【線路主任技術者】過去問準拠 予想演習 問001 解説｜思考ルート
中継系光ファイバ伝送システムにおいて用いられる半導体レーザの変調方式に関する記述のうち、最も不適切なものはどれか。
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.001
中継系光ファイバ伝送システムにおいて用いられる半導体レーザの変調方式に関する記述のうち、最も不適切なものはどれか。
選択肢
直接変調方式は、半導体レーザへの印加電流を直接変化させて光の強度変調を行う方式であり、構成がシンプルで安価であるという利点を持つ。
直接変調方式では、注入キャリア密度の変動に伴い屈折率が変化するため発振波長が変動する現象であるチャーピングが生じ、光スペクトルが広がる。
数十Gbit/s以上の高速・長距離伝送システムにおいては、波長分散による伝送制限を回避するために半導体レーザの直後に強度変調用光変調器を配置する外部変調方式が必須となる。
高速・長距離伝送におけるチャーピング抑制の例外規定として、直接変調方式を用いる場合であっても伝送距離が50km未満であれば、波長分散の影響を完全に免除されるため外部変調器を省略できる特例が設けられている。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 4
■【設問の意図と背景】
中継系光ファイバ伝送における光源の直接変調方式と外部変調方式の原則、および例外規定に関する誤った思い込みを正すために出題している。
■【正解の根拠とメカニズム】
直接変調方式では注入電流によりキャリア密度が変わり、それに伴う屈折率変化によってチャーピングが発生する。高速・長距離伝送では波長分散による波形劣化が顕著になるため、距離の長短に関わらず数十Gbit/s以上では外部変調方式が必須であり、距離による免除特例などは存在しない。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：直接変調の仕組みと利点を述べた正しい記述である。
・選択肢2：チャーピング発生のメカニズムを正しく説明している。
・選択肢3：高速・長距離伝送における外部変調方式の必要性を正しく述べている。
・選択肢4：そのような特例や例外規定は存在しないため不適切である。
■【本番での即断ポイント】
「例外規定として距離が短ければ直接変調でチャーピングが免除される」といった都合の良い特例は通信工学の原則にはないため、直ちに誤りと判断する。
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