電気光学効果を用いた導波型光波長操作デバイス

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本研究は、電気光学的手法を用いて、コンパクトで安定性や制御性に優れた低電力駆動チューナブル光波長操作デバイス(光波長・周波数シフタ・光SSB変調器)を研究することを目的とするものである。本年度は、下記の研究成果を得ることができた。1.光波長・周波数シフタの動作解析と設計昨年、一昨年の研究成果をベースとして、さらに高性能なデバイスを追究すべく、ミリ波帯(〜38GHz)動作光SSB変調器、準ミリ波帯(〜15GHz)動作光周波数シフタの動作解析、設計を行なった。2.デバイスの試作・動作実験Radio-On-Fiberシステム向け光SSB変調器の試作を行った。基板にはz-cut LiTaO_3を用いた。動作実験の結果、試作したデバイスにおいて、設計周波数38GHz付近で極めて良好なSSB変調動作を確認した。SSB変調動作時の+1次、-1次サイドバンド間の消光比は30dB以上であった。これは、従来のデバイスの消光比15dBを大きく上回るもので、分極反転構造SSB変調器の有用性を明らかにすることができた。また、光周波数シフタについても試作・実験を行ない、設計周波数15GHzで良好な光周波数シフタ動作を確認した。3.Radio-On-Fiberシステムへの応用試作光SSB変調器にミリ波コネクタと光ファイバを接続・固定して変調器モジュールを作製し、さらにDFBレーザーと長距離光ファイバ、高速光ディテクター等を接続してミリ波無線信号の光ファイバ伝送実験を行った。SSB変調を用いた信号伝送の場合は、光ファイバの波長分散による信号劣化はほとんど見られず、有用性を実証することができた。また、試作モジュールと光ファイバを用いて、実際に無線信号を中継することにも成功した。