JPH0465367B2 - - Google Patents
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- JPH0465367B2 JPH0465367B2 JP61103055A JP10305586A JPH0465367B2 JP H0465367 B2 JPH0465367 B2 JP H0465367B2 JP 61103055 A JP61103055 A JP 61103055A JP 10305586 A JP10305586 A JP 10305586A JP H0465367 B2 JPH0465367 B2 JP H0465367B2
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
- G02F1/025—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction in an optical waveguide structure
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- G02F1/0155—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction modulating the optical absorption
- G02F1/0157—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction modulating the optical absorption using electro-absorption effects, e.g. Franz-Keldysh [FK] effect or quantum confined stark effect [QCSE]
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- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/25—Frequency chirping of an optical modulator; Arrangements or methods for the pre-set or tuning thereof
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- G—PHYSICS
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- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/25—Frequency chirping of an optical modulator; Arrangements or methods for the pre-set or tuning thereof
- G02F2203/255—Negative chirp
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
（発明の技術的分野）
本発明は、発光源からの出力光を変調する光変
調器に関するものであり、時に高速変調時の光ス
ペクトル幅を改善した半導体外部光変調器に関す
るものである。 （従来の技術とその問題点） 半導体レーザは、小型、高効率、信頼性が高い
ことながら、光フアイバ通信用光源として既に実
用化されている。半導体レーザのもう一つの大き
な特徴は直接変調が可能なことであるが、高速で
直接変調を行うと半導体レーザのスペストル幅に
広がりが生ずるため、長距離大容量の光フアイバ
通信を行う上で大きな問題となつている。劈開面
からなる通常の半導体レーザは、高速変調時に複
数の波長で発振するため、光フアイバの波長分散
はないが損失の大きい1.3μｍ帯波長でしか用いら
れない。一方高速変調時にも単一波長動作をする
分布帰還型半導体レーザは波長分散の影響を受け
にくいため、低損失な1.5μｍ帯で盛んに開発され
ている。しかしながら、変調速度が1Gb／ｓ以上
になると、たとえ単一波長で発振していても、そ
のスペクトル幅は、注入キヤリア密度の変化によ
り周波数変調を受けるために広がり、分散の影響
が無視できなくなることが明らかとなつている。 従つて、高速変調時における発振波長のチヤー
ピング、もしくはこれによるスペクトル幅の広が
りは、半導体レーザを直接変調する限り避けるこ
とができない。そこで半導体レーザは定常的に単
一波長動作をさせておき、その出力光を発振器の
外で変調を行う外部変調が有望視されている。外
部変調では、静的なスペクトル線幅（10MHz）
に変調帯域（〜ＧHz）の広がりしか加わらない理
想的な場合には、直接変調時のスペクトル幅の広
がり（１〜３Å）の約10分の１以下に抑圧するこ
とが可能である。 従来の導波路型外部光変調素子は、変調帯域、
消光比などの点から強誘電体材料を中心とした方
向性結合器型、マツハツエンダ干渉型などの構造
が主に着目されているが、これらは半導体レーザ
と集積化できない他に、光の位相速度を変化させ
て強度変調を行うため、導波路の寸法と長さとを
均一かつ精密に制御して作成する必要があり、単
一長当り位相速度の変化量が小さいため必要とす
る変化量を得るためには、素子長も数mm〜数cmと
長く挿入損失も大きくなるという欠点があつた。 それに対して、半導体材料系では、強誘電体系
にはない電気吸収効果を利用して外部電圧により
光導波路層内に電解を印加し吸収係数を変化さ
せ、光の強度を変調する電気吸収型の光変調器が
提案されている。これは低電圧駆動が可能で素子
長も短く、製作も容易で高速性を有し、レーザと
の集積化が可能な光変調素子として注目されてい
る。しかしながら、吸収型変調器においては、印
加電界により吸収係数と屈折率の両方が変化して
しまい、強度変調時に位相変調が付加され、高速
変調時にレーザの直接変調と同様にスペクトル幅
が広がることが近年指摘されている。（Koyama
and Iga，Electronics Letters， Vol.21，
pp.1065〜1066，Nov.1985） 以上のように、従来の半導体外部光変調器では
スペクトル幅が広がつてしまい大容量・高速光伝
送の光通信システムに使用できないという欠点が
あつた。 （発明の目的及び特徴） 本発明は、上述した従来技術の欠点を解決する
ためになされたもので、変調帯域幅が広く、消光
比も大きくかつ素子長も短かくできる半導体光変
調素子の利点を生かしつつ、かつ高速変調時のス
ペクトル幅を小さくすることのできる半導体外部
光変調器を提供することを目的とする。 本発明の特徴は、半導体外部光変調器に電界を
印加した時に生ずる光導波路層の屈折率の実数部
と虚数部との変化のうち、屈折率の実数部の変化
がほぼ零となるように、入射光の偏波モード、基
板の面方位（電界の印加方向）、光導波路層の禁
制帯幅及び光の進行方向を定めたことにある。 （発明の原理） 化合物半導体層の屈折率は実数部nrと虚数部ni
とからなる複素屈折率（nr＋jni）で表わすことが
できる。この複素屈折率のうち屈折率の実数部nr
（以下、「屈折率nr」と略す）は光の位相に、屈折
率の虚数部ni（以下、「屈折率ni」と略す）は光の
吸収係数（強度）にそれぞれ関与する。通常、化
合物半導体層に電界を印加すれば、屈折率nr及び
niの両方が変化するが、例えば屈折率nrだけを変
化させれば、光の強度が一定の位相変調が可能と
なり、屈折率niだけを変化させれば、光の位相が
一定の強度変調が可能となる。 そこで、本願発明者らは電界が印加されても屈
折率niだけを見かけ上変化する半導体外部光変調
器を作製すれば、光の位相変調による影響をなく
した強度変調ができると考えた。 電界印加時における屈折率nrの変化量を△nr、
屈折率niの変化量を△niとすれば、各々の変化量
の比α（以下「パラメータα」と称す）は α＝△nr／△ni ……(1) で表される。 例えば、パラメータαが零（△nr＝０）の理想
的な場合のスペクトル幅W0は強度変調による側
帯波のみで最小となり、パラメータαが増大する
にしたがつて位相変調による側帯波の影響を受け
てガウス型の光パルスの場合には、スペクトル幅
がＷかW0・√１＋2となる。すなわち、屈折率
nrの変化量△nrを零にすればスペクトル幅を狭く
することができるわけである。 次に、電界印加時における屈折率nrの変化量を
小さくする原理について説明する。 屈折率な実数部nrの変化量△nrは、バンド間遷
移に基づく電気吸収効果による屈折率変化量△nb
と、１次の電気光学効果により生ずる屈折率変化
量△neとに分けることができる。この屈折率変化
量△neは、入射光の偏波モード、光の進行する光
導波路中の光の進行方向、基板の結晶方向及び電
界の印加方向に依存する。 例えば、（100）面方位をもつ閃亜鉛鉱形の結晶
（26面体を有する構造で、点群４３ｍ結晶とも呼
ばれている。基板上に、光の進行方向が＜011＞
または＜01１＞の光導波路層を形成し、電界を＜
100＞方向に印加すると、入射光がTMモードの
場合には、電気光学効果による屈折率変化量△ne
がほぼ零となる。つぎに入射光をTEモードに変
更し、かつ光導波路中の光の進行方向を＜01１＞
に変更して、電界を＜100＞方向に印加すると△
neは正の値をとる。逆に、光導波路中の光の進行
方向を＜011＞に定めれば△neは負の値をとる。 一方、電気吸収効果による屈折率変化量△nb
は、バンド間遷移に基づく変化であるため、光導
波路層の禁制帯幅エネルギーEgと入射光のエネ
ルギーhνの差△Eg（＝Eg−hν）が20meVより大
きくかつ電界強度が150Kv／cm以下の場合には、
一般に正の値をとり、逆に光導波路層の禁制帯幅
エネルギーEgと入射光のエネルギーhνとの差△
Eg（＝Eg−hν）を20meV以内に、かつ電界強度
を150KV／cm以上にすれば負の値をとる。従つ
て、本発明では正の値（又は負の値）をとる電気
吸収効果による屈折率変化量△nbと、負の値（又
は正の値）をとる１次の電気光学効果による屈折
率△neとが互いに打ち消し合つて屈折率の変化量
△nrがほぼ零となるように、入射光の偏波モー
ド、光の進行方向、禁制帯幅、基板の面方位及び
電界の印加方向を各々定めたものである。このよ
うに構成すれば、電界を印加しても屈折率niだけ
が見かけ上変化するため、スペクトル幅は広がら
ず狭い状態で変調することができる。 （実施例） 第１図は本発明の実施例であり、半導体外部変
調器の基本構造を示したものである。 図において、１は面方位が（100）のn+InP基
板、２は禁制帯幅がフオトンエネルギー（hν）
よりも約20〜70meV高いn-InGaAsP光導波路層、
３はnInP上部クラツド層、４はp+InP層、５はｎ
側電極、６はｐ側電極、７はTE偏波で進行方向
が＜011＞の入射光であり、ストリツプ装荷構造
により光の横方向の閉じ込めを行つている。例え
ば、第１図において、入射光の波長を1.55μｍ、
入射光よりも約50meVだけ高い禁制帯幅エネル
ギーを有する光導波路層２のキヤリア濃度を１×
1015cm-3、層厚を0.3μｍ、上部クラツド層３のキ
ヤリア濃度を１×1015cm-3、層厚を0.1μｍ、電極
５及び６の印加電圧を2Vとすれば、パラメータ
α（△nr／△ni）が約0.1となり、位相変調による
スペクトル幅の広がりはほとんど無視することが
できる。更に、2Vの電圧印加で光導波路層２の
平均電界強度は77KV／cmとなり、光電界分布を
考慮した実効的な電界強度が46KV／cm、吸収係
数72cm-1であるため、20dBの消光比を得るため
の素子長が640μｍ程度で良い。また、光導波路
層２におけるストツプ装荷部の幅を3μｍとすれ
ば、静電容量は0.6pFとなるため変調周波数帯域
幅が10GHz以上の高速変調が可能である。 以上の説明では、InP系を例にとり説明した
が、閃亜鉛鉱形の結晶構造であればGaAs系等の
他の化合物半導体層にも同様に適用できる。ま
た、光導波路層がMQW構造でもよく、更にスト
リツプ装荷型に限定されることなく、埋め込み型
光導波路又はリブ型光導波路でも良い。更に本発
明が適用できる基板の面方位、光の進行方向及び
入射光の偏波モードの関係を表１〜表４に示す。
調器に関するものであり、時に高速変調時の光ス
ペクトル幅を改善した半導体外部光変調器に関す
るものである。 （従来の技術とその問題点） 半導体レーザは、小型、高効率、信頼性が高い
ことながら、光フアイバ通信用光源として既に実
用化されている。半導体レーザのもう一つの大き
な特徴は直接変調が可能なことであるが、高速で
直接変調を行うと半導体レーザのスペストル幅に
広がりが生ずるため、長距離大容量の光フアイバ
通信を行う上で大きな問題となつている。劈開面
からなる通常の半導体レーザは、高速変調時に複
数の波長で発振するため、光フアイバの波長分散
はないが損失の大きい1.3μｍ帯波長でしか用いら
れない。一方高速変調時にも単一波長動作をする
分布帰還型半導体レーザは波長分散の影響を受け
にくいため、低損失な1.5μｍ帯で盛んに開発され
ている。しかしながら、変調速度が1Gb／ｓ以上
になると、たとえ単一波長で発振していても、そ
のスペクトル幅は、注入キヤリア密度の変化によ
り周波数変調を受けるために広がり、分散の影響
が無視できなくなることが明らかとなつている。 従つて、高速変調時における発振波長のチヤー
ピング、もしくはこれによるスペクトル幅の広が
りは、半導体レーザを直接変調する限り避けるこ
とができない。そこで半導体レーザは定常的に単
一波長動作をさせておき、その出力光を発振器の
外で変調を行う外部変調が有望視されている。外
部変調では、静的なスペクトル線幅（10MHz）
に変調帯域（〜ＧHz）の広がりしか加わらない理
想的な場合には、直接変調時のスペクトル幅の広
がり（１〜３Å）の約10分の１以下に抑圧するこ
とが可能である。 従来の導波路型外部光変調素子は、変調帯域、
消光比などの点から強誘電体材料を中心とした方
向性結合器型、マツハツエンダ干渉型などの構造
が主に着目されているが、これらは半導体レーザ
と集積化できない他に、光の位相速度を変化させ
て強度変調を行うため、導波路の寸法と長さとを
均一かつ精密に制御して作成する必要があり、単
一長当り位相速度の変化量が小さいため必要とす
る変化量を得るためには、素子長も数mm〜数cmと
長く挿入損失も大きくなるという欠点があつた。 それに対して、半導体材料系では、強誘電体系
にはない電気吸収効果を利用して外部電圧により
光導波路層内に電解を印加し吸収係数を変化さ
せ、光の強度を変調する電気吸収型の光変調器が
提案されている。これは低電圧駆動が可能で素子
長も短く、製作も容易で高速性を有し、レーザと
の集積化が可能な光変調素子として注目されてい
る。しかしながら、吸収型変調器においては、印
加電界により吸収係数と屈折率の両方が変化して
しまい、強度変調時に位相変調が付加され、高速
変調時にレーザの直接変調と同様にスペクトル幅
が広がることが近年指摘されている。（Koyama
and Iga，Electronics Letters， Vol.21，
pp.1065〜1066，Nov.1985） 以上のように、従来の半導体外部光変調器では
スペクトル幅が広がつてしまい大容量・高速光伝
送の光通信システムに使用できないという欠点が
あつた。 （発明の目的及び特徴） 本発明は、上述した従来技術の欠点を解決する
ためになされたもので、変調帯域幅が広く、消光
比も大きくかつ素子長も短かくできる半導体光変
調素子の利点を生かしつつ、かつ高速変調時のス
ペクトル幅を小さくすることのできる半導体外部
光変調器を提供することを目的とする。 本発明の特徴は、半導体外部光変調器に電界を
印加した時に生ずる光導波路層の屈折率の実数部
と虚数部との変化のうち、屈折率の実数部の変化
がほぼ零となるように、入射光の偏波モード、基
板の面方位（電界の印加方向）、光導波路層の禁
制帯幅及び光の進行方向を定めたことにある。 （発明の原理） 化合物半導体層の屈折率は実数部nrと虚数部ni
とからなる複素屈折率（nr＋jni）で表わすことが
できる。この複素屈折率のうち屈折率の実数部nr
（以下、「屈折率nr」と略す）は光の位相に、屈折
率の虚数部ni（以下、「屈折率ni」と略す）は光の
吸収係数（強度）にそれぞれ関与する。通常、化
合物半導体層に電界を印加すれば、屈折率nr及び
niの両方が変化するが、例えば屈折率nrだけを変
化させれば、光の強度が一定の位相変調が可能と
なり、屈折率niだけを変化させれば、光の位相が
一定の強度変調が可能となる。 そこで、本願発明者らは電界が印加されても屈
折率niだけを見かけ上変化する半導体外部光変調
器を作製すれば、光の位相変調による影響をなく
した強度変調ができると考えた。 電界印加時における屈折率nrの変化量を△nr、
屈折率niの変化量を△niとすれば、各々の変化量
の比α（以下「パラメータα」と称す）は α＝△nr／△ni ……(1) で表される。 例えば、パラメータαが零（△nr＝０）の理想
的な場合のスペクトル幅W0は強度変調による側
帯波のみで最小となり、パラメータαが増大する
にしたがつて位相変調による側帯波の影響を受け
てガウス型の光パルスの場合には、スペクトル幅
がＷかW0・√１＋2となる。すなわち、屈折率
nrの変化量△nrを零にすればスペクトル幅を狭く
することができるわけである。 次に、電界印加時における屈折率nrの変化量を
小さくする原理について説明する。 屈折率な実数部nrの変化量△nrは、バンド間遷
移に基づく電気吸収効果による屈折率変化量△nb
と、１次の電気光学効果により生ずる屈折率変化
量△neとに分けることができる。この屈折率変化
量△neは、入射光の偏波モード、光の進行する光
導波路中の光の進行方向、基板の結晶方向及び電
界の印加方向に依存する。 例えば、（100）面方位をもつ閃亜鉛鉱形の結晶
（26面体を有する構造で、点群４３ｍ結晶とも呼
ばれている。基板上に、光の進行方向が＜011＞
または＜01１＞の光導波路層を形成し、電界を＜
100＞方向に印加すると、入射光がTMモードの
場合には、電気光学効果による屈折率変化量△ne
がほぼ零となる。つぎに入射光をTEモードに変
更し、かつ光導波路中の光の進行方向を＜01１＞
に変更して、電界を＜100＞方向に印加すると△
neは正の値をとる。逆に、光導波路中の光の進行
方向を＜011＞に定めれば△neは負の値をとる。 一方、電気吸収効果による屈折率変化量△nb
は、バンド間遷移に基づく変化であるため、光導
波路層の禁制帯幅エネルギーEgと入射光のエネ
ルギーhνの差△Eg（＝Eg−hν）が20meVより大
きくかつ電界強度が150Kv／cm以下の場合には、
一般に正の値をとり、逆に光導波路層の禁制帯幅
エネルギーEgと入射光のエネルギーhνとの差△
Eg（＝Eg−hν）を20meV以内に、かつ電界強度
を150KV／cm以上にすれば負の値をとる。従つ
て、本発明では正の値（又は負の値）をとる電気
吸収効果による屈折率変化量△nbと、負の値（又
は正の値）をとる１次の電気光学効果による屈折
率△neとが互いに打ち消し合つて屈折率の変化量
△nrがほぼ零となるように、入射光の偏波モー
ド、光の進行方向、禁制帯幅、基板の面方位及び
電界の印加方向を各々定めたものである。このよ
うに構成すれば、電界を印加しても屈折率niだけ
が見かけ上変化するため、スペクトル幅は広がら
ず狭い状態で変調することができる。 （実施例） 第１図は本発明の実施例であり、半導体外部変
調器の基本構造を示したものである。 図において、１は面方位が（100）のn+InP基
板、２は禁制帯幅がフオトンエネルギー（hν）
よりも約20〜70meV高いn-InGaAsP光導波路層、
３はnInP上部クラツド層、４はp+InP層、５はｎ
側電極、６はｐ側電極、７はTE偏波で進行方向
が＜011＞の入射光であり、ストリツプ装荷構造
により光の横方向の閉じ込めを行つている。例え
ば、第１図において、入射光の波長を1.55μｍ、
入射光よりも約50meVだけ高い禁制帯幅エネル
ギーを有する光導波路層２のキヤリア濃度を１×
1015cm-3、層厚を0.3μｍ、上部クラツド層３のキ
ヤリア濃度を１×1015cm-3、層厚を0.1μｍ、電極
５及び６の印加電圧を2Vとすれば、パラメータ
α（△nr／△ni）が約0.1となり、位相変調による
スペクトル幅の広がりはほとんど無視することが
できる。更に、2Vの電圧印加で光導波路層２の
平均電界強度は77KV／cmとなり、光電界分布を
考慮した実効的な電界強度が46KV／cm、吸収係
数72cm-1であるため、20dBの消光比を得るため
の素子長が640μｍ程度で良い。また、光導波路
層２におけるストツプ装荷部の幅を3μｍとすれ
ば、静電容量は0.6pFとなるため変調周波数帯域
幅が10GHz以上の高速変調が可能である。 以上の説明では、InP系を例にとり説明した
が、閃亜鉛鉱形の結晶構造であればGaAs系等の
他の化合物半導体層にも同様に適用できる。ま
た、光導波路層がMQW構造でもよく、更にスト
リツプ装荷型に限定されることなく、埋め込み型
光導波路又はリブ型光導波路でも良い。更に本発
明が適用できる基板の面方位、光の進行方向及び
入射光の偏波モードの関係を表１〜表４に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
表１は本発明の適用可能な代表例であり、表２
は表１のうち基板の面方位が（100）の場合をさ
らに詳細に示したものである。これは前述したよ
うに、節亜鉛鉱型結晶が26面体であり、表１が
（100）面方位と同等な面方位すなわち＜111＞に
沿つて３回回転対称性を有する面方位を有する面
方位にも同様に適用できることを示したものであ
る。同様に、表１の（111）面方位については＜
100＞に沿つて４回回転反像性を有する面方位に
全て適用できる。 表３は実施例とは逆に高電界印加が150KV／
cm以上でかつ光導波路層の禁制帯幅エネルギーと
入射光のエネルギーとの差△Egが約20meV以下
の場合における電気吸収効果による屈折率変化を
減少させ、電気光学効果による屈折率変化を増加
させて屈折率の実数部を見かけ上零にするときの
各関係を示したものである。また、表４は表３の
うち基板の面方位が（100）の場合と同等と面方
位をさらに細かく適用範囲を示したものである。 なお、（111）面方位と同等な面方位を持つ基板
に対しても同様に適用できる。 （発明の効果） 以上のように、本発明による半導体外部光変調
器は光導波路層２の禁制帯幅及び基板の面方位と
入射光の偏波モード及び進行方向等を定めること
により、位相変調の影響によるスペクトル幅の広
がりを抑制し、スペクトル幅の狭い光強度変調が
可能なため、大容量、高速光伝送システム用にも
適用できその効果は極めて大である。
は表１のうち基板の面方位が（100）の場合をさ
らに詳細に示したものである。これは前述したよ
うに、節亜鉛鉱型結晶が26面体であり、表１が
（100）面方位と同等な面方位すなわち＜111＞に
沿つて３回回転対称性を有する面方位を有する面
方位にも同様に適用できることを示したものであ
る。同様に、表１の（111）面方位については＜
100＞に沿つて４回回転反像性を有する面方位に
全て適用できる。 表３は実施例とは逆に高電界印加が150KV／
cm以上でかつ光導波路層の禁制帯幅エネルギーと
入射光のエネルギーとの差△Egが約20meV以下
の場合における電気吸収効果による屈折率変化を
減少させ、電気光学効果による屈折率変化を増加
させて屈折率の実数部を見かけ上零にするときの
各関係を示したものである。また、表４は表３の
うち基板の面方位が（100）の場合と同等と面方
位をさらに細かく適用範囲を示したものである。 なお、（111）面方位と同等な面方位を持つ基板
に対しても同様に適用できる。 （発明の効果） 以上のように、本発明による半導体外部光変調
器は光導波路層２の禁制帯幅及び基板の面方位と
入射光の偏波モード及び進行方向等を定めること
により、位相変調の影響によるスペクトル幅の広
がりを抑制し、スペクトル幅の狭い光強度変調が
可能なため、大容量、高速光伝送システム用にも
適用できその効果は極めて大である。
第１図は本発明による半導体外部光変調器の実
施例を示す断面図である。 １……（100）面n+InP基板、２……
n-InGaAsP光導波路層、３……n-InP上部クラツ
ド層、４……P+InP層、５……ｎ側電極、６……
ｐ側電極、７……TE偏波の入射光。
施例を示す断面図である。 １……（100）面n+InP基板、２……
n-InGaAsP光導波路層、３……n-InP上部クラツ
ド層、４……P+InP層、５……ｎ側電極、６……
ｐ側電極、７……TE偏波の入射光。
Claims (1)
- １ 基板上に入射光を閉じ込めて導波するための
光導波路層と、該光導波路層よりも屈折率が小な
るクラツド層と、電極とを備えて、該電極に印加
する電界によつて前記光導波路層の吸収係数を変
化させて該入射光の光強度を変化するようにした
半導体外部光変調器において、前記基板が閃亜鉛
鉱形の結晶構造を有し、電気吸収効果と電気光学
効果によつて生ずる屈折率の変化量が互いに打ち
消し合い実数部の屈折率変化がほぼ零となるよう
に、前記基板の面方位、前記入射光の偏波モー
ド、光の進行方向及び前記光導波路層の禁制帯幅
が定められていることを特徴とする半導体外部光
変調器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103055A JPS62260120A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 半導体外部光変調器 |
| US07/042,433 US4837526A (en) | 1986-05-07 | 1987-04-24 | Semiconductor external optical modulator |
| DE19873715071 DE3715071A1 (de) | 1986-05-07 | 1987-05-06 | Optischer halbleiter-fremdmodulator |
| GB8710763A GB2191015B (en) | 1986-05-07 | 1987-05-07 | Semiconductor external optical modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103055A JPS62260120A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 半導体外部光変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62260120A JPS62260120A (ja) | 1987-11-12 |
| JPH0465367B2 true JPH0465367B2 (ja) | 1992-10-19 |
Family
ID=14343986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61103055A Granted JPS62260120A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 半導体外部光変調器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4837526A (ja) |
| JP (1) | JPS62260120A (ja) |
| DE (1) | DE3715071A1 (ja) |
| GB (1) | GB2191015B (ja) |
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| JPH01217416A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-08-31 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光変調素子 |
| JPH02136821A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-25 | Fujitsu Ltd | 半導体光変調器 |
| JPH0816744B2 (ja) * | 1988-12-01 | 1996-02-21 | 国際電信電話株式会社 | 光変調素子 |
| JPH0786624B2 (ja) * | 1989-02-28 | 1995-09-20 | 日本電気株式会社 | 方向性結合器型光スイッチ |
| US5173955A (en) * | 1989-05-08 | 1992-12-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetooptic device and its driving method |
| JPH0353225A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体光変調器 |
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| US5107460A (en) * | 1990-01-18 | 1992-04-21 | Microunity Systems Engineering, Inc. | Spatial optical modulator |
| JPH03293622A (ja) * | 1990-04-12 | 1991-12-25 | Hitachi Ltd | 光変調器 |
| US5165105A (en) * | 1991-08-02 | 1992-11-17 | Minnesota Minning And Manufacturing Company | Separate confinement electroabsorption modulator utilizing the Franz-Keldysh effect |
| JP3245932B2 (ja) * | 1992-02-06 | 2002-01-15 | キヤノン株式会社 | 光半導体装置、その駆動方法及びそれを用いた光伝送方式 |
| CA2101411C (en) * | 1992-08-14 | 2003-06-10 | Jean-Pierre Weber | Tunable optical filter |
| FR2707401B1 (fr) * | 1993-07-09 | 1995-08-11 | Menigaux Louis | Procédé de fabrication d'une structure intégrant un guide optique clivé à un support de fibre optique pour un couplage optique guide-fibre et structure obtenue. |
| JP2004088049A (ja) * | 2002-03-08 | 2004-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 光半導体装置 |
| JP5881063B2 (ja) * | 2012-06-12 | 2016-03-09 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光フィルタ |
| SG11201403759TA (en) * | 2012-08-24 | 2014-10-30 | Japan Science & Tech Agency | Raman scattering photoenhancement device, method for manufacturing raman scattering photoenhancement device, and raman laser light source using raman scattering photoenhancement device |
| US9948062B2 (en) | 2015-09-14 | 2018-04-17 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Solid-state lighting structure with light modulation control |
| US9894723B2 (en) | 2015-12-31 | 2018-02-13 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Solid-state lighting structure with integrated control |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3695745A (en) * | 1970-01-18 | 1972-10-03 | Nippon Electric Co | Light wave guide circuit |
| BE790590A (fr) * | 1971-10-28 | 1973-02-15 | Western Electric Co | Modulateur optique |
| JPS49517A (ja) * | 1972-04-14 | 1974-01-07 | ||
| JPS5922213B2 (ja) * | 1972-12-04 | 1984-05-25 | 萩原電気 （株） | 光変調器 |
| US3874782A (en) * | 1973-10-01 | 1975-04-01 | Bell Telephone Labor Inc | Light-guiding switch, modulator and deflector employing antisotropic substrate |
| US3877781A (en) * | 1974-01-16 | 1975-04-15 | Bell Telephone Labor Inc | Electro-optical thin-film device |
| DE2443733A1 (de) * | 1974-09-12 | 1976-03-25 | Siemens Ag | Anordnung zur modulation von licht |
| US3962714A (en) * | 1974-09-19 | 1976-06-08 | Northern Electric Company Limited | Semiconductor optical modulator |
| US4056304A (en) * | 1975-03-06 | 1977-11-01 | Rca Corporation | Light modulation employing single crystal optical waveguides of niobium-doped lithium tantalate |
| US4122407A (en) * | 1976-04-06 | 1978-10-24 | International Business Machines Corporation | Heterostructure junction light emitting or responding or modulating devices |
| US4326176A (en) * | 1976-04-16 | 1982-04-20 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor laser device |
| US4093345A (en) * | 1976-05-27 | 1978-06-06 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Semiconductor rib waveguide optical modulator with heterojunction control electrode cladding |
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| US4291939A (en) * | 1978-03-24 | 1981-09-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Polarization-independent optical switches/modulators |
| US4340967A (en) * | 1980-06-02 | 1982-07-20 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Semiconductor lasers with stable higher-order modes parallel to the junction plane |
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| US4525687A (en) * | 1983-02-28 | 1985-06-25 | At&T Bell Laboratories | High speed light modulator using multiple quantum well structures |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP61103055A patent/JPS62260120A/ja active Granted
-
1987
- 1987-04-24 US US07/042,433 patent/US4837526A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-06 DE DE19873715071 patent/DE3715071A1/de active Granted
- 1987-05-07 GB GB8710763A patent/GB2191015B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62260120A (ja) | 1987-11-12 |
| DE3715071A1 (de) | 1987-11-12 |
| GB2191015B (en) | 1989-12-13 |
| GB8710763D0 (en) | 1987-06-10 |
| US4837526A (en) | 1989-06-06 |
| GB2191015A (en) | 1987-12-02 |
| DE3715071C2 (ja) | 1990-09-27 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |