シリコンフォトニクス
リング共振器を使った光回路で、リングの近くにヒーターを設けて温度を制御することが多い理由はどれか。
- Aリングを高温に保つと、間接遷移型のシリコンでも通信波長の光を効率よく発光するようになるから
- B温度を上げるとシリコンの屈折率が大きく下がり、伝搬損失がほぼなくなるから
- C温度や製造ばらつきで共振波長がずれやすく、使う波長に合わせ込む必要があるから
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正解：C. 温度や製造ばらつきで共振波長がずれやすく、使う波長に合わせ込む必要があるから
シリコンは温度による屈折率の変化(熱光学係数、約1.8×10⁻⁴ /K)が大きく、Cバンドのリング共振器の共振波長は1 ℃あたり約0.07〜0.08 nm、長い方へずれます。共振の幅は0.1〜0.3 nm程度と狭いことが多く、数 ℃の変化でも使う波長から外れてしまいます。導波路の幅や厚さが数 nm違うだけでも、共振波長は数 nm程度ずれることがあります。そこで、ヒーターで温度を上げて共振波長をレーザーの波長に合わせ、状態を監視しながら制御します。ヒーターの電力が増えることがリング利用の課題の一つです。