新しい超高速変調・復調光通信システムに関する基礎研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63460125
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中島 將光 京都大学, 工学部, 助教授 (60025939)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 末田 正 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (20029408) ; 小野寺 秀俊 京都大学, 工学部, 助手 (80160927)
• Keywords: 光変調 / 光復調 / 光通信 / 超高速 / 光集積回路 / 光導波

Research Abstract

1.導波ー放射モード結合型光変調器 LiTaO_3結晶基盤上にNbを拡散して光導波路を設える導波ー放射モード結合型光変調器は、導波路が一本でよく、かつ両モード間の位相整合も自動的にとれて製作しやすい。低誘電体層装荷および電極構造を工夫することによって高速広帯域化する方法を考案・設計・製作し、光変調実験を行なった。比較的低い周波数においては予想通りの2倍周波数の変調を観測することが出来た。しかしながら、Xバンドではかなり大きな変調電力を供給することが必要になり、十分測定できるまでに電極が焼損した。
2.分岐干渉型光変調器 上述の型の光変調器は作りやすいが、大きな電力の変調信号が必要なので、低電圧で動作可能な分岐干渉型光変調器を設計・製作することにした。光変調器の基盤としてLiNbO_3結晶を用い、導波路としてはTi拡散に変更する必要があったので、材料定数の設定や製作条件を見い出すための予備実験や試行錯誤が必要であったが、比較的速やかにこの型の光変調器を実現することが出来た。そして、ほぼ理論通りの光変調特性を有することを測定によって確かめた。変調電極構造を改良して高い周波数(Xバンド)で測定する準備をしている。また、分岐干渉型光変調器に関して高調波変調特性を詳細に調査したり、分岐角を拡大し、損失を低減する方法を考案した。
3.光復調方式 先ず、フォト・ダイオードに局部発振電圧を印加する方式の光復調の理論解析と実験を行なった。低い周波数では理論的に予想したアドミタンスの非線形性による復調特性を得たが、高い周波数では逆バイアス領域において空乏層幅が変化することによる量子効率変調とみられる光復調特性を観測した。次に、アヴァランシ・フォトダイオードを用いて超高周波(GHzオーダー)で光復調が行えることを実験的に確認した。

Research Products

• [Publications] 奥田昌宏,中島将光: 電子情報通信学会論文誌C. Vol.J71ーC No.5. 659-665 (1988)
• [Publications] 佐薙稔,中島将光: 電子情報通信学会技術研究報告. OQE88ー113. 15-19 (1989)
• [Publications] T.Chattopadhyay;M.Nakajima: Memoirs of the FACULTY OF ENGINEERING KYOTO UNIVERSITY. Vol.51. (1989)
• [Publications] T.Chattopadhyay;M.Nakajima: IEEE Journal of LIGHTWAVE TECHNOLOGY. Vol.7. (1989)
• [Publications] 末田正,井筒雅之: 電子情報通信学会論文誌C. Vol.J71ーC No.5. 593-602 (1988)
• [Publications] 井筒雅之,村上浩一,末田正: 電子情報通信学会論文誌C. Vol.J71ーC No.5. 653-658 (1988)