マッハツェンダー変調器とは

正解：A. 光を2つの腕に分け、腕の間に位相差をつけてから再び合流させ、干渉させる

マッハツェンダー変調器では、入ってきた光を2本の腕に等しく分け、腕の屈折率を電気信号で変えて位相に差をつけたあと、再び1本に合流させます。2つの光の位相差が0なら強め合って明るく、π(半波長分)なら打ち消し合って暗くなり、その間では位相差に応じた強さになります。これにより、受光器で検出できる強さの変化として信号を乗せられます。受光器は光の強さに応じた電流を出すだけで、位相の違いを直接は検出できません。共振器を使うのはリング変調器です。

正解：A. 位相をπ変えるのに必要な電圧と位相シフタの長さの積で、小さいほど変調の効率がよい

Vπは、2つの腕の位相差をπにして、出力を明るい状態から暗い状態へ切り替えるのに必要な電圧です。位相シフタを長くするほど小さな電圧で済むため、効率は電圧と長さの積VπLで比べます。シリコンの空乏型では、ドーピングや動作条件によりますが、おおむね1〜3 V·cm程度が代表的な値です。VπLが小さいほど、短い変調器で、または低い駆動電圧で済みます。ただし、変調器を長くすると光の損失や電極の容量が増えて帯域が下がるため、長さ、駆動電圧、帯域の間には兼ね合いがあります。