JPH10200209A - 半導体光増幅素子 - Google Patents

半導体光増幅素子

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JPH10200209A
JPH10200209A JP9002940A JP294097A JPH10200209A JP H10200209 A JPH10200209 A JP H10200209A JP 9002940 A JP9002940 A JP 9002940A JP 294097 A JP294097 A JP 294097A JP H10200209 A JPH10200209 A JP H10200209A
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optical signal
light
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face
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Shotaro Kitamura
昌太郎 北村
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 雑音光が低減され、飽和出力が向上された半
導体光増幅素子を実現すること。 【解決手段】 光増幅媒体となる活性層をコア層とし、
入力された光信号を電気変換することなく増幅して出力
する光導波路を有する半導体光増幅素子において、光信
号入力側の素子端部での光反射率が、光信号出力側の素
子端部での光反射率より小さなことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信に用いられる
半導体光増幅素子に関し、特に、光信号増幅機能あるい
は光信号の消光機能を備える半導体光増幅素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体光増幅素子（以後、光アンプと称
する）は、ストライプ状の光導波路型光増幅媒体を有
し、光信号を電気変換することなく増幅する素子であ
る。光アンプは、基本的な構造は半導体レーザと共通で
あるが、素子端部における光反射率を無反射被覆などに
よって抑制することにより、光共振器構造とならないよ
うに設計されている。このような光反射率の抑制によ
り、キャリア注入したときの光アンプ自体のレーザ発振
が抑えられ、入力信号光による誘導放出で増幅光が出力
される仕組みとなっている。
【０００３】素子端での反射率は通常０．１％以下が要
求されるため、素子端面の無反射被覆に加えて、素子端
面での反射光が光導波路に再結合しない構造を導入し、
実効的に素子端の反射率を下げる方法が採られている。
【０００４】素子端での実効的な反射率を下げる方法と
しては、まず、光導波路構造が素子端面近くで途切れて
なくすための窓領域を設けることが挙げられる。このよ
うな窓領域を設ける構造の報告例としては、以下の各文
献が（１）〜（３）挙げられる。
【０００５】（１）特開昭６１−９６７８７号公報 （２）P.Doussiere, et. al., J.Photonicis Technol.
Lett., PTL-6, pp.170-172 (1994) （３）I.Cha, et. al., Electr. Lett., Vol.25, pp.12
42-1242 (1989) また、別の方法として、光導波路のストライプ方向を素
子端面に対する垂線方向から傾ける方法が挙げられ、以
下の各文献（４），（５）に開示されている。
【０００６】（４）C.E.Zah, et. al., Electr. Lett.
Vol.23, pp.990-991 (1987) （５）特開平３−１３６３８８号公報 近年では窓領域および斜めストライプの両構造を併用し
た報告例が多く、その例としては以下の各文献（６）〜
（８）が挙げられる。
【０００７】（６）L.F.Tiemeijer, OAA '94 Technical
Digest 34/WD1-1 (1994) （７）P.Doussiere, et. al., ECOC '96, Proceeding V
ol.3, WeD.2.4 (1996) （８）S.Chelles, et. al., ECOC '96, Proceeding Vo
l.4, ThB.2.5 (1996) 以上のような様々な取り組みにより、現状では、素子利
得３０ｄＢ、増幅信号光の飽和出力１０ｄＢｍ程度が実
現されている。素子端での残留光反射は、数Å間隔での
波長依存により利得振動（リップル）を生じさせるが、
このリップルも一般に、１ｄＢ以下に抑えられている。
また、光増幅の際、信号に載る雑音光によるＳ／Ｎ劣化
量としては５〜７ｄＢが得られている。このＳ／Ｎ劣化
量は「雑音指数」と呼ばれ、小さいほどよく、素子構造
と電流注入量により決定される。
【０００８】半導体の光アンプに競合するデバイスとし
ては、希土類元素添加ファイバによる光アンプ（ファイ
バ光アンプ）がある。ファイバ光アンプでは、利得３０
ｄＢ以上、飽和出力１５ｄＢｍ以上、雑音指数４ｄＢ程
度が実現されている。
【０００９】上記のように、半導体の光アンプは、ファ
イバ光アンプより利得特性では不利であるものの、コン
パクト、安価、低消費電力、集積可能などの特長があ
る。しかしながら、一層の出力向上、雑音低減が期待さ
れている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】光アンプでは素子端面
での反射率低減によりレーザ発振は抑えられているが、
増幅自然放出光（ＡＳＥ光）が放出される。増幅自然放
出光は雑音光となり、出力側への雑音光を低減するため
に増幅自然放出光の低減が望まれる。
【００１１】また、信号光のＳ／Ｎ劣化は、光アンプで
の利得飽和によっても生じる。このため、飽和出力の向
上が望まれる。
【００１２】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、雑音光が低減
され、飽和出力が向上された半導体光増幅素子（光アン
プ）を実現することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体光増幅素
子は、光増幅媒体となる活性層をコア層とし、入力され
た光信号を電気変換することなく増幅して出力する光導
波路を有する半導体光増幅素子において、光信号入力側
の素子端部での光反射率が、光信号出力側の素子端部で
の光反射率より小さなことを特徴とする。
【００１４】この場合、光信号入力側の素子端部での光
反射率が、光信号出力側の素子端部での光反射率の１／
１００以下であるとしてもよい。
【００１５】光アンプに電流注入すると、増幅自然放出
光が（ＡＳＥ光）が放出される。ＡＳＥ光は雑音光とな
るが、その出力前後比は以下の式で表される。
【００１６】
【数１】 Iin/Iout=(1-Rin)/(1-Rout)×(1+RoutG)/(1+RinG)・・・・・・（式１） Ｒ：反射率 Ｇ：素子利得 したがって、入力側反射率Ｒinを出力反射率Ｒout より
相対的に小さくすれば、出力側へのＡＳＥ光放出Ｉout
を抑えることができる。一方、素子端での残留反射に起
因する利得のリップルは、
【００１７】
【数２】 rip=(1+G・(Rin・Rout)1/2)2/(1-G・(Rin・Rout)1/2)2・・・・・・（式２） となるため、（Ｒin・Ｒout）1/2を十分小さく抑える必
要がある。リップルに対する取り組みは先に述べた通り
である。出力側への雑音光（ＡＳＥ光）放出を抑えるに
は、（Ｒin・Ｒout）1/2を十分小さく抑える条件の下
で、Ｒin《Ｒoutとすればよい。例えば、Ｉin／Ｉout＞
２，ｒｉｐ＜１ｄＢを要求するとすれば、利得Ｇの大き
さに応じてＲin，Ｒoutを下表のように設定すればよ
い。
【００１８】
【表１】 以上のように、利得リップルを十分抑えるためには、
（Ｒin・Ｒout）を十分小さくした条件の下で、Ｒinを
Ｒoutを概ね１／１００以下とすれば、雑音光となるＡ
ＳＥ光の出力側への放出を効果的に抑えることができ
る。
【００１９】さらにこのとき、素子内で出力側の光強度
分布が弱くなるため、出力側での注入電気キャリア密度
が高くなる。このことは増幅信号光の飽和出力の向上を
もたらす。入力側から出力側に進行するにつれて強度増
幅される信号光にとっては、出力側のキャリア密度が高
くなることによって、より高出力となる。
【００２０】上記の光反射率を実現するために、光導波
路がストライプ状で、素子端面の法線方向から傾いて形
成されており、かつ、素子の両端近くでは光導波路構造
が途切れてなくなる窓領域を有し、かつ、光信号入力側
の窓領域が光信号出力側の窓領域より２０μｍ以上長い
こととしてもよい。
【００２１】また、光導波路がストライプ状で、素子端
面の法線方向と平行あるいは傾いた方向に形成されてお
り、かつ、光信号入力側の素子端面のみに無反射被覆が
施されていることとしてもよい。
【００２２】また、光導波路構造が途切れてなくなる窓
領域を光信号入力側の素子端近傍のみに有することとし
てもよい。
【００２３】また、電流注入発光による光の放出方向
が、光信号入力側において、素子端面の法線方向から傾
くように、光導波路に部分的な曲部が形成されているこ
ととしてもよい。
【００２４】また、電流注入発光による光の放出方向が
素子端面の法線方向から傾いており、かつ、該傾きが光
信号入力側では光信号出力側より大きくなるように、光
導波路に部分的な曲部が形成されていることとしてもよ
い。
【００２５】また、活性層をコア層とする光導波路がス
トライプ状であり、該光導波路の両端にさらに受動光導
波路が付設され、かつ、電流注入発光による光の放出方
向が、光信号入力側のみで素子端面の法線方向から傾く
ように、光信号入力側の該受動光導波路に部分的な曲部
が形成されていることとしてもよい。
【００２６】また、活性層をコア層とする光導波路がス
トライプ状であり、該光導波路の両端にさらに受動光導
波路が付設され、かつ、電流注入発光による光の放出方
向が、素子端面の法線方向から傾いており、かつ、該傾
きが光信号入力側で光信号出力側より大きくなるよう
に、光信号入力側の該受動光導波路に部分的な曲部が形
成されていることとしてもよい。
【００２７】さらに、光信号出力側のみに光反射を生じ
させるグレーティング構造が形成されていることとして
もよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
【００２９】実施例１ 図１は本発明による第１の実施例の構造を示す斜視図で
あり、部分的な断面構造をも示している。
【００３０】本実施例は、入力側端面と出力側端面との
間が１１００μｍのＩｎＰ基板１１上に形成したもの
で、波長１．５５μｍ帯の活性層１２をクラッド層１３
で埋め込む一般的な埋め込み型（ＢＨ型）ＬＤ構造のも
のである。
【００３１】本実施例では、光導波路をストライプ状と
し、素子端面の法線方向と傾いた方向に形成するととも
に、素子の両端近くでは光導波路構造が途切れてなくな
る窓領域を形成し、また、光信号入力側の窓領域（不図
示）が光信号出力側の窓領域１５より２０μｍ以上長く
なるように形成されている。活性層１２のストライプ方
向は端面に対する垂線から８度傾いた斜め端面構造とさ
れ、また、端面１４近くは上記の窓領域１５により活性
層１２が途切れてなくなるように構成されている。活性
層１２の光入力側および光出力側の両端部には、２００
μｍの長さにわたって厚さが先端に近付くにつれてその
厚さが徐々に薄くなる（３０００Å→５００Å）テーパ
構造１６が形成されている。
【００３２】上記のテーパ構造１６により、活性層１２
と窓領域１５の屈折率差に伴う光反射が抑えられるとと
もに、光導波路端１７における光スポットサイズが拡大
されたものとなる。光スポットサイズを拡げることによ
り、光の放出角が小さくなる構造が実現されている。
【００３３】本実施例は、端部における窓領域１５の長
さが入力側と出力側とで異なるように形成されることを
特徴とするもので、出力側の窓領域１５の長さが１０μ
ｍとされ、入力側の窓領域の長さは７０μｍとされてい
る。窓領域１５を長くすることにより実効的反射率がよ
り小さくなる。
【００３４】斜め端面構造の場合、窓領域を長くするこ
とによる反射率低減は、光放出角が小さなときほど顕著
である。図２は、光アンプ側光導波路端での導波光の
（１／ｅ）光スポットフィールド半径が２．５μｍの場
合の実効的反射率の窓領域長依存性を示す図である。
【００３５】上記のような背景の下、本実施例の出力
側、入力側の実効反射率は、それぞれ０．１％程度およ
び０．０００１％程度となっている。
【００３６】上記のように構成された本実施例の光アン
プに１５０ｍＡの電流を注入したところ、入力光偏光に
よらず３０ｄＢ程度の素子利得が得られた。
【００３７】一方、本実施例とは別に、比較用として、
本実施例と同様の構造で、窓領域１５が両側とも長さ３
０μｍであり、また、入出力側のそれぞれの端面にＳｉ
ＯＮ単層膜による無反射被覆を施したものを製作した。
【００３８】本実施例の光アンプの飽和出力は、電流１
５０ｍＡ注入時において＋７ｄＢｍ以上であり、比較用
アンプより３ｄＢ以上大きい値を得ることができた。こ
のとき本実施例の光アンプの雑音指数は６ｄＢ以下で、
比較用アンプより１ｄＢ以上小さい値を得ることができ
た。
【００３９】実施例２ 図３は本発明の第２の実施例の構成を示す上面図であ
る。本実施例は、光導波路をストライプ状とし、光信号
入力側の素子端面のみに無反射被覆を施したものであ
る。
【００４０】本実施例の断面構造は、図１に示した第１
実施例と同一で、一般的なＢＨ型ＬＤ構造である。距離
３００μｍを挟んでの相対する素子の端面２２および２
３の間に形成される活性層２１は、その長手方向が素子
端面と略垂直とされ、窓領域は形成されない。
【００４１】本実施例は端面２２側が入力側とされ、端
面２３側が出力側とされるもので端面２２のみに無反射
被覆（ＡＲコート）が施されている。ＡＲコートはＴｉ
Ｏ2／ＳｉＯ2の２層からなる膜であり、このＡＲコート
により、端面２２の反射率は０．１％と見積もられる。
ＡＲコートが施されることのないクリーブ面である端面
２３の反射率は３０％である。
【００４２】本実施例の光アンプは、光信号経路中に挿
入され、信号通過／遮断の光ゲート機能を果たすもので
ＡＲコート側が入力側となる。このように形成された本
実施例の光アンプに電流２０ｍＡを注入したところ、入
力光偏光によらず５ｄＢ程度の素子利得が得られた。
【００４３】一方、比較用として、本実施例の光アンプ
と同様の構造で、両端面にＡＲコートを施したものを作
製した。各光アンプの雑音指数を測定したところ、本実
施例の光アンプの雑音指数は６ｄＢ以下であり、比較用
アンプより１ｄＢ以上小さい値が得られた。
【００４４】実施例３ 図４は本発明の第３の実施例の構成を示す上面図であ
る。本実施例も図３に示した第２の実施例と同様に光信
号入力側の素子端面のみに無反射被覆を施したものであ
る。
【００４５】距離５００μｍを挟んで相対する素子の端
面３２、３３の間に形成される活性層３１はその長手方
向が、図示されるように素子端面の法線方向から７度傾
いた斜め端面構造であり、窓領域は形成されない。断面
構造は図１に示した第１の実施例と同一のＢＨ型ＬＤ構
造であり、図３に示した第２の実施例と同様に一方の端
面３２のみにＴｉＯ2／ＳｉＯ2の２層からなる膜である
ＡＲコートを施した。素子端面での実効的反射率は、Ａ
Ｒコートが施されないクリーブ面である端面３３で５〜
１０％、ＡＲコートが施される端面３２で０．０３〜
０．０５％と見積もられた。
【００４６】本実施例の光アンプも第２の実施例と同様
に光ゲート機能を果たすもので、ＡＲコートが施された
端面３２側が入力側となる。本実施例の光アンプに電流
２０ｍＡを注入したところ、入力偏光によらず１０ｄＢ
程度の素子利得が得られた。
【００４７】一方、比較用として、本実施例の光アンプ
と同様の構造で、両端面にＡＲコートを施したものを作
製した。雑音指数を測定したところ、本実施例の光アン
プの雑音指数は６ｄＢ以下であり、比較用アンプより１
ｄＢ以上小さい値が得られた。
【００４８】実施例４ 図５は本発明の第５の実施例の構成を示す上面図であ
る。本実施例は、光導波路の光信号の入力側のみに窓領
域を設けたものである。
【００４９】距離５００μｍを挟んで相対する素子の端
面４５、４６の間に形成される活性層４１は、素子端面
に対する垂線方向に対して７度傾いた斜め端面構造で、
端面４５側の端部から２５μｍまでは活性層４１が形成
されない窓領域４２とされている。また、光導波路構造
の窓領域４２側の端部となる光導波路端４４から５０μ
ｍまでは、厚さが３０００Åから５００Åに連続的に変
化するテーパ構造４３が形成されており、本実施例にお
いては、光該窓領域４２およびテーパ構造４３により導
波路端４４と窓領域４２の屈折率差に伴う光反射が抑え
られている。
【００５０】本実施例の断面構造は、第１の実施例と同
一のＢＨ型ＬＤ構造である。両端面４５のそれぞれは、
ＳｉＯＮ単層膜によりＡＲコートを施した。本実施例の
光アンプは、窓領域が設けられた端面４５側が入力側と
なり、端面４６側が出力側となる。以上の構造で素子端
の実効的反射率は、入力側で０．００１％程度、出力側
で０．３％程度と見積もられた。本実施例の光アンプに
電流１００ｍＡを注入したところ、入力光偏光によらず
２５ｄＢ程度の素子利得が得られた。
【００５１】一方、比較用として、本実施例の光アンプ
と同様の構造で両側に窓領域が形成されたものを製作し
た。本実施例の光アンプの飽和出力は電流１００ｍＡ注
入時に＋６ｄＢｍ以上であり、比較用アンプより３ｄＢ
以上大きい値を得ることができた。また、このときの本
実施例の光アンプの雑音指数は６ｄＢ以下で、比較用ア
ンプより１ｄＢ以上小さい値を得ることができた。
【００５２】実施例５ 図６は本発明の第５の実施例の構成を示す上面図であ
る。
【００５３】本実施例は、光導波路が部分的に曲部を有
し、電流注入により発光させた場合の光の放出方向が光
信号入力側で素子端面の法線方向から傾けたものであ
る。
【００５４】本実施例においては、活性層５１の厚さは
３０００Åであり、活性層５１をコアとする光導波路の
一部は曲率１．５ｍｍで曲がっており、これにより、入
力側における光導波路の素子端面に対する垂線との傾き
は１０度となっている。
【００５５】本実施例は、光導波路の両端には、長さが
２００μｍであり厚さが３０００Åから５００Åにむか
って除々に変化するテーパ構造５２が設けられており、
両端部は同じ３０μｍの長さの窓領域５３となってい
る。素子中央部の断面構造は第１の実施例と同一のＢＨ
型ＬＤ構造である。両端面５４には、ＳｉＯＮ単層膜に
よりＡＲコートを施した。本光アンプは斜め端面側が入
力側となる。斜め端面構造により入力側の実効的反射率
がより低くなる。本光アンプの出力側、入力側の実効的
反射率は、それぞれ０．１％程度および０．０００１％
程度となった。これに１５０ｍＡを注入したところ入力
偏光によらず３０ｄＢ程度の素子利得が得られた。この
とき飽和出力＋７ｄＢｍ以上、雑音指数６ｄＢ以下で、
第１実施例に対する比較用光アンプと同一の両側斜め端
面光アンプよりも、３ｄＢ以上大きい飽和出力と、１ｄ
Ｂ以上小さい雑音指数を得ることができた。
【００５６】実施例６ 図７は本発明の第６の実施例の構成を示す上面図であ
る。
【００５７】本実施例は、活性層をコア層とする該光導
波路がストライプ状で、該光導波路の両端に受動光導波
路が形成され、かつ、該受動光導波路が光信号入力側の
みで曲部を有し、これにより光の該放出方向が、光信号
入力側のみで端面の法線方向から傾くように構成したも
のである。
【００５８】本実施例は、λ＝１．５μｍ組成の活性層
６１の入力側および出力側の両方に活性層６１をコアと
するλ＝１．３μｍ組成層６２が設けられた受動光導波
路が形成されている。活性層６１の長さおよび厚さのそ
れぞれは６００μｍで３０００Åとされ組成層６２の厚
さも３０００Åとされている。出力側の組成層６２の長
さは１００μｍとされ、入力側の組成層６２の上記の垂
線方向に関する長さが１８００μｍとされている。光導
波路の両端には長さが２００μｍで厚さが３０００Åか
ら５００Åにむかって除々に変化するテーパ構造６３が
設けられている。
【００５９】受動光導波路は片側（入力側）の組成層６
２のみ曲率１０ｍｍで１０度曲げられており、これによ
り片側斜め端面構造となっている。活性層６１部での断
面構造は第１の実施例と同一のＢＨ型ＬＤ構造である。
【００６０】本実施例における出力側および入力側の実
効的反射率は、それぞれ０．１％程度および０．０００
１％程度となった。これに１５０ｍＡを注入したところ
入力光偏光によらず３０ｄＢ程度の素子利得が得られ
た。このとき飽和出力＋７ｄＢｍ以上、雑音指数６ｄＢ
以下で、第１実施例に対する比較用光アンプと同一の両
側斜め端面光アンプよりも、３ｄＢ以上大きい飽和出力
と、１ｄＢ以上小さい雑音指数を得ることができた。
【００６１】実施例７ 図８は本発明の第７の実施例の構造を示す斜視図であ
り、部分的な断面構造をも示している。
【００６２】本実施例は、光信号出力側のみに光反射を
生じさせるグレーティング構造を形成したものである。
本実施例は基本的な構造を図１に示した第１の実施例と
同じとするものであり、活性層７４の出力端にはテーパ
構造７５が形成され、窓領域７２を介して光が出力され
る。
【００６３】本実施例の素子端部は入出力両側とも同様
に１０度斜め端面構造で窓領域７２が設けられ（入力側
は不図示）、ＴｉＯ2／ＳｉＯ2の２層によるＡＲ被覆が
施されている。
【００６４】活性層下部にはグレーティング埋込層７６
が設けられ、グレーティング埋込層７６には出力側とな
る端面７７の近傍にグレーティング７３が形成されてい
る。入力側の実効的反射率は０．０００１％以下と見積
もられた。出力側の反射率はグレーティング７３による
ところが大きく、０．１％程度と見積もられた。これに
１５０ｍＡを注入したところ入力光偏光によらず３０ｄ
Ｂ程度の素子利得が得られた。このとき飽和出力＋７ｄ
Ｂｍ以上、雑音指数６ｄＢ以下であった。
【００６５】本実施例の光アンプと同様の構造でグレー
ティング７３が形成されていない光アンプを比較用とし
て作製した。
【００６６】雑音指数を測定したところ、本実施例の光
アンプの雑音指数は比較用アンプと比べると、飽和出力
は３ｄＢ以上大きく雑音指数は１ｄＢ以上小さかった。
【００６７】
【発明の効果】以上に記述した通り入出力両側ともほぼ
等しく反射率を抑えた従来の光アンプに比べて、本発明
の光アンプは、より大きい信号光の飽和出力と、より小
さい雑音指数を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の具体的な構造を示す斜
視図である。
【図２】第１の実施例の効果を説明するための反射率に
関する計算結果を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す上面図であ
る。
【図４】本発明の第３の実施例の構成を示す上面図であ
る。
【図５】本発明の第４の実施例の構成を示す上面図であ
る。
【図６】本発明の第５の実施例の構成を示す上面図であ
る。
【図７】本発明の第６の実施例の構成を示す上面図であ
る。
【図８】本発明の第７の実施例の具体的な構造を示す斜
視図である。
【符号の説明】
１１ 基板（ｎ−ＩｎＰ） １２ 活性層（λ＝１５５μｍ組成ｕ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ；厚さ３０００Å×幅５００Å） １３ クラッド層（ｐ−ＩｎＰ；埋め込み高さ５μ
ｍ） １４ 端面（クリーブ） １５ 窓領域（光入力側長さ７０μｍ、光出力側長さ
１０μｍ） １６ テーパ構造 １７ 光導波路端 １８ 電極（Ａｕ／Ｔｉ） １９ パッシベーション膜（ＳｉＯ2膜） １Ａ バッファ層（ｎ−ＩｎＰ） １Ｂ キャップ層（ｐ+ＩｎＧａＡｓ） ２１ 活性層 ２２ 端面（ＡＲコート；ＴｉＯ2／ＳｉＯ2膜） ２３ 端面（クリーブ） ３１ 活性層 ３２ 端面（ＡＲコート；ＴｉＯ2／ＳｉＯ2膜） ３３ 端面（クリーブ） ４１ 活性層（厚さ３０００Å） ４２ 窓領域 ４３ テーパ構造（厚さ３０００Å→５００Å） ４４ 光導波路端 ４５ 端面（ＡＲコート；ＳｉＯＮ膜） ５１ 活性層 ５２ テーパ構造 ５３ 窓領域（両側とも長さ３０μｍ） ５４ 端面（ＡＲコート；ＳｉＯＮ膜） ６１ 活性層 ６２ １．３μｍ組成層 ６３ テーパ構造 ６４ 端面（ＡＲコート；ＳｉＯＮ膜） ７１ 基板 ７２ 窓領域（入出力両側とも３０μｍ） ７３ グレーティング ７４ 活性層 ７５ テーパ構造 ７６ グレーティング埋め込み層（λ＝１．２μｍ組
成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ） ７７ 端面（両側ともＡＲコート；ＴｉＯ2／Ｓｉ
Ｏ2）

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光増幅媒体となる活性層をコア層とし、
    入力された光信号を電気変換することなく増幅して出力
    する光導波路を有する半導体光増幅素子において、 光信号入力側の素子端部での光反射率が、光信号出力側
    の素子端部での光反射率より小さなことを特徴とする半
    導体光増幅素子。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体光増幅素子にお
    いて、 光信号入力側の素子端部での光反射率が、光信号出力側
    の素子端部での光反射率の１／１００以下であることを
    特徴とする半導体光増幅素子。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の半導体
    光増幅素子において、 光導波路がストライプ状で、素子端面の法線方向から傾
    いて形成されており、かつ、素子の両端近くでは光導波
    路構造が途切れてなくなる窓領域を有し、かつ、光信号
    入力側の窓領域が光信号出力側の窓領域より２０μｍ以
    上長いことを特徴とする半導体光増幅素子。
  4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の半導体
    光増幅素子において、 光導波路がストライプ状で、素子端面の法線方向と平行
    あるいは傾いた方向に形成されており、かつ、光信号入
    力側の素子端面のみに無反射被覆が施されていることを
    特徴とする半導体光増幅素子。
  5. 【請求項５】 請求項１または請求項２に記載の半導体
    光増幅素子において、 光導波路構造が途切れてなくなる窓領域を光信号入力側
    の素子端近傍のみに有することを特徴とする半導体光増
    幅素子。
  6. 【請求項６】 請求項１または請求項２に記載の半導体
    光増幅素子において、 電流注入発光による光の放出方向が、光信号入力側にお
    いて、素子端面の法線方向から傾くように、光導波路に
    部分的な曲部が形成されていることを特徴とする半導体
    光増幅素子。
  7. 【請求項７】 請求項１または請求項２に記載の半導体
    光増幅素子において、 電流注入発光による光の放出方向が素子端面の法線方向
    から傾いており、かつ、該傾きが光信号入力側では光信
    号出力側より大きくなるように、光導波路に部分的な曲
    部が形成されていることを特徴とする半導体光増幅素
    子。
  8. 【請求項８】 請求項１または請求項２に記載の半導体
    光増幅素子において、 活性層をコア層とする光導波路がストライプ状であり、
    該光導波路の両端にさらに受動光導波路が付設され、か
    つ、電流注入発光による光の放出方向が、光信号入力側
    のみで素子端面の法線方向から傾くように、光信号入力
    側の該受動光導波路に部分的な曲部が形成されているこ
    とを特徴とする半導体光増幅素子。
  9. 【請求項９】 請求項１または請求項２に記載の半導体
    光増幅素子において、 活性層をコア層とする光導波路がストライプ状であり、
    該光導波路の両端にさらに受動光導波路が付設され、か
    つ、電流注入発光による光の放出方向が、素子端面の法
    線方向から傾いており、かつ、該傾きが光信号入力側で
    光信号出力側より大きくなるように、光信号入力側の該
    受動光導波路に部分的な曲部が形成されていることを特
    徴とする半導体光増幅素子。
  10. 【請求項１０】 請求項１または請求項２に記載の半導
    体光増幅素子において、 光信号出力側のみに光反射を生じさせるグレーティング
    構造が形成されていることを特徴とする半導体光増幅素
    子。
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