京セラ、実海域で窒化ガリウムレーザー水中光無線750Mbps伝送に成功 水中ドローンや港湾点検の実用化を加速

京セラ、実海域で窒化ガリウムレーザー水中光無線750Mbps伝送に成功 水中ドローンや港湾点検の実用化を加速

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京セラが窒化ガリウム(GaN)レーザーを用いた水中光無線通信を実海域で試験し、深度6.7メートルで毎秒750メガビットの伝送に成功した。強い日差しが差し込む日中の海でも安定した通信を確かめた意義は大きい。水中ドローンや港湾インフラ点検の現場に直結し、2027年の実用化が視野に入る。海の通信に“光の道”が通り始めたと映る。

水面のきらめきの下で、海がつながった

波間にゆらぐ青い光を受光器が捉えた瞬間、モニターのスループット表示が跳ね上がったという。現時点で確認されている範囲では、実海域試験は静岡県沼津市沖で2025年8月に3日間実施され、深度6.7メートル、送受光間15センチで毎秒750メガビットに達した。日中の太陽光ノイズが強い環境で速度を維持できたことが、技術成熟の手応えとして浮かぶ。

これまで水中の通信は、減衰の大きい電波が苦手で、音響通信が主役だった。だが音は大容量伝送に不向きで遅延も大きい。高精細カメラ映像やセンサー群のデータを一気に上げるには桁が違う帯域が要る。そこでレーザーの出番である。今回のシステムは最大1ギガビット級の構成とみられるが、実海域での安定動作を狙い、短距離・確実性に振った設計が読み取れる。

一方で、同社は別の実証で最大2ギガビットの通信を達成したと公表している。研究段階では、青色レーザーを用いて10ギガビット超の水中通信も目指すとしており、装置構成や環境条件に応じて「出せる速さ」と「現場で出すべき速さ」を切り分けているとみられる。性能値の幅は、研究から現場実装へ踏み込むプロセスのリアルさを物語る。

音から光へ、GaNレーザーが変える水中の常識

海水は電波を吸収しやすく、周波数が高いほど届きにくい。音は遠くまで届くが、帯域は狭く、周囲の反響や雑音に弱い。そこで可視光のレーザーを使い、水中に細い「光の回線」を通す発想が生まれた。GaNレーザーは高効率・高出力で、可視域とりわけ青色域の発光が得意だ。海水の吸収が比較的少ない波長帯を突くことで、短距離ながらも高速・大容量の伝送路を開く。

レーザーの細いビームは、狙った相手にだけ情報を届けやすい。電波干渉を避け、秘匿性を高められるのも利点だ。港湾や洋上風力の基礎部、石油・ガスの海底配管の検査など、ノイズが飛び交う現場ほど価値が増す。GaNの半極性結晶面を生かしたデバイスは高輝度・高信頼を両立し、照明や加工で磨かれてきた技術の応用が、通信の領域にも広がっていると映る。

もちろん課題もある。ビームの指向性が高いぶん、送受光の位置合わせや揺れへの追従がシビアになる。濁りや浮遊物による散乱、日射や照明による背景光ノイズも無視できない。今回、日中の太陽光下で目標速度を安定して確保した点は、雑音環境での堅牢性が増している証左だが、荒天・白濁・流速といった変動条件に挑む段階がこの先にあるとみられる。

2027年の実用へ、現場が求める速さと確実性

実用化の照準は2027年に置かれている。用途は海中ドローンのリアルタイム操縦支援、AUVと作業船のデータ同期、潜水士の安全監視、養殖・漁場のセンシングなどが想定される。短距離でも確実に映像とセンサーデータを引き上げられれば、作業の再現性が上がり、点検品質も底上げされる。海中の「現場力」をどう底支えするかが、導入の鍵になる。

一方で、距離の延伸とモバイル化は避けて通れない。送受器の自動アライメント、ビーム追尾、視界不良時のフェイルセーフ、音響など他方式とのハイブリッド運用も重要だ。現時点で公式情報として確認できるのは、最大2ギガビットの実証や10ギガビット超を目指す開発方針であり、沼津沖での実海域試験の細部は一部報道や関係者説明に基づく。数値は今後の正式発表で上書きされる可能性がある。

光でつなぐ海は、まだ短い回線の連なりにすぎない。それでも、濁りや揺れを受け流しながら安定してデータを返す装置は、現場の判断を速くし、作業を安全にする。実験室で立った数字と、海で使える数字。その二つの谷をどう埋めていくか。今回の試験は、その距離をぐっと縮めた一歩として刻まれたといえる。

参考・出典

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