キオセラ社が光学イズолаторの隠されたノードを発見した――その影響は現れない

キオカラのニュース記事にある「世界初」という言葉を無視すれば、実際には単純で、30年ほど前から存在しているものが見えてきます。それは光の遮断装置です。光ファイバー技術においては、一方向のバルブとして機能し、光が前方に進むのを許し、逆にレーザー内に戻ってくる光を防ぎます。そうしないと、レーザーの波長が乱れ、全体の回路が不安定になってしまいます。光ファイバーチップに使用されるすべてのレーザーには、このような遮断装置が必要です。そして、30年間ずっと…データセンターを動作させるシリコン上に、高性能なものを直接実装するという課題が解決されていない。.

その理由は、材料に関するものです。優れた遮光装置には、ガーネットと呼ばれる磁気光学結晶が必要です。しかし、良質なガーネットは単結晶のものです。シリコンチップ上で純粋にそれを成長させることは不可能です。実用的な代替案としては、別々のガーネットウェーハをチップに接続する方法や、安価な多結晶フィルムを使用する方法がありますが、この多結晶フィルムは保護するべき光を多く吸収してしまいます。そのため、遮光装置は個別に手作業で組み立てられる部分となりました。これは、すべてを一つのシリコンフォトニクスチップ上に集めるという試みにおいて、大きな障害となっています。

明らかな問題の背後にあるボトルネック

キョーセラと東北大学は、この問題に対する2つの解決策を過去3か月で発表しました。6月には、新しい材料を発見しました。それはナノコンポジットガーネットであり、約10ナノメートルのセリウム酸化物粒子が含まれているイッテリウム鉄ガーネットです。この材料は、シリコン上に直接成長し、セメント層や結合も必要ありません。その磁気光学特性は、従来の多結晶フィルムの約4倍であり、単結晶の性能に近いです。実際にプロトタイプも製造されました。標準的な1555ナノメートルの通信波長において、18.7dBの遮断効果がある。.

9月の追跡調査では、その手法を大規模に実施する方法が検討されました。ガーネットを結晶化させるには、通常、約600℃の炉で加熱する必要がありますが、そうするとチップ上にあるシリコン配線や電極が溶けたり、劣化してしまいます。キョウセラの解決策はレーザーアニール法です。幅約700マイクロメートル、長さも同じく700マイクロメートルの近赤外線ビームを使って加熱することで、周囲の物質を損なうことなくガーネットを結晶化させることができます。テスト装置は成功しました。13.6 dBの遮断効果があり、反射光を約95%減少させる。そして、この研究は、世界初のモノリシック統合という形で、査読を経た論文として発表されました。

なぜこれが地図に載っているのか

今、これが重要な理由は、コンパクトな光学回路の実現です。AI時代のデータセンターでは、光学的エンジンをスイッチやアクセラレータの近くに配置しようとしています。そうすることで、プラグイン型トランスceiverが消費する電力を大幅に削減できます。ある推定によると、30ワットのプラグイン型トランスceiverの消費電力は約9ワットに低下します。このような移行により、光学チェーン全体、そして分離型のイオラーもシリコンチップ上に配置されることになります。その結果、個別の部品は、多くの電力を消費するものとなってしまいます。したがって、モノリシックなイオラーは、このような構成を実現するための重要な要素です。

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促進的なステップと、収益性の高いステップは異なります。また、株が販売される際の状況も重要です。3つの要因が障害となります。

まず、これは実用化された製品ではなく、研究目的のデモンストレーションに過ぎません。発表文によると、量産を目標としているとのことですが、顧客や生産能力、収益に関する情報は一切ありません。また、レーザーアニール処理が施されたプロトタイプは、以前の実験装置よりも性能が低いことがわかります（13.6 dB）。つまり、性能を少し犠牲にしてでも製造性を確保するという方法です。この点は、量産時の評価や、どのようなファイバー規格にも適合するかどうかがまだ確認されていない状態です。

第二に、市場規模が小さい。全世界の光絶縁器市場全体は約2025年には8億9000万ドルになり、2035年までには14億ドルに達すると予測されています。— 4.9％という複合率です。これは、小規模で成長が遅い収入源に過ぎず、AIのような大きな収益源ではありません。

第三に、キオセラはおおよそ2兆円セラミック、電子部品、プリンタなどを手掛ける日本の巨大企業です。たとえ孤立型製品分野で完勝したとしても、それは彼らの連結利益表においてはほんのわずかな影響に過ぎません。その技術は実際に存在し、その市場も確かですが、その事業構造は非常に複雑で、株価の観点から見ると、その事業への関与度はほぼゼロに近いです。このような依存関係を持つ企業を保有する最適な方法は、実際に孤立型製品の売上に依存しているサプライヤーを持つことです。何千ものラインの中の一つに過ぎない、多様化した巨大企業ではありません。

最後の点が、実際のレントを決定する要因です。コパッケージ化された光学機器においては、アナリストやその構造自体が、レーザー光源――つまり外部の光エンジン――を最も難しく、信頼性が低く、コストも高い要素として指摘しています。LumentumとCoherentは、これらのレーザーを大規模なシステムに供給しています。イオラーターは必要ですが、それは小さくて受動的なものであり、資金が集まる場所ではありません。

したがって、正当な解釈は次のようです。キオセラは隠されたノードを発見し、それを前に移動させたのです。これは30年後の真の技術的進歩です。しかし、これは単なるマイルストーンに過ぎず、実際の命令ではありません。市場が開かれるのは限定的であり、そのニュースを発表した株価も何の変化も感じないでしょう。実際に注目すべきは、プレスリリースではなく、最初の名前が記載された顧客や、この開発が収益につながるような大量生産の認可です。そして、その収益が、経済的に健全で重要な企業に帰属するかどうかです。