住友電工に迫る空芯光ファイバー：長飛光繊、光速通信の現実

1. ガラスをくり抜き「空気の中を光らせる」革命

現代のグローバルインターネットとAIデータセンターの神経網は、石英ガラス（シリカ）でできた髪の毛ほどの細さの光ファイバーによって結ばれています。過去半世紀にわたり、人類はこのガラスの純度を極限まで高めることで、地球の裏側まで光信号を届けてきました。

しかし、物理法則には抗えません。光は真空中では秒速約30万キロメートルで進みますが、屈折率約1.45の石英ガラスの中に入った瞬間、速度は約20万キロメートルまで落ち込みます。光速が「3分の2」に減速しているのです。

このガラスの屈折率限界を打破し、「真ん中を空洞にして空気の中を光らせる」という逆転の発想から生まれたのが、次世代の通信インフラ「空孔反共振ファイバー（空芯ファイバー / Hollow-Core Anti-Resonant Fiber / HCF）」です。

光が空気中を進むため、通信遅延（レイテンシ）は従来の石英光ファイバーに比べて一気に33%短縮（1kmあたり5.0マイクロ秒から3.46マイクロ秒へ）され、ガラス特有の光非線形効果もほぼゼロになります。

数万基のGPUがミリ秒以下の超低遅延で通信し合う生成AIスーパーコンピュータクラスタや、1マイクロ秒の差が数百億円の損益を生む高頻度アルゴリズム取引（HFT）において、この「33%の高速化」は通信のパラダイムを根底から揺るがす地殻変動です。

【世界の光ファイバー・光通信主要プレイヤーと技術アプローチ】

企業名	本拠地	主力技術・次世代アプローチ
住友電気工業	日本	VAD法先駆・マルチコアファイバー
古河電気工業	日本	超低損失海底ケーブル・多心光配線
コーニング (Corning)	米国	光ファイバー元祖・OVD法首位
プリズミアン (Prysmian)	イタリア	欧州最大手・世界規模の敷設網
長飛光繊 (YOFC)	中国・武漢	母材3方式完全統合・空芯光ファイバー

この未来の通信路において、英国ルーメニシティ（Lumenisity、マイクロソフトが買収）などの欧米ベンチャーに先んじて、世界最長の商用空芯ファイバー長距離幹線を敷設し、光ファイバー母材（プリフォーム）と素線の世界シェアで長年トップに君臨してきたのが、湖北省武漢市の「中国光谷（Optics Valley）」に本拠を置く長飛光繊（YOFC / ヤンツェ・オプティカル）です。

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2. 武漢・光谷の38年：蘭フィリップス合弁からの「技術乗っ取り」

長飛光繊の歴史は、中国の近代光通信の歴史そのものです。

1988年、中国郵電部、武漢市、そしてオランダのロイヤル・フィリップス（Philips）の3者合弁として武漢の地に設立されました（フィリップスの光ファイバー部門は後にドラカ、現プリズミアンへ承継）。

当時の中国には、光ファイバーの原料となる超高純度のガラス棒「光ファイバー母材（プリフォーム）」を製造する技術が一切ありませんでした。フィリップスから導入した技術は、ガラス管の内部にプラズマで高屈折率層を化学気相蒸着する「PCVD法」でした。

しかし、長飛光繊の経営陣と技術者たちは、海外からのライセンス供与に安住しませんでした。日本勢（住友電工やNTT）が得意とする「VAD法（気相軸付け法）」や、米コーニングの「OVD法（外付け気相蒸着法）」の特許とプロセスを徹底的に研究。

「世界で唯一、PCVD・VAD・OVDという光ファイバー母材の3大製造プロセスのすべてを完全自社開発し、量産化した企業」へと脱皮を遂げたのです。

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3. ガラスの限界を超える「空芯反共振」のナノ構造学

光ファイバーのコア（中心部）をくり抜き、空洞にする技術は、単純に穴を開ければ済む話ではありません。通常の光学理論では、屈折率の高い物質から低い物質へと光が入る際、全反射が起きないため、光は空気の穴から外側のガラスへと漏れ出して散乱してしまいます。

これを防ぐために考案されたのが「反共振（Anti-Resonant）」という波動工学の物理現象です。

長飛光繊の「HollowBand」空芯ファイバーは、中空のコアを取り囲むように、数マイクロメートルの厚さしかない極薄のガラス毛細管（キャピラリー）を円環状に対称配置した構造を持っています。

この極薄ガラス壁が特定の光波長に対して「ファブリ・ペロー共振器の反射鏡」として機能し、光が外部のクラッド層へ逃げるのを完全に遮断。光は空気のコアの中に閉じ込められたまま、何十キロメートルも光速で駆け抜けるのです。

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4. 次世代大容量光通信の主要スペック比較

次世代通信インフラの覇権を巡り、日米中のトッププレイヤーが展開する技術仕様を比較します。

指標・項目	米コーニング TXF ファイバー	住友電気工業 マルチコアファイバー (MCF)	長飛光繊 (YOFC) HollowBand 空芯ファイバー
導光構造	超低損失シリカ単一コア	1本のファイバー内に4〜19個のシリカコア	反共振中空コア（空気 / 真空導光）
伝送遅延（レイテンシ）	約 4.9 〜 5.0 μs/km	約 4.9 〜 5.0 μs/km（従来ガラスと同等）	約 3.46 μs/km（遅延33%削減）
伝送損失（Loss）	0.14 〜 0.15 dB/km（シリカ極限）	コアあたり 0.16 dB/km 前後	0.17 〜 0.3 dB/km（量産改良中、理論値は<0.1）
光非線形性効果	大容量伝送時に非線形歪み発生	コア間クロストークが課題	従来の1/1000以下（超高パワー光耐性）
主用途・ターゲット	大陸横断・長距離海底通信	ペタビット級大容量基幹ネットワーク	AIデータセンター間超低遅延、金融HFT、AIクラスタ
接続・融着技術	既存の標準融着機で容易に接続	特殊なマルチコア対応アライメント融着機	空芯-ソリッド変換コネクタ・気密端面処理が必須

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5. 冷徹な現実：空芯ファイバーが直面する「3つの製造暗面」

通信のパラダイムを書き換える空芯ファイバーですが、商用化の現場には直視すべき「冷酷な物理的・商業的制約」が存在します。

① 100kmにわたりミクロン単位のガラス管を維持する「線引きの悪夢」

空芯ファイバーを製造するには、ガラス母材の中に何本もの細いガラス管を精密に束ね、加熱炉の中で溶かしながら引き伸ばす（線引き）必要があります。 高温下では表面張力によって中空のガラス管が収縮・崩壊しようとします。100キロメートルに及ぶ光ファイバーの端から端まで、髪の毛の太さの内部でミクロン単位の空洞均一性を維持することは、熱力学的に極めて過酷な歩留まりの戦いです。

② 既存ネットワークとの「接続（スプライス）損失」と反射

空芯ファイバーと既存の通常光ファイバー（ガラスコア）を融着接続しようとすると、空気とガラスの境界面で激しいフレネル反射が発生し、光信号が跳ね返ってしまいます。 現場の作業員が簡単に溶接できる通常の光ファイバーとは異なり、特殊なテーパー型モード変換カプラや気密終端処理が必要であり、敷設工事コストが数倍に跳ね上がります。

③ 過去に経験した「光ファイバー価格暴落」のトラウマ

長飛光繊の収益の屋台骨である標準型光ファイバー（G.652D）は、2018年以降の中国国内5G整備一巡に伴い、価格が1kmあたり100元超から20元前後へと大暴落しました。「白菜より安い」と揶揄されたこの価格破壊により、同社の営業利益は一時激減しました。空芯ファイバーのような高付加価値製品への脱皮は、同社にとって単なる先端研究ではなく、生き残りをかけた必死の防衛戦なのです。

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6. 住友電工・古河電工の「マルチコア」と中空コアファイバーの技術路線対決

長飛光繊の空芯ファイバーへの大攻勢は、光通信分野で世界をリードしてきた日本企業との間に、極めて鮮明な「未来の技術分岐」を描き出しています。

日本の住友電気工業や古河電気工業、情報通信研究機構（NICT）が心血を注いできたのは、1本の光ファイバーの中に複数のガラスコアを詰め込む「マルチコアファイバー（MCF / 空間多重通信）」のアプローチです。

日本勢が極めて緻密なコア間干渉制御により「1本のケーブルで送れる情報量の絶対限界（ペタビット級）」を追求してきたのに対し、長飛光繊は中国の巨大なAIコンピューティング需要とデータセンター間インターコネクトを見据え、「遅延を削り、光速に近づける」という物理層の革新に賭けました。

「容量の多重化」を極める日本の職人的すり合わせ技術と、「媒質の空気化」で速度の壁を打ち破る武漢のスケール投資。

生成AIが地球規模の通信インフラの再構築を要求する今、武漢の光谷から世界へと放たれた光速の波動は、住友電工やコーニングが築いてきた半世紀の光ファイバー秩序に対する、最も根源的な物理的挑戦となっています。

なお、同領域における産業構造の転換については、本誌が先に検証したキヤノンを凌ぐ車載の絶対王者：舜宇光学、自動運転の眼の現実および「真のARか携帯モニターか」世界首位RayNeo、119gの影の分析もあわせて参照されたい。