは周波数コムの重要な特性です。

結果として得られるコンパクトで高効率な光源は、産業用レーザー本来のパワーと、高度な通信やセンシングに必要な安定性と精度を兼ね備えています。

低コヒーレンス光源は統合された 高出力とシリコン窒化物リング共振器を備えています。 共鳴器 デザインされた 通常の群速度分散では、光周波数が増加すると速度が減少することを意味する。. この これは、媒体内で長い光の波長が短い光の波長よりも速く伝わるときに発生し、光パルスが時間の経過とともに広がります。

研究チームが開発したマイクロコムは、オンチップ電力レベル合計で最大158mWを達成しました。一方、コムラインの固有線幅は200kHzでした。 研究者たちも 示されました 櫛目線の数が2倍以上 凌駕する 100μW そして桁違いに高い これまで報告されたどの結果よりもオンチップ電力レベルが向上しました。

研究者らは次のように述べた。

「当社の新しい電気ポンプ式マイクロコム光源は、データ通信に必要なサイズ、電力、線幅を備えており、高性能コンピューティングやスペクトルセンシングおよび時間管理アプリケーション用のユビキタスデバイスなどの他の分野に大きな影響を与える可能性があります。」 

この画期的な出来事は、 AIブーム データセンター容量に対する需要が爆発的に増加しています。 この 企業のインフラに負担がかかり、情報の高速移動に苦労しています。その結果、企業は大規模なAIモデルのトレーニングと実行に必要な膨大な計算量に対応するため、AIに特化したインフラを構築しています。 

すでに繊維 光リンクは 利用されている 高度なデータ センターではデータの転送に単一波長レーザーを使用していますが、それらでも単一波長レーザーに依存しています。

数十本の梁を持つことによって ランニング 並行して 同じ 1 つのデータ ストリームを伝送する 1 つのビームの代わりに、単一のファイバーで周波数コムを使用することで、データ センターの機能を劇的に強化できます。

まさにこの原理がWDM（波長分割多重）の背後にも存在した。 光ファイバー技術 各ストリームに固有の光波長を割り当てることで、単一の光ファイバーを介して複数のデータストリームを同時に送信し、データ容量を大幅に増加させ、 より高い帯域幅を可能にする. WDM は、1990 年代後半にインターネットを世界規模の高速ネットワークにするのに役立ちました。

現在、リプソン氏のチームは、チップ上に直接収まるほど小型の高出力多波長コムを製造している。 この成果は 導入を可能にする この能力を それらの 現代のコンピューティングシステムの一部 コンパクトで高価なもの.

このように、チップは情報の送信と処理の方法を合理化することで、データセンターの運用方法を変えることができます。、影響を与える 次世代データセンターや、効率的な光通信に依存するその他多くのデバイスの設計に活用されます。これらのチップは、高度なLiDARシステム、小型量子デバイス、極めて高精度な光時計、携帯型分光計などにも応用できる可能性があります。

「これは、実験室レベルの光源を現実世界のデバイスに導入することです。強力で効率的、そして十分に小型化できれば、ほぼどこにでも設置できるようになります。」

– ギル・モリーナ

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レーザー技術への投資

フォトニクスとレーザー技術の世界的リーダーである コヒレント社 (COHR ) 半導体レーザーダイオードおよび高性能光学部品を生産しています。

コヒレント社は、今日の高度なコンピューティングとデータ伝送の時代に不可欠なフォトニクスベースのソリューションの開発と製造を中核事業としており、光通信業界で有力な存在としての地位を確立し、強力な市場シェアを獲得しています。 

同社のセグメントには、複合半導体技術を活用してコンポーネントとサブシステムを提供するネットワーキング、炭化ケイ素 (SiC)、アンチモン化ガリウム (GaSb)、ガリウムヒ素 (GaAs)、リン化インジウム (InP)、セレン化亜鉛 (ZnSe)、硫化亜鉛 (ZnS) をベースにした光電子デバイスなどの材料、およびレーザー セグメントが、レーザーと光学製品を通じて半導体、精密製造、航空宇宙および防衛などの産業顧客にサービスを提供しています。

コヒレント社 (COHR )

Coherent 社は、革新的なフォトニクス ベースの幅広い製品群により、顧客にカスタマイズされたエンドツーエンドのソリューションを提供するとともに、AI インフラストラクチャの拡張性のニーズにも対応できます。

AI 市場への戦略的重点により、Coherent は進行中の AI の成長による潜在的主要受益者としての地位を確立しています。 この これは、高性能光学部品の需要増加に伴うものです。しかし同時に、同社はAI分野と光通信分野の両分野における競争激化という課題に直面しています。

になると コヒーレントの市場パフォーマンスは、強気の瞬間を楽しんでいる。 非常に好き 広範な株式市場。 COHRの株価は今年これまでに29.16%上昇し、本稿執筆時点では123.70ドルで取引されている。これは史上最高値（ATH）であり、同社の時価総額は19.20億ドルとなっている。

4月には、株式市場が調整局面を迎え、COHRの株価は50ドルまで下落した。、 それ以来 その後、コヒレント社の株価は約146%上昇しました。わずか2年前、COHRの株価は30ドルを下回っており、力強い回復を示していました。

これにより、同社のEPS（TTM）は-0.62、PER（TTM）は-198.72となります。

コヒレント社の財務状況については、2025年6月30日までの第4四半期の売上高が過去最高の15億3000万ドルに達したと報告しました。同期間におけるGAAPベースの粗利益率は35.7%、GAAPベースの純損失は1株当たり0.83ドルでした。一方、非GAAPベースでは粗利益率は38.1%、1株当たり純利益は1.00ドルでした。

2025年度通期の売上高も過去最高の58億1,000万ドルとなりました。GAAPベースの粗利益率は35.2%、GAAPベースの純損失は1株当たり0.52ドルでした。一方、非GAAPベースの粗利益率は37.9%、1株当たり純利益は3.53ドルでした。

CEO ジム・アンダーソン氏は次のように述べています。

2025年度は売上高23%増、非GAAPベースのEPSは191%増と、力強い業績を達成しました。AIデータセンターなどの主要な成長ドライバーへのエクスポージャーを踏まえ、当社は長期にわたり引き続き力強い売上高と利益の成長を実現できる優位な立場にあると考えています。

当四半期に同社は、高性能 AI データセンター アプリケーションを実現する 1.6T トランシーバー製品の出荷を開始しました。 新しいダイヤモンドSiC複合材料も導入されました これらのデータセンターの高度な冷却を実現します。

さらに、コヒレントは光回線スイッチ（OCS）から最初の収益を上げ、エキシマレーザープラットフォームを導入しました。 き 更新しました 新興エネルギー向け超伝導テープの高温製造用 テク、融合のようなものです。 

過去数週間で、コヒレント社は、AI とクラウド向けのより効率的で高速な光トランシーバーを実現する一連のクアッドチャネル IC、既存のファイバー インフラストラクチャの容量を最大化する業界初の QSFP28 デュアル レーザー 100G ZR ソリューション、および共パッケージ化された光学系とシリコン フォトニクス アプリケーションの厳しい要件を満たす高出力 400 mW 連続波レーザーなど、いくつかの新製品をリリースしました。

最近、コヒレント社は、現代のデータセンターで急増するデータ トラフィック需要に対応する次世代の 2D VCSEL およびフォトダイオード (PD) アレイを発表しました。

数週間前、コヒレントは既存の回転信用契約の借り換えと総融資額を700億ドルに増額する修正契約を締結した。, との信用契約に基づき JPモルガン・チェース銀行 (JPM ) そして他の貸し手、改善 事業運営と成長を支える当社の流動性と財務の柔軟性。

結論

コロンビア大学は 製 エンジニアリング 達成, 表示 科学における予期せぬ瞬間がどのように さらに大きく、さらに良く 発見 機能 フィールド全体を再定義します。 単一の乱雑なビームを数十の強力で安定した光チャネルに変換することで、チームは次世代の光学システムの基礎を築きました。

LiDARの革命と量子デバイスの小型化 AI駆動型データセンターの容量増強に至るまで、この技術はフォトニクス統合における大きな飛躍を表しています。世界がより高速でエネルギー効率の高い通信システムへと進むにつれ、コンパクトなf周波数コムチップは将来のコンピューティング インフラストラクチャの基盤を形成する可能性があります。

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参考情報

1. Gil-Molina, A., Antman, Y., Westreich, O., et al. (2025). 高出力電気ポンプマイクロコーム. Nature Photonics, 19(10), 873–879. 2025年10月7日発行. https://doi.org/10.1038/s41566-025-01769-z