光変調器

　 光通信は、低損失かつ広帯域という特性を有する光ファイバを通信媒体として用いるもので、現在では通信系の基盤技術として広く使われている。

　 光ファイバを用いた光通信を実現するには、基本的には電気信号をある変換回路を用いて光源の強度を変調(modulation)して光信号にする必要がある。こうした電気−光の変換を行うデバイスを光変調器という。

　 電気信号を光信号に変換する方法には大きく分けて2通りある。
　 一つは、半導体レーザ(LD)を用いて変調信号の変化をそのまま光源の強度変化にする直接変調方式であり、二つ目は半導体レーザからの出力光に対し、外部から変調を加える外部変調方式である。
　 半導体レーザを用いた直接変調は構成が簡単で、小型化もできるという利点を持つためこれまで広く用いられてきたが、数GHz以上の高周波になると半導体レーザの持つチャーピングにより、伝送速度に制限ができてしまう。一方、外部変調器は半導体レーザからの安定光に対し電気光学効果などにより変調を加えるため、チャーピングの問題がなく、高速で長距離伝送が可能である。

　 外部から光に対し制御を加える方法としては、電気光学効果、音響光学効果、磁気光学効果、熱光学効果、非線型光学効果などがあるが、本研究室においては電気光学結晶に電界を印加するとその屈折率が変化することを利用した、電気光学効果による方法を採用している。

　○　チャーピング

半導体レーザの高速変調時（数GHz以上）に、瞬時的なキャリアの変動で活性層の屈折率が変動し、光の波長が変動する（波長揺らぎ、緩和振動）現象。

　⇒　光ネットワーク用デバイス