光変調器の試作例（電界吸収（EA）変調器）とまとめ（後編）：福田昭のデバイス通信（154） imecが語る最新のシリコンフォトニクス技術（14）（1/2 ページ）

電界吸収変調器（EA変調器）を試作して測定した、静特性と動特性の結果を解説する。さらに、EA変調器の他、マッハツェンダ変調器（MZ変調器）とリング変調器のベンチマーク結果をまとめる。そこから分かることは何だろうか。

[福田昭，EE Times Japan]

電界吸収変調器（EA変調器）の静特性

　今回は前後編の後編である。前編を覚えておられない方や未読の方は、あらかじめ前編を読まれてから、本編をお読みすることを強くおすすめする。

　後編では、電界吸収変調器（EA（Electro-Absorption）変調器）を試作してその性能を測定した結果を説明する。そしてまとめとして、これまでに試作された3種類の光変調器の性能を示す。

　電界吸収変調器（EA変調器）を試作して特性した結果には、静特性と動特性がある。始めは静特性の測定結果を説明しよう。

　静特性としては、消光比（Extinction Ratio）、挿入損失（Insertion Loss）、送信器ペナルティ（Transmitter Penalty）を測定した。消光比（ER）は高いことが、挿入損失（IL）が低いことが、送信器ペナルティ（TP）は低いことが望ましい。またERとTPは、駆動電圧の振幅（ピークツーピーク電圧）によって変化する。

　消光比は光ビームの波長である1550nm付近で最大となり、良好な結果を得ている。挿入損失は波長が短くなると急激に増大する。1580nmの光波長では約3dBであった挿入損失は、1550nmになると約6.5dBに増加している。消光比と挿入損失の比率を性能指数（FOM）とすると、FOMは1560nm〜1570nmの波長範囲で最大となる。

　駆動電圧の振幅（ピークツーピーク電圧）が2Vのときに、送信器ペナルティは約30nmの波長範囲で1dBの変化にとどまった。

電界吸収変調器（EA変調器）の静特性。出典：imec（クリックで拡大）