光変調器とは？LN強度変調器・IQ変調器・空間光変調器（LCOS-SLM）⁠・AOMの種類と違い、帯域・駆動電圧・価格の選び方

光変調器とは

光変調器は、光の強さ・位相・振幅を電気信号で変える部品です。光モジュレータとも呼びます。光通信の送信側で信号を光に乗せるほか、光ファイバーの試験、レーザ加工のビーム整形、パルスの切り出しに使います。

比較ページには、自社グループで作る会社が日本で売っている光変調器を、各社の代表の型の単位で載せています。輸入して売る商社・代理店の製品は除いています。

4つの種類

• LN強度変調器：ニオブ酸リチウム（LN）の結晶の上で光の通り道を2本に分け、電圧で位相をずらして光の強さを変えます。例は住友大阪セメントの T.MXH1.5-20PD-ADC-LV、ソーラボの LNA2322 ⁠⁠⁠です
• IQ変調器・ドライバ集積変調器：光の通り道を4本に分け、振幅と位相を一度に変えます。例は住友大阪セメントの T.SBXH1.5-35PD-ADC、ソーラボの LNQ4314、NTTイノベーティブデバイスの UHB-CDM ⁠⁠です
• 空間光変調器（LCOS-SLM）：液晶の画素で、反射する光の位相を画素ごとに変えます。例は浜松ホトニクスの X15213-02L・X15213-03CL、santec AOCの SLM-200・SLM-300 ⁠⁠です
• 音響光学変調器（AOM）：結晶に超音波を流して光を曲げ、強さを切り替えます。例はCoherentのファイバー結合AOMです

帯域と駆動電圧

• 帯域は、速い信号にどこまでついてこられるかを表します。住友大阪セメントの T.MXH1.5-20PD-ADC-LV は標準27GHz、T.SBXH1.5-35PD-ADC は標準40GHzです
• 駆動電圧（Vπ）は、光を切り替えるのに要る電圧です。T.MXH1.5-20PD-ADC-LV は20GHzで標準3.5Vpp、T.SBXH1.5-35PD-ADC は32Gbpsで標準3.4Vppです
• NTTイノベーティブデバイスの UHB-CDM は、140Gbaudまでの変調速度で使えます

空間光変調器の選び方

• 波長を合わせます。santec AOCの SLM-200 は400〜1600nm、浜松ホトニクスの X15213-02L は800±50nm、X15213-03CL は1050±50nmです
• 高出力レーザなら水冷の型を選びます。santec AOCの SLM-300 は最大200Wクラス、浜松ホトニクスの X15213-03CL は984Wで100時間当てても位相変調特性が変わらなかったと公式に出しています
• 画素数は、浜松ホトニクスの X15213 シリーズが1272×1024、santec AOCの SLM-200 が1920×1200です

使うときの注意

• LN変調器は、偏波面をslow軸に合わせてから光の強さを上げます
• 最大光入力パワーを超えないようにします。T.MXH1.5-20PD-ADC-LV は40mWです
• DCポートとRFポートがつながった型は、RF入力にブロッキングキャパシタを入れます
• RFドライバやバイアスの制御は、別に用意することが多いです

値段

• 定価を公式に出しているのはソーラボで、LNA2322 は546,830円（税抜）、LNQ4314 は1,097,496円（税抜）⁠で⁠⁠⁠⁠す
• ほかの会社は見積もりです。浜松ホトニクスとsantec AOCは、小型で低価格の組み込み用の型も出しています