JPH04372907A - 導波型分岐、結合素子 - Google Patents
導波型分岐、結合素子Info
- Publication number
- JPH04372907A JPH04372907A JP3177124A JP17712491A JPH04372907A JP H04372907 A JPH04372907 A JP H04372907A JP 3177124 A JP3177124 A JP 3177124A JP 17712491 A JP17712491 A JP 17712491A JP H04372907 A JPH04372907 A JP H04372907A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- main
- coupler
- coupling element
- sub
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2817—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信の分野に利用さ
れる光電子集積回路などに用いられる光半導体素子、特
に複数の送信もしくは受信部を含む光通信用の光電子集
積回路などに用いられる導波型分岐、結合素子に関する
。
れる光電子集積回路などに用いられる光半導体素子、特
に複数の送信もしくは受信部を含む光通信用の光電子集
積回路などに用いられる導波型分岐、結合素子に関する
。
【０００２】
【従来の技術】従来、主となる導波路と、主となる導波
路に接続された少なくとも２つの副導波路間で光波の結
合を行なう為に、図７に示す様に十字型に交差した導波
路の交差部にｖ字形の溝を形成し、光波の透過、反射を
制御するカップラを構成することが提案されている。こ
うした集積カップラの試作例として、バスラインとなる
主導波路にカップラを介して送信部、受信部を接続した
集積光ノードが報告されている。
路に接続された少なくとも２つの副導波路間で光波の結
合を行なう為に、図７に示す様に十字型に交差した導波
路の交差部にｖ字形の溝を形成し、光波の透過、反射を
制御するカップラを構成することが提案されている。こ
うした集積カップラの試作例として、バスラインとなる
主導波路にカップラを介して送信部、受信部を接続した
集積光ノードが報告されている。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、図７に示
すような構造では以下に示すような問題がある。第１に
、カップラ７１に要求される位置精度、深さ制御などの
プロセス精度が高く、歩留り、再現性に乏しくなる。 即ち、光導波路を伝搬してくる光波の界分布に対してカ
ップラ７１がどの様に形成されるかで分岐、合流の態様
が決定されるので、そのプロセス精度に厳しさが要求さ
れる。
すような構造では以下に示すような問題がある。第１に
、カップラ７１に要求される位置精度、深さ制御などの
プロセス精度が高く、歩留り、再現性に乏しくなる。 即ち、光導波路を伝搬してくる光波の界分布に対してカ
ップラ７１がどの様に形成されるかで分岐、合流の態様
が決定されるので、そのプロセス精度に厳しさが要求さ
れる。
【０００４】さらに、図７に示すような構造は、送受信
部が接続される副導波路７２、７３から、バスラインを
形成している主導波路７４の双方向に同じ強度比で光波
の結合を行なう事は可能であるが、主導波路７４から副
導波路７２、７３への分岐比が異なってしまう。すなわ
ち、ｖ字形の下部（閉じた側）への分岐比に対して、ｖ
字形の上部（開いた側）への分岐比が低下してしまい、
同強度で分岐することは不可能である。
部が接続される副導波路７２、７３から、バスラインを
形成している主導波路７４の双方向に同じ強度比で光波
の結合を行なう事は可能であるが、主導波路７４から副
導波路７２、７３への分岐比が異なってしまう。すなわ
ち、ｖ字形の下部（閉じた側）への分岐比に対して、ｖ
字形の上部（開いた側）への分岐比が低下してしまい、
同強度で分岐することは不可能である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の分岐、合波素子においては、半導体基板上に構成さ
れたチャンネル導波路構造に、主となる導波路と主とな
る導波路に接続された副導波路間で光波の結合を行なう
為のカップラが少なくとも２組以上構成されており、該
カップラ部間に導波型の光増幅領域が挿入されているこ
とを特徴とする。
明の分岐、合波素子においては、半導体基板上に構成さ
れたチャンネル導波路構造に、主となる導波路と主とな
る導波路に接続された副導波路間で光波の結合を行なう
為のカップラが少なくとも２組以上構成されており、該
カップラ部間に導波型の光増幅領域が挿入されているこ
とを特徴とする。
【０００６】より具体的には、前記主となるチャンネル
導波路構造は活性層を含んだり、前記カップラ部は少な
くとも水平方向の導波光界分布波面分割を行なうように
構成されたり、前記カップラ部はチャンネル導波路構造
の主となる導波路とそれに接続された副となる導波路の
交差部位に設けられていたり、前記交差部位はＴ型ある
いはＹ型であったり、前記カップラ部はチャンネル導波
路構造の一部に反射率の異なる部位を形成してなったり
、前記カップラ部は、副導波路から主導波路への光波の
結合が、主導波路の双方向に結合したり、前記主となる
導波路には、カップラ間に、電流を注入することによっ
て光波の増幅を行なう光増幅部が形成されており、該導
波路の両端が無反射処理されていたり、前記副となる導
波路は、該導波路上に送信もしくは受信を行なう領域を
形成することにより主となる導波路の双方向に任意の強
度比の強度で光波を伝達したり、主導波路の双方向に導
波している光波を任意の強度比の強度で検出することが
可能となることを特徴としたりする。
導波路構造は活性層を含んだり、前記カップラ部は少な
くとも水平方向の導波光界分布波面分割を行なうように
構成されたり、前記カップラ部はチャンネル導波路構造
の主となる導波路とそれに接続された副となる導波路の
交差部位に設けられていたり、前記交差部位はＴ型ある
いはＹ型であったり、前記カップラ部はチャンネル導波
路構造の一部に反射率の異なる部位を形成してなったり
、前記カップラ部は、副導波路から主導波路への光波の
結合が、主導波路の双方向に結合したり、前記主となる
導波路には、カップラ間に、電流を注入することによっ
て光波の増幅を行なう光増幅部が形成されており、該導
波路の両端が無反射処理されていたり、前記副となる導
波路は、該導波路上に送信もしくは受信を行なう領域を
形成することにより主となる導波路の双方向に任意の強
度比の強度で光波を伝達したり、主導波路の双方向に導
波している光波を任意の強度比の強度で検出することが
可能となることを特徴としたりする。
【０００７】上記目的を達成する本発明の分岐、合波素
子においては、半導体基板上に構成された主となる導波
路と、主となる導波路とＴ字型もしくはＹ字型の交差部
位を持って接続された副となる導波路間に少なくとも水
平方向の導波光界分布波面分割を行なうことにより双方
向の光波の分岐、結合を行なうためのカップラが少なく
とも２組構成されており、該カップラ間の主となる導波
路に光増幅部が挿入されているので、所望の強度比で光
波を分岐、合波できる。
子においては、半導体基板上に構成された主となる導波
路と、主となる導波路とＴ字型もしくはＹ字型の交差部
位を持って接続された副となる導波路間に少なくとも水
平方向の導波光界分布波面分割を行なうことにより双方
向の光波の分岐、結合を行なうためのカップラが少なく
とも２組構成されており、該カップラ間の主となる導波
路に光増幅部が挿入されているので、所望の強度比で光
波を分岐、合波できる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の第１実施例である光半導体
素子の上面図であり、図２は図１のＡ−Ａ´断面図、図
３は図１のＢ−Ｂ´断面図である。図１において、１０
（ａ）、１０（ｂ）はカップラとなるエッチング溝、１
１は電流注入による光増幅部、１２は光検出を行なう副
導波路、１３は送信を行なう副導波路である。
素子の上面図であり、図２は図１のＡ−Ａ´断面図、図
３は図１のＢ−Ｂ´断面図である。図１において、１０
（ａ）、１０（ｂ）はカップラとなるエッチング溝、１
１は電流注入による光増幅部、１２は光検出を行なう副
導波路、１３は送信を行なう副導波路である。
【０００９】まず、第１実施例のプロセス手順について
説明する。基板となるｎ型ＧａＡｓ層１上に、分子線成
長法（ＭＢＥ）により第１クラッド層となるＡｌＧａＡ
ｓ層２、活性層となるＧａＡｓ層３、第２クラッド層と
なるＡｌＧａＡｓ層４、キャップ層となるＧａＡｓ層５
からなるエピタキシャル膜を順に成長させる。基板１と
界面には必要に応じてＧａＡｓであるバッファ層を形成
しても良い。第１、第２クラッド層２、４の膜厚は１μ
ｍとし、活性層３の膜厚は約０．１μｍとした。次に、
その上部にフォトリソグラフィ法により幅３μｍの所望
のパターンを形成し、反応性イオンビームエッチング（
ＲＩＢＥ）によりリッジ部（図２参照）を形成し、横方
向の閉じ込めを行なうストライプ構造とした（図２、図
３参照）。
説明する。基板となるｎ型ＧａＡｓ層１上に、分子線成
長法（ＭＢＥ）により第１クラッド層となるＡｌＧａＡ
ｓ層２、活性層となるＧａＡｓ層３、第２クラッド層と
なるＡｌＧａＡｓ層４、キャップ層となるＧａＡｓ層５
からなるエピタキシャル膜を順に成長させる。基板１と
界面には必要に応じてＧａＡｓであるバッファ層を形成
しても良い。第１、第２クラッド層２、４の膜厚は１μ
ｍとし、活性層３の膜厚は約０．１μｍとした。次に、
その上部にフォトリソグラフィ法により幅３μｍの所望
のパターンを形成し、反応性イオンビームエッチング（
ＲＩＢＥ）によりリッジ部（図２参照）を形成し、横方
向の閉じ込めを行なうストライプ構造とした（図２、図
３参照）。
【００１０】次に、このリッジ部が形成された基板１上
に、ＳｉＮからなる絶縁膜をプラズマＣＶＤ法によって
形成し、フォトリソグラフィ法により電流注入用窓のパ
ターンを形成し、ＲＩＢＥ法によりＳｉｘＮｙ絶縁膜６
をエッチングし、電流注入用窓を形成した。その後、上
部電極としてＣｒ−Ａｕオーミック用電極８を真空蒸着
法により形成し、ＧａＡｓ基板１をラッピンッグて１０
０μｍの厚さまで削った後にｎ型用オーミック電極７と
してＡｕＧｅ−Ａｕ電極を蒸着した。そして、ｐ型、ｎ
型の電極のオーミックコンタクトを取るための熱処理を
行ない、光増幅部１１を形成した。
に、ＳｉＮからなる絶縁膜をプラズマＣＶＤ法によって
形成し、フォトリソグラフィ法により電流注入用窓のパ
ターンを形成し、ＲＩＢＥ法によりＳｉｘＮｙ絶縁膜６
をエッチングし、電流注入用窓を形成した。その後、上
部電極としてＣｒ−Ａｕオーミック用電極８を真空蒸着
法により形成し、ＧａＡｓ基板１をラッピンッグて１０
０μｍの厚さまで削った後にｎ型用オーミック電極７と
してＡｕＧｅ−Ａｕ電極を蒸着した。そして、ｐ型、ｎ
型の電極のオーミックコンタクトを取るための熱処理を
行ない、光増幅部１１を形成した。
【００１１】更に、リッジ導波路の分岐、合波部の中心
から光波の導波方向にφ＝４５°の角度を持って活性層
３の下部に至る端面を持ったエッチング溝１０（ａ）、
（ｂ）をＲＩＢＥ法により形成することにより、４５°
ミラーすなわち全反射ミラーを双方向に構成した。
から光波の導波方向にφ＝４５°の角度を持って活性層
３の下部に至る端面を持ったエッチング溝１０（ａ）、
（ｂ）をＲＩＢＥ法により形成することにより、４５°
ミラーすなわち全反射ミラーを双方向に構成した。
【００１２】最後に、この素子の端面をへき開により形
成し、エレクトロンビーム（ＥＢ）蒸着によってＺｒＯ
２を蒸着してＡＲコート１５（ａ）、（ｂ）とし、電極
をワイヤーボンディングによって取り出した。
成し、エレクトロンビーム（ＥＢ）蒸着によってＺｒＯ
２を蒸着してＡＲコート１５（ａ）、（ｂ）とし、電極
をワイヤーボンディングによって取り出した。
【００１３】ここで、動作について説明する。副導波路
１３より入射した光波１７は、カップラ１０（ｂ）によ
って主導波路１４に−６ｄＢの強度で双方向に分岐され
る（１８（ａ）、（ｂ））。光波１８（ａ）はそのまま
の強度で主導波路１４より射出されるが、光波１８（ｂ
）はカップラ１０（ａ）を通過する際に−６ｄＢの損失
を受けるので、それを補填する様に光増幅部１１の増幅
率を設定することにより、主導波路１４の双方向に同じ
強度で光波を導波することができる。
１３より入射した光波１７は、カップラ１０（ｂ）によ
って主導波路１４に−６ｄＢの強度で双方向に分岐され
る（１８（ａ）、（ｂ））。光波１８（ａ）はそのまま
の強度で主導波路１４より射出されるが、光波１８（ｂ
）はカップラ１０（ａ）を通過する際に−６ｄＢの損失
を受けるので、それを補填する様に光増幅部１１の増幅
率を設定することにより、主導波路１４の双方向に同じ
強度で光波を導波することができる。
【００１４】また、主導波路１４の双方向に入射した光
波１６（ａ）、１６（ｂ）は、カップラ１０（ａ）によ
って副導波路１２に分岐される。この際、光波１６（ａ
）はカップラ１０（ｂ）を透過する際に前述した様に−
６ｄＢの損失を受けるので、光増幅部１１の前述と同じ
光増幅率を設定することにより、主導波路１４の双方向
に導波されている光波を同じ強度で副導波路１２に導波
することができる。また、主導波路１４から副導波路１
２、１３へ同じ強度で分岐させることが可能となる。
波１６（ａ）、１６（ｂ）は、カップラ１０（ａ）によ
って副導波路１２に分岐される。この際、光波１６（ａ
）はカップラ１０（ｂ）を透過する際に前述した様に−
６ｄＢの損失を受けるので、光増幅部１１の前述と同じ
光増幅率を設定することにより、主導波路１４の双方向
に導波されている光波を同じ強度で副導波路１２に導波
することができる。また、主導波路１４から副導波路１
２、１３へ同じ強度で分岐させることが可能となる。
【００１５】本実施例による分岐、合波素子は、カップ
ラ部を水平方向（チャンネル導波路構造が形成された基
板１の伸展方向）の波面分割型の分岐カップラで形成す
るものであるため、エッチング溝１０（ａ）、（ｂ）の
端面の加工深さは活性層３を越えてエッチングするもの
であれば良く、精度の厳しい深さ制御が不必要となる。 また、副導波路１３より入射した光波を主導波路１４の
双方向に、また主導波路１４の双方向に導波している光
波を副導波路１２に同強度で導波することが可能となる
。
ラ部を水平方向（チャンネル導波路構造が形成された基
板１の伸展方向）の波面分割型の分岐カップラで形成す
るものであるため、エッチング溝１０（ａ）、（ｂ）の
端面の加工深さは活性層３を越えてエッチングするもの
であれば良く、精度の厳しい深さ制御が不必要となる。 また、副導波路１３より入射した光波を主導波路１４の
双方向に、また主導波路１４の双方向に導波している光
波を副導波路１２に同強度で導波することが可能となる
。
【００１６】本実施例はチャンネル導波路としてリッジ
型導波路について述べたが、屈折率型の導波路にも同様
に利用できる。
型導波路について述べたが、屈折率型の導波路にも同様
に利用できる。
【００１７】図４は本発明の第２実施例を示す。第２実
施例は、本発明を送受信部を内蔵した光増幅器に応用し
た例である。図５、図６は図４のＡ−Ａ´断面図、Ｂ−
Ｂ´断面図を示している。
施例は、本発明を送受信部を内蔵した光増幅器に応用し
た例である。図５、図６は図４のＡ−Ａ´断面図、Ｂ−
Ｂ´断面図を示している。
【００１８】図４において、２１（ａ）、（ｂ）は第１
実施例と同様の構造を持つ光カップラ、２２、２５（ａ
）、（ｂ）は電流注入による光増幅部、２３はＤＦＢ構
造を有するレーザによって構成される送信部、２４は逆
バイアス電圧を印加することにより動作する光検出器を
有する受信部、２６はバスラインを形成している主導波
路、３１（ａ）、（ｂ）は端面に構成された第１実施例
と同じ構成をしているＡＲコーティングである。
実施例と同様の構造を持つ光カップラ、２２、２５（ａ
）、（ｂ）は電流注入による光増幅部、２３はＤＦＢ構
造を有するレーザによって構成される送信部、２４は逆
バイアス電圧を印加することにより動作する光検出器を
有する受信部、２６はバスラインを形成している主導波
路、３１（ａ）、（ｂ）は端面に構成された第１実施例
と同じ構成をしているＡＲコーティングである。
【００１９】また、図５、６において、４１は基板とな
るｎ型ＧａＡｓ層、４２はバッファ層となるｎ型ＧａＡ
ｓ層、４３は第１クラッド層となるＡｌＧａＡｓ層、４
４は活性層、４５は第２クラッド層となるｐ型ＡｌＧａ
Ａｓ層、４６はキャップ層となるｐ型ＧａＡｓ層、４７
は絶縁膜となるＳｉＮ層、４８はｐ型オーミック電極と
なるＡｕ−Ｃｒ電極、４９はｎ型オーミック電極となる
ＡｕＧｅ−Ａｕ電極である。
るｎ型ＧａＡｓ層、４２はバッファ層となるｎ型ＧａＡ
ｓ層、４３は第１クラッド層となるＡｌＧａＡｓ層、４
４は活性層、４５は第２クラッド層となるｐ型ＡｌＧａ
Ａｓ層、４６はキャップ層となるｐ型ＧａＡｓ層、４７
は絶縁膜となるＳｉＮ層、４８はｐ型オーミック電極と
なるＡｕ−Ｃｒ電極、４９はｎ型オーミック電極となる
ＡｕＧｅ−Ａｕ電極である。
【００２０】次に動作について説明する。送信部２３よ
り送られた光波２７はカップラ２１（ｂ）によって、光
波２８（ａ），２８（ｂ）に分岐される。光波２８（ｂ
）は光増幅領域２５（ｂ）によって増幅され、ＡＲコー
ティング３１（ｂ）を介して出射される。一方、光波２
８（ａ）はカップラ２１（ａ）を透過する際に−６ｄＢ
の損失を受ける為、損失を補填する増幅率を持つ光増幅
領域２２で増幅された後、光増幅部２５（ｂ）と同じ増
幅率を持つ光増幅部２５（ａ）で増幅されＡＲコーティ
ング３１（ｂ）を介して光増幅部２５（ｂ）と同じ強度
で出射される。光波２８（ａ）の一部はカップラ２１（
ａ）によって受信部２４に導波されるので、信号成分を
モニタすることも可能である。
り送られた光波２７はカップラ２１（ｂ）によって、光
波２８（ａ），２８（ｂ）に分岐される。光波２８（ｂ
）は光増幅領域２５（ｂ）によって増幅され、ＡＲコー
ティング３１（ｂ）を介して出射される。一方、光波２
８（ａ）はカップラ２１（ａ）を透過する際に−６ｄＢ
の損失を受ける為、損失を補填する増幅率を持つ光増幅
領域２２で増幅された後、光増幅部２５（ｂ）と同じ増
幅率を持つ光増幅部２５（ａ）で増幅されＡＲコーティ
ング３１（ｂ）を介して光増幅部２５（ｂ）と同じ強度
で出射される。光波２８（ａ）の一部はカップラ２１（
ａ）によって受信部２４に導波されるので、信号成分を
モニタすることも可能である。
【００２１】また、主導波路２６の左端よりＡＲコーテ
ィング２９（ａ）を介して入射された光波２９（ａ）は
、光増幅部２５（ａ）によって増幅された後、カップラ
２１（ａ）に達する。ここで光波２９（ａ）の一部は反
射されて受信部２４によって信号成分を検出される。 また、カップラ２１（ａ）を透過した光は、光増幅部２
２、カップラ部２１（ｂ）、光増幅部２５（ｂ）を通過
した後、ＡＲコーティング３１（ｂ）を介して出射され
る。一方、主導波路２６の右端よりＡＲコーティング３
１（ｂ）を介して入射した光波２９（ｂ）は、光増幅部
２５（ｂ）で増幅されてカップラ２１（ｂ）に達する。 この際、透過波は−６ｄＢの損失を受ける為、損失を補
填する増幅率を持つ光増幅部２２で増幅された後、カッ
プラ２１（ａ）によって光波２９（ａ）と同じ強度とな
って受信部２４で検出される。
ィング２９（ａ）を介して入射された光波２９（ａ）は
、光増幅部２５（ａ）によって増幅された後、カップラ
２１（ａ）に達する。ここで光波２９（ａ）の一部は反
射されて受信部２４によって信号成分を検出される。 また、カップラ２１（ａ）を透過した光は、光増幅部２
２、カップラ部２１（ｂ）、光増幅部２５（ｂ）を通過
した後、ＡＲコーティング３１（ｂ）を介して出射され
る。一方、主導波路２６の右端よりＡＲコーティング３
１（ｂ）を介して入射した光波２９（ｂ）は、光増幅部
２５（ｂ）で増幅されてカップラ２１（ｂ）に達する。 この際、透過波は−６ｄＢの損失を受ける為、損失を補
填する増幅率を持つ光増幅部２２で増幅された後、カッ
プラ２１（ａ）によって光波２９（ａ）と同じ強度とな
って受信部２４で検出される。
【００２２】本実施例の場合、光波２９（ａ）、２９（
ｂ）の一部はカップラ２１（ｂ）によって送信部２３に
導波される為、送信部２３の周波数安定化の為にアイソ
レータを挿入することが必要である（不図示）。
ｂ）の一部はカップラ２１（ｂ）によって送信部２３に
導波される為、送信部２３の周波数安定化の為にアイソ
レータを挿入することが必要である（不図示）。
【００２３】また、カップラ２１（ａ）もしくは２１（
ｂ）における損失および端面結合損失、導波損失を補填
する形で光増幅部２５（ａ）、２５（ｂ）の増幅率を設
定すれば、見かけ上損失のない送受信用光ノードとして
機能し、多段化接続が可能となる。
ｂ）における損失および端面結合損失、導波損失を補填
する形で光増幅部２５（ａ）、２５（ｂ）の増幅率を設
定すれば、見かけ上損失のない送受信用光ノードとして
機能し、多段化接続が可能となる。
【００２４】第２実施例においては、レーザの共振面を
ＤＦＢ構造によって形成した例を示したが、ＲＩＢＥ法
、反応性イオンエッチング法、集束イオンビームエッチ
ング法等のエッチングによって形成されるエッチング端
面、もしくはへき開面によって形成しても良い。
ＤＦＢ構造によって形成した例を示したが、ＲＩＢＥ法
、反応性イオンエッチング法、集束イオンビームエッチ
ング法等のエッチングによって形成されるエッチング端
面、もしくはへき開面によって形成しても良い。
【００２５】また、第１、第２実施例においては、活性
領域をダブルヘテロ（ＤＨ）構造で形成したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、単一量子井戸（ＳＱ
Ｅ）構造、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造などであっても
よい。
領域をダブルヘテロ（ＤＨ）構造で形成したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、単一量子井戸（ＳＱ
Ｅ）構造、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造などであっても
よい。
【００２６】また、第１、２実施例においてチャンネル
導波路をリッジウェーブ構造で形成した例を示したが、
埋め込みヘテロストライプ（ＢＨ）構造、チャンネル基
板プレーナストライプ（ＣＰＳ）構造、電流光の狭窄の
為の吸収層近くに設けた構造等の屈折率導波型のレーザ
に対しても有効である。また、ストライプ電極型やプロ
トンボンバード型などの利得導波型レーザに対しても有
効である。
導波路をリッジウェーブ構造で形成した例を示したが、
埋め込みヘテロストライプ（ＢＨ）構造、チャンネル基
板プレーナストライプ（ＣＰＳ）構造、電流光の狭窄の
為の吸収層近くに設けた構造等の屈折率導波型のレーザ
に対しても有効である。また、ストライプ電極型やプロ
トンボンバード型などの利得導波型レーザに対しても有
効である。
【００２７】また、半導体の材質としてはＧａＡｓ・Ａ
ｌＧａＡｓ系のほか、ＩｎＰ・ＩｎＧａＡｓＰ系、Ａｌ
ＧａＩｎＰ系統の材料に対して形成しても良い。
ｌＧａＡｓ系のほか、ＩｎＰ・ＩｎＧａＡｓＰ系、Ａｌ
ＧａＩｎＰ系統の材料に対して形成しても良い。
【００２８】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば少な
くとも２つの双方向分岐、結合型のカップラとカップラ
間に光増幅部を挿入した構造をしているので、主となる
導波路の双方向に導波している光波と、主となる導波路
に接続された少なくとも２つの導波路の双方向に導波し
ている光波を、任意の強度比で結合させることが可能と
なる。また、少なくとも水平方向の波面分割を行なう構
成となっているので、深さ方向の作製精度が軽減され、
水平方向の位置精度のみで作製することが可能となる。
くとも２つの双方向分岐、結合型のカップラとカップラ
間に光増幅部を挿入した構造をしているので、主となる
導波路の双方向に導波している光波と、主となる導波路
に接続された少なくとも２つの導波路の双方向に導波し
ている光波を、任意の強度比で結合させることが可能と
なる。また、少なくとも水平方向の波面分割を行なう構
成となっているので、深さ方向の作製精度が軽減され、
水平方向の位置精度のみで作製することが可能となる。
【図１】本発明の第１実施例を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ´断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ´断面図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ´断面図である。
【図６】図４におけるＢ−Ｂ´断面図である。
【図７】従来例を示す図である。
１，４１
基板 ２，４，４３，４５
ク
ラッド層 ３，４４
活性層 ５，４６
キャップ層 ６，４７
絶縁膜 ７，８，４８，４９
電
極 １０（ａ），１０（ｂ），２１（ａ），２１（ｂ），７
１ カップラ １１，２２，２５（ａ），２５（ｂ）
光増幅部 １２，１３，７２，７３
副導波
路 １４，２６，７４
主導波路 ２３
送信部 ２４
受信部 ２０（ａ），２０（ｂ），３１（ａ），３１（ｂ）
ＡＲコーティング
基板 ２，４，４３，４５
ク
ラッド層 ３，４４
活性層 ５，４６
キャップ層 ６，４７
絶縁膜 ７，８，４８，４９
電
極 １０（ａ），１０（ｂ），２１（ａ），２１（ｂ），７
１ カップラ １１，２２，２５（ａ），２５（ｂ）
光増幅部 １２，１３，７２，７３
副導波
路 １４，２６，７４
主導波路 ２３
送信部 ２４
受信部 ２０（ａ），２０（ｂ），３１（ａ），３１（ｂ）
ＡＲコーティング
Claims (9)
- 【請求項１】 半導体基板上に構成されたチャンネル
導波路構造に、主となる導波路と、主となる導波路に接
続された少なくとも２つの副導波路と、主となる導波路
と副導波路間で光波の結合を行なう為のカップラが少な
くとも２組以上構成されており、該カップラ部間にカッ
プラ部における光波の損失を補うための導波型の光増幅
領域が挿入されていることを特徴とする導波型分岐、結
合素子。 - 【請求項２】 前記主となるチャンネル導波路構造は
活性層を含む請求項１記載の導波型分岐、結合素子。 - 【請求項３】 前記カップラ部は少なくとも水平方向
の導波光界分布波面分割を行なうように構成される請求
項１記載の導波型分岐、結合素子。 - 【請求項４】 前記カップラ部はチャンネル導波路構
造の主となる導波路とそれに接続された副となる導波路
の交差部位に設けられている請求項１記載の導波型分岐
、結合素子。 - 【請求項５】 前記交差部位はＴ型あるいはＹ型であ
る請求項４記載の導波型分岐、結合素子。 - 【請求項６】 前記カップラ部はチャンネル導波路構
造の一部に反射率の異なる部位を形成してなることを特
徴とする請求項１記載の導波型分岐、結合素子。 - 【請求項７】 前記カップラ部は、副導波路から主導
波路への光波の結合が、主導波路の双方向に結合するこ
とを特徴とする請求項１記載の導波型分岐、結合素子。 - 【請求項８】 前記主となる導波路には、カップラ間
に、電流を注入することによって光波の増幅を行なう光
増幅部が形成されており、該導波路の両端が無反射処理
されていることを特徴とする請求項１記載の導波型分岐
、結合素子。 - 【請求項９】 前記副となる導波路は、該導波路上に
送信もしくは受信を行なう領域を形成することにより主
となる導波路の双方向に任意の強度比の強度で光波を伝
達したり、主導波路の双方向に導波している光波を任意
の強度比の強度で検出することが可能となることを特徴
とする請求項１記載の導波型分岐、結合素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177124A JPH04372907A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 導波型分岐、結合素子 |
| US07/899,472 US5369719A (en) | 1991-06-21 | 1992-06-16 | Optical device with an optical coupler for effecting light branching and/or combining and an optical amplifier |
| DE69225356T DE69225356T2 (de) | 1991-06-21 | 1992-06-19 | Optische Vorrichtung mit einem optischen Koppler zum Verzweigen/Kombinieren und einem optischen Verstärker und dazugehörige Methode zum Verzweigen/Kombinieren |
| EP92110321A EP0519475B1 (en) | 1991-06-21 | 1992-06-19 | Optical device with an optical coupler for effecting light branching and/or combining and an optical amplifier and corresponding method of use |
| AT92110321T ATE165919T1 (de) | 1991-06-21 | 1992-06-19 | Optische vorrichtung mit einem optischen koppler zum verzweigen/kombinieren und einem optischen verstärker und dazugehörige methode zum verzweigen/kombinieren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177124A JPH04372907A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 導波型分岐、結合素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04372907A true JPH04372907A (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=16025592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3177124A Pending JPH04372907A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 導波型分岐、結合素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5369719A (ja) |
| EP (1) | EP0519475B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04372907A (ja) |
| AT (1) | ATE165919T1 (ja) |
| DE (1) | DE69225356T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005274962A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 光導波路配線基板及びその製造方法、光導波路配線基板作製用原板並びに光電気混載基板 |
| JP2012533779A (ja) * | 2009-07-20 | 2012-12-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 複数の反射体を有する中空光導波路 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2120792C (en) * | 1993-07-16 | 2006-05-09 | Eisuke Sasaoka | Optical waveguide device |
| US5710854A (en) * | 1994-04-13 | 1998-01-20 | Photonic Integration Research, Inc. | Multi-mode optical T-splitter and method of fabricating same |
| US5577139A (en) * | 1995-08-17 | 1996-11-19 | Lucent Technologies Inc. | Integrated-circuit optical network unit |
| US5577138A (en) * | 1995-08-17 | 1996-11-19 | Lucent Technologies Inc. | Integrated-circuit optical network unit |
| DE19711121B4 (de) * | 1997-03-05 | 2006-05-11 | Infineon Technologies Ag | Verzweigende Lichtwellenleiteranordnung und verzweigendes Lichtwellenleiterarray |
| DE10013298C2 (de) | 2000-03-09 | 2003-10-30 | Atotech Deutschland Gmbh | Verfahren zum Aufbringen einer Metallschicht auf Leichtmetalloberflächen und Anwendung des Verfahrens |
| US7184669B2 (en) * | 2002-04-26 | 2007-02-27 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Optical transceiver systems and methods |
| US6795620B2 (en) * | 2002-11-27 | 2004-09-21 | Codeon Corporation | Fiber tail assembly with optical signal tap |
| US6975184B2 (en) * | 2003-05-30 | 2005-12-13 | Intel Corporation | Adjusting the frequency of film bulk acoustic resonators |
| US7324723B2 (en) * | 2003-10-06 | 2008-01-29 | Mitsui Chemicals, Inc. | Optical waveguide having specular surface formed by laser beam machining |
| US9658397B1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-05-23 | Cisco Technology, Inc. | Embedded universal waveguide optical splitters/couplers |
| US10557990B2 (en) | 2017-11-27 | 2020-02-11 | Cisco Technology, Inc. | Dynamic photonic waveguide splitter/coupler |
| US10459161B1 (en) | 2018-08-14 | 2019-10-29 | Cisco Technology, Inc. | Photonic waveguide formed from core material with tuned index of refraction |
| US10345528B1 (en) | 2018-09-27 | 2019-07-09 | Cisco Technology, Inc. | Fiber coupling with a photonic waveguide formed from core material with tuned index of refraction |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH599558A5 (ja) * | 1976-03-16 | 1978-05-31 | Patelhold Patentverwertung | |
| US4549782A (en) * | 1983-06-06 | 1985-10-29 | At&T Bell Laboratories | Active optical fiber tap |
| SE455969B (sv) * | 1984-11-19 | 1988-08-22 | Ericsson Telefon Ab L M | Optisk riktkopplare |
| US4768849A (en) * | 1986-09-15 | 1988-09-06 | Hicks Jr John W | Filter tap for optical communications systems |
| JP2733263B2 (ja) * | 1988-10-04 | 1998-03-30 | キヤノン株式会社 | 集積型光ノードおよびそれを用いたバス型光情報システム |
| DE3914590A1 (de) * | 1989-05-03 | 1990-11-08 | Bosch Gmbh Robert | Koppelelement fuer lichtwellenleiter |
| DE3928116A1 (de) * | 1989-08-25 | 1991-02-28 | Ant Nachrichtentech | Datennetz mit lichtwellenleitern |
| US5016960A (en) * | 1989-12-22 | 1991-05-21 | Gte Laboratories Incorporated | Hybrid optical Y-junction |
| US5134671A (en) * | 1990-08-03 | 1992-07-28 | At&T Bell Laboratories | Monolithic integrated optical amplifier and photodetector |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP3177124A patent/JPH04372907A/ja active Pending
-
1992
- 1992-06-16 US US07/899,472 patent/US5369719A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-19 EP EP92110321A patent/EP0519475B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-19 DE DE69225356T patent/DE69225356T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-19 AT AT92110321T patent/ATE165919T1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005274962A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 光導波路配線基板及びその製造方法、光導波路配線基板作製用原板並びに光電気混載基板 |
| JP2012533779A (ja) * | 2009-07-20 | 2012-12-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 複数の反射体を有する中空光導波路 |
| US9261643B2 (en) | 2009-07-20 | 2016-02-16 | 3M Innovative Properties Company | Hollow lightguide having multiple reflectors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5369719A (en) | 1994-11-29 |
| EP0519475B1 (en) | 1998-05-06 |
| ATE165919T1 (de) | 1998-05-15 |
| EP0519475A1 (en) | 1992-12-23 |
| DE69225356T2 (de) | 1998-10-22 |
| DE69225356D1 (de) | 1998-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5282080A (en) | Surface coupled optical amplifier | |
| US5309275A (en) | Semiconductor optical amplifying apparatus | |
| EP0469789B1 (en) | Optical branching waveguide | |
| JPH04372907A (ja) | 導波型分岐、結合素子 | |
| JPH04243216A (ja) | 光導波路の製造方法ならびに光集積素子及びその製造方法 | |
| US5239600A (en) | Optical device with an optical coupler for effecting light branching/combining by splitting a wavefront of light | |
| JPH1114842A (ja) | 導波路型光集積回路素子及びその製造方法 | |
| JP3284994B2 (ja) | 半導体光集積素子及びその製造方法 | |
| US5454058A (en) | Selective optical signal switch and/or combiner | |
| US5202948A (en) | Traveling-wave type light amplifier | |
| US5249244A (en) | Optical device with an optical coupler for effecting light branching/combining and a method for producing the same | |
| JP3655079B2 (ja) | 光半導体素子 | |
| GB2227854A (en) | Integrated optics asymmetric y-coupler | |
| JPH05273421A (ja) | 集積型光カップラ及びそれを用いた光送受信機及び光通信システム | |
| US12607804B2 (en) | Optical circuit | |
| US5424242A (en) | Method for making an optoelectronic amplifier device, and applications to various optoelectronic | |
| JPH04151886A (ja) | 光半導体素子 | |
| JP3104800B2 (ja) | 集積型光カップラの製造方法 | |
| JP3104801B2 (ja) | 集積型光カップラ | |
| JP2873857B2 (ja) | 集積型光カップラ | |
| JP3104817B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH063542A (ja) | 集積型光カップラ及びその使用方法 | |
| JPH0777708A (ja) | 集積型光カップラ及びその使用方法 | |
| JPH0850213A (ja) | 集積型光カップラ及びその使用方法 | |
| JPH0777615A (ja) | 集積型光カップラ及びその使用方法 |