JPH1090636A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
- Publication number
- JPH1090636A JPH1090636A JP8265558A JP26555896A JPH1090636A JP H1090636 A JPH1090636 A JP H1090636A JP 8265558 A JP8265558 A JP 8265558A JP 26555896 A JP26555896 A JP 26555896A JP H1090636 A JPH1090636 A JP H1090636A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- heater
- semiconductor
- waveguides
- segment
- 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
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体導波型回転素子の偏波回転角を自由に
設定すること 【解決手段】 半導体導波型偏波回転素子の導波路近傍
に通電により導波路の温度を昇温しうるヒータを設置す
ることにより、ヒータへの通電量により導波路の温度を
昇温し、導波路の偏波回転に係わる特性を変えて、偏波
回転角を変更する。
設定すること 【解決手段】 半導体導波型偏波回転素子の導波路近傍
に通電により導波路の温度を昇温しうるヒータを設置す
ることにより、ヒータへの通電量により導波路の温度を
昇温し、導波路の偏波回転に係わる特性を変えて、偏波
回転角を変更する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体導波型偏波回
転素子に関するものである。
転素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体導波型光増幅器や半導体導波型光
変調器は、有用な光制御素子として広く利用されてい
る。しかしながら、半導体はその結晶構造に起因する異
方性を有し、これらの素子性能も入射される光信号の偏
波方向により、異なったものとなる。光信号の偏波面は
光ファイバ伝送中に不規則に回転するため、光ファイバ
伝送後の光信号に対し、半導体導波型光増幅器や半導体
導波型光変調器を使用する場合は偏波面を半導体導波型
光増幅器や半導体導波型光変調器に適した偏波面に合わ
せる必要がある。半導体導波型偏波回転素子は入射した
光の偏波面をその構造から定まる一定角度回転すること
ができ、上記の目的の為に有用である。
変調器は、有用な光制御素子として広く利用されてい
る。しかしながら、半導体はその結晶構造に起因する異
方性を有し、これらの素子性能も入射される光信号の偏
波方向により、異なったものとなる。光信号の偏波面は
光ファイバ伝送中に不規則に回転するため、光ファイバ
伝送後の光信号に対し、半導体導波型光増幅器や半導体
導波型光変調器を使用する場合は偏波面を半導体導波型
光増幅器や半導体導波型光変調器に適した偏波面に合わ
せる必要がある。半導体導波型偏波回転素子は入射した
光の偏波面をその構造から定まる一定角度回転すること
ができ、上記の目的の為に有用である。
【０００３】一方、半導体導波型偏波回転素子はその偏
波回転角が構造により一定に定まる為、光ファイバから
の光信号の偏波面の角度と半導体導波型光増幅器や半導
体導波型変調器に適した偏波面の角度の差が以前と異な
る状況が生じた場合は、半導体導波型偏波回転素子その
ものを取り替えるか、半導体導波型偏波回転素子を切断
したり、他の半導体導波路を付加し、導波路を延長する
などして、半導体導波型偏波回転素子を新たに作り直す
必要があった。
波回転角が構造により一定に定まる為、光ファイバから
の光信号の偏波面の角度と半導体導波型光増幅器や半導
体導波型変調器に適した偏波面の角度の差が以前と異な
る状況が生じた場合は、半導体導波型偏波回転素子その
ものを取り替えるか、半導体導波型偏波回転素子を切断
したり、他の半導体導波路を付加し、導波路を延長する
などして、半導体導波型偏波回転素子を新たに作り直す
必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
改善するために提案されたもので、その目的は、従来の
半導体導波型偏波回転素子において偏波回転角を変更す
る事が困難であるという課題を解決することにある。
改善するために提案されたもので、その目的は、従来の
半導体導波型偏波回転素子において偏波回転角を変更す
る事が困難であるという課題を解決することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は半導体基板上に形成され、断面構造もしくは
経路が光の進行方向に垂直な軸に対して非対称な導波路
セグメンシと、そのセグメント構造を光の進行方向に垂
直な軸に対して左右反転した構造を有する導波路セグメ
ントが１以上の周期でカスケードに接続された光導波型
素子であって、全部もしくは一部の導波路セグメント
の、全部もしくは一部の近傍に通電により導波路の温度
を昇温しうるヒータを有することを特徴とする半導体導
波型偏波回転素子を発明の特徴とするものである。半導
体導波型偏波回転素子は、断面構造もしくは経路が光の
進行方向に垂直な軸に対して非対称な導波路セグメント
とそのセグメント構造を光の進行方向に垂直な軸に対し
て左右反転した構造を有する導波路セグメントが１以上
の周期でカスケードに接続されて構成されている。導波
路断面構造と経路の曲率が同一の場合、最も大きな偏波
回転角を得るためには各導波路セグメントの長さＬopt
は次式を満足する必要がある。 Ｌopt ＝１／√（δ2 ＋ｋ2 ） ここで、δは導波路セグメントにおけるＴＥモードとＴ
Ｍモードの伝搬定数の差であり、ｋはＴＥモードとＴＭ
モード間の結合定数である。導波路セグメントの実際の
長さＬがＬopt からずれるとその偏波回転素子の偏波回
転角は減少する。
め本発明は半導体基板上に形成され、断面構造もしくは
経路が光の進行方向に垂直な軸に対して非対称な導波路
セグメンシと、そのセグメント構造を光の進行方向に垂
直な軸に対して左右反転した構造を有する導波路セグメ
ントが１以上の周期でカスケードに接続された光導波型
素子であって、全部もしくは一部の導波路セグメント
の、全部もしくは一部の近傍に通電により導波路の温度
を昇温しうるヒータを有することを特徴とする半導体導
波型偏波回転素子を発明の特徴とするものである。半導
体導波型偏波回転素子は、断面構造もしくは経路が光の
進行方向に垂直な軸に対して非対称な導波路セグメント
とそのセグメント構造を光の進行方向に垂直な軸に対し
て左右反転した構造を有する導波路セグメントが１以上
の周期でカスケードに接続されて構成されている。導波
路断面構造と経路の曲率が同一の場合、最も大きな偏波
回転角を得るためには各導波路セグメントの長さＬopt
は次式を満足する必要がある。 Ｌopt ＝１／√（δ2 ＋ｋ2 ） ここで、δは導波路セグメントにおけるＴＥモードとＴ
Ｍモードの伝搬定数の差であり、ｋはＴＥモードとＴＭ
モード間の結合定数である。導波路セグメントの実際の
長さＬがＬopt からずれるとその偏波回転素子の偏波回
転角は減少する。
【０００６】発明者らは、偏波回転素子の性能を調べた
結果、導波路の偏波回転に係わる特性であるδとｋは温
度により大きく変動することを実験的に確認した。導体
導波型偏波回転素子の導波路近傍に通電により導波路の
温度を昇温しうるヒータを設置し、ヒータへの通電量に
より導波路の温度を昇温することにより、導波路のδと
ｋを変化する事ができ、それにより偏波回転角を通電前
と異なる角度に設定することができる。
結果、導波路の偏波回転に係わる特性であるδとｋは温
度により大きく変動することを実験的に確認した。導体
導波型偏波回転素子の導波路近傍に通電により導波路の
温度を昇温しうるヒータを設置し、ヒータへの通電量に
より導波路の温度を昇温することにより、導波路のδと
ｋを変化する事ができ、それにより偏波回転角を通電前
と異なる角度に設定することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は半導体導波型偏波回転素
子の導波路近傍に通電により導波路の温度を昇温しうる
ヒータを設置することにより、ヒータへの通電量により
導波路の温度を昇温し、導波路の偏波回転に係わる特性
を変えて、偏波回転角を変更する。
子の導波路近傍に通電により導波路の温度を昇温しうる
ヒータを設置することにより、ヒータへの通電量により
導波路の温度を昇温し、導波路の偏波回転に係わる特性
を変えて、偏波回転角を変更する。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明の効果を示す為に製作した半導体導波路の
断面図である。図１において、１はＩｎＧａＡｓＰから
なる導波路コア、２はＩｎＰ基板（導波路クラッドを兼
ねる）、３はヒータである。図２は半導体導波路の上面
図である。４は信号光入力端、５は信号光出力端、６は
四分の一円弧状の第一導波路セグメント、７は四分の一
円弧状の第二導波路セグメント、８はヒータ、９はヒー
タへの電流入力端子である。１０は入力側直線導波路、
１１は出力側直線導波路、１２はＩｎＰ基板である。第
二導波路セグメントの経路は第一導波路セグメントの経
路を光の進行方向に対して垂直な基板法線方向について
左右反転したものとなっている。各導波路セグメントの
長さは１５０μｍであり、波長１．５５μｍの光に対
し、Ｌopt となるように設計した。言い換えると波長
１．５５μｍの入射光に対し、無通電時に偏波回転角は
最大となる。
図１は本発明の効果を示す為に製作した半導体導波路の
断面図である。図１において、１はＩｎＧａＡｓＰから
なる導波路コア、２はＩｎＰ基板（導波路クラッドを兼
ねる）、３はヒータである。図２は半導体導波路の上面
図である。４は信号光入力端、５は信号光出力端、６は
四分の一円弧状の第一導波路セグメント、７は四分の一
円弧状の第二導波路セグメント、８はヒータ、９はヒー
タへの電流入力端子である。１０は入力側直線導波路、
１１は出力側直線導波路、１２はＩｎＰ基板である。第
二導波路セグメントの経路は第一導波路セグメントの経
路を光の進行方向に対して垂直な基板法線方向について
左右反転したものとなっている。各導波路セグメントの
長さは１５０μｍであり、波長１．５５μｍの光に対
し、Ｌopt となるように設計した。言い換えると波長
１．５５μｍの入射光に対し、無通電時に偏波回転角は
最大となる。
【０００９】本素子を実際に製作し、波長１．５５μｍ
の入射光に対し、無通電時に偏波回転角を測定すると６
５度であった。次にヒータに通電を行い、ヒータ近傍の
導波路を昇温すると偏波回転角は減少した。図３はヒー
タへの注入電流量と偏波回転角の関係を示したものであ
る。２００ｍＡ注入時には、偏波回転角は２０度まで減
少している。このことは、半導体導波型偏波回転素子を
大幅に作り直すことなく、偏波回転角を変更する上で本
発明が有効で有ることを実証している。なお、ヒータは
導波路セグメントの全部あるいは一部の近傍に配置して
もよい。
の入射光に対し、無通電時に偏波回転角を測定すると６
５度であった。次にヒータに通電を行い、ヒータ近傍の
導波路を昇温すると偏波回転角は減少した。図３はヒー
タへの注入電流量と偏波回転角の関係を示したものであ
る。２００ｍＡ注入時には、偏波回転角は２０度まで減
少している。このことは、半導体導波型偏波回転素子を
大幅に作り直すことなく、偏波回転角を変更する上で本
発明が有効で有ることを実証している。なお、ヒータは
導波路セグメントの全部あるいは一部の近傍に配置して
もよい。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体導波型偏波回転素子の偏波回転角をヒータへの注
入電流によりある範囲内で自由に設定出来るので、種々
の偏波回転角を有する信号光の偏波面を半導体導波型光
増幅器や半導体導波型光変調器に適した角度に合わせる
上で有効である。
半導体導波型偏波回転素子の偏波回転角をヒータへの注
入電流によりある範囲内で自由に設定出来るので、種々
の偏波回転角を有する信号光の偏波面を半導体導波型光
増幅器や半導体導波型光変調器に適した角度に合わせる
上で有効である。
【図１】本発明の効果を示す為に製作した半導体導波型
偏波回転素子の断面図を示す。
偏波回転素子の断面図を示す。
【図２】本発明の効果を示す為に製作した半導体導波型
偏波回転素子の上面図を示す。
偏波回転素子の上面図を示す。
【図３】本発明の効果を示す為に製作した半導体導波型
偏波回転素子における波長１．５５μｍの光に対する偏
波回転角とヒータへの注入電流の関係を示す。
偏波回転素子における波長１．５５μｍの光に対する偏
波回転角とヒータへの注入電流の関係を示す。
１ ＩｎＧａＡｓＰからなる導波路コア ２ ＩｎＰ基板（導波路クラッドを兼ねる） ３ ヒータ ４ 信号光入力端 ５ 信号光出力端 ６ 四分の一円弧状の第一導波路セグメント ７ 四分の一円弧状の第二導波路セグメント ８ ヒータ ９ ヒータへの電流入力端子 １０ 入力側直線導波路 １１ 出力側直線導波路 １２ ＩｎＰ基板 １３ 本発明の効果を示す為に製作した半導体導波型
偏波回転素子において、偏波回転角とヒータへの注入電
流の関係を示す曲線
偏波回転素子において、偏波回転角とヒータへの注入電
流の関係を示す曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルイ ウェイン 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 山中 孝之 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 横山 清行 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成され、断面構造もし
くは経路が光の進行方向に垂直な軸に対して非対称な導
波路セグメントと、そのセグメント構造を光の進行方向
に垂直な軸に対して左右反転した構造を有する導波路セ
グメントが１以上の周期でカスケードに接続された光導
波型素子であって、全部もしくは一部の導波路セグメン
トの、全部もしくは一部の近傍に通電により導波路の温
度を昇温しうるヒータを有することを特徴とする半導体
導波型偏波回転素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8265558A JPH1090636A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8265558A JPH1090636A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090636A true JPH1090636A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17418787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8265558A Pending JPH1090636A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1090636A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10032933A1 (de) * | 2000-07-06 | 2002-01-17 | Infineon Technologies Ag | Integrierte Wellenleiteranordnung, Verfahren zum Herstellen einer integrierten Wellenleiteranordnung sowie Wellenleiterbauelemente |
| CN110996423A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-10 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 微波烹饪设备的时间分配系数的生成方法、装置及设备 |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP8265558A patent/JPH1090636A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10032933A1 (de) * | 2000-07-06 | 2002-01-17 | Infineon Technologies Ag | Integrierte Wellenleiteranordnung, Verfahren zum Herstellen einer integrierten Wellenleiteranordnung sowie Wellenleiterbauelemente |
| US6671439B2 (en) | 2000-07-06 | 2003-12-30 | Infineon Technologies Ag | Integrated waveguide arrangement, process for producing an integrated waveguide arrangement, and waveguide components |
| DE10032933B4 (de) * | 2000-07-06 | 2004-07-15 | Infineon Technologies Ag | Integrierte Wellenleiteranordnung |
| CN110996423A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-10 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 微波烹饪设备的时间分配系数的生成方法、装置及设备 |
| CN110996423B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-05-17 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 微波烹饪设备的时间分配系数的生成方法、装置及设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040106 |