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分岐器（以後、アクティブY分岐と呼ぶ）として応用したものである。図1の変調曲線が示すとおり、アクティブY分岐への電圧印加による消光比の調節が実現されており、60 dBを超える静的消光比が達成されている。また、基礎性能として求められる高速変調動作と上記の高消光比特性を同時に実現するため、薄膜LN基板上での試作も行った[10]。図2にその構造を示すが、従来500µm程度あるLN基板厚を10µm程度まで薄片化し低誘電率な支持基板に接着している。本デバイスの光挿入損失は9dB、半波長電圧は1.2Vである。また、周波数応答特性を図2に示しているが、20GHzを超える3dB帯域を確認している。なお、本デバイスは低駆動電圧化に重点を置いた設計のものであり、同構造で変調作用長の短いデバイスを作製した場合には更なる広帯域化の実現が見込まれる。高線形性変調デバイスMZ変調器はほかの変調器と比べて変調歪みが小さいことから長距離光ファイバ通信に用いられている。MZ変調器を光振幅変調器としてみなした場合には、数学的に理想的な振幅変調器と比較して3次の非線形応答を本質的に有している。信号歪みのない理想的な光振幅変調器を実現するため、図3に示す集積デバイスを作製した。本デバイスでは変調深さの異なる2組のMZ変調器が信号電極を共通化する形で集積されており、デバイス内部での光の干渉を利用することでMZ干渉計由来の3次の非線形性を抑圧している[11]。試作したデバイスでは設計どおりの変調動作が得られており、従来変調器に比べて応答の線形性向上が確認されている。まとめ今後更に高度化するであろう変調方式に対応するため、変調歪みの極めて小さい光変調デバイスを開発した。プロセス技術の進展の恩恵を受けて、変調器の基礎性能についても向上を続けているが、今後も従来にない新たな機能を有する変調デバイスの創出を目指す。謝辞本研究の一部は総務省「電波資源拡大のための研究開発」の研究開発課題「ミリ波帯による高速移動用バックホール技術の研究開発」として実施された。【参考文献【1H. Nakajima, “Integrated optics devices for high bit rate applications,” Proc. Optical Fiber Communication Conference, TUH6, 1990.2M. Izutsu, Y. Yamane, and T. Sueta, “Broad-band traveling-wave modulator using a LiNbO3 optical waveguide,” IEEE Journal of Quantum Electronics, vol.13, no.4, pp.287–290, 1977.3V. E. Stenger, J. Toney, A. Pollich, D. Brown, B. Griffin, R. Nelson, and S. Sriram, “Low Loss and Low Vpi Thin Film Lithium Niobate on Quartz Electro-optic Modulators,” Proc. European Conference on Optical Communication, Tu.2.C.5, 2017.4M. Zhang, C. Wang, X. Chen, M. Bertrand, A. Sham-Ansari, S. Chandrasekhar, P. Winzer, and M. Loncar, “Ultra-High Bandwidth Integrated Lithium Niobate Modulators with Record-Low Vπ,” Proc. Optical Fiber Communication Conference, Th4A.5, 2018.5F. Koyama and K. Iga, “Frequency chirping in external modulators,” IEEE Journal of Lightwave Technology, vol.6, no.1, pp.87–93, 1988.6K. Kikuchi, “Fundamentals of coherent optical fiber communications,” IEEE Journal of Lightwave Technology, vol.34, no.1, pp.157–179, 2016.7T. Kawanishi, T. Sakamoto, and M. Izutsu, “High-speed control of lightwave amplitude, phase, and frequency by use of electrooptic ef-fect,” IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, vol.13, no.1, pp.79–91, 2007.8P. Winzer and R. -J. Essiambre, “Adavanced Optical Modulation Format,” Proc. IEEE, vol.94, no.5, pp.952–985, 2006.9Y. Yamaguchi, S. Nakajima, A. Kanno, T. Kawanishi, M. Izutsu, and H. Nakajima, “Single Mach-Zehnder modulator with active Y-branch for higher than 60 dB extinction-ratio operation,” Proc. European Conference on Optical Communication, P.2.15, 2013.10Y. Yamaguchi, A. Kanno, N. Yamamoto, T. Kawanishi, and H. Nakajima, “High Extinction Ratio LN Modulator with Low Half-Wave Voltage and Small Chirp by Using Thin Substrate,” Proc. Microoptics Conference, A-2, 2017.11Y. Yamaguchi, A. Kanno, N. Yamamoto, and T. Kawanishi, “Linearized LiNbO3 Modulator with Dual Mach-Zehnder Interferometer and Branched Asymmetric CPW Electrode,” Proc. European Conference on Optical Communication, Tu.2.C.4, 2017.34図3　高線形性光振幅変調器と実測された線形応答494-2-1　高度な変調方式に対応した高速光変調デバイス