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動的単一モードレーザと集積レーザ ~超高速・長距離光ファイバ通信の基礎研究~

光ファイバ通信の仕組み

図1 光ファイバ通信の仕組み

 この「動的単一モードレーザと集積レーザ」は、きれいな光を出すように工夫された半導体レーザで、光ファイバを用いる通信のために1986年に作られました。半導体レーザは、電流を流してきれいな光を発生させる半導体装置です

 光ファイバを用いる通信のあらましは、図1のように、「半導体レーザや発光ダイオード」から出た光を、「光ファイバ」で相手に伝えるものです。光通信には多くのやり方がありますが、この図はその一例を示しています。さて、図1の左側のように、電話など電気の機械から出てくる「電気の信号」(電気信号)の強弱によって、半導体レーザや発光ダイオードから出てくる光の強弱を変えます。このような仕組みを「変調」といって、光が電気信号を運ぶ手助けをするものです。このようにして光ファイバで送られた光は、「光検出器」で光の強弱が電気の強弱に変えられます。このように、光から電気信号を取り出す仕組みを「復調」と呼んでいます。取り出された電気信号で電話を鳴らしたり電気の機械を働かせたりするのです。

 ところで、「動的単一モードレーザと集積レーザ」は、性能が高い光ファイバ通信に用いる半導体レーザです。この半導体レーザは、多くの電気信号が送れるように工夫され、さらに、光ファイバを伝わる際におこる光の減少が最も少なくなる光を出すように工夫されています。

 このような工夫が生かされるのは、「束ね集積型」と呼ばれる半導体レーザの形によるもので、光ファイバ通信に適した光を出す仕組みが組み込まれているのです。


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光エレクトロニクス、半導体レーザ、光通信システム、レーザ・量子エレクトロニクス、集積デバイス
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