JPS6287933A - 温度掃引型半導体分光器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光導波路媒質の屈折率を変化させることにより
分光を行なう共振器構造を有する温度掃引型半導体分光
器に関するものである。

従来の技術 近年光通信技術の高度化に伴ない分光技術に対するニー
ズが高まっている。従来、分光法としてはグレーティン
グが一般的であるが、より高い分解能を有するものとし
てファブリ・ペロ干渉計が使われている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら従来のものはその構成が大型であり、また
共振器面が石英板等で構成されており、共振器面の面精
度、光軸の調整が難しいなどの点で問題があった。さら
に光路長変化のためにピエゾ素子を用い機械的にミラー
を移動させなくてはならない等複雑な構成となっていた
。

問題点を解決するための手段 本発明はファブリ・ペロ共振器として、共振ミラーに半
導体結晶弁開面をベースとした高反射率面を使用し７、
また光路として光閉じ込め機能をもつ光導波路を用い、
さらに光路長を変えるだめに半導体の屈折率の温度依存
性を利用することにより、従来の問題点を解決しうるも
のである。

作用 共振器のミラーとして結晶弁開面を用いることにより通
常の研磨によるものよりはるかに優れだ面精度をもつも
のが容易に得られ、高反射率を得るために行なう高反射
膜コートが高フィネス化に有効に働くと考えられる。ま
た両ミラーの平行度も結晶臂開面を用いることにより、
調整が不用となる。さらに共振器内の光路として光の閉
じ込め効果のある光導波路を用いることにより光軸がず
れることなく非常に使いやすい分光器が実現される。さ
らに温度掃引法を利用することにより従来のピエゾ掃引
型に比べ非常にシンプルで安定な装置となる。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示す半導体分光器の構造図
である。１はクラッドとなる半導体基板、２は半導体光
導波路層、３は半導体クラッド層、４は反射膜、５は温
度制御装置である。ここで光導波路は３次元的に閉じ込
められていることが望ましい。また、光導波路を構成す
る材料としては、ＧａＡｓあるいはＩｎＰ系の半導体材
料で構成されるのが一般的であるが、特にこれらの材料
に限定されるものではない。

以上のように構成された半導体分光器についてその動作
を説明する。光導波路層２に入射した光β１は光導波層
両端の反射膜４０間でファブリ・ペロ干渉を起こす。こ
こで光導波路を構成する半導体の温度が変化すると屈折
率も変化するため結果的に光路長が変化する。これによ
り共振条件が変化し、特定の波長の光１２のみ透過させ
ることができ、さらにこの温度変化を連続的に行なうこ
とにより分光器が実現できる。ここでファブリ・ペロ型
分光器としての性能すなわち、自由スペクトル領域（Ｆ
ＳＲ）、最小分解帯域幅（ＭＲＢ）および分光に必要な
温度変化量ΔＴの光導波路長り依存性を、導波路端面反
射率Ｒをパラメータにとったものを第２図に示す。ここ
で光導波路の実効屈折率は３．３としだ。これより非常
に高い分解能をもった小型の分光器が実現できる。

発明の効果 本発明の温度掃引型半導体分光器は、ファブリ・ペロ共
振器を半導体光導波路とその弁開面を利用して構成する
ことにより、光軸調整不要の小型で高性能な分光器が実
現でき、また半導体材料で構成されていることから、光
・電子集積回路等への適用も可能と考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の温度掃引型半導体分光器の
断面図、第２図は本実施例の分光器の分光スペクトル領
域、分解能、分光に必要な温度変化量の光導波路長依存
性（導波路端面反射率をパラメータ）を示す特性図であ
る。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・光導波路層
、３・・・・・・半導体クラッド層、４・・・・・・反
射膜、６・・・・・・温度制御装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温度変化に対し屈折率が変化する半導体光導波路と前記
   導波路に対し垂直で、かつ互いに平行に配置された２つ
   の高反射率反射面で構成されるファブリ・ペロ共振器と
   、前記光導波路部の屈折率を変化させる温度制御部とを
   有してなる温度掃引型半導体分光器。