分極反転構造アンテナ電極光変調器を用いた空間多重ミリ波信号の分離

摘要

複数の方向から到来したミリ波帯無線信号を，平面アンテナと電気光学変調器を一体化させたデバイスにより分離して光信号に変換できる新しいミリ波フォトニクス技術について述べる，強誘電体基板上にマイクロストリップパッチアンテナとマイクロストリップ平行結合線路共振電極を直結させた素子を複数個アレイ状に配置する．共振電極下に光導波路と分極反転構造を作製することで，無線信号の入射角に強く依存する光変調特性を得ることができる．これにより特定の方向から到来する無線信号を選択的に光信号へ変換することが可能になり，空間多重された無線信号を分離して光信号に変換することができる．本稿では，その動作原理，解析，評価実験について詳細を報告する．%We propose an antenna-coupled-electrode optical modulator with polarization reversal which discriminates space-division-multiplexing millimeter-wave signals. The antenna-coupled-electrode is composed of a microstrip-patch-antenna and a resonant-electrode based on a parallel coupled microstrip-line with shorted ends. This modulator has an array of the antenna-coupled-electrodes and several channel optical waveguides. Each waveguide has different polarization reversal structures. The modulation characteristic depends on the irradiation angle and its directivity can be changed by using polarization reversal structures. Therefore, it is possible to discriminate the millimeter-wave signals coming from different direction and convert them to the corresponding optical signals selectively. That is, space-multiplexing millimeter-wave signals can be discriminated. In this paper, we report on details about the principle of operation, the analysis, and the experiment.