JPH07131121A - 波長可変光デバイス及びそれを用いた光通信システム - Google Patents
波長可変光デバイス及びそれを用いた光通信システムInfo
- Publication number
- JPH07131121A JPH07131121A JP5292768A JP29276893A JPH07131121A JP H07131121 A JPH07131121 A JP H07131121A JP 5292768 A JP5292768 A JP 5292768A JP 29276893 A JP29276893 A JP 29276893A JP H07131121 A JPH07131121 A JP H07131121A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- wavelength
- optical
- wavelength control
- type
- 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
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度を変化させないような小さな電流で屈折
率を変化させて波長チューニングを行う光デバイス及び
それを用いた光通信システムである。 【構成】 基板と活性層１０４と波長制御層１０５とか
らなり、活性層１０４と波長制御層１０５は上下に配置
される。活性層１０４と波長制御層１０５は、導体とし
て設けられている中央層１０６により分離されている。
基板と、中央層１０６と、中央層１０６を挟んで基板と
逆の側に位置する活性層１０４または波長制御層１０５
の上部の層との３層に、各々通電する接触層及び金属電
極が設けられる。波長制御層１０５がタイプ２の超格子
層で構成されている。
率を変化させて波長チューニングを行う光デバイス及び
それを用いた光通信システムである。 【構成】 基板と活性層１０４と波長制御層１０５とか
らなり、活性層１０４と波長制御層１０５は上下に配置
される。活性層１０４と波長制御層１０５は、導体とし
て設けられている中央層１０６により分離されている。
基板と、中央層１０６と、中央層１０６を挟んで基板と
逆の側に位置する活性層１０４または波長制御層１０５
の上部の層との３層に、各々通電する接触層及び金属電
極が設けられる。波長制御層１０５がタイプ２の超格子
層で構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘテロバイポーラトラ
ンジスタ型構造のベース領域に導波光を増幅する活性層
を設け、ベース、コレクタ間にベース−コレクタ間電流
により屈折率及び吸収スペクトルを変化させる多重量子
井戸層を形成した構造の光デバイスにおいて、多重量子
井戸層にタイプ２の超格子層が用いられて広い波長チュ
ーニング機能を持たされた光デバイス等に関する。
ンジスタ型構造のベース領域に導波光を増幅する活性層
を設け、ベース、コレクタ間にベース−コレクタ間電流
により屈折率及び吸収スペクトルを変化させる多重量子
井戸層を形成した構造の光デバイスにおいて、多重量子
井戸層にタイプ２の超格子層が用いられて広い波長チュ
ーニング機能を持たされた光デバイス等に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信分野において伝送容量を拡
大することが望まれており、複数の光周波数を１本の光
ファイバに多重させた光周波数多重（光ＦＤＭ）通信の
開発が行われている。
大することが望まれており、複数の光周波数を１本の光
ファイバに多重させた光周波数多重（光ＦＤＭ）通信の
開発が行われている。
【０００３】光ＦＤＭの技術は受信方法によって２つに
大別できる。信号光と局発光源光とのビートを取って中
間周波数を得て検出するコヒーレント光通信と、光周波
数可変ないし波長可変フィルタで所望の波長（周波数）
の光のみを透過させて検出する方法である。
大別できる。信号光と局発光源光とのビートを取って中
間周波数を得て検出するコヒーレント光通信と、光周波
数可変ないし波長可変フィルタで所望の波長（周波数）
の光のみを透過させて検出する方法である。
【０００４】ここでは、後者の光周波数可変フィルタを
用いた光レシーバについて説明する。
用いた光レシーバについて説明する。
【０００５】上記波長可変フィルタには、マッハツェン
ダ型、ファイバファブリペロー型、音響光学（ＡＯ）変
調器型、半導体型などがあり、夫々開発が進められてい
る。
ダ型、ファイバファブリペロー型、音響光学（ＡＯ）変
調器型、半導体型などがあり、夫々開発が進められてい
る。
【０００６】マッハツェンダ型、ファイバファブリペロ
ー型は透過帯域幅が比較的自由に設計でき、数Å程度の
狭いものが得られるため、周波数多重度を大きくできる
利点がある。さらに、受信光の偏波状態の影響を受けな
いという大きなメリットがある。マッハツェンダ型の実
例としては、OCS 89-65 K.Oda et. al.“光ＦＤＭ用フ
ィルタのチャネル選択特性”があり、ファイバファブリ
ペロー型の実例としては、I.P.Kaminow et. al."FDMA-F
SK Star Network with a Tunable Optical Filter Demu
ltiplexer", IEEE J.Lightwave Technol.,vol.6,No.9,
p.1406,September,1988等がある。しかし、光の損失が
ある、半導体光検出器との集積化が不可能で装置の小型
化が困難である等の欠点がある。
ー型は透過帯域幅が比較的自由に設計でき、数Å程度の
狭いものが得られるため、周波数多重度を大きくできる
利点がある。さらに、受信光の偏波状態の影響を受けな
いという大きなメリットがある。マッハツェンダ型の実
例としては、OCS 89-65 K.Oda et. al.“光ＦＤＭ用フ
ィルタのチャネル選択特性”があり、ファイバファブリ
ペロー型の実例としては、I.P.Kaminow et. al."FDMA-F
SK Star Network with a Tunable Optical Filter Demu
ltiplexer", IEEE J.Lightwave Technol.,vol.6,No.9,
p.1406,September,1988等がある。しかし、光の損失が
ある、半導体光検出器との集積化が不可能で装置の小型
化が困難である等の欠点がある。
【０００７】ＡＯ変調器型の場合は、透過帯域幅が大き
く数１０Å程度となるため、制御は容易であるが、波長
多重数を大きくできない。実例としては、OCS 91-83 N.
Shimosaka et. al.“音響光学フィルタを用いた波長分
割／時分割複合多重型放送局内光ネットワーク”があ
る。欠点として、光の損失がある、集積化不可能であ
る、偏波制御が必要である等が挙げられる。
く数１０Å程度となるため、制御は容易であるが、波長
多重数を大きくできない。実例としては、OCS 91-83 N.
Shimosaka et. al.“音響光学フィルタを用いた波長分
割／時分割複合多重型放送局内光ネットワーク”があ
る。欠点として、光の損失がある、集積化不可能であ
る、偏波制御が必要である等が挙げられる。
【０００８】一方、半導体型の場合、例えば単一縦モー
ド化のために光ガイド層に回折格子を備えたＤＦＢ（分
布帰還型）フィルタは、透過帯域幅を狭く（数Å）でき
て、光の増幅作用（２０ｄＢ程度）を合わせ持ち、多重
度を大きくしかも最低受信感度を小さくできるという利
点を持つ。その実例としては、図６（ａ）に示したOQE
88-65 T.Numai et. al.“半導体可変波長フィルタ”が
ある。図６（ａ）のフィルタにおいては、導波層６４１
にグレーティング６４２が設けられ、導波方向に沿って
３つに分かれた電極６４３、６４４、６４５が形成さ
れ、夫々両端の電極６４３、６４５はゲインを持たせる
と同時に、キャリア密度を変えることで屈折率を変え、
グレーティング６４２によって分布反射される波長を変
化させている。中央の電極６４４は同様にキャリア密度
分布により屈折率を制御して、導波路を通る光の位相を
変化させ、より広い範囲の波長を選択できる様にしてい
る。
ド化のために光ガイド層に回折格子を備えたＤＦＢ（分
布帰還型）フィルタは、透過帯域幅を狭く（数Å）でき
て、光の増幅作用（２０ｄＢ程度）を合わせ持ち、多重
度を大きくしかも最低受信感度を小さくできるという利
点を持つ。その実例としては、図６（ａ）に示したOQE
88-65 T.Numai et. al.“半導体可変波長フィルタ”が
ある。図６（ａ）のフィルタにおいては、導波層６４１
にグレーティング６４２が設けられ、導波方向に沿って
３つに分かれた電極６４３、６４４、６４５が形成さ
れ、夫々両端の電極６４３、６４５はゲインを持たせる
と同時に、キャリア密度を変えることで屈折率を変え、
グレーティング６４２によって分布反射される波長を変
化させている。中央の電極６４４は同様にキャリア密度
分布により屈折率を制御して、導波路を通る光の位相を
変化させ、より広い範囲の波長を選択できる様にしてい
る。
【０００９】この半導体可変波長フィルタは、半導体光
検出器と同じ材料で構成できるため、光レシーバとして
集積化可能であり、小型化できる。
検出器と同じ材料で構成できるため、光レシーバとして
集積化可能であり、小型化できる。
【００１０】以上より、半導体型は光ＦＤＭ通信に適し
た特性をもつ光レシーバであるといえる。
た特性をもつ光レシーバであるといえる。
【００１１】又、送信側を考えた場合、半導体レーザの
波長が可変であることは光通信システムのアーキテクチ
ャーの自由度を広げ、１つのレーザで多チャンネルに対
応可能になるため、装置の小型化、周辺回路の簡素化に
役立つものであった。
波長が可変であることは光通信システムのアーキテクチ
ャーの自由度を広げ、１つのレーザで多チャンネルに対
応可能になるため、装置の小型化、周辺回路の簡素化に
役立つものであった。
【００１２】従来こういった半導体型のレーザ／フィル
タでは、前述した光導波路の導波方向に電極を複数設
け、導波路の一部の屈折率を電流により変化させて波長
を変化させていた。しかし、この方式では波長をチュー
ニングすると導波路内の吸収も同時に変化し、それを補
うため利得を変化させる必要が生じ、これが波長可変範
囲を狭くさせていた。
タでは、前述した光導波路の導波方向に電極を複数設
け、導波路の一部の屈折率を電流により変化させて波長
を変化させていた。しかし、この方式では波長をチュー
ニングすると導波路内の吸収も同時に変化し、それを補
うため利得を変化させる必要が生じ、これが波長可変範
囲を狭くさせていた。
【００１３】近年、利得と波長制御を独立に行うことを
目的にヘテロバイボーラトランジスタ（ＨＢＴ）型構造
の波長チューナブルレーザが注目されてきている。これ
は、図６（ｂ）に示した様に、ベース７０１−コレクタ
７０２間の電流で屈折率を変化させ、ベース７０１−エ
ミッタ７０３間の電流で利得を制御するというTunabule
Twin Guide(TTG)と呼ばれるもので、波長可変範囲は連
続で数ｎｍ程度に広がるというものであった（M.C. Ama
nn et. al. Appl.Phys.Lett., 54 (1989)）。
目的にヘテロバイボーラトランジスタ（ＨＢＴ）型構造
の波長チューナブルレーザが注目されてきている。これ
は、図６（ｂ）に示した様に、ベース７０１−コレクタ
７０２間の電流で屈折率を変化させ、ベース７０１−エ
ミッタ７０３間の電流で利得を制御するというTunabule
Twin Guide(TTG)と呼ばれるもので、波長可変範囲は連
続で数ｎｍ程度に広がるというものであった（M.C. Ama
nn et. al. Appl.Phys.Lett., 54 (1989)）。
【００１４】
【発明が解決しようとしている課題】上記従来のＨＢＴ
型波長可変光デバイス（ＴＴＧ）は、波長制御のための
層７０５にタイプ１の量子井戸層あるいはバルクの層を
設けていた。この構造で屈折率を十分に変化させるため
には、この層７０５に流す電流を大きく変化させること
が必要となる。そして、この電流の変化に伴って温度も
変化してしまい、これが光出力を変化させてしまうとい
う不都合を生じ、これが波長可変範囲を狭くし、出力変
化を補うよう利得を変化させる場合、制御が複雑になる
という欠点を有していた。
型波長可変光デバイス（ＴＴＧ）は、波長制御のための
層７０５にタイプ１の量子井戸層あるいはバルクの層を
設けていた。この構造で屈折率を十分に変化させるため
には、この層７０５に流す電流を大きく変化させること
が必要となる。そして、この電流の変化に伴って温度も
変化してしまい、これが光出力を変化させてしまうとい
う不都合を生じ、これが波長可変範囲を狭くし、出力変
化を補うよう利得を変化させる場合、制御が複雑になる
という欠点を有していた。
【００１５】上記従来例の欠点を解決するには、温度を
変化させないような小さな電流で屈折率を変化させるこ
とが可能になれば良い。従って、本発明の目的は、これ
を可能にした構造を持ち波長チューニング機能を持った
光デバイス及びそれを用いた光通信システムを提供する
ことにある。
変化させないような小さな電流で屈折率を変化させるこ
とが可能になれば良い。従って、本発明の目的は、これ
を可能にした構造を持ち波長チューニング機能を持った
光デバイス及びそれを用いた光通信システムを提供する
ことにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する波長
可変光デバイスは、基板と活性層と波長制御層とからな
り、活性層と波長制御層は上下に配置され、活性層と波
長制御層は、導体として設けられている中央層により分
離されており、基板と、中央層と、中央層をはさんで基
板と逆の側に位置する活性層と波長制御層の一方の上部
の層との３層に、各々通電する接触層及び金属電極によ
り構成された波長可変光デバイスにおいて、該波長制御
層がタイプ２の超格子層で構成されていることを特徴と
する。
可変光デバイスは、基板と活性層と波長制御層とからな
り、活性層と波長制御層は上下に配置され、活性層と波
長制御層は、導体として設けられている中央層により分
離されており、基板と、中央層と、中央層をはさんで基
板と逆の側に位置する活性層と波長制御層の一方の上部
の層との３層に、各々通電する接触層及び金属電極によ
り構成された波長可変光デバイスにおいて、該波長制御
層がタイプ２の超格子層で構成されていることを特徴と
する。
【００１７】また、活性層と中央層と波長制御層とから
なり、活性層と波長制御層は、導体として設けられてい
る中央層により分離されており、該波長制御層がタイプ
２の超格子層で構成されていることを特徴とする。
なり、活性層と波長制御層は、導体として設けられてい
る中央層により分離されており、該波長制御層がタイプ
２の超格子層で構成されていることを特徴とする。
【００１８】より具体的には、前記中央層の内部に、該
中央層の周囲の層と比較してエネルギーギャップが大き
な半導体層を設けたことを特徴とする。また、前記基板
とその上に設けられた活性層あるいは波長制御層との間
に導波する光に対するクラッド層を設け、該クラッド層
の上部に回折格子（例えば、分布帰還用）が形成されて
いることを特徴とする。また、デバイス内部で発光した
光が共振する方向に、利得を与える利得領域と、共振す
るモードの導波光の位相を変える機能を有する位相制御
領域が更に設けられ、前記回折格子が分布反射領域とな
るように構成されたことを特徴とする。また、前記タイ
プ２の超格子層として、ＩｎＡｌＡｓとＩｎＰの超格
子、ＧａＡｓとＧａＳｂの超格子、ＩｎＡｓとＧａＳｂ
の超格子の何れかを用いたことを特徴とする。
中央層の周囲の層と比較してエネルギーギャップが大き
な半導体層を設けたことを特徴とする。また、前記基板
とその上に設けられた活性層あるいは波長制御層との間
に導波する光に対するクラッド層を設け、該クラッド層
の上部に回折格子（例えば、分布帰還用）が形成されて
いることを特徴とする。また、デバイス内部で発光した
光が共振する方向に、利得を与える利得領域と、共振す
るモードの導波光の位相を変える機能を有する位相制御
領域が更に設けられ、前記回折格子が分布反射領域とな
るように構成されたことを特徴とする。また、前記タイ
プ２の超格子層として、ＩｎＡｌＡｓとＩｎＰの超格
子、ＧａＡｓとＧａＳｂの超格子、ＩｎＡｓとＧａＳｂ
の超格子の何れかを用いたことを特徴とする。
【００１９】更に、上記目的を達成する光通信システム
は、光送信部と光受信部が分岐合流器で接続された構成
の端局装置が光伝送路で接続された光通信システムにお
いて、送信部の電気光変換部及び受信部の光フィルタに
上記波長可変光デバイスを備えたことを特徴とする。
は、光送信部と光受信部が分岐合流器で接続された構成
の端局装置が光伝送路で接続された光通信システムにお
いて、送信部の電気光変換部及び受信部の光フィルタに
上記波長可変光デバイスを備えたことを特徴とする。
【００２０】以上の様に、本発明では、ＴＴＧの波長制
御層にタイプ２の量子井戸を設けることで電子−ホール
ペアの寿命を長くし、小さい電流でキャリヤ密度の変化
を大きくすることを可能にし、波長可変範囲を広げると
同時に制御を容易にするというものである。
御層にタイプ２の量子井戸を設けることで電子−ホール
ペアの寿命を長くし、小さい電流でキャリヤ密度の変化
を大きくすることを可能にし、波長可変範囲を広げると
同時に制御を容易にするというものである。
【００２１】本発明で述べているタイプ２の超格子と
は、電子に対するエネルギーバンド端が井戸の底になる
層のホールエネルギーバンド端が電子とは逆に障壁とな
り、電子に対するエネルギーバンド端が障壁になる層で
はホールのエネルギーバンド端が井戸となるよう構成さ
れ、更に、電子の井戸のエネルギーバンド端がホールの
井戸のエネルギーバンド端より高いエネルギーであるよ
うな多重量子井戸を差すものである。
は、電子に対するエネルギーバンド端が井戸の底になる
層のホールエネルギーバンド端が電子とは逆に障壁とな
り、電子に対するエネルギーバンド端が障壁になる層で
はホールのエネルギーバンド端が井戸となるよう構成さ
れ、更に、電子の井戸のエネルギーバンド端がホールの
井戸のエネルギーバンド端より高いエネルギーであるよ
うな多重量子井戸を差すものである。
【００２２】
【作用】図１に本発明の原理を説明するバンドダイアグ
ラムを示す。図１（ａ）にタイプ２の超格子の電子、ホ
ールのエネルギーバンド図を示したが、電子とホール
は、それぞれの井戸にできるエネルギー準位に捕獲され
る。この時、タイプ１では電子、ホールの井戸は同じ位
置であるのに対し、タイプ２では位置がずれるため、電
子の基底準位の波動関数（ψe0）とホールの基底準位
（ヘビーホールの基底準位）の波動関数（ψh0）の重な
りは、タイプ１の場合と比較し小さい。アインシュタイ
ンの光量子論より電子−ホールペアの寿命（τ）は、
ラムを示す。図１（ａ）にタイプ２の超格子の電子、ホ
ールのエネルギーバンド図を示したが、電子とホール
は、それぞれの井戸にできるエネルギー準位に捕獲され
る。この時、タイプ１では電子、ホールの井戸は同じ位
置であるのに対し、タイプ２では位置がずれるため、電
子の基底準位の波動関数（ψe0）とホールの基底準位
（ヘビーホールの基底準位）の波動関数（ψh0）の重な
りは、タイプ１の場合と比較し小さい。アインシュタイ
ンの光量子論より電子−ホールペアの寿命（τ）は、
【００２３】
【数１】 と表される。
【００２４】ここでｇｃ，ｇｖは電子、ホールの状態密
度関数であり、ｆｃ，ｆｖは電子、ホールの確率分布関
数であり、Ｐは運動量演算子を示す。ディラックのブラ
ケットの２乗で表された部分は電子−ホールの再結合確
率に対応し、この前にかかっている部分は注入キャリヤ
密度ｎに関連し、反転分布に対応するものである。
度関数であり、ｆｃ，ｆｖは電子、ホールの確率分布関
数であり、Ｐは運動量演算子を示す。ディラックのブラ
ケットの２乗で表された部分は電子−ホールの再結合確
率に対応し、この前にかかっている部分は注入キャリヤ
密度ｎに関連し、反転分布に対応するものである。
【００２５】又、量子井戸に流れる電流密度をＪとする
と、定常状態ではレート方程式より Ｊ／ｅｄ＝ｎ／τ （２） の関係が成り立つ（ｄ：量子井戸層厚、ｅ：電子の電
荷）。
と、定常状態ではレート方程式より Ｊ／ｅｄ＝ｎ／τ （２） の関係が成り立つ（ｄ：量子井戸層厚、ｅ：電子の電
荷）。
【００２６】この（２）式より、寿命τが大きい程、電
流密度Ｊに対するキャリヤ密度ｎの変化が大きいことが
わかる。よって、タイプ２の超格子では電子−ホールの
波動関数の重なりが小さいため再結合確率が小さくな
り、（１）式より寿命は大きくなることとなり、小さい
電流Ｊでキャリヤ密度ｎの大きな変化を起こすことが可
能になる。
流密度Ｊに対するキャリヤ密度ｎの変化が大きいことが
わかる。よって、タイプ２の超格子では電子−ホールの
波動関数の重なりが小さいため再結合確率が小さくな
り、（１）式より寿命は大きくなることとなり、小さい
電流Ｊでキャリヤ密度ｎの大きな変化を起こすことが可
能になる。
【００２７】半導体導波型光デバイスとしてこの効果を
利用するため、上記量子井戸に近接して導波路を設け、
そして能動素子として利用するためには利得のある活性
層を設ける必要があり、前記ＴＴＧ構造はこれを満足す
るものである。図１（ｂ）にＴＴＧ構造にした時のバン
ドダイアグラムを示す。ここで、１０１はエミッタ、１
０２はベース、１０３はコレクタ領域を示し、１０４は
活性層、１０５はノンドープでタイプ２の超格子層を示
し、１０６はキャリヤの流れをせき止めるバリヤ層であ
る。エミッタ１０１−ベース１０２間に順バイアス、ベ
ース１０２−コレクタ１０３間にも同様に順バイアスを
印加した時に、キャリヤの流れが独立に制御できるよう
になっている。
利用するため、上記量子井戸に近接して導波路を設け、
そして能動素子として利用するためには利得のある活性
層を設ける必要があり、前記ＴＴＧ構造はこれを満足す
るものである。図１（ｂ）にＴＴＧ構造にした時のバン
ドダイアグラムを示す。ここで、１０１はエミッタ、１
０２はベース、１０３はコレクタ領域を示し、１０４は
活性層、１０５はノンドープでタイプ２の超格子層を示
し、１０６はキャリヤの流れをせき止めるバリヤ層であ
る。エミッタ１０１−ベース１０２間に順バイアス、ベ
ース１０２−コレクタ１０３間にも同様に順バイアスを
印加した時に、キャリヤの流れが独立に制御できるよう
になっている。
【００２８】ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ系の半導体を用い
た場合、エネルギーギャップの狭いベース領域の屈折率
が高くなるため導波光は主にベース領域に閉じ込めら
れ、図１（ｃ）の１０７に示した様に活性層１０４とタ
イプ２超格子層１０５両方を光の一部が伝搬する。
た場合、エネルギーギャップの狭いベース領域の屈折率
が高くなるため導波光は主にベース領域に閉じ込めら
れ、図１（ｃ）の１０７に示した様に活性層１０４とタ
イプ２超格子層１０５両方を光の一部が伝搬する。
【００２９】ここでエミッタ１０１−ベース１０２間に
順バイアスを印加しているため、電子はエミッタ１０１
からベース１０２に流れ込み、エネルギーギャップの狭
い活性層１０４でホールと再結合し発光する。注入キャ
リヤをしきい値以下に抑え、入射する波長に合わせてエ
ネルギーギャップを設定すれば入射光の増幅も可能とな
る。さらに、ベース１０２−コレクタ１０３間にも順バ
イアスを印加しているため電流が流れ、波長制御層とな
るタイプ２超格子層１０５にキャリヤが蓄積される。こ
の時、前述の効果で僅かの電流でキャリヤ密度は大きく
変化し、プラズマ効果により屈折率も大きく変化する。
すなわち、導波路の有効屈折率も変わり、それにより伝
搬定数が変化するため共振するモードの波長も僅かな電
流でシフトすることになる。
順バイアスを印加しているため、電子はエミッタ１０１
からベース１０２に流れ込み、エネルギーギャップの狭
い活性層１０４でホールと再結合し発光する。注入キャ
リヤをしきい値以下に抑え、入射する波長に合わせてエ
ネルギーギャップを設定すれば入射光の増幅も可能とな
る。さらに、ベース１０２−コレクタ１０３間にも順バ
イアスを印加しているため電流が流れ、波長制御層とな
るタイプ２超格子層１０５にキャリヤが蓄積される。こ
の時、前述の効果で僅かの電流でキャリヤ密度は大きく
変化し、プラズマ効果により屈折率も大きく変化する。
すなわち、導波路の有効屈折率も変わり、それにより伝
搬定数が変化するため共振するモードの波長も僅かな電
流でシフトすることになる。
【００３０】
【実施例１】本発明による第１の実施例を図２に沿って
説明する。
説明する。
【００３１】図２（ａ）は、波長可変レーザ／フィルタ
の断面斜視図で、（ｂ）はバンドダイアグラム、（ｃ）
は導波光１０７の界分布を示す。図２において、２０１
は基板となるｎ−ＩｎＰ、２０２はクラッドとなるｎ−
ＩｎＰ、２０３はｐ型で厚さ７ｎｍのＩｎＡｌＡｓと厚
さ６．５ｎｍのＩｎＰの３周期構造から成る多重量子井
戸層、２０４は厚さ１０ｎｍのＰ−ＩｎＧａＡｌＡｓバ
リヤ層、２０５は厚さ０．５８μｍのＩｎ0.59Ｇａ0.41
Ａｓ0.9Ｐ0.1活性層、２０６はｎ−ＩｎＰクラッド層、
２０７はキャップ層、２０８は活性層２０５に通電する
ための電極、２０９はベース領域に通電する電極で、そ
の下にはｐ型になるよう不純物を拡散した領域２１１が
活性層２０５まで伸びている。２１０は波長制御層とな
るタイプ２超格子２０３へ電流を流すための電極、２１
２は絶縁層となる窒化シリコン層を示す。
の断面斜視図で、（ｂ）はバンドダイアグラム、（ｃ）
は導波光１０７の界分布を示す。図２において、２０１
は基板となるｎ−ＩｎＰ、２０２はクラッドとなるｎ−
ＩｎＰ、２０３はｐ型で厚さ７ｎｍのＩｎＡｌＡｓと厚
さ６．５ｎｍのＩｎＰの３周期構造から成る多重量子井
戸層、２０４は厚さ１０ｎｍのＰ−ＩｎＧａＡｌＡｓバ
リヤ層、２０５は厚さ０．５８μｍのＩｎ0.59Ｇａ0.41
Ａｓ0.9Ｐ0.1活性層、２０６はｎ−ＩｎＰクラッド層、
２０７はキャップ層、２０８は活性層２０５に通電する
ための電極、２０９はベース領域に通電する電極で、そ
の下にはｐ型になるよう不純物を拡散した領域２１１が
活性層２０５まで伸びている。２１０は波長制御層とな
るタイプ２超格子２０３へ電流を流すための電極、２１
２は絶縁層となる窒化シリコン層を示す。
【００３２】上記構造で、エミッタ電極に相当する電極
２０８とベース電極に相当する電極２０９の間に順バイ
アスを印加すると、活性層２０５で電子とホールは再結
合を起こし、発光する。また、コレクタに相当する電極
２１０とベース電極に相当する電極２０９間にも順バイ
アスを印加すると、量子井戸層２０３にキャリヤが蓄積
され、屈折率は変化する。
２０８とベース電極に相当する電極２０９の間に順バイ
アスを印加すると、活性層２０５で電子とホールは再結
合を起こし、発光する。また、コレクタに相当する電極
２１０とベース電極に相当する電極２０９間にも順バイ
アスを印加すると、量子井戸層２０３にキャリヤが蓄積
され、屈折率は変化する。
【００３３】本実施例の場合、波長１．５５μｍ前後の
光を選択するフィルタを考え、活性層２０５の組成を決
定している。又、全体の共振器長を２００μｍでへき開
したファブリペロー型の共振器としている。電極２０８
と電極２０９間に流す電流をレーザ発振する閾値直前に
設定することで、１．５５μｍ近くの波長で１ｎｍ間隔
で光を増幅するパスバンド幅０．０５ｎｍの波長フィル
タとなる。
光を選択するフィルタを考え、活性層２０５の組成を決
定している。又、全体の共振器長を２００μｍでへき開
したファブリペロー型の共振器としている。電極２０８
と電極２０９間に流す電流をレーザ発振する閾値直前に
設定することで、１．５５μｍ近くの波長で１ｎｍ間隔
で光を増幅するパスバンド幅０．０５ｎｍの波長フィル
タとなる。
【００３４】更に、電極２１０と電極２０９間に流す順
方向電流を数ｍＡ変化させることで上記共振ピーク波長
は連続に１０ｎｍ変化し、増幅の利得も変化しなかっ
た。このことより利得一定で連続チューニング幅１０ｎ
ｍの狭帯域フィルタが簡単な構造で実現でき、波長の制
御も電極２１０と電極２０９間の電流を変えるだけとい
う単純な制御で行えるようになった。
方向電流を数ｍＡ変化させることで上記共振ピーク波長
は連続に１０ｎｍ変化し、増幅の利得も変化しなかっ
た。このことより利得一定で連続チューニング幅１０ｎ
ｍの狭帯域フィルタが簡単な構造で実現でき、波長の制
御も電極２１０と電極２０９間の電流を変えるだけとい
う単純な制御で行えるようになった。
【００３５】本実施例においてはｎｐｎ型のヘテロバイ
ポーラトランジスタ構造であったが、ｐｎｐ型のヘテロ
バイポーラトランジスタ構造にしても同様の機能が得ら
れる。
ポーラトランジスタ構造であったが、ｐｎｐ型のヘテロ
バイポーラトランジスタ構造にしても同様の機能が得ら
れる。
【００３６】
【実施例２】第１実施例ではファブリペロー型の共振器
構造であったが、本実施例はグレーティングによる回折
格子で分布反射を起こさせて共振させる構造としたもの
である。
構造であったが、本実施例はグレーティングによる回折
格子で分布反射を起こさせて共振させる構造としたもの
である。
【００３７】第２の実施例を図３に沿って説明する。
【００３８】図３は、第２の実施例の波長可変レーザ／
フィルタの断面斜視図を示す。３０１は基板となるｎ−
ＩｎＰ、３０２はクラッドとなるｎ−ＩｎＰ、３０３は
ｐ型で厚さ７ｎｍのＩｎＡｌＡｓと厚さ６．５ｎｍのＩ
ｎＰの３周期構造から成る多重量子井戸層、３０４は１
０ｎｍのＰ−ＩｎＧａＡｌＡｓバリヤ層、３０５は厚さ
０．５８μｍのＩｎ0.59Ｇａ0.41Ａｓ0.9Ｐ0.1活性層、
３０６はｎ−ＩｎＰクラッド層、３０７はキャップ層、
３０８は活性層３０５に通電するための電極、３０９は
ベース領域に通電する電極で、その下にはｐ型になるよ
う不純物を拡散した領域３１１が活性層３０５まで伸び
ている。３１０は波長制御層となるタイプ２超格子層３
０３へ電流を流すための電極、３１２は絶縁層となる窒
化シリコン層を示す。ここまでは第１実施例と同じであ
るが、本実施例では、クラッド層３０２と量子井戸層３
０３の間に０．０５ｎｍの深さのｎ−ＩｎＰグレーティ
ング３１３を形成したところが第１実施例と異なる。
フィルタの断面斜視図を示す。３０１は基板となるｎ−
ＩｎＰ、３０２はクラッドとなるｎ−ＩｎＰ、３０３は
ｐ型で厚さ７ｎｍのＩｎＡｌＡｓと厚さ６．５ｎｍのＩ
ｎＰの３周期構造から成る多重量子井戸層、３０４は１
０ｎｍのＰ−ＩｎＧａＡｌＡｓバリヤ層、３０５は厚さ
０．５８μｍのＩｎ0.59Ｇａ0.41Ａｓ0.9Ｐ0.1活性層、
３０６はｎ−ＩｎＰクラッド層、３０７はキャップ層、
３０８は活性層３０５に通電するための電極、３０９は
ベース領域に通電する電極で、その下にはｐ型になるよ
う不純物を拡散した領域３１１が活性層３０５まで伸び
ている。３１０は波長制御層となるタイプ２超格子層３
０３へ電流を流すための電極、３１２は絶縁層となる窒
化シリコン層を示す。ここまでは第１実施例と同じであ
るが、本実施例では、クラッド層３０２と量子井戸層３
０３の間に０．０５ｎｍの深さのｎ−ＩｎＰグレーティ
ング３１３を形成したところが第１実施例と異なる。
【００３９】上記構造でエミッタ電極に相当する電極３
０８とベース電極に相当する電極３０９の間に順バイア
スを印加すると、活性層３０５で電子とホールは再結合
を起こし、発光する。また、コレクタに相当する電極３
１０とベース電極に相当する電極３０９間にも順バイア
スを印加すると量子井戸層３０３にキャリヤが蓄積さ
れ、屈折率は変化する。
０８とベース電極に相当する電極３０９の間に順バイア
スを印加すると、活性層３０５で電子とホールは再結合
を起こし、発光する。また、コレクタに相当する電極３
１０とベース電極に相当する電極３０９間にも順バイア
スを印加すると量子井戸層３０３にキャリヤが蓄積さ
れ、屈折率は変化する。
【００４０】本実施例の場合、波長１．５５μｍ前後の
光を選択するレーザ／フィルタを考え、活性層３０５の
組成を決定している。
光を選択するレーザ／フィルタを考え、活性層３０５の
組成を決定している。
【００４１】又、全体の共振器長を３００μｍでへき開
し、グレーティング３１３のピッチは０．２３９μｍと
した。
し、グレーティング３１３のピッチは０．２３９μｍと
した。
【００４２】電極３０８と電極３０９間に流す電流をレ
ーザ発振する閾値直前に設定することで、１．５５μｍ
の波長で光を増幅するパスバンド幅０．０５ｎｍの波長
フィルタとなる。
ーザ発振する閾値直前に設定することで、１．５５μｍ
の波長で光を増幅するパスバンド幅０．０５ｎｍの波長
フィルタとなる。
【００４３】更に、電極３１０と電極３０９間に流す順
方向電流を数ｍＡ変化させることで上記共振ピーク波長
は連続に１０ｎｍ変化し、増幅の利得も変化しなかっ
た。このことより、利得一定で連続チューニング幅１０
ｎｍの狭帯域フィルタが簡単な構造で実現でき、波長の
制御も電極３１０と電極３０９間の電流を変えるだけと
いう単純な制御で行えるようになった。
方向電流を数ｍＡ変化させることで上記共振ピーク波長
は連続に１０ｎｍ変化し、増幅の利得も変化しなかっ
た。このことより、利得一定で連続チューニング幅１０
ｎｍの狭帯域フィルタが簡単な構造で実現でき、波長の
制御も電極３１０と電極３０９間の電流を変えるだけと
いう単純な制御で行えるようになった。
【００４４】第１実施例では共振ピークが複数となるた
め完全に連続にシフトできる範囲は共振リップルの間隔
で限られてしまうが、本実施例ではグレーティングピッ
チで決まるブラッグ波長だけが共振するため、単一ピー
クを維持したまま１０ｎｍ連続にシフトが可能になっ
た。更に電極３０８と電極３０９間に流す電流をレーザ
発振しきい値以上にすることで、同様に１０ｎｍ連続チ
ューニング可能な単一モードレーザが実現できる。
め完全に連続にシフトできる範囲は共振リップルの間隔
で限られてしまうが、本実施例ではグレーティングピッ
チで決まるブラッグ波長だけが共振するため、単一ピー
クを維持したまま１０ｎｍ連続にシフトが可能になっ
た。更に電極３０８と電極３０９間に流す電流をレーザ
発振しきい値以上にすることで、同様に１０ｎｍ連続チ
ューニング可能な単一モードレーザが実現できる。
【００４５】本実施例においても、ｎｐｎ型のヘテロバ
イポーラトランジスタ構造であったが、ｐｎｐ型のヘテ
ロバイポーラトランジスタ構造にしても同様の機能が得
られる。
イポーラトランジスタ構造であったが、ｐｎｐ型のヘテ
ロバイポーラトランジスタ構造にしても同様の機能が得
られる。
【００４６】
【実施例３】第２実施例ではグレーティングによる分布
帰還によりＤＦＢ−レーザと同様な共振を利用したレー
ザ／フィルタを示したが、本実施例は第２実施例の構造
を分布反射器として利用したＤＢＲ（分布反射）型のレ
ーザ／フィルタに関するものである。
帰還によりＤＦＢ−レーザと同様な共振を利用したレー
ザ／フィルタを示したが、本実施例は第２実施例の構造
を分布反射器として利用したＤＢＲ（分布反射）型のレ
ーザ／フィルタに関するものである。
【００４７】第３の実施例を図４に沿って説明する。
【００４８】図４は、第３の実施例の波長可変レーザ／
フィルタの断面斜視図を示す。４０１は基板となるｎ−
ＩｎＰ、４０２はクラッドとなるｎ−ＩｎＰ、４０３は
ｐ型で厚さ７ｎｍのＩｎＡｌＡｓと厚さ６．５ｎｍのＩ
ｎＰの３周期構造から成る多重量子井戸層、４０４は１
０ｎｍのｐ−ＩｎＧａＡｌＡｓバリヤ層、４０５は０．
５μｍのＩｎ0.59Ｇａ0.41Ａｓ0.9Ｐ0.1活性層、４０６
はｎ−ＩｎＰクラッド層、４０７はキャップ層、４０８
は活性層４０５に通電するための電極、４０９はベース
領域に通電する電極で、その下にはｐ型になるよう不純
物を拡散した領域４１１が活性層４０５まで伸びてい
る。４１０は波長制御層となるタイプ２超格子層４０３
へ電流を流すための電極、４１２は絶縁層となる窒化シ
リコン層を示す。クラッド層４０２と量子井戸層４０３
の間に０．０５ｎｍの深さのｎ−ＩｎＰグレーティング
４１３を形成し、分布反射領域としている。本実施例で
は光の共振方向に、さらに位相制御領域と利得領域を新
たに設け、ＤＢＲ構成にしている。上記位相制御領域と
利得領域の層構成は、基板４０１、クラッド４０２は分
布反射領域と同一で、その上部には活性層となるノンド
ープの０．５μｍのＩｎ0.59Ｇａ0.41Ａｓ0.9Ｐ0.1層４
０５′、更にその上部にはクラッドとなるｐ−ＩｎＰ層
４０６′及びｐ−ＩｎＰキャップ層４０７′、４０７″
が選択再成長により形成されている。
フィルタの断面斜視図を示す。４０１は基板となるｎ−
ＩｎＰ、４０２はクラッドとなるｎ−ＩｎＰ、４０３は
ｐ型で厚さ７ｎｍのＩｎＡｌＡｓと厚さ６．５ｎｍのＩ
ｎＰの３周期構造から成る多重量子井戸層、４０４は１
０ｎｍのｐ−ＩｎＧａＡｌＡｓバリヤ層、４０５は０．
５μｍのＩｎ0.59Ｇａ0.41Ａｓ0.9Ｐ0.1活性層、４０６
はｎ−ＩｎＰクラッド層、４０７はキャップ層、４０８
は活性層４０５に通電するための電極、４０９はベース
領域に通電する電極で、その下にはｐ型になるよう不純
物を拡散した領域４１１が活性層４０５まで伸びてい
る。４１０は波長制御層となるタイプ２超格子層４０３
へ電流を流すための電極、４１２は絶縁層となる窒化シ
リコン層を示す。クラッド層４０２と量子井戸層４０３
の間に０．０５ｎｍの深さのｎ−ＩｎＰグレーティング
４１３を形成し、分布反射領域としている。本実施例で
は光の共振方向に、さらに位相制御領域と利得領域を新
たに設け、ＤＢＲ構成にしている。上記位相制御領域と
利得領域の層構成は、基板４０１、クラッド４０２は分
布反射領域と同一で、その上部には活性層となるノンド
ープの０．５μｍのＩｎ0.59Ｇａ0.41Ａｓ0.9Ｐ0.1層４
０５′、更にその上部にはクラッドとなるｐ−ＩｎＰ層
４０６′及びｐ−ＩｎＰキャップ層４０７′、４０７″
が選択再成長により形成されている。
【００４９】上記構造で、利得領域の電極４０８″と電
極４１０の間に順バイアスを印加すると活性層４０５′
で電子とホールは再結合を起こし、発光する。また、分
布反射領域で電極４０９と４１０間にも順バイアスを印
加すると量子井戸層４０３にキャリヤが蓄積され、屈折
率が変化し、反射される波長がシフトする。この時、縦
モードの間でモードホップを繰り返しながら波長がシフ
トするのであるが、位相制御領域で電極４０８′と電極
４１０間に電流を流して位相を調節することで連続に波
長シフトを行うことが可能になる。
極４１０の間に順バイアスを印加すると活性層４０５′
で電子とホールは再結合を起こし、発光する。また、分
布反射領域で電極４０９と４１０間にも順バイアスを印
加すると量子井戸層４０３にキャリヤが蓄積され、屈折
率が変化し、反射される波長がシフトする。この時、縦
モードの間でモードホップを繰り返しながら波長がシフ
トするのであるが、位相制御領域で電極４０８′と電極
４１０間に電流を流して位相を調節することで連続に波
長シフトを行うことが可能になる。
【００５０】本実施例の場合、波長１．５５ｕｍ前後の
光を選択するレーザ／フィルタを考え、活性層４０５、
４０５′の組成を決定している。又、グレーティング４
１３のピッチは０．２３９μｍとした。
光を選択するレーザ／フィルタを考え、活性層４０５、
４０５′の組成を決定している。又、グレーティング４
１３のピッチは０．２３９μｍとした。
【００５１】電極４０８″と電極４１０間に流す電流を
レーザ発振する閾値直前に設定することで、１．５５μ
ｍの波長で光を増幅するパスバンド幅０．０５ｎｍの波
長フィルタとなる。
レーザ発振する閾値直前に設定することで、１．５５μ
ｍの波長で光を増幅するパスバンド幅０．０５ｎｍの波
長フィルタとなる。
【００５２】更に、電極４１０と電極４０９間に流す順
方向電流を数ｍＡ変化させることで上記共振ピーク波長
は連続に３０ｎｍ変化し、増幅の利得も変化しなかっ
た。このことより、利得一定で連続チューニング幅３０
ｎｍの狭帯域フィルタが実現でき、波長の制御も電極４
１０と電極４０９間の電流を変えるだけという単純な制
御で行えるようになった。
方向電流を数ｍＡ変化させることで上記共振ピーク波長
は連続に３０ｎｍ変化し、増幅の利得も変化しなかっ
た。このことより、利得一定で連続チューニング幅３０
ｎｍの狭帯域フィルタが実現でき、波長の制御も電極４
１０と電極４０９間の電流を変えるだけという単純な制
御で行えるようになった。
【００５３】本実施例においても、分布反射領域をｎｐ
ｎ型のヘテロバイポーラトランジスタ構造としたが、ｐ
ｎｐ型のヘテロバイポーラトランジスタ構造にしても同
様の機能が得られる。
ｎ型のヘテロバイポーラトランジスタ構造としたが、ｐ
ｎｐ型のヘテロバイポーラトランジスタ構造にしても同
様の機能が得られる。
【００５４】
【実施例４】ここで、上記実施例１、２、３で示した波
長可変光デバイスを実際に光通信、特に波長分割多重通
信（ＷＤＭ）に使用したシステムを図５に示す。このシ
ステムにおいて、５０１、５０２は端局装置、５０７は
光伝送路である。端局装置５０１、５０２は各々、送信
部と受信部を持っており、送信部は信号処理部と電気−
光（ＥＯ）変換部を含む光送信部５０３、５１１からな
り、受信部は入力信号のうち所定の波長のもののみ選択
する光フィルタ５０５、５０９と光−電気（ＯＥ）変換
部と信号処理部を含む光受信部５０４、５１０より構成
されている。端局装置５０１、５０２において、送信部
と受信部は各々分岐合流器５０６、５０８で接続され、
端局装置５０１、５０２間は光伝送路５０７で接続され
ている。
長可変光デバイスを実際に光通信、特に波長分割多重通
信（ＷＤＭ）に使用したシステムを図５に示す。このシ
ステムにおいて、５０１、５０２は端局装置、５０７は
光伝送路である。端局装置５０１、５０２は各々、送信
部と受信部を持っており、送信部は信号処理部と電気−
光（ＥＯ）変換部を含む光送信部５０３、５１１からな
り、受信部は入力信号のうち所定の波長のもののみ選択
する光フィルタ５０５、５０９と光−電気（ＯＥ）変換
部と信号処理部を含む光受信部５０４、５１０より構成
されている。端局装置５０１、５０２において、送信部
と受信部は各々分岐合流器５０６、５０８で接続され、
端局装置５０１、５０２間は光伝送路５０７で接続され
ている。
【００５５】上記構成において、端局装置５０１の光送
信部５０３及び端局装置５０２の光送信部５１１より出
力された光信号は、各々、分岐合流器５０６、５０８を
通って光伝送路５０７に伝送される。次に、伝送された
光信号は相手側の端局装置５０２、５０１に入力され、
各々、分岐合流器５０８、５０６を介して、光フィルタ
５０９、５０５で所定の波長の信号のみ選択され、光受
信部５１０、５０４に入力される。
信部５０３及び端局装置５０２の光送信部５１１より出
力された光信号は、各々、分岐合流器５０６、５０８を
通って光伝送路５０７に伝送される。次に、伝送された
光信号は相手側の端局装置５０２、５０１に入力され、
各々、分岐合流器５０８、５０６を介して、光フィルタ
５０９、５０５で所定の波長の信号のみ選択され、光受
信部５１０、５０４に入力される。
【００５６】本発明の波長可変レーザを光送信部５０
３、５１１のＥＯ変換部に使用し、本発明の波長可変光
フィルタを受信部の光フィルタ５０５、５０９に使用す
れば、波長の同調範囲は拡大され、選択される波長のパ
スバンド幅も狭くなるため波長多重度が大きくなるとい
う利点が生まれる。
３、５１１のＥＯ変換部に使用し、本発明の波長可変光
フィルタを受信部の光フィルタ５０５、５０９に使用す
れば、波長の同調範囲は拡大され、選択される波長のパ
スバンド幅も狭くなるため波長多重度が大きくなるとい
う利点が生まれる。
【００５７】図５においては１対１の双方向通信の例を
示したが、端局装置内に複数の送信部と受信部を持つ構
成、又、複数の端局装置を分岐合流器で接続した構成も
可能である。更に、同じ端局装置を用い、光伝送路をバ
ス型にして各々の端局装置を接続した構成や、光伝送路
をリング型にして各々の端局装置を接続した構成、そし
て光伝送路をスターカプラ型にして各々の端局装置を接
続した構成についても同様に可能である。
示したが、端局装置内に複数の送信部と受信部を持つ構
成、又、複数の端局装置を分岐合流器で接続した構成も
可能である。更に、同じ端局装置を用い、光伝送路をバ
ス型にして各々の端局装置を接続した構成や、光伝送路
をリング型にして各々の端局装置を接続した構成、そし
て光伝送路をスターカプラ型にして各々の端局装置を接
続した構成についても同様に可能である。
【００５８】また、送信部または受信部のみを持つ端局
装置を含む光通信システムに上記実施例１、２、３で示
した波長可変光デバイスを用いることも、勿論可能であ
る。
装置を含む光通信システムに上記実施例１、２、３で示
した波長可変光デバイスを用いることも、勿論可能であ
る。
【００５９】
【発明の効果】上記構成の本発明によれば、温度を変化
させないような小さな電流で屈折率を変化させることが
可能になり、波長チューニング機能を持った光デバイス
の波長可変範囲を広げると同時に制御が容易になる。従
って、それを用いた光通信システムも比較的簡単な構成
で多重度を上げることができる。
させないような小さな電流で屈折率を変化させることが
可能になり、波長チューニング機能を持った光デバイス
の波長可変範囲を広げると同時に制御が容易になる。従
って、それを用いた光通信システムも比較的簡単な構成
で多重度を上げることができる。
【図１】本発明の原理を説明するバンドダイアグラムと
導波光の界分布を示す図。
導波光の界分布を示す図。
【図２】本発明の第１の実施例の素子断面とバンドダイ
アグラムと導波光の界分布を示す図。
アグラムと導波光の界分布を示す図。
【図３】本発明の第２の実施例の素子断面斜視図。
【図４】本発明の第３の実施例の素子断面斜視図。
【図５】本発明の第４の実施例である光波長多重伝送の
方法を説明する図。
方法を説明する図。
【図６】２つの従来例を説明する素子断面斜視図
１０１ エミッタ部 １０２ ベース部 １０３ コレクタ部 １０４、２０５、３０５、４０５、４０５′
活性層 １０５、２０３、３０３、４０３ タイプ２の
超格子層 １０６、２０４、３０４、４０４ バリヤ層 １０７ 導波光の界分布 ２０１、３０１、４０１ 基板 ２０２、３０２、４０２、２０６、３０６、４０６、４
０６′クラッド層 ２０７、３０７、４０７、４０７′、４０７″
キャップ層 ２０８、２０９、２１０、３０８、３０９、３１０、４
０８、４０８′、４０８、″、４０９、４１０電極 ２１１、３１１、４１１ 不純物拡散領域 ２１２、３１２、４１２ 絶縁層 ３１３、４１３ グレーティング ５０１、５０２ 端局装置 ５０３、５１１ 光送信部 ５０４、５１０ 光受信部 ５０５、５０９ 光フィルタ ５０６、５０８ 分岐合流器 ５０７ 光伝送路
活性層 １０５、２０３、３０３、４０３ タイプ２の
超格子層 １０６、２０４、３０４、４０４ バリヤ層 １０７ 導波光の界分布 ２０１、３０１、４０１ 基板 ２０２、３０２、４０２、２０６、３０６、４０６、４
０６′クラッド層 ２０７、３０７、４０７、４０７′、４０７″
キャップ層 ２０８、２０９、２１０、３０８、３０９、３１０、４
０８、４０８′、４０８、″、４０９、４１０電極 ２１１、３１１、４１１ 不純物拡散領域 ２１２、３１２、４１２ 絶縁層 ３１３、４１３ グレーティング ５０１、５０２ 端局装置 ５０３、５１１ 光送信部 ５０４、５１０ 光受信部 ５０５、５０９ 光フィルタ ５０６、５０８ 分岐合流器 ５０７ 光伝送路
Claims (8)
- 【請求項１】 基板と活性層と波長制御層とからなり、
活性層と波長制御層は上下に配置され、活性層と波長制
御層は、導体として設けられている中央層により分離さ
れており、基板と、中央層と、中央層を挟んで基板と逆
の側に位置する活性層と波長制御層の一方の上部の層と
の３層に、各々通電する接触層及び金属電極により構成
された波長可変光デバイスにおいて、該波長制御層がタ
イプ２の超格子層で構成されていることを特徴とする波
長可変光デバイス。 - 【請求項２】 活性層と中央層と波長制御層とからな
り、活性層と波長制御層は、導体として設けられている
中央層により分離されており、該波長制御層がタイプ２
の超格子層で構成されていることを特徴とするヘテロバ
イポーラトランジスタ型構造の波長可変光デバイス。 - 【請求項３】 前記中央層の内部に、該中央層の周囲の
層と比較してエネルギーギャップが大きな半導体層を設
けたことを特徴とする請求項１または２記載の波長可変
光デバイス。 - 【請求項４】 基板とその上に設けられた活性層あるい
は波長制御層との間に導波する光に対するクラッド層を
設け、該クラッド層の上部に回折格子が形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の波長可変光デ
バイス。 - 【請求項５】 前記回折格子が分布帰還用に形成されて
いることを特徴とする請求項４記載の波長可変光デバイ
ス。 - 【請求項６】 デバイス内部で発光した光が共振する方
向に、利得を与える利得領域と、共振するモードの導波
光の位相を変える機能を有する位相制御領域が更に設け
られ、前記回折格子が形成された領域が分布反射領域と
なるように構成されたことを特徴とする請求項４記載の
波長可変光デバイス。 - 【請求項７】 前記タイプ２の超格子層として、ＩｎＡ
ｌＡｓとＩｎＰの超格子、ＧａＡｓとＧａＳｂの超格
子、ＩｎＡｓとＧａＳｂの超格子の何れかを用いたこと
を特徴とする請求項１または２記載の波長可変光デバイ
ス。 - 【請求項８】 光送信部と光受信部が分岐合流器で接続
された構成の端局装置が光伝送路で接続された光通信シ
ステムにおいて、送信部の電気光変換部及び受信部の光
フィルタに請求項１、２、３、４、５、６または７に記
載の波長可変光デバイスを備えたことを特徴とする光通
信システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5292768A JPH07131121A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 波長可変光デバイス及びそれを用いた光通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5292768A JPH07131121A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 波長可変光デバイス及びそれを用いた光通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07131121A true JPH07131121A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17786095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5292768A Pending JPH07131121A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 波長可変光デバイス及びそれを用いた光通信システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07131121A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2388707A (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-19 | Bookham Technology Plc | Tuneable laser |
| US7112827B2 (en) | 2002-10-22 | 2006-09-26 | Fujitsu Limited | Tunable wavelength laser |
| JP2007104625A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-04-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 一心双方向の波長多重光通信システムにおける光送受信装置 |
| JP2010109237A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Anritsu Corp | 光位相制御素子および半導体発光素子 |
-
1993
- 1993-10-27 JP JP5292768A patent/JPH07131121A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2388707A (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-19 | Bookham Technology Plc | Tuneable laser |
| GB2388707B (en) * | 2002-05-15 | 2005-06-22 | Bookham Technology Plc | Tunable laser |
| US7112827B2 (en) | 2002-10-22 | 2006-09-26 | Fujitsu Limited | Tunable wavelength laser |
| JP2007104625A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-04-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 一心双方向の波長多重光通信システムにおける光送受信装置 |
| JP2010109237A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Anritsu Corp | 光位相制御素子および半導体発光素子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3210159B2 (ja) | 半導体レーザ、光源装置、光通信システム及び光通信方法 | |
| US5020153A (en) | Tunable narrowband receiver utilizing distributed Bragg reflector laser structure | |
| JP3226067B2 (ja) | 光通信方法及び光通信システム | |
| US5349598A (en) | Optical semiconductor apparatus, a method of driving the same and an optical transmission system using the same | |
| US6072925A (en) | Optical integrated nodes, and optical communication systems and networks using the optical integrated nodes | |
| US5521754A (en) | Optical apparatus and a method using the apparatus, which utilizes the occurrence of a change in a both-end voltage of an amplifying region | |
| US5334854A (en) | Optical semiconductor device with wavelength selectivity and method for amplifying or emitting the light using the same | |
| US20080002929A1 (en) | Electrically pumped semiconductor evanescent laser | |
| JPH0587635A (ja) | 回折格子を有する光検出装置 | |
| JP2008218849A (ja) | 半導体光装置およびその製造方法 | |
| US5822352A (en) | Optical semiconductor apparatus, fabrication method thereof, modulation method therefor, light source apparatus and optical communication system using the same | |
| EP0591863B1 (en) | Optical receiver, optical semiconductor apparatus, and optical communication system utilizing the same | |
| AU7727500A (en) | Integrated wavelength tunable single and two-stage all-optical wavelength converter | |
| US7065300B1 (en) | Optical transmitter including a linear semiconductor optical amplifier | |
| US5881086A (en) | Optical semiconductor device with quantum wires, fabrication method thereof, and light source apparatus, and optical communication system using the same | |
| JP2015095513A (ja) | 波長可変光源 | |
| JP2986604B2 (ja) | 半導体光フィルタ、その選択波長の制御方法及びそれを用いた光通信システム | |
| US7310363B1 (en) | Integrated wavelength tunable single and two-stage all-optical wavelength converter | |
| JP2980733B2 (ja) | 波長選択性光半導体素子及びそれを用いて光を増幅又は発光させる方法 | |
| JPH07307527A (ja) | 光半導体装置、光通信用光源の駆動方法、それを用いた光通信方式、及び光通信システム | |
| Numai | Semiconductor wavelength tunable optical filters | |
| Johnson et al. | 10 Gb/s transmission using an electroabsorption-modulated distributed Bragg reflector laser with integrated semiconductor optical amplifier | |
| JPH1041587A (ja) | 利得優位な偏波モードの異なる複数種の活性層を持つ半導体光デバイス | |
| JPH07307705A (ja) | 光通信方式 | |
| JPH06181355A (ja) | 波長可変光デバイス及びそれを用いた光通信システム |