| 研究分担者 |
土屋 昌弘 独立行政法人情報通信研究機構, 基礎先端部門光情報技術グループ, グループリーダ (50183869)
川西 哲也 独立行政法人情報通信研究機構, 基礎先端部門光情報技術グループ, 受任研究員 (40359063)
品田 聡 独立行政法人情報通信研究機構, 情報通信部門超高速フォトニックネットワークグループ, 研究員 (00392720)
中島 啓幾 早稲田大学, 理工学部, 教授 (80287979)
西川 憲次 京セミ株式会社, 光デバイス事業推進本部, マネージャー
宮川 俊成 京セミ株式会社, 光デバイス事業推進本部, 部長
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| 研究概要 |
本研究は,ファイバ無線システムやセンサー応用に期待されるミリ波・光変換器として,アンテナ付き共振型光変調器アレイを提案している.この実現には,小型でアレイ化が容易,かつ単位長さ当たりの変調効率が高い共振型光変調器の低電圧動作が必須である.昨年度まで,10GHz帯で動作する共振電極構造を設計・製作し,これをLiNbO_3基板に製作した光導波路上に4素子直列に並べることにより,光変調器アレイの同時変調を行った.これにより素子数に依存した動作電圧の減少を確認した.今年度は,これまでケーブルによる光変調器への電力供給であったが,アンテナを設計し接続することにより,空間受信による光変調器への電力供給実験を行った.
アンテナ構造として,設計・製作が容易で今後の大規模化にも対応できる方形マイクロストリップアンテナ(MSA)構造を採用した.両面を銅薄膜コートしたテフロン基板を用い,入射表面に8.5mmほどの正方形パターンをエッチングにより形成した.基板に穴をあけ同軸コネクタの中心導体を背面からアンテナパターンに直結することにより給電(受電)する構造であり,共振型光変調器と同じ10GHz帯での共振周波数動作を実現した.
製作したMSAを直列に並ぶ4つの変調器にそれぞれ接続し,ホーンアンテナから送信された10GHzの正弦波を受信した際の,光変調特性を評価した.MSA+共振型光変調器の1アレイ当たりの位相変化量は0.01rad.ほど(ホーンアンテナ入力パワー:31dBm,アンテナ間1m)であり,アレイ数に比例した位相変化量の増加を確認した.今後,より低い送信パワーに対しても,集積化の問題を打開すれば,アレイ数を増やすことにより変調動作を実現できると考える.
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