【sevensixTV】に第102弾の動画を更新しました。

00:08　光変調器について
00:48　様々な光変調器
02:33　HyperLight社について
03:49　薄膜LN変調器の仕様　

今回のテーマは「光変調器」についてです。
光変調器とは、光の特性を制御するために使用されるデバイスです。光の強度や位相を変調することで、レーザー光に情報を載せることができます。主に光ファイバ通信用途に用いられており、送信器側に採用されています。
光変調器には大きく分けて4つの種類が存在します。まずは「光変調器とは何か」という部分に少し触れ、その後に当社が最近取引を開始した新しいメーカー、HyperLight（ハイパーライト）社が製造するユニークな光変調器をご紹介します。

■　動画内製品
▶　HyperLight社/取扱い製品
▶　超広帯域薄膜LN変調器【C-band帯】
▶　超広帯域薄膜LN変調器【O-band帯】

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00:08　光変調器について

4つの主要な光変調器とその特徴をご説明いたします。

1. 電気光学変調器（EOM）

今回の動画で詳しく紹介する製品です。原理はニオブ酸リチウム（LN）による電気光学効果を利用して、光の強度・位相・偏波状態を電気的に制御します。

• 特徴: 100GHzを超える高い帯域幅を有しています。
• 課題: 一方で、温度変化やDCドリフトによる光出力の変化が発生するという技術的なハードルもあります。

2. 音響光学変調器（AOM）

内部の結晶にRF信号を入力することで音響光学効果を発生させ、入力した光の周波数をシフトして出力します。

• 特徴: 380nm付近の可視域から2500nm付近の中赤外まで広い対応波長を持ち、数ワットまでの高い光入力レベルが可能です。

3. 半導体光変調器（SOA）

半導体素子を用いた光の増幅器である「SOA（Semiconductor Optical Amplifier）」です。本来は増幅器ですが、スイッチのオン・オフで光を変調します。

4. 電界吸収型変調器（EAM）

半導体の微細構造に電界を加えることで、光吸収率の変化を利用します。

• 特徴: 半導体素子で構成されているため、レーザーと同一の半導体基板上での集積・小型化に適しています。ただし、小型化には技術的な限界があるとも言われています。

02:33　HyperLight社について

最新の技術についてご紹介します。冒頭で申し上げたHyperLight社は、100GHzのEO帯域を超える「薄膜LN変調器」を開発するスタートアップメーカーです。

• 設立: 2018年
• 拠点: 米国マサチューセッツ州ケンブリッジ
• 背景: ハーバード大学の研究室をスピンオフして設立。薄膜LN（リチウムナイオベート）集積回路の性能限界を押し上げることを研究開発の使命としています。

同社は、通信向けで一般的な従来のLN変調器よりも**「100倍小型」、そして「20倍高効率」**な集積オンチップ変調器を製造・設計する新しい方法を開発しました。すでにウェハーレベルからパッケージ品までのポートフォリオを出荷しており、商用化を進めています。

HyperLight製品の3つの主な特徴

1. 100GHzを超える帯域幅 210Gbps（ギガビット毎秒）までのデータ転送レートをサポートします。
2. 1dB以下の超低損失フォトニック回路 ほぼ損失なしで光を制御することが可能です。
3. 低い駆動電圧 リチウムナイオベートを小さなチップに集積することで、駆動電圧は約1VのCMOSレベルに低減可能です。

03:49　薄膜LN変調器の仕様

HyperLight社ではチップレベルから販売していますが、今回は現在販売しているパッケージタイプの主要スペックをご紹介します。

• 対応波長: Cバンド、Lバンド、Oバンドの各ラインナップ
• 電気光学帯域幅（3dB）: 80GHz以上
• 電気光学帯域幅（4.5dB）: 110GHzを超える帯域幅
• 駆動電圧: 3V（オプションで2V程度も可能）
• インターフェース: RF端子は1mmのWコネクタ。SC/APCの光コネクタ付き偏波保持（PM）ファイバ出力。

今後の新製品予定としては、IQ変調器、偏波多重型のIQ変調器、そして位相変調器などのリリースが計画されています。
光変調器の市場は今後も成長していく見込みです。この新しい薄膜LN変調器技術を他のデバイスと一緒に集積することで、将来的に以下のような幅広い分野への展開が期待されています。

• 次世代の長距離光ネットワーク
• データセンター間のインターコネクト（DCI）
• ワイヤレス通信（6Gなど）
• レーザーレーダー（LiDAR）
• センシング技術

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