TECHNOLOGY EXPLAINER
光変調と変調方式
― 光に情報を載せる技術は、「屈折率をどれだけ動かせるか」の材料問題
光通信は、レーザーの光を明るさ・位相・偏波で細工して情報を載せています。 1記号で1ビットの NRZ、2ビットの PAM4、偏波も使って8ビットの DP-16QAM。 その細工をする部品が変調器で、方式は大きくマッハツェンダー・電界吸収・マイクロリングの3つです。 どれも結局は、電圧で材料の屈折率や吸収をわずかに変える技術です。どの材料で、どれだけ変えられるか——そこが勝負どころです。
- 光変調とは何か（3行でつかむ）
- 変調方式 ― NRZ・PAM4・QAM は「1記号に何ビット載せるか」
- 本稿の計算：PAM4 の代償と、QAM のビット勘定
- 変調器の原理①：マッハツェンダー ― 位相を干渉で明暗に変える
- 変調器の原理②：電界吸収とマイクロリング
- 素材技術者の視点①：屈折率は「ほんの少し」しか動かない
- 素材技術者の視点②：材料が「効き方」を決める
- 課題
- 用語集／参考資料／出典対応表
事実＝規格・標準化団体の公開文書、査読論文に記載のある内容（出典リンクあり）
本稿の計算＝明示した前提をもとに本記事が算出した値
未確定／将来＝策定中・研究段階であり、確定や量産実績が確認できていない事項
このほか、物理の一般的な説明や材料設計上の読み取りは「解説」として区別しています。
1. 光変調とは何か（3行でつかむ）
- 何をするか：一定の強さで光るレーザー光に、電気信号に合わせて明るさ（強度）、波の山谷のずれ（位相）、振動の向き（偏波）の変化をつけ、情報を載せます（解説）
- どう載せるか（変調方式）：データセンターの短距離では明るさの段数で載せる NRZ・PAM4、長距離では位相と偏波も使う QAM が使われています。1レーン100 Gb/s の LPO 仕様は 53.125 GBd の PAM4事実、OIF の 400ZR は DP-16QAM です事実
- 何で載せるか（変調器）：レーザーの電流を直接変える方法と、レーザーの外に置いた変調器で光を細工する方法があります。変調器の代表はマッハツェンダー型・電界吸収型・マイクロリング型です（解説）
「シリコンフォトニクス」編では、シリコンで作る変調器として imec がリング型・マッハツェンダー型・GeSi 電界吸収型の3種を開発したことに触れました。 この記事は、その3つが「なぜ・どう」光を変えるのかを材料の側から扱います。 QAM を受信して元に戻す仕組みは「コヒーレント光通信とDSP」編、 ニオブ酸リチウムの薄膜化は「薄膜ニオブ酸リチウム」編、 InP の変調器とレーザーの集積は「光集積回路とインジウムリン」編、 マイクロリングを波長多重に使う話は「波長多重とマイクロリング」編で詳しく扱います。
2. 変調方式 ― NRZ・PAM4・QAM は「1記号に何ビット載せるか」
光の信号は、一定の時間ごとに区切った記号（シンボル）の連なりです。 1秒あたりの記号の数がボーレート（Bd、GBd）で、1記号に何ビット載せるかが変調方式の違いです（解説）。
| 用途・規格 | 変調方式 | 記号の速さ | 文書の記載 |
|---|---|---|---|
| 100G-DR-LPO（LPO MSA） | PAM4 | 53.125 GBd | 100 Gb/s／レーン、SMF で最大500 m |
| 1.6TAUI-8（OSFP 仕様書の電気レーン） | 224G-PAM4 | 106.25 GBaud | 8レーン × 200 Gb/s ＝ 1.6 Tb/s |
| 400ZR（OIF） | DP-16QAM | 59.84375 GBaud／偏波 | 合計 478.750 Gbps。増幅ありで120 km 以下など |
| 800ZR（OIF） | DP-16QAM | 118.203350603 Gbaud | 単一スパン・増幅ありで 80〜120 km の DWDM |
すべて事実（LPO MSA 仕様書［参考資料3］、OSFP 仕様書［参考資料4］、OIF 400ZR 実装合意 Rev 3.0［参考資料5］、OIF 800ZR 実装合意 Rev 1.0［参考資料6］）。1.6TAUI-8 は電気のレーンの値です。
3. 本稿の計算：PAM4 の代償と、QAM のビット勘定
1記号に載せるビットを増やせば、同じボーレートで多くのデータを送れます。 しかしただでは増えません。何を払っているのかを計算で確かめます。
- PAM4 の代償：同じ明るさの幅に4段を等間隔に並べると、隣どうしのすき間は NRZ の1/3。振幅で見て 20 log₁₀(1/3) ＝ 約 −9.5 dB です本稿の計算
- PAM4 の見返り：1.6TAUI-8 の 106.25 GBaud × 2ビット ＝ 212.5 Gb/s。同じビットを NRZ で送るなら 212.5 GBd が必要になります本稿の計算
- QAM のビット勘定：16QAM は16点なので log₂16 ＝ 4ビット、偏波を2つ使って8ビット／記号。400ZR は 59.84375 × 8 ＝ 478.75 Gb/s で、OIF の記載（478.750 Gbps）と一致します本稿の計算。800ZR は 118.203 × 8 ≒ 945.6 Gb/s です本稿の計算
前提と限界：−9.5 dB は等間隔の理想的な4段を仮定した幾何学的な比です。実際の PAM4 の性能差は、雑音の種類、変調器の非線形性、受信側の等化によって変わります。 ビットレートの計算値には誤り訂正（FEC）やフレームの余分なビットが含まれ、利用者が使えるデータ速度（400 Gb/s など）より大きくなります。
つまり PAM4 は、電子回路と変調器に「2倍の速さ」を求める代わりに、「3倍細かい段差」を正確に作ることを求める方式です。 その「段差を正確に作る」力——変調器の線形性——は、材料と素子構造で決まります（本記事による解説）。 「NPOとLPO」編で見た LPO 仕様の非線形補償は、まさにこの段差の歪みを補うための仕組みです。
4. 変調器の原理①：マッハツェンダー ― 位相を干渉で明暗に変える
マッハツェンダー（MZ）型変調器は、光を2本の道に分け、片方（または両方）の道で位相をずらしてから再び合わせる構造です。 位相がそろっていれば強め合って明るく、半波長（π）ずれていれば打ち消し合って暗くなります（解説）。
MZ 型の強みは、明るさだけでなく位相そのものも操作できることです。 2つの MZ を組み合わせれば、第2章の QAM のように位相と振幅を自在に配置できます（解説）。 弱みは長さです。材料の屈折率はわずかしか変わらないため、位相を π ずらすには、ある程度の長さの腕が必要になります（第6章で計算します）。
どの材料で位相を変えるかによって、性格が大きく変わります。
- ニオブ酸リチウム（LiNbO₃）：電圧で屈折率が変わる電気光学効果（ポッケルス効果）を持つ結晶です。Wang らは Nature（2018年）で、LiNbO₃ の変調器について従来品は「bulky, expensive, limited in bandwidth and require high drive voltages」（大きく、高価で、帯域が限られ、高い駆動電圧を要する）とし、薄膜化して集積した変調器でCMOS と両立する駆動電圧、最大210 Gb/sのデータ速度、0.5 dB 未満のチップ上の光損失を示しました事実
- シリコン：Liu らは Nature（2004年）で、それまでのシリコン導波路変調器の変調周波数が約20 MHzにとどまっていたのに対し、MOS キャパシタ構造を埋め込んだ全シリコンの変調器で1 GHz を超える変調帯域を実証しました事実。CMOS 工程と両立し、先端の電子回路と同じシリコン基板に一体で集積できるようになる、と論文は述べています事実
5. 変調器の原理②：電界吸収とマイクロリング
電界吸収（EA）型 ― 電圧で「吸収の端」を動かす
半導体は、ある波長より短い光を吸収し、長い光は通します。その境目（吸収端）の近くで、電界をかけて吸収端をずらすと、光を通したり吸ったりできます。 Miller らは1984年の Physical Review Letters で、GaAs-AlGaAs の量子井戸構造に層と垂直な電界をかけると、光の吸収が大きくずれることを理論と実験で示しました（量子閉じ込めシュタルク効果）事実。 EA 型は干渉を使わないので短く作れ、同じ化合物半導体でできたレーザーと並べて1つのチップにまとめやすい、という性格を持ちます（解説）。
マイクロリング（MR）型 ― 共振で「少しの変化」を増幅する
Xu らは2005年の Nature で、シリコンのリング共振器を使った変調器を報告しました。 共振構造が「enhances the sensitivity of light to small changes in refractive index of the silicon」（シリコンの屈折率のわずかな変化に対する光の感度を高める）とし、 直径12 µm、従来の実証より3桁小さい変調器を示しています事実。 共振の谷の波長が屈折率でずれるので、決まった波長の光にとっては明暗のスイッチとして働きます（解説）。 その代わり、共振波長は温度でも動きます。この問題は「シリコンフォトニクス」編で扱いました。
| 方式 | 何を変えるか | 大きさの傾向 | 得意なこと | 気をつけること |
|---|---|---|---|---|
| マッハツェンダー | 位相（干渉で明暗に変換） | 長い（mm 級になりやすい） | 位相の操作、QAM | 長さ、駆動電圧、伝達特性の非線形 |
| 電界吸収 | 吸収 | 短い | レーザーとの一体化 | 吸収の波長依存と温度依存 |
| マイクロリング | 共振波長 | 非常に小さい（例：直径12 µm） | 小型・低容量、波長多重 | 温度で共振がずれる |
「直径12 µm」は Xu らの論文［参考資料7］の事実。それ以外の欄は物理の原理にもとづく本記事の整理（解説）で、個々の製品の性能比較ではありません。
6. 素材技術者の視点①：屈折率は「ほんの少し」しか動かない
マッハツェンダー型で位相を π ずらすのに、屈折率をどれだけ変える必要があるか。 位相のずれは Δφ ＝ 2π × Δn × L ／ λ（Δn：屈折率の変化、L：腕の長さ、λ：波長）なので、Δφ ＝ π とおくと Δn ＝ λ ／ (2L) です（解説）。
腕の長さ 1 mm で位相を π ずらすには、Δn ＝ 1.31 µm ÷ (2 × 1,000 µm) ≒ 6.6 × 10⁻⁴ の屈折率変化が要ります本稿の計算。 屈折率を1万分の数だけ、電圧で、しかも1秒に数百億回の速さで上げ下げする——それが変調器の仕事です。
材料が1回あたり小さな Δn しか出せないとき、稼ぎ方は2つしかありません。
- 長さで稼ぐ（マッハツェンダー）：腕を長くすれば必要な Δn は下がる。しかし長い電極は電気的な容量と損失が増え、高速で駆動しにくくなる。Wang らは、マイクロ波と光の「group-velocity matching」（群速度の整合）を同時に設計することでこれを解いたとしています事実
- 共振で稼ぐ（マイクロリング）：光をリングの中で何周もさせ、1周あたりの小さな変化を積み上げる。Xu らの直径12 µm のリングの周長は π × 12 µm ≒ 約38 µm で本稿の計算、mm 級の MZ 腕の数十分の1以下です。その代わり、決まった波長でしか効かず、温度にも敏感になる
言い換えると、材料の電気光学的な「効きの強さ」が1桁上がれば、変調器は1桁短くできるということです。 短くなれば電極の容量が減り、駆動電圧も消費電力も下がる。 薄膜ニオブ酸リチウムやポリマーなど新しい変調材料が研究され続けている理由は、ここにあります（本記事による解説）。
7. 素材技術者の視点②：材料が「効き方」を決める
3つの材料系は、屈折率や吸収を変える仕組みそのものが違います。それが素子の性格を決めています（本記事による解説）。
- ニオブ酸リチウム（ポッケルス効果）：結晶の中のイオンの配置が電界でわずかにずれ、屈折率が電界に比例して変わる。吸収を伴わず、応答が線形になりやすい。一方で、Wang らが書くとおり「difficulties in microstructuring lithium niobate」（微細加工が難しい）ことが長く集積化を阻んできました事実
- シリコン（キャリアによる屈折率変化）：シリコン結晶はポッケルス効果を持たないため、電子や正孔の濃度を電圧で出し入れして屈折率を変える。キャリアは光も吸うので、位相を変えると同時に損失も変わる（一般的な物性として知られる性質）。それでも Liu らが述べるとおり、CMOS 工程と両立し電子回路と一体で集積できることが利点になる事実
- 化合物半導体の量子井戸（電界吸収）：層厚数 nm の井戸構造を結晶成長で作り込み、吸収端の位置を設計する。Miller らの研究は GaAs-AlGaAs の量子井戸でした事実。膜厚と組成の精度が、そのまま使える波長と消光の深さになる
材料メーカーの目で見ると、変調器の選択は「どの物性を、どの製造プロセスで、どれだけの精度で作り込めるか」の選択です。 ポッケルス効果は結晶の対称性で、キャリア効果はドーピングの分布で、量子閉じ込め効果はエピタキシャル成長の膜厚で決まる。 同じ「変調器」でも、求められる材料技術は、単結晶育成・イオン注入・MOCVD とまったく別の系統です（本記事による解説）。
そして第3章で見たとおり、PAM4 や QAM は変調器の線形性を強く求めます。 応答が本質的に線形なポッケルス効果と、吸収と位相が連動するキャリア効果とでは、同じ4段・16点を作るときの「作りやすさ」が違ってきます（本記事による解説）。
8. 課題
(1) 1レーン400 Gb/s に向けて
1レーン200 Gb/s（106.25 GBaud の PAM4）が規格化の途上にある一方事実、次の世代の信号方式はまだ決まっていません。 OIF は「448Gbps Signaling for AI Workshop」（2025年4月）を開催しており、IEEE の P802.3dj タスクフォースの資料にも 400 Gb/s 信号の検討開始（CFI）が予定として記されています事実。 ボーレートをさらに倍にするのか、1記号のビット数を増やすのか——次世代の変調方式は本稿の調査時点で確定していません未確定／将来。
(2) 変調器の材料は1つに決まっていない
本記事で見たとおり、LiNbO₃、シリコン、化合物半導体はそれぞれ別の物理で動き、別の弱みを持ちます。 Wang らの論文は、シリコン・InP・ポリマーを基盤とする集積変調器は材料固有の制約から要求を「not yet been able to meet ... simultaneously」（まだ同時に満たせていない）としています事実。 どの材料が次世代の主流になるかは、本稿の範囲では判断できません未確定／将来。
(3) 本稿で扱わなかったこと
各材料の電気光学係数や、特定製品の駆動電圧・帯域・消費電力の値は、本稿で開いて確認できた一次情報の範囲に比較可能な形でそろわなかったため記載していません。 Soref と Bennett の1987年の論文（IEEE Journal of Quantum Electronics）は、シリコンの電気光学効果を扱った基礎文献として知られていますが、本稿では本文を確認できなかったため数値は引用していません。
- 変調方式の違いは、1記号に何ビット載せるか。NRZ は1、PAM4 は2、DP-16QAM は8ビットです（解説）
- PAM4 は速さを半分にする代わりに、すき間を1/3（約 −9.5 dB）にします本稿の計算
- 400ZR は 59.84375 GBaud の DP-16QAM で、合計 478.75 Gb/s です事実
- 変調器は、マッハツェンダー（位相と干渉）、電界吸収（吸収端のずれ）、マイクロリング（共振）の3方式が代表です（解説）
- 1 mm の腕で位相を π ずらすのに必要な屈折率変化は、約 6.6 × 10⁻⁴です本稿の計算
- LiNbO₃ の薄膜変調器は CMOS 両立の駆動電圧・210 Gb/s・0.5 dB 未満の損失を示しました（Nature 2018）事実
- 変調材料の選択は、結晶の対称性・ドーピング・エピ成長という別系統の材料技術の選択です（本記事による解説）
9. 用語集
- 変調
- 光の強度・位相・偏波などを電気信号に合わせて変え、情報を載せること。
- ボーレート（Bd）
- 1秒あたりに送る記号（シンボル）の数。GBd は10億記号／秒。
- NRZ
- 光の有無（2段）で1記号1ビットを送る方式。
- PAM4
- 4段階の明るさで1記号2ビットを送る方式。
- QAM
- 位相と振幅の組み合わせで多数の点を作る方式。16QAM は1記号4ビット。
- DP（偏波多重）
- 直交する2つの偏波に別々の信号を載せ、容量を2倍にすること。
- マッハツェンダー変調器
- 光を2つに分け、位相差をつけて再び合わせ、干渉で明暗を作る変調器。
- 電界吸収変調器
- 電界で半導体の吸収端をずらし、光を吸ったり通したりする変調器。
- マイクロリング変調器
- 小さなリング共振器の共振波長を屈折率でずらして、光を切り替える変調器。
- ポッケルス効果
- 電界に比例して屈折率が変わる電気光学効果。LiNbO₃ などが持つ。
- 量子閉じ込めシュタルク効果
- 量子井戸に電界をかけると吸収端がずれる現象。電界吸収変調器の原理。
- 直接検波
- 受信側で光の明るさだけを測る方式。NRZ・PAM4 で使う。
10. 参考資料（一次情報）
- Wang C. ほか（Nature, 2018）「Integrated lithium niobate electro-optic modulators operating at CMOS-compatible voltages」Nature 562, 101–104. DOI: 10.1038/s41586-018-0551-y — doi.org
- Miller D. A. B. ほか（Physical Review Letters, 1984）「Band-Edge Electroabsorption in Quantum Well Structures: The Quantum-Confined Stark Effect」Phys. Rev. Lett. 53, 2173–2176. DOI: 10.1103/PhysRevLett.53.2173 — doi.org
- LPO MSA「100G-DR-LPO Revision 1.0」2025年3月（PDF） — lpo-msa.org
- OSFP MSA「Specification for OSFP Octal Small Form Factor Pluggable Modules, Rev 5.22」2025年8月9日（PDF） — osfpmsa.org
- OIF「Implementation Agreement 400ZR（OIF-400ZR-03.0）」2024年10月8日（PDF） — oiforum.com
- OIF「Implementation Agreement for 800ZR Coherent Interfaces（OIF-800ZR-01.0）」2024年10月8日（PDF） — oiforum.com
- Xu Q. ほか（Nature, 2005）「Micrometre-scale silicon electro-optic modulator」Nature 435, 325–327. DOI: 10.1038/nature03569 — doi.org
- Liu A. ほか（Nature, 2004）「A high-speed silicon optical modulator based on a metal–oxide–semiconductor capacitor」Nature 427, 615–618. DOI: 10.1038/nature02310 — doi.org
- IEEE P802.3dj Task Force「Timeline Consideration」2025年12月9日（PDF） — ieee802.org
- OIF「OIF Publishes Implementation Agreement for 112 Gb/s Retimed Transmitter Linear Receiver (RTLR) ...」2025年11月18日（サイト内のイベント一覧に「448Gbps Signaling for AI Workshop – April 15-16, 2025」を掲載） — oiforum.com
11. 主張と出典の対応表（監査）
| 本文の主張 | 根拠 | 区分 |
|---|---|---|
| 従来の LiNbO₃ 変調器が「bulky, expensive, limited in bandwidth and require high drive voltages」であること。LiNbO₃ の集積化が「difficulties in microstructuring lithium niobate」により難しかったこと。シリコン・InP・ポリマーの集積変調器が要求を同時に満たせていないこと。CMOS と両立する駆動電圧、最大210 Gb/s、チップ上の光損失0.5 dB 未満を示したこと。マイクロ波と光の群速度整合を同時に設計したこと | Wang ほか, Nature 562, 101 (2018)出典1 https://doi.org/10.1038/s41586-018-0551-y | 事実 |
| GaAs-AlGaAs 量子井戸構造に層と垂直な電界をかけると光の吸収が大きくずれることを理論と実験で示したこと（量子閉じ込めシュタルク効果） | Miller ほか, Phys. Rev. Lett. 53, 2173 (1984)出典2 https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.53.2173 | 事実 |
| 100G-DR-LPO が 53.125 GBd の PAM4、公称波長1310 nm、SMF で最大500 m であること。ホスト側の非線形補償の規定 | LPO MSA 100G-DR-LPO 仕様書出典3 https://www.lpo-msa.org/files/live/sites/lpomsa/files/specs/LPO_MSA_Specification_v1p0_final.pdf | 事実 |
| 1.6TAUI-8 が 224G-PAM4・106.25 GBaud の8レーンで合計1.6 Tb/s であること | OSFP MSA 仕様書 Rev 5.22出典4 https://osfpmsa.org/assets/pdf/OSFP_Module_Specification_Rev5_22.pdf | 事実 |
| 400ZR が単一キャリアのコヒーレント DP-16QAM で、59.843750000 GBaud／偏波、合計478.750 Gbps であること。増幅ありで120 km 以下の DWDM などの用途 | OIF 400ZR 実装合意 Rev 3.0出典5 https://www.oiforum.com/wp-content/uploads/OIF-400ZR-03.0.pdf | 事実 |
| 800ZR が DP-16QAM で公称118.203350603 Gbaud、単一スパン・増幅ありで80〜120 km の DWDM を対象とすること | OIF 800ZR 実装合意 Rev 1.0出典6 https://www.oiforum.com/wp-content/uploads/OIF-800ZR-01.0.pdf | 事実 |
| リング共振構造が「enhances the sensitivity of light to small changes in refractive index of the silicon」であること。直径12 µm、従来より3桁小さい変調器を実証したこと | Xu ほか, Nature 435, 325 (2005)出典7 https://doi.org/10.1038/nature03569 | 事実 |
| それまでのシリコン導波路変調器が約20 MHz にとどまっていたこと。MOS キャパシタ構造で1 GHz を超える変調帯域を示したこと。CMOS 工程と両立すること | Liu ほか, Nature 427, 615 (2004)出典8 https://doi.org/10.1038/nature02310 | 事実 |
| P802.3dj タスクフォース資料に 400 Gb/s 信号の CFI が予定として記載されていること | IEEE P802.3dj タスクフォース資料出典9 https://www.ieee802.org/3/dj/public/25_1209/dambrosia_3dj_01b_251209.pdf | 事実 |
| OIF が「448Gbps Signaling for AI Workshop」（2025年4月15〜16日）を開催したこと（サイト内のイベント一覧の記載） | OIF ウェブサイト出典10 https://www.oiforum.com/oif-publishes-implementation-agreement-for-112-gb-s-retimed-transmitter-linear-receiver-rtlr-electrical-and-optical-interface-advancing-energy-efficiency/ | 事実 |
| 20 log₁₀(1/3)≒−9.5 dB。106.25×2＝212.5 Gb/s（NRZ なら212.5 GBd）。log₂16＝4、偏波2つで8ビット、59.84375×8＝478.75 Gb/s、118.203×8≒945.6 Gb/s。Δn＝λ/(2L) による各長さの Δn（λ＝1.31 µm）。π×12 µm≒38 µm | 本稿の計算。等間隔の理想的な4段、光の閉じ込め率や電極効率を無視した単純化を前提とする。ビットレートは FEC 等の余分なビットを含む | 本稿の計算 |
| 次世代（1レーン400 Gb/s 級）の変調方式。次世代の変調材料の主流 | 検討段階であり、本稿の調査時点で確定していない見通しの事項 | 未確定／将来 |
| 変調の基本（強度・位相・偏波、ボーレート、MZ の干渉、EA の吸収端、共振）の一般的な説明。3方式の比較表のうち原理にもとづく欄。シリコンのキャリアが光を吸う性質。「小さな Δn を長さか共振で稼ぐ」という整理。材料の効きが上がれば素子を短くできるという読み取り。3材料系を単結晶育成・イオン注入・MOCVD の別系統の材料技術として整理したこと。ポッケルス効果とキャリア効果の線形性の違いの読み取り | 物理の一般的な説明と、公開文献にもとづく本記事の整理・解説。各研究者・団体が表明した見解ではない | 解説 |
| 各材料の電気光学係数、特定製品の駆動電圧・帯域・消費電力。Soref と Bennett（1987年）の数値 | 本稿で開いて確認できた一次情報の範囲に比較可能な形でそろわなかった、または本文を確認できなかったため記載していない | 解説 |
| 図1・図3・図4が説明のための作図であること、図2・図5が本稿の計算を含む作図であること。ヒーロー画像がAI生成イメージであること | 本記事による注記 | 解説 |
最終更新：2026年9月25日／出典は一次情報（査読論文、OIF の実装合意、LPO MSA・OSFP MSA の仕様書、IEEE 802.3 の公開資料）に限定しています。 物理の一般的な説明や材料設計上の読み取りを含むため、それらは「解説」として出典付きの事実と区別しています。 各材料の電気光学係数、特定製品の駆動電圧・帯域・消費電力は、比較可能な一次情報を確認できなかったため記載していません。 次世代の変調方式と変調材料は、本稿の調査時点で確定していない事項として扱っています。 図はすべて説明用の図です。図1・図3・図4はベクター作図、図2・図5は本稿の計算を含むベクター作図、ヒーロー画像はAI生成イメージであり、いずれも実際の素子の構造・スペクトル・寸法を示すものではありません。