Optical Bias Angle Control Method for Electric-field Sensor using Mach-Zehnder Interferometer

摘要

Mach-Zehnder型光変調器を用いた電界センサは, 小型で広帯域, 電磁界を乱さないといった特徴をもつため, EMC計測への応用が期待されている.しかしながら, 電界センサに使用する光変調器の動作点(オプティカルバイアス角)を調整する方法が明らかにされていないため, そのダイナミックレンジが制限されているという問題点があった.本論文では, 光変調器が形成されている光学結晶基板の1点に外力を加えて変形させ, Mach-Zehnder型光変調器の導波路長を変えることにより動作点を調整する方法を提案している.まず, 基板に外力が加わった場合に生じる導波路長の変化と応力の変化による導波路の屈折率変化を考慮して外力とオプティカルバイアス角の関係を理論解析により求め, 導波路長の変化が応力による屈折変化より支配的であることを明らかにする.つぎに, 実際に電界センサを作製し, 理論どおり電界センサのオプティカルバイアス角を調整できること, 周囲温度変化に対する特性変動は, 従来の電界センサとほぼ同等であることを示す.