JPH0313906A - 光集積回路 - Google Patents
光集積回路Info
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- JPH0313906A JPH0313906A JP14994189A JP14994189A JPH0313906A JP H0313906 A JPH0313906 A JP H0313906A JP 14994189 A JP14994189 A JP 14994189A JP 14994189 A JP14994189 A JP 14994189A JP H0313906 A JPH0313906 A JP H0313906A
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- integrated circuit
- optical
- groove
- optical integrated
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0265—Intensity modulators
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、同一半導体基板上に、種々の半導体光導波部
品が集積化されている光集積回路の高性能化技術に関す
るものである。
品が集積化されている光集積回路の高性能化技術に関す
るものである。
光集積回路は、個別の半導体部品を同一半導体基板上に
集積化することによって、単体の半導体部品では実現で
きなかった高度な性能や新しい機能を得ることを目的と
するものであり、その実現に向けて、努力がなされてい
る。この光集積回路を実現する最も大切な部品は、半導
体の光導波路であり、伝搬損失が小さく、曲がり損失も
小さく、また、半導体レーザのような他の光部品との接
続損失が小さいことが要求される。
集積化することによって、単体の半導体部品では実現で
きなかった高度な性能や新しい機能を得ることを目的と
するものであり、その実現に向けて、努力がなされてい
る。この光集積回路を実現する最も大切な部品は、半導
体の光導波路であり、伝搬損失が小さく、曲がり損失も
小さく、また、半導体レーザのような他の光部品との接
続損失が小さいことが要求される。
本発明者がＡ ｐｐｌｉｅｄ Ｐ ｈｙｓｉｃｓ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓの５４巻（１９８９年）の２号の８７頁か
ら８９頁に開示したストリップ装荷型導波路がこの目的
にかなっており、その実例の一断面図を第７図に示す。
ｅｔｔｅｒｓの５４巻（１９８９年）の２号の８７頁か
ら８９頁に開示したストリップ装荷型導波路がこの目的
にかなっており、その実例の一断面図を第７図に示す。
第７図において、１はＩｎＰ基板、２はＧａＩｎＡｓＰ
光ガイド、３はストリップ装荷構成を持つＩｎＰ層、４
は光が導波される部分である。
光ガイド、３はストリップ装荷構成を持つＩｎＰ層、４
は光が導波される部分である。
このストリップ装荷型導波路は、光はストリップ装荷さ
れている下のＧａＩｎＡｓＰ光ガイド２を通り、横方向
の光閉じ込めは、その上のストリップ装荷構成を持つＩ
ｎＰ層３により行われている。
れている下のＧａＩｎＡｓＰ光ガイド２を通り、横方向
の光閉じ込めは、その上のストリップ装荷構成を持つＩ
ｎＰ層３により行われている。
さて、このストリップ装荷導波路により構成したマツハ
チェンダー光変調器と単一波長半導体レーザを同一基板
上に集積化した光集積回路の一例を、第８図、第９図（
第８図のＡ−Ａ線で切った断面図）及び第１０図（第８
図のＢ−Ｂ線で切つた断面図）に示す。
チェンダー光変調器と単一波長半導体レーザを同一基板
上に集積化した光集積回路の一例を、第８図、第９図（
第８図のＡ−Ａ線で切った断面図）及び第１０図（第８
図のＢ−Ｂ線で切つた断面図）に示す。
第８図、第９図及び第１０図において、１０は単一波長
半導体レーザ、１１はマツハチェンダー光変調器、２０
はｎ型ＩｎＰ基板、２１はＧａＩｎＡｓＰ光ガイド層、
２２は低濃度ｎ型ＩｎＰ層、２３はｐ型ＩｎＰ層、２４
はｐ型電極、２５はｎ型電極、２６は無反射コート膜、
２７はＧａＩｎＡｓＰ活性層、２８はＧａＩｎＡｓＰガ
イド層、２９は回折格子、３０はｐ型ＩｎＰ層、３１は
ｐ型電極である。
半導体レーザ、１１はマツハチェンダー光変調器、２０
はｎ型ＩｎＰ基板、２１はＧａＩｎＡｓＰ光ガイド層、
２２は低濃度ｎ型ＩｎＰ層、２３はｐ型ＩｎＰ層、２４
はｐ型電極、２５はｎ型電極、２６は無反射コート膜、
２７はＧａＩｎＡｓＰ活性層、２８はＧａＩｎＡｓＰガ
イド層、２９は回折格子、３０はｐ型ＩｎＰ層、３１は
ｐ型電極である。
この光集積回路は、図中の電極部２４にかける電圧を変
調することにより、波長のゆらぎなしに。
調することにより、波長のゆらぎなしに。
出力光強度を変罪できるという優れた特徴を持っている
。
。
しかしながら、前記の従来技術では、この時の出力光の
オン・オフ比、つまり消光比は、１０ｄｂ以下という充
分な値ではないという問題があった。
オン・オフ比、つまり消光比は、１０ｄｂ以下という充
分な値ではないという問題があった。
これは、オフ時に望ましくない光が出力ポートに来てい
るためであることを発明者が見出した。
るためであることを発明者が見出した。
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。
ある。
本発明の目的は、ストリップ装荷型光導波路を用いた光
集積回路において、性能を劣化させる迷光の影響をなく
した高性能な光集積回路を提供することにある。
集積回路において、性能を劣化させる迷光の影響をなく
した高性能な光集積回路を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
前記目的を達成するために、本発明は、ストリップ装荷
型半導体光導波路を塔載した光集積回路において、光ガ
イド層の光導波踏部以外の部分に溝を設け、該溝により
導波されなかった光をしゃ断させることを最も主要な特
徴とする。
型半導体光導波路を塔載した光集積回路において、光ガ
イド層の光導波踏部以外の部分に溝を設け、該溝により
導波されなかった光をしゃ断させることを最も主要な特
徴とする。
前述した手段によれば、光集積回路の光ガイド層の光導
波踏部以外の部分に溝をほり、導波されなかった光をし
ゃ断することにより、製作した素子が設計値からずれた
場合、望ましくない迷光（ガイドされない光）の影響を
受けるのを防止するので、性能を劣化させる迷光の影響
をなくした高性能な光集積回路が得られる。
波踏部以外の部分に溝をほり、導波されなかった光をし
ゃ断することにより、製作した素子が設計値からずれた
場合、望ましくない迷光（ガイドされない光）の影響を
受けるのを防止するので、性能を劣化させる迷光の影響
をなくした高性能な光集積回路が得られる。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。
る。
なお、全回において、同一機能を有するものは同一符号
を付け、その繰り返しの説明は省略する。
を付け、その繰り返しの説明は省略する。
第１図は、本発明の光集積回路の実施例■の概略構成を
説明するための全体斜視図、 第２図は、第１図のＡ−Ａ線で切った断面図、第３図は
、第１図のＢ−Ｂ線で切った断面図である。
説明するための全体斜視図、 第２図は、第１図のＡ−Ａ線で切った断面図、第３図は
、第１図のＢ−Ｂ線で切った断面図である。
本実施例Ｉの光集積回路は、第１図乃至第３図に示すよ
うに、前記第８図乃至第１０図に示す半導体レーザ１０
とマツハチェンダー光変調器を集積した光集積回路にお
いて、二本の平行な光導波路の間の部分のＧａＩｎＡｓ
Ｐ光ガイド層２１を削り取って溝（ア）を形成する構造
となっている。
うに、前記第８図乃至第１０図に示す半導体レーザ１０
とマツハチェンダー光変調器を集積した光集積回路にお
いて、二本の平行な光導波路の間の部分のＧａＩｎＡｓ
Ｐ光ガイド層２１を削り取って溝（ア）を形成する構造
となっている。
このようにＧａＩｎＡｓＰ光ガイド層２１を一部取って
溝（ア）を形成することによって、たとえ、マツハチェ
ンダー光変調器１１が設計通りできなくて、半導体レー
ザ１０からの光が、マツハチェンダー光変調器１１のＹ
分岐点でうまく導波されて曲がっていかないことがあっ
ても、その導波されなかった光は、ＧａＩｎＡｓＰ光ガ
イドＭ２１を通っていく時に、削除された部分で散乱さ
れてしまう。これにより、このマツハチェンダー光変調
器１！のオン・オフ比は、常に２０ｄｂ以上の値を得る
ことができるようになった。
溝（ア）を形成することによって、たとえ、マツハチェ
ンダー光変調器１１が設計通りできなくて、半導体レー
ザ１０からの光が、マツハチェンダー光変調器１１のＹ
分岐点でうまく導波されて曲がっていかないことがあっ
ても、その導波されなかった光は、ＧａＩｎＡｓＰ光ガ
イドＭ２１を通っていく時に、削除された部分で散乱さ
れてしまう。これにより、このマツハチェンダー光変調
器１！のオン・オフ比は、常に２０ｄｂ以上の値を得る
ことができるようになった。
第４図は、本発明の光集積回路の実施例■の概略構成を
説明するための全体斜視図、 第５図は、第４図のＣ−Ｃ線で切った断面図。
説明するための全体斜視図、 第５図は、第４図のＣ−Ｃ線で切った断面図。
第６図は、第４図のＤ−Ｄ線で切った断面図である。
本実施例■の光集積回路は、第４図乃至第６図に示すよ
うに、同−ｎ型ＩｎＰ基板２０上に、可能波長半導体レ
ーザ１０と、ストリップ装荷型光導波路よりなる方向性
結合器型３デシベル（ｄｂ）カップラ＝１２、導波型ピ
ン（ｐｉｎ）ホトダイオード１３゜１４の２個が集積さ
れている。この光集積回路の光導波路側入口に光を入射
することにより、この回路は、コヒーレント検波の機能
を果たすことができる。図中、３２はＧａＩｎＡｓＰ光
吸収層である。
うに、同−ｎ型ＩｎＰ基板２０上に、可能波長半導体レ
ーザ１０と、ストリップ装荷型光導波路よりなる方向性
結合器型３デシベル（ｄｂ）カップラ＝１２、導波型ピ
ン（ｐｉｎ）ホトダイオード１３゜１４の２個が集積さ
れている。この光集積回路の光導波路側入口に光を入射
することにより、この回路は、コヒーレント検波の機能
を果たすことができる。図中、３２はＧａＩｎＡｓＰ光
吸収層である。
この光集積回路の問題点も、また、実施例ｒと同じく、
設計値と少し違ったものができると、入射光の一部や、
可能波長半導体レーザ光の一部が光導波路に閉じ込めら
れずにもれて、迷光となり。
設計値と少し違ったものができると、入射光の一部や、
可能波長半導体レーザ光の一部が光導波路に閉じ込めら
れずにもれて、迷光となり。
この集積回路の特性を劣化させることであった。
そこで、本実施例■では、ＧａＩｎＡｓＰ光ガイド層２
ニガ４１層２１作る。この溝（ア）により、ＧａＩｎＡ
ｓＰ光ガイ１−層２１を通ってきた迷光は、溝（ア）で
散乱される。この結果、このコヒーレント検波光集積回
路の信号対雑音比が改善された。
ニガ４１層２１作る。この溝（ア）により、ＧａＩｎＡ
ｓＰ光ガイ１−層２１を通ってきた迷光は、溝（ア）で
散乱される。この結果、このコヒーレント検波光集積回
路の信号対雑音比が改善された。
また、このコヒーレント検波光集積回路のピンホトダイ
オード１３．１４は、高速応対させるために、その長さ
Ｌを２００μｍ以下とする必要があるが、ピンホトダイ
オード１３．１４に入ってきた光が完全に吸収されずに
一部通過し、光集積回路の端面で反射されてもどって来
る。この反射光が悪影響を及ぼすことがあった。これに
対しても、第４図及び第６図に示すように、溝（イ）や
溝（つ）を、通過光がピンホトダイオード１３．１４に
反射されないように形成することにより、光集積回路端
面で反射されてもどってくる反射光の悪影響を防止する
ことができる。
オード１３．１４は、高速応対させるために、その長さ
Ｌを２００μｍ以下とする必要があるが、ピンホトダイ
オード１３．１４に入ってきた光が完全に吸収されずに
一部通過し、光集積回路の端面で反射されてもどって来
る。この反射光が悪影響を及ぼすことがあった。これに
対しても、第４図及び第６図に示すように、溝（イ）や
溝（つ）を、通過光がピンホトダイオード１３．１４に
反射されないように形成することにより、光集積回路端
面で反射されてもどってくる反射光の悪影響を防止する
ことができる。
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
以上、説明したように、本発明によれば、ストリップ装
荷型光導波路を用いた光集ａ：回路においては、光ガイ
ド層の光導波路側入口の部分に溝を形成することにより
、光集積回路の特性を向上することができるゆ
荷型光導波路を用いた光集ａ：回路においては、光ガイ
ド層の光導波路側入口の部分に溝を形成することにより
、光集積回路の特性を向上することができるゆ
第１図は、本発明の光集積回路の実施例Ｉの概略構成を
説明するための全体斜視図、 第２図は、第１図のＡ−Ａ線で切った断面図、第３図は
、第１図のＢ−Ｂ線で切った断面図。 第４図は、本発明の光集積回路の実施例Ｈの概略構成を
説明するための全体斜視図、 第５図は、第４図のＣ−Ｃ線で切った断面図、第６図は
、第４図のＤ−Ｄ線で切った断面図、第７図乃至第１０
図は、従来の光集積回路の問題点を説明するための図で
ある。 図中、１・・・ＩｎＰ基板、２”・ＧａＩｎＡｓＰ光ガ
イド、３・・・ストリップ装荷構成を持つＴｎＰ層、４
・・・光が導波される部分、１０・・・単一波長半導体
レーザ、１１・・・マツハチェンダー光変調器、１２・
・・３デシベル（ｄｂ）カップラー、 １３，１４・・
・導波型ピン（ｐｉｎ）ホトダイオード、２（１”ｎ型
ＩｎＰ基板、２１・・・ＧａＩｎＡｓＰ光ガイド暦、２
２・・・低濃度口型ｒｎＰ層、２３・・・ｐ型ＩｎＰ層
、２４・・・ｐ型電極、２５・・・ｎ型電極、２６・・
・無反射コート膜、２７・・・ＧａＩｎＡｓＰ活性層、
２８・・・ＧａＩｎＡｓＰガイド層、２９・・・回折格
子、３０・・・Ｐ型ＩｎＰ層、３１・・ｐ型電極、３２
・・・ＧａＩｎＡｓＰ光吸収暦、（ア）（イ）（つ）・
・・溝。
説明するための全体斜視図、 第２図は、第１図のＡ−Ａ線で切った断面図、第３図は
、第１図のＢ−Ｂ線で切った断面図。 第４図は、本発明の光集積回路の実施例Ｈの概略構成を
説明するための全体斜視図、 第５図は、第４図のＣ−Ｃ線で切った断面図、第６図は
、第４図のＤ−Ｄ線で切った断面図、第７図乃至第１０
図は、従来の光集積回路の問題点を説明するための図で
ある。 図中、１・・・ＩｎＰ基板、２”・ＧａＩｎＡｓＰ光ガ
イド、３・・・ストリップ装荷構成を持つＴｎＰ層、４
・・・光が導波される部分、１０・・・単一波長半導体
レーザ、１１・・・マツハチェンダー光変調器、１２・
・・３デシベル（ｄｂ）カップラー、 １３，１４・・
・導波型ピン（ｐｉｎ）ホトダイオード、２（１”ｎ型
ＩｎＰ基板、２１・・・ＧａＩｎＡｓＰ光ガイド暦、２
２・・・低濃度口型ｒｎＰ層、２３・・・ｐ型ＩｎＰ層
、２４・・・ｐ型電極、２５・・・ｎ型電極、２６・・
・無反射コート膜、２７・・・ＧａＩｎＡｓＰ活性層、
２８・・・ＧａＩｎＡｓＰガイド層、２９・・・回折格
子、３０・・・Ｐ型ＩｎＰ層、３１・・ｐ型電極、３２
・・・ＧａＩｎＡｓＰ光吸収暦、（ア）（イ）（つ）・
・・溝。
Claims (1)
- （１）ストリップ装荷型半導体光導波路を塔載した光集
積回路において、光ガイド層の光導波路部以外の部分に
溝を設け、該溝により導波されなかった光をしや断させ
ることを特徴とする光集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14994189A JPH0313906A (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | 光集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14994189A JPH0313906A (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | 光集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0313906A true JPH0313906A (ja) | 1991-01-22 |
Family
ID=15485918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14994189A Pending JPH0313906A (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | 光集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0313906A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5261014A (en) * | 1991-09-06 | 1993-11-09 | France Telecom Etablissement Autonome De Droit Public | Optoelectronic device with integrated optical guide and photo-detector. |
| EP0636908A1 (en) * | 1993-07-27 | 1995-02-01 | AT&T Corp. | Wavelength division multiplexed optical communication transmitters |
| WO2000072062A1 (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | British Telecommunications Public Limited Company | Planar optical waveguides with grooves |
| JP2007250889A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 集積型半導体レーザ素子および半導体レーザモジュール |
| JP2011242615A (ja) * | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体光変調素子及び光半導体モジュール |
| US8538207B2 (en) | 2007-04-16 | 2013-09-17 | University Of Southampton | Method of fabricating waveguide devices which use evanescent coupling between waveguides and grooves |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566217A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Branch path type light modulator |
| JPS62176184A (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-01 | Fujitsu Ltd | 変調器付半導体発光装置 |
-
1989
- 1989-06-12 JP JP14994189A patent/JPH0313906A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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