シングルモードファイバとは

正解：A. ファイバ中で偏光の向きが定まらない一方、シリコン導波路は偏光によって伝わり方が大きく異なるから

標準的なシングルモードファイバは偏光を保持しないため、ファイバの曲げや温度の変化で、受信側に届く光の偏光の向きが変わります。一方、幅約0.5 µm、厚さ約0.22 µmのような扁平なシリコン導波路では、横に振動する偏光(TE)と縦に振動する偏光(TM)で実効屈折率や損失が大きく異なり、グレーティングカプラやリング共振器の特性も偏光で変わります。そこで、偏光を2つに分けて片方を回転させる素子や、両方の偏光を扱える2次元のグレーティングカプラなどの工夫が行われます。

正解：C. モードが小さく、数 µm以下の位置ずれでも損失が大きく増えるので、最適な位置を実測で探す必要があるから

シングルモードファイバのモードの直径は約10 µmで、モードの大きさが同じどうしでも、横に約2.5 µmずれると損失が約1 dB増えます。チップ側のモードがより小さい結合部では、許される位置ずれはサブマイクロメートルになります。外形を見て合わせるだけ(パッシブアライメント)では精度が足りない場合が多く、光を通して受光パワーが最大になる位置を探り、紫外線硬化樹脂などで固定します。ただし1本ずつ時間がかかり製造コストの大きな要因になるため、V溝などにはめ込むだけで合わせるパッシブアライメントの方式も研究・実用化が進んでいます。