シリコンリング型共振子の最適な入力レベルは、非線形現象(光熱効果や機械的非線形性)を回避しつつ、高いS/N比を確保する条件で決まります。一般的な目安として、入力パワーは -20dBm ~ +5dBm 程度が標準的です。
これを超えると以下の現象により特性評価に影響が出ます。
光リング共振器の場合: 高入力では二光子吸収(TPA) や熱光学効果による非線形な共振波長シフト(熱暴走・双安定性)が発生しやすくなります。 [1, 2, 3]
MEMS共振子の場合: 機械的なハードニング/ソフニング非線形性(ダフィング振動)が現れ、共振周波数が入力振幅に依存して変動・歪む原因となります。 [1, 2]
最適な入力レベルを見極める評価アプローチ
線形領域の確認(パワー依存性の測定)
入力レベルを複数段階(例:-20dBm, -10dBm, 0dBm...)に変更して共振特性(Q値や共振周波数)をプロットします。入力増大に伴い、共振ピークの歪みや共振周波数のシフトが発生し始める手前のレベルを最適値とします。
熱光学ロック(光リング共振器)
入力パワーが高い状態では、波長掃引の方向(短波長から長波長へ、あるいはその逆)によって共振スペクトルの形状が非対称に変化します。共振波長の短波長側から掃引して熱的に安定な状態を作るか、ヒーターで共振をロックする手法が一般的です。 [1, 2, 3]
疎結合の利用
共振器単体の真のQ値を正確に評価するため、入出力導波路と共振器の結合を弱く(疎結合に)設計・調整し、入力パワーの過度な増大による影響をマスクさせる手法が取られます。 [1]
光通信・フォトニクス用途(光変調器・光フィルタなど)ですか、それともMEMSセンサ・発振器ですか?
評価したい共振器のおおよそのQ値やデバイスのサイズ・材質はどのようなものでしょうか?
下記資料では「MEMS 技術」について詳しく解説されています。
「MEMS 技術」 田中秀治,江刺正喜 東北大学 大学院工学研究科
https://www.mems.mech.tohoku.ac.jp/documents/MEMS_Kagaku-Kogyo85-2(2010)49-56.pdf
PR:Micsig 3rd Generation Optical Isolated Probe ~20kV
MOIPシリーズの製品ページを見る
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 | SMM3000Xシリーズ 高精度ソースメジャーユニット・表示桁数:6½桁(2,100,000カウント) ・最大サンプリングレート:100,000ポイント/秒 ・プログラミング/測定の最小分解能:10 fA / 100 nV ・最大出力:±210 V / ±3.03 A(DC)/ ±10.5 A(パルス) ・DC、パルス、スキャン、リスト出力に対応。最小パルス幅は50μs ・グラフ表示とデジタル表示を備えた5インチのタッチスクリーン ・SMM3311X(1ch) / SMM3312X(2ch) ・価格:90万円~ |
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 | SSG6M80Aシリーズ マルチチャネル・コヒーレント・マイクロ波信号発生器 主な特長 ・最大周波数 13.6 GHz/20 GHz ・出力周波数分解能 最大0.001 Hz ・位相ノイズ < -136 dBc/Hz @ 1 GHz、オフセット 10 kHz(測定値) ・コヒーレントモード、搬送周波数 = 10 GHz、周囲温度変動 ±2℃、観測時間 5時間、位相変動 < 1.5° ・チャンネル間の周波数、振幅、位相を個別に調整可能。単一デバイスチャンネル同期および複数デバイスチャンネル位相同期をサポート。位相メモリ機能搭載 ・アナログ変調、パルス変調(オプション) |
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 | SSA6000A Series Signal Analyzer Main Features ・Measurement Frequency Range: 2 Hz ~ 50 GHz ・IQ Analysis Bandwidth: 1.2 GHz ・Real-time Spectrum Analysis Bandwidth: 400 MHz ・Phase Noise: -123 dBc/Hz @ 1 GHz, 10 kHz offset ・DANL: Less than -165 dBm/Hz ・Demodulation and analysis of signals from multiple mobile communication standards including 5G NR, LTE/LTE-A, WLAN, and IoT, as well as wireless connections. |
 | SNA6000A Series Vector Network Analyzer Key Features ・Frequency Range: 100 kHz ~ 50 GHz ・Dynamic Range: 135 dB ・IF Bandwidth Range: 1 Hz ~ 10 MHz ・Output Power Setting Range: -60 dBm ~ +20 dBm ・Supports 4-port (2-source) S-parameter measurements, differential (balanced) measurements, time-domain analysis, scalar mixer measurements, etc. ・Optional accessories include electronic calibration kits, switch matrix, and mechanical switches. ・AFR |
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T&Mコーポレーションは設立5年ですが、おかげさまで業績を着実に伸ばしており、
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