講座集 / シリコンフォトニクス
VOL.07
シリコンフォトニクス
電気配線で足りない帯域を光へ移すときの損失を、dB の収支表で持つ。
- 回
- 4
- 通して読む目安
- 1.6 h
- 出典
- 24
- 対象
- 実装・回路・光学のいずれかに携わる人。dB の扱いと初歩の半導体デバイスが分かれば読める。
- 読み終えたときにできること
- 光リンクの各段を dB で書き、公開された素子の実測値からリンク予算を自分で組める状態を目指す。波長を増やす道と変調方式を変える道を、同じ単位で比べられるようにする。
全 4 回
- 応用 4
- 01 光リンク予算:帯域 2 倍の代価は波長倍増で 3.0 dB、PAM4 で 9.5 dB 光リンクの帯域を 2 倍にする方法は、波長を増やすか、1 波で 4 値を送るかです。公開された結合器と受光器の値から受信感度の下限を出し、2 つの方法の差 6.5 dB がどこで生じるかを収支表でたどります。 23 分
- 02 マイクロリングの同調予算:0〜105 °C の追従に 23.6 mW マイクロリング変調器の公称値「1 mW」には、温度が変わっても共振を合わせ続けるための電力が入っていません。0〜105 °C を追うにはその 20 倍余りが要り、ずれの予算を割り振ると Q を選べる幅も狭くなります。 23 分
- 03 リングの熱同調:105 K の追従に 13.4 mW、被覆材で 0.43 mW リング変調器は駆動の電力が小さくても、温度に追従させるヒータ電力を足すと、200 Gb/s で動かす MZM を上回ります。温度係数の小さい被覆材で包めば、そのヒータ電力は 30 分の 1 ほどで済みます。 23 分
- 04 変調器の比較:電力とエネルギー/ビットの順位は速度で入れ替わる 変調器を mW で並べた比較表は、速度がそろっていないと順位を読み違えます。公開された 7 件を電力とエネルギー/ビットの両方で並べ直すと、電力で 12.9 倍の差がビットあたりでは 3,108 倍に開く例もあります。 24 分