【線路主任技術者】過去問準拠 予想演習 問092 解説｜思考ルート
半導体レーザ(LD)を用いた光ファイバ伝送システムにおける直接変調方式と外部変調方式の特徴および使い分けに関する記述のうち、最も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.092
半導体レーザ(LD)を用いた光ファイバ伝送システムにおける直接変調方式と外部変調方式の特徴および使い分けに関する記述のうち、最も適切なものはどれか。
選択肢
直接変調方式は、LDへの印加電流を高速に変化させて光出力を制御する方式であり、発振波長の変動（チャーピング）が非常に少ないため数十Gbit/s以上の長距離伝送に最も適している。
外部変調方式は、LDを一定の駆動電流で連続発振させ、その直後に配置した強度変調用光変調器によって光信号を生成する方式であり、高速変調に伴う波長広がりを抑制できる。
直接変調方式は、マッハツェンダ干渉計構成をとるLN変調器を用いて電界による屈折率変化を利用し、チャーピングを完全にゼロにした超高速変調を実現する構成である。
外部変調方式は、直接変調方式に比べて構成が極めてシンプルで安価であるため、伝送距離が短いアクセス系や低速な伝送システムにおいて主として採用されている。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 2
■【設問の意図と背景】
直接変調方式と外部変調方式の原理、チャーピングの発生メカニズム、および適用領域の違いを正確に比較・理解しているかを問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
外部変調方式ではLDをCW（連続発振）状態に保ち、外部の変調器（LN変調器やEA変調器など）で光強度を変化させるため、キャリア密度変動に起因するチャーピングが大幅に抑制され、高速・長距離伝送が可能となる。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：直接変調はチャーピングが大きく高速長距離には不向きであり誤り。
・選択肢2：外部変調はLDを連続発振させ外部変調器で変調するためチャーピングを抑制でき正しい。
・選択肢3：LN変調器を用いた干渉計構成は外部変調であり直接変調ではないため誤り。
・選択肢4：外部変調は構成が複雑で高価であり、短距離・低速には直接変調が用いられるため逆であり誤り。
■【本番での即断ポイント】
「直接変調＝チャーピングが少ない・高速向き」という記述や「外部変調＝シンプルで安価」という記述はすべて誤りの定番ひっかけである。
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