실리콘 광변조기에서 전기 신호로 굴절률을 바꾸는 방법으로 캐리어 분산 효과(플라즈마 분산 효과)가 사용되는 이유는?

정답: C. 실리콘 결정은 반전 대칭성을 가져, 전계로 굴절률이 직접 바뀌는 포켈스 효과가 거의 나타나지 않기 때문에

니오브산 리튬 등의 결정에서는 전계에 비례하여 굴절률이 바뀌는 포켈스 효과를 이용해 고속 변조기를 만들 수 있지만, 실리콘은 결정 구조가 반전 대칭이므로 이 효과가 거의 없습니다. 그래서 전자나 정공(자유 캐리어)의 농도를 바꾸면 굴절률과 흡수가 바뀌는 캐리어 분산 효과를 이용합니다. 캐리어 농도를 높이면 굴절률은 작아지고, 동시에 흡수도 증가합니다. 굴절률의 변화는 아주 작으므로(10⁻³ 정도 이하), 변조기의 길이를 수 mm 정도로 하여 위상 변화를 확보합니다. 실리콘은 간접 천이형입니다.