JPH058951U - 光変調素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁界により変調が行われる、高速の変調が可
能で小型化等の容易な光変調素子を提供する。 【構成】 １個の光変調素子に、少なくとも半導体レー
ザーあるいは発光ダイオード等の発光素子１と、外部よ
り信号磁場を受けるホール素子２と、ホール素子２の出
力に従い電圧−電流変換して前記発光素子１の駆動電流
を変化せしめる電界効果型トランジスタ３を備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光情報処理及び光通信等に用いられる光変調素子に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

従来、光強度の変調を行う方法として、発光素子の駆動電流を直接変化させる 方法と、発光素子から出力された光を音響光学素子等を使用して強度変調を行う 方法が主であった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、駆動電流を直接変化させる場合、特に高速の変調が求められる時は、 耐ノイズ性向上のため光変調素子内外の配線パターンを慎重に考慮する必要があ った。また、音響光学素子を使用する場合は、レンズ等の光学的な部品の配置， 設計が必要であるとともに、光変調素子としての形状も大きくなるという問題が あった。

【０００４】 本考案は上述の点に鑑み、高速の変調が可能で小型化の容易な光変調素子を提 供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の光変調素子は、半導体レーザー，発光ダイオード等の発光素子と、外 部より信号磁場を受けるホール素子と、該ホール素子の出力に従い前記発光素子 の駆動電流を変化せしめる電界効果型トランジスタとを備えてなることを特徴と する。

【０００６】

【作用】

上記のように本考案は、外部の信号磁界により出力電位の変化するホール素子 と、また高速で動作する電圧−電流変換素子として電界効果型トランジタを用い るものであり、高速で光を変調することができ、さらに他の光学部品等が不要で 小型化の容易な光変調素子が得られる。

【０００７】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示す基本構成図である。１個の光変調素子内に、半 導体レーザーあるいは発光ダイオード等の発光素子１と、外部より信号磁場を受 けるホール素子２と、ホール素子２の出力に従い電圧−電流変換して前記発光素 子１の駆動電流を変化せしめる電界効果型トランジスタ３を内蔵している。

【０００８】 図２はさらに具体例を示すものである。ここでは、発光素子１として半導体レ ーザーを用いている。ホール素子２は一般的な等価回路で示され、ホール素子２ の出力電圧を電界効果型トランジスタ３のゲートに直接入力して、半導体レーザ ー１に流れる電流を制御している。

【０００９】 光変調素子外部より磁界による変調信号あるいは制御信号を、ホール素子２が 受けると、ホール素子２の出力端子に磁界の強さに対応したホール電圧が発生す る。その発生電圧を電界効果型トランジスタ３で構成された電圧−電流変換回路 に入力し、入力電圧に応じて半導体レーザー１に流れる電流を変化し光変調を行 う。すなわち、本変調素子では、素子外部より与えられた磁界強さの変化により 、光出力が変化し光変調される。

【００１０】 なお、ホール素子２の出力が小さく、発光素子１を駆動するに要する電流が大 きい場合は、電界効果型トランジスタ３を多段に組み合わせて増幅回路を構成す ることも可能である。

【００１１】 図３は、サブマウント基板４に、図２の半導体レーザー１，ホール素子２及び 電界効果型トランジスタ３を一体的に組み込んだ集積型の光変調素子の平面構造 図を示す。

【００１２】 上記の半導体レーザー１，ホール素子２及び電界効果型トランジスタ３は同一 系化合物半導体により形成することが可能であり、より小型化，信頼性向上及び コストの低減が図れ有用である。例えば、半導体レーザー１としては、ＧａＡｓ を基板として、基板にＶ溝を形成し電流を流す領域を限定するＶＳＩＳ構造の半 導体レーザーが良く知られており、横モードが安定でハイパワーが容易である。 ホール素子２としては、ＧａＡｓ基板に直接イオンを注入し能動層を形成するも のがある。電界効果型トランジスタ３としても、ＧａＡｓを基板としたプレーナ 型ＭＥＳ・ＦＥＴの構造等が知られている。

【００１３】 また、このように同じＧａＡｓを基板とするので、１のＧａＡｓ基板内に、半 導体レーザー１，ホール素子２及び電界効果型トランジスタ３それぞれを組み込 み集積化しても良い。

【００１４】 このように本例の光変調素子では、磁界の強さにより光出力の変調を行うこと ができる。そして、高速応答が可能である。すなわち、従来のように素子の外部 で電気的配線を行う変調回路では変調速度の限界が低いが、本例では変調回路の 電気的な部分は素子の内部に構成し、変調信号あるいは制御信号を外部配線，外 部端子なしに、直接外部空間より磁界の変化を受けるため、容易に高速化が達成 できる。また、音響光学素子等も使用しないため、小型化，信頼性の向上及び低 コスト化が可能である。

【００１５】 さらに、変調信号を磁界の変化という無線で送るために、一度に多数の光変調 素子を駆動でき、素子の増減も簡単である。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように本考案の光変調素子は、外部の信号磁界により出力電位の変化す るホール素子と、また高速で動作する電圧−電流変換素子として電界効果型トラ ンジタを用いるものであり、高速で光を変調することができ、さらに他の光学部 品等が不要で小型化等の容易な光変調素子が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す基本構成図である。

【図２】同、具体例を示す電気回路図である。

【図３】同、集積例を示す平面構造図である。

【符号の説明】

１ 発光素子 ２ ホール素子 ３ 電界効果型トランジスタ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 半導体レーザー，発光ダイオード等の発
   光素子と、外部より信号磁場を受けるホール素子と、該
   ホール素子の出力に従い前記発光素子の駆動電流を変化
   せしめる電界効果型トランジスタとを備えてなることを
   特徴とする光変調素子。