JPS63191123A - 光変調器 - Google Patents
光変調器Info
- Publication number
- JPS63191123A JPS63191123A JP2282687A JP2282687A JPS63191123A JP S63191123 A JPS63191123 A JP S63191123A JP 2282687 A JP2282687 A JP 2282687A JP 2282687 A JP2282687 A JP 2282687A JP S63191123 A JPS63191123 A JP S63191123A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electrodes
- optical modulator
- semiconductor layer
- gainasp
- 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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
光導波路に電界を印加することにより、ここを通る低エ
ネルギの光の吸収が増加する現象、いわゆるフランツケ
ルディシュ（ＰＫ）効果を用いた光変調器において、従
来の対向電極に代わって、電極を同一面上に配置して電
極間の静電容量を低減し、高速応答化をはかったもので
ある。
ネルギの光の吸収が増加する現象、いわゆるフランツケ
ルディシュ（ＰＫ）効果を用いた光変調器において、従
来の対向電極に代わって、電極を同一面上に配置して電
極間の静電容量を低減し、高速応答化をはかったもので
ある。
本発明は高速応答性を向上したＰＫ型光変調器に関する
。
。
光通信システムや光情報処理システムの光源として半導
体レーザが用いられている。
体レーザが用いられている。
レーザ光の変調において、直接変調を行う場合高速にな
るとレーザの入力電流の波形通りの光出力波形が得られ
ず、光出力波形に緩和振動が存在するようになる。
るとレーザの入力電流の波形通りの光出力波形が得られ
ず、光出力波形に緩和振動が存在するようになる。
そこで、変温速度の上限がＲＣ時定数によってのみ決定
されるＦＫ型外部光変調器が有望視されている。
されるＦＫ型外部光変調器が有望視されている。
第２図（１）、（２）は従来のＰＫ型光変調器の断面図
である。
である。
第２図（１）は光軸方向の断面図、（２）はそれに垂直
な方向の断面図である。
な方向の断面図である。
光変調器の半導体層構造はっぎのように形成される。
図において、ｎ−１ｎＰ基板１上に、光ガイド層として
ＧａＩｎＡｓＰ Ｎ ２、光吸収層としてｎ−Ｇａｌｎ
ＡｓＰ層３、クラッド層としてｎ−１ｎＰ層４、キャッ
プ層としてｎ−ＧａＩｎＡｓＰ層５を形成する。
ＧａＩｎＡｓＰ Ｎ ２、光吸収層としてｎ−Ｇａｌｎ
ＡｓＰ層３、クラッド層としてｎ−１ｎＰ層４、キャッ
プ層としてｎ−ＧａＩｎＡｓＰ層５を形成する。
つぎに、ｎ−ＧａｌｎＡｓＰ層５の表面よりｎ−Ｇａｌ
ｎＡｓＰ層３に届くようにＺｎ等を拡散してｐ型頭域６
を形成する。
ｎＡｓＰ層３に届くようにＺｎ等を拡散してｐ型頭域６
を形成する。
以上の構造の半導体層構造のｐ型頭域６上にはｎ側電極
７を、基板裏面にはｎ側電極８を形成する。
７を、基板裏面にはｎ側電極８を形成する。
導波路は光ガイド層の厚さの差による実効的な屈折率差
を利用したリブガイド構造を用いて形成される。
を利用したリブガイド構造を用いて形成される。
以上の構造をもつＦＫ型光変調器の変調はっぎのように
行われる。
行われる。
光は、例えば光ガイド層の左端より入射され、光ガイド
層の中を通って、右端より出射する。
層の中を通って、右端より出射する。
両電極間に逆バイアスが印加されるように、例えば変調
用電源ＰＰＧ （パルスパターンゼネレータ）の負側を
ｎ側電極７に、正側をｎ側電極に接続する。
用電源ＰＰＧ （パルスパターンゼネレータ）の負側を
ｎ側電極７に、正側をｎ側電極に接続する。
両電極間に逆バイアスが印加されている間は、ｐ型頭域
６とｎ−ＧａＩｎＡｓＰ層３間に形成されるｐｎ接合に
逆バイアスがかかり、ｎ−ＧａｌｎＡｓＰ層３内に空乏
層が拡がり、ここに局部的に大きい電界（〜１０Ｓ１０
５Ｖ’）が印加されて、光が吸収され、出射光の強度は
減少する。この場合光強度を１０ｄＢ以上落とすために
は変調用電源ＰＰＧの電圧は３〜４ｖ必要である。
６とｎ−ＧａＩｎＡｓＰ層３間に形成されるｐｎ接合に
逆バイアスがかかり、ｎ−ＧａｌｎＡｓＰ層３内に空乏
層が拡がり、ここに局部的に大きい電界（〜１０Ｓ１０
５Ｖ’）が印加されて、光が吸収され、出射光の強度は
減少する。この場合光強度を１０ｄＢ以上落とすために
は変調用電源ＰＰＧの電圧は３〜４ｖ必要である。
従来のＰＫ型光変調器は対向型の電極を採用しているた
め、電極間の静電容量が大きく、高速応答性がわるい。
め、電極間の静電容量が大きく、高速応答性がわるい。
上記問題点の解決は、一導電型基板上に順次形成された
光ガイド層、一導電型光吸収層、一導電型クラッド層を
含む半導体層構造と、 該半導体層構造の表面より該光吸収層に届くように形成
された他導電型領域上と、該半導体層構造の表面とに形
成された一対の電極を有する光変調器により達成される
。
光ガイド層、一導電型光吸収層、一導電型クラッド層を
含む半導体層構造と、 該半導体層構造の表面より該光吸収層に届くように形成
された他導電型領域上と、該半導体層構造の表面とに形
成された一対の電極を有する光変調器により達成される
。
前記他導電型領域を光軸方向に複数個形成し、前記一対
の電極を複数組形成して光の吸収効果を上げることがで
きる。
の電極を複数組形成して光の吸収効果を上げることがで
きる。
また、この場合は前記一対の電極を、櫛歯が交互に配列
された櫛歯状電極にすれば、個々の電極をボンディング
等で接続しなくてもウェハプロセスにおいて造りつける
ことができ、製造工程が容易である。
された櫛歯状電極にすれば、個々の電極をボンディング
等で接続しなくてもウェハプロセスにおいて造りつける
ことができ、製造工程が容易である。
本発明は半導体層構造の表面に形成された一対の電極間
に変調用パルスを印加できるようにして、電極間容量の
低減による高速化をねらったものである。
に変調用パルスを印加できるようにして、電極間容量の
低減による高速化をねらったものである。
第１図（１）〜（３）は本発明のＰＫ型光変調器の断面
図と平面図である。
図と平面図である。
第１図（１）は光軸方向の断面図、（２）はそれに垂直
な方向の断面図、（３）は平面図である。
な方向の断面図、（３）は平面図である。
光変調器の半導体層構造はっぎのように形成される。
図において、５ｌ−１ｎＰ基板１上に、光ガイド層とし
てＧａＩｎＡｓＰ層２、光吸収層としてｎ−ＧａＩｎＡ
ｓＰ層３、クラッド層としてｎ−ＩｎＰｎ連層キャップ
層としてｎ−Ｇａ１ｎＡｓＰ ＠ ５を形成する。
てＧａＩｎＡｓＰ層２、光吸収層としてｎ−ＧａＩｎＡ
ｓＰ層３、クラッド層としてｎ−ＩｎＰｎ連層キャップ
層としてｎ−Ｇａ１ｎＡｓＰ ＠ ５を形成する。
各層のキャリア濃度と厚さは、例えばっぎのようにする
。
。
図番 眉毛 物質名 キャリア濃度 厚さくｃｍ
−”） （μｍ） ２ ガイド 層 ＧａＩｎＡｓＰ （２〜５
）Ｘ １０” ０．３〜０．４（アンドープ） ３ 吸収層 ｎ−Ｇａ１ｎＡｓＰ ２Ｘ１０”
０．２４ クラフト層 ｎ−ＩｎＰ
２Ｘ１０” ０．８５ キヤツプ層 ｎ
−ＧａＩｎＡｓＰ ｌＸｌ０１８ ０．２つ
ぎに、ｎ−にａＩｎＡｓＰ層５の表面よりｎ−Ｇａｌｎ
ＡｓＰ層３に届くようにＺｎ等を拡散してｐ型領域６を
形成する。
−”） （μｍ） ２ ガイド 層 ＧａＩｎＡｓＰ （２〜５
）Ｘ １０” ０．３〜０．４（アンドープ） ３ 吸収層 ｎ−Ｇａ１ｎＡｓＰ ２Ｘ１０”
０．２４ クラフト層 ｎ−ＩｎＰ
２Ｘ１０” ０．８５ キヤツプ層 ｎ
−ＧａＩｎＡｓＰ ｌＸｌ０１８ ０．２つ
ぎに、ｎ−にａＩｎＡｓＰ層５の表面よりｎ−Ｇａｌｎ
ＡｓＰ層３に届くようにＺｎ等を拡散してｐ型領域６を
形成する。
以上の構造の半導体層構造のｐ型領域６上にはｐ側電極
（Ａｕ／Ｚｎ／Ａｕ） ７を、ｎ−ＧａＩｎＡｓＰ層５
上にはｎ側電極（Ａｕ／ＡｕＧｅ） ８Ａを形成する。
（Ａｕ／Ｚｎ／Ａｕ） ７を、ｎ−ＧａＩｎＡｓＰ層５
上にはｎ側電極（Ａｕ／ＡｕＧｅ） ８Ａを形成する。
導波路は光ガイド層の厚さの差による実効的な屈折率差
を利用したリブガイド構造を用いて形成される。
を利用したリブガイド構造を用いて形成される。
以上の構造をもつＦＫ型光変調器の変調動作は従来例の
場合と同様である。
場合と同様である。
変調速度は、ＰＰＧより光変調器まで接続した５０Ωの
同軸ケーブルの抵抗Ｒと、光変調器の静電容量Ｃとの積
により決まり、従来例では５ Ｇｂｐｓ（ｂｉｔ ｐｅ
ｒ ｓｅｃ、）程度であったが、本発明では電極間容量
の低下により、１０ Ｇｂｐｓ以上で変調できることが
確認された。
同軸ケーブルの抵抗Ｒと、光変調器の静電容量Ｃとの積
により決まり、従来例では５ Ｇｂｐｓ（ｂｉｔ ｐｅ
ｒ ｓｅｃ、）程度であったが、本発明では電極間容量
の低下により、１０ Ｇｂｐｓ以上で変調できることが
確認された。
以上詳細に説明したように本発明によれば、光変調器の
電極容量を低減し、高速応答性を向上することができる
。
電極容量を低減し、高速応答性を向上することができる
。
第１図（１）〜（３）は本発明のＦＫ型光変調器の断面
図と平面図、 第２図（１）、（２）は従来のＦＫ型光変調器の断面図
である。 図において、 １は５ｌ−ＩｎＰ基板、 ２は光ガイド層でＧａＩｎＡｓＰ層、 ３は光吸収層でｎ−ＧａｌｎＡｓＰ層、４はクラッド層
でｎ−１ｎＰ ＩＩ！、５はキヤ・ノブ層でｎ−ＧａＩ
ｎＡｓＰ層、６はｐ型領域、 ７はｎ側電極７． ８．８Ａはｎ側電極 本発明ハ箇面目 Ｌ手［有］口 Ｖｌｌ 図
図と平面図、 第２図（１）、（２）は従来のＦＫ型光変調器の断面図
である。 図において、 １は５ｌ−ＩｎＰ基板、 ２は光ガイド層でＧａＩｎＡｓＰ層、 ３は光吸収層でｎ−ＧａｌｎＡｓＰ層、４はクラッド層
でｎ−１ｎＰ ＩＩ！、５はキヤ・ノブ層でｎ−ＧａＩ
ｎＡｓＰ層、６はｐ型領域、 ７はｎ側電極７． ８．８Ａはｎ側電極 本発明ハ箇面目 Ｌ手［有］口 Ｖｌｌ 図
Claims (3)
- （１）一導電型基板上に順次形成された光ガイド層、一
導電型光吸収層、一導電型クラッド層を含む半導体層構
造と、 該半導体層構造の表面より該光吸収層に届くように形成
された他導電型領域上と、該半導体層構造の表面とに形
成された一対の電極を有することを特徴とする光変調器
。 - （２）前記他導電型領域が複数個形成され、前記一対の
電極が複数組よりなることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光変調器。 - （３）前記一対の電極が、櫛歯が交互に配列された櫛歯
状電極であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282687A JPS63191123A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282687A JPS63191123A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 光変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63191123A true JPS63191123A (ja) | 1988-08-08 |
Family
ID=12093496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2282687A Pending JPS63191123A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63191123A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02212804A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光半導体素子及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-02-03 JP JP2282687A patent/JPS63191123A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02212804A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光半導体素子及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS61161759A (ja) | 集積オプトエレクトロニクス・デバイス | |
| JPH06509428A (ja) | 独立局限電界吸収変調器 | |
| JPH0561618B2 (ja) | ||
| JPH0656908B2 (ja) | 波長変換素子 | |
| JPS5941167B2 (ja) | 光変調器 | |
| KR890013513A (ko) | 광변조 소자 | |
| JPS63191123A (ja) | 光変調器 | |
| JPS5878488A (ja) | 分布帰還形半導体レーザの駆動方法 | |
| JPH0451997B2 (ja) | ||
| JPS62194218A (ja) | 半導体光変調器 | |
| JPH02149818A (ja) | 光変調素子 | |
| JPH04162481A (ja) | 集積化光源装置 | |
| KR870700147A (ko) | 비선형 및 쌍안정 광학장치 | |
| JPS56116685A (en) | Semiconductor laser device | |
| JPH01183180A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPS6185885A (ja) | 光半導体装置 | |
| JPS57176784A (en) | Semiconductor laser device | |
| JPS5661187A (en) | Buried-type semiconductor light-emitting element | |
| JPH04196272A (ja) | 光集積デバイス | |
| JPH04263214A (ja) | 半導体光導波制御装置 | |
| JPS5763880A (en) | Lateral distribution feedback type semiconductor laser | |
| JPS61168282A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS60115282A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS61271887A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPH04320219A (ja) | 光スイッチ |