JP2000075254A - Array type waveguide element - Google Patents

Array type waveguide element

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JP2000075254A
JP2000075254A JP10240829A JP24082998A JP2000075254A JP 2000075254 A JP2000075254 A JP 2000075254A JP 10240829 A JP10240829 A JP 10240829A JP 24082998 A JP24082998 A JP 24082998A JP 2000075254 A JP2000075254 A JP 2000075254A
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JP
Japan
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electrode
semiconductor substrate
center
waveguide
waveguide element
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JP10240829A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kono
健治 河野
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an array type waveguide element which enables high-speed operation without being limited by the inductance of bonding wires and is small in electrical crosstalks. SOLUTION: The array type waveguide element has central electrodes 17 (17a, 17b, 17c) arranged to an array form as an optical function part on a semiconductor substrate and a grounding electrode 18 holding these electrodes. Central conductors 5, 7 of a co-plane waveguide formed to operate this optical function part are connected to the central electrodes 17 which are the central conductors of the array type waveguide element by gold ribbons 19.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アレイ形導波路素
子に関し、特に小型で電気的クロストークが少なく高速
で動作するアレイ形導波路素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arrayed waveguide device, and more particularly to an arrayed waveguide device which is small in size, has low electric crosstalk, and operates at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】アレイ形導波路素子の従来例として3個
の光変調器が横に並んだアレイ形光変調器を例にとり、
その上面図を図6に、図6のA−A′線に沿う断面図を
図7に示す。ここで、1はn+ −InP基板、2は中心
電極、3はパッド電極、4はアルミナや窒化アルミ等か
らなる誘電体基板、5は電気信号入力側の共平面導波路
(CPW)電極の中心電極、6はCPW電極のアース電
極、7は電気信号出力側のCPW電極の中心電極、8は
終端抵抗、9はボンディングワイヤである。図7におい
ては、10はp+ −InGaAsキャップ、11はp−
InPクラッドである。12はi−InGaAlAs/
InAlAs多重量子井戸(MQW)コア、13はn−
InPクラッド、14はn側電極、15はポリイミドで
ある。
2. Description of the Related Art As an example of a conventional array type waveguide device, an array type optical modulator in which three optical modulators are arranged side by side is taken as an example.
FIG. 6 is a top view and FIG. 7 is a sectional view taken along the line AA 'in FIG. Here, 1 is an n + -InP substrate, 2 is a center electrode, 3 is a pad electrode, 4 is a dielectric substrate made of alumina or aluminum nitride, and 5 is a coplanar waveguide (CPW) electrode on the electric signal input side. A center electrode, 6 is a ground electrode of the CPW electrode, 7 is a center electrode of the CPW electrode on the electric signal output side, 8 is a terminating resistor, and 9 is a bonding wire. In FIG. 7, 10 is a p + -InGaAs cap, and 11 is a p-
InP clad. 12 is i-InGaAlAs /
InAlAs multiple quantum well (MQW) core, 13 is n-
InP clad, 14 is an n-side electrode, and 15 is polyimide.

【0003】図6および図7に示すように、このアレイ
形光変調器は、光機能部として、n+−InP基板1上
に、中心電極2を3個平行に設け、それぞれの中心電極
2からは側方にパッド電極3を突出して設けたものであ
り、その断面構造は、基板1上にn−InPクラッド1
3,i−InGaAlAs/InAlAs多重量子井戸
(MQW)コア12,p−InPクラッド11,p+
InGaAsキャップ10を順次形成し、その上に中心
電極2およびパッド電極3を載せ、基板1の裏面にはn
側電極14を設け、コア・クラッド部の側方にはパッド
電極3の寄生容量を減らすためにポリイミド15を設け
た構成である。ここで、i−InGaAlAs/InA
lAs多重量子井戸(MQW)コア12は、例えばその
エキシトンピーク波長を1.50μm近傍に設定すれ
ば、1.55μm近傍において電界吸収効果により吸収
形光変調器動作をする。CPW電極部は、アルミナや窒
化アルミ等からなる誘電体基板4上に電気信号入力側の
CPW電極の中心電極5、CPW電極のアース電極6、
電気信号出力側のCPW電極の中心電極7、終端抵抗8
を設けてある。9はボンディングワイヤであり、光変調
部の各パッド電極3を共平面導波路電極部の電気信号入
力側の中心電極5および電気信号出力側の中心電極にそ
れぞれ接続している。
As shown in FIGS. 6 and 7, in this array type optical modulator, three center electrodes 2 are provided in parallel on an n + -InP substrate 1 as an optical function part. The pad electrode 3 is provided so as to protrude laterally, and its cross-sectional structure is such that an n-InP clad 1
3, i-InGaAlAs / InAlAs multiple quantum well (MQW) core 12, p-InP cladding 11, p +
An InGaAs cap 10 is sequentially formed, a center electrode 2 and a pad electrode 3 are placed thereon, and n
In this configuration, a side electrode 14 is provided, and a polyimide 15 is provided on the side of the core / cladding portion in order to reduce the parasitic capacitance of the pad electrode 3. Here, i-InGaAlAs / InA
If, for example, the exciton peak wavelength is set near 1.50 μm, the lAs multiple quantum well (MQW) core 12 operates as an absorption type optical modulator near 1.55 μm by the electroabsorption effect. The CPW electrode portion is formed on a dielectric substrate 4 made of alumina, aluminum nitride, or the like, on which a central electrode 5 of the CPW electrode on the electric signal input side, a ground electrode 6 of the CPW electrode,
The center electrode 7 and the terminating resistor 8 of the CPW electrode on the electric signal output side
Is provided. Reference numeral 9 denotes a bonding wire, which connects each pad electrode 3 of the light modulation unit to the center electrode 5 on the electric signal input side and the center electrode on the electric signal output side of the coplanar waveguide electrode unit.

【0004】図6からわかるように、電気信号入力側の
CPW電極の中心電極5を伝搬してきた電気信号はボン
ディングワイヤ9を介して光変調器に入力された後、ボ
ンディングワイヤ9を通して出力され、終端抵抗8に送
られている。
As can be seen from FIG. 6, an electric signal propagating through the center electrode 5 of the CPW electrode on the electric signal input side is input to the optical modulator through the bonding wire 9 and then output through the bonding wire 9. It is sent to the terminating resistor 8.

【0005】ところが、アレイ形導波路素子内における
光機能部の数が増加するとボンディングワイヤ9が長く
なり、そのインダクタンスの影響のため高周波特性が著
しく劣化する。また、図6に示したように、ボンディン
グワイヤ9は空中を配線しているので電気的なクロスト
ークが生じる。
However, when the number of optical functional parts in the arrayed waveguide element increases, the length of the bonding wire 9 becomes longer, and the high-frequency characteristics are significantly deteriorated due to the influence of the inductance. Further, as shown in FIG. 6, since the bonding wires 9 are wired in the air, electric crosstalk occurs.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
アレイ形導波路素子の従来例においては、光変調器など
の各機能部に電気信号を印加するためにボンディングワ
イヤが使用されていたので、ボンディングワイヤのイン
ダクタンスの影響のため高速動作が困難であるととも
に、電気的なクロストークが大きいという問題点があっ
た。
As described above,
In the conventional example of the array type waveguide element, a bonding wire is used to apply an electric signal to each functional unit such as an optical modulator, so that high-speed operation is difficult due to the influence of the inductance of the bonding wire. In addition, there is a problem that electric crosstalk is large.

【0007】従って、本発明は、ボンディングワイヤの
インダクタンスに制限されることなく高速動作が可能と
なり、電気的クロストークの小さいアレイ形導波路素子
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an arrayed waveguide element which enables high-speed operation without being limited by the inductance of a bonding wire and has small electric crosstalk.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】これらの問題点を解決す
るために、請求項1記載のアレイ形導波路素子は、半導
体基板上に形成した2つ以上の光機能部と前記光機能部
を動作させるために形成した中心電極を有するアレイ形
導波路素子において、前記基板上に形成された共平面導
波路の中心導体と前記アレイ形導波路素子の中心導体が
接続していることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an arrayed waveguide device comprising at least two optical function units formed on a semiconductor substrate and the optical function unit. An arrayed waveguide element having a center electrode formed for operation, wherein a center conductor of a coplanar waveguide formed on the substrate and a center conductor of the arrayed waveguide element are connected. I do.

【0009】請求項2記載のアレイ形導波路素子は、請
求項1記載のアレイ形導波路素子において、前記共平面
導波路の中心導体を前記半導体基板上の誘電体層上に配
置することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the array type waveguide element according to the first aspect, the center conductor of the coplanar waveguide is arranged on a dielectric layer on the semiconductor substrate. Features.

【0010】請求項3記載のアレイ形導波路素子は、請
求項1記載のアレイ形導波路素子において、前記半導体
基板として半絶縁性半導体基板を用い、前記共平面導波
路の中心導体が前記半導体基板に接して配置することを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the array type waveguide device according to the first aspect, a semi-insulating semiconductor substrate is used as the semiconductor substrate, and a center conductor of the coplanar waveguide is the semiconductor. It is characterized by being arranged in contact with a substrate.

【0011】請求項4記載のアレイ形導波路素子は、請
求項1,2または3記載のアレイ形導波路素子におい
て、前記共平面導波路の接地導体の少なくとも一部を前
記半導体基板上に形成された導電性半導体層とすること
を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the array type waveguide element according to the first, second or third aspect, at least a part of the ground conductor of the coplanar waveguide is formed on the semiconductor substrate. A conductive semiconductor layer.

【0012】請求項5記載のアレイ形導波路素子は、半
導体基板上に形成した2つ以上の光機能部と前記光機能
部を動作させるために形成した中心電極を有するアレイ
形導波路素子において、前記基板上に形成されたマイク
ロストリップ導波路の中心導体と前記アレイ形導波路素
子の中心導体が接続していることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an array type waveguide element having two or more optical function parts formed on a semiconductor substrate and a center electrode formed for operating the optical function part. The center conductor of the microstrip waveguide formed on the substrate is connected to the center conductor of the arrayed waveguide element.

【0013】請求項6記載のアレイ形導波路素子は、請
求項5記載のアレイ形導波路素子において、前記マイク
ロストリップ導波路の接地導体の少なくとも一部を半導
体基板上に形成された導電性半導体層とすることを特徴
とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an arrayed waveguide device according to the fifth aspect, wherein at least a part of a ground conductor of the microstrip waveguide is formed on a semiconductor substrate. It is characterized by forming a layer.

【0014】請求項7記載のアレイ形導波路素子は、請
求項5記載のアレイ形導波路素子において、前記共平面
導波路の中心導体を前記半導体基板上の誘電体層上に配
置することを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the array type waveguide element according to the fifth aspect, the center conductor of the coplanar waveguide is arranged on a dielectric layer on the semiconductor substrate. Features.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明のアレイ形導波路素子は、
半導体基板上に形成したアレイ状の光機能部とこの光機
能部を動作させる制御部とを備え、該制御部として該ア
レイ状光機能部を動作させるために形成された中心電極
と該アレイ形導波路素子の中心導体とを近接して配置
し、これらを例えば金リボンのようなインダクタンスの
小さい導体で接続している。このように構成したことに
より、本発明によれば、アレイ形導波路素子の各機能部
にインダクタンスの大きなボンディングを用いることな
く電気信号を送ることができるので、従来のボンディン
グワイヤを使用した構成とは異なり、インダクタンスに
制限されることなく高速動作が可能となる。さらに、特
にCPW電極を用いる場合には、基板の上面に共通のア
ース電極を有するため、電気的なクロストークが小さく
て済む。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An arrayed waveguide device according to the present invention comprises:
An array-shaped optical function unit formed on a semiconductor substrate; and a control unit for operating the optical function unit. A center electrode formed to operate the array-type optical function unit as the control unit, and the array type The center conductor of the waveguide element is arranged close to the conductor, and these are connected by a conductor having a small inductance such as a gold ribbon. With this configuration, according to the present invention, an electric signal can be transmitted to each functional unit of the arrayed waveguide element without using a bonding having a large inductance. In contrast, high-speed operation is possible without being limited by inductance. Furthermore, particularly when a CPW electrode is used, a common ground electrode is provided on the upper surface of the substrate, so that electrical crosstalk can be reduced.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0017】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
によるアレイ形導波路素子の上面図である。図1におい
て、Iは光機能部、IIは光機能を動作させるための制御
部、4はアルミナや窒化アルミ等からなる誘電体基板、
5は電気信号入力側のCPW電極の中心導体(中心電
極)、6はCPW電極の接地導体(アース電極)、7は
電気信号出力側のCPW電極の中心導体(中心電極)、
8は終端抵抗、17はCPW電極の中心電極、18はC
PW電極の接地導体(アース電極)、19は金リボン、
20は電気分離溝である。図1に示すように、本実施例
では、光機能部として、CPW電極の中心電極17(1
7a,17b,17c)を3個設け、これら中心電極1
7a,17b,17cは、それぞれその一端(21a,
21b,21c)が、光機能部を動作させるために形成
された制御部の電気信号入力側のCPW電極の中心電極
5と近接対向するように形成されており、その他端(2
2a,22b,22c)が制御部の電気信号出力側のC
PW電極の中心電極7に近接対向するように形成され、
さらに、中心電極17a,17b,17cの端部21
a,21b,21cとこれらに対向する中心電極5、お
よび端部22a,22b,22cとこれらに対向する中
心電極7をそれぞれ金リボン19で接続している。金リ
ボン19はボンディングワイヤよりも幅が広くて短いた
めインダクタンスが小さい。各中心電極17a,17
b,17cを配置した箇所は電気分離溝20でそれぞれ
残余の部分から分離されている。制御部の構成は、アル
ミナや窒化アルミ等からなる誘電体基板4上に電気信号
入力側のCPW電極の中心電極5と、電気信号出力側の
CPW電極の中心電極7と、これら中心電極5,7をそ
れぞれ挟むCPW電極のアース電極6と、中心電極7と
アース電極6との間に形成した終端抵抗8とを設けてあ
る。
FIG. 1 is a top view of an arrayed waveguide device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, I is an optical function unit, II is a control unit for operating the optical function, 4 is a dielectric substrate made of alumina or aluminum nitride,
5 is a center conductor (center electrode) of the CPW electrode on the electric signal input side, 6 is a ground conductor (earth electrode) of the CPW electrode, 7 is a center conductor (center electrode) of the CPW electrode on the electric signal output side,
8 is a terminating resistor, 17 is the center electrode of the CPW electrode, 18 is C
The ground conductor (earth electrode) of the PW electrode, 19 is a gold ribbon,
Reference numeral 20 denotes an electric separation groove. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the central electrode 17 (1
7a, 17b, 17c) are provided, and these central electrodes 1
7a, 17b, and 17c have one ends (21a, 21a,
21b, 21c) are formed so as to be closely opposed to the center electrode 5 of the CPW electrode on the electric signal input side of the control unit formed to operate the optical function unit, and the other end (2
2a, 22b, 22c) is the C on the electric signal output side of the control unit.
It is formed so as to be closely opposed to the center electrode 7 of the PW electrode,
Furthermore, the end portions 21 of the center electrodes 17a, 17b, 17c
a, 21b and 21c and the center electrode 5 facing them, and the ends 22a, 22b and 22c and the center electrode 7 facing them are connected by a gold ribbon 19, respectively. Since the gold ribbon 19 is wider and shorter than the bonding wire, the inductance is small. Each center electrode 17a, 17
The portions where b and 17c are arranged are separated from the remaining portions by electric separation grooves 20, respectively. The configuration of the control unit is such that a central electrode 5 of the CPW electrode on the electric signal input side, a central electrode 7 of the CPW electrode on the electric signal output side, 7, a ground electrode 6 of a CPW electrode sandwiching each of the electrodes 7 and a terminating resistor 8 formed between the center electrode 7 and the ground electrode 6 are provided.

【0018】図1のB−B′線に沿う断面図の例を図2
および図3に示す。図2および図3において、10はp
+ −InGaAsキャップ、11はp−InPクラッド
である。12はi−InGaAlAs/InAlAs多
重量子井戸(MQW)コア、13はn−InPクラッ
ド、15はパッド電極3の寄生容量を減らすために使用
したポリイミド、16は半絶縁性InP基板である。図
2に示す例では、その断面構造は、半絶縁性基板16上
にn−InPクラッド13,i−InGaAlAs/I
nAlAsMQWコア12,p−InPクラッド11,
+ −InGaAsキャップ10を順次形成し、ホトリ
ソグラフィーによるパターン形成およびエッチングによ
りコア・クラッド構造のリッジを形成する。リッジ以外
の箇所は基板に達するまでエッチングされ、リッジ構造
の側方にはポリイミド15を設け、リッジ構造およびポ
リイミド15の上とさらに露出した基板上とに中心導体
17を設けた構成である。ここで、i−InGaAlA
s/InAlAs多重量子井戸(MQW)コア12は、
例えばそのエキシトンピーク波長を1.50μm近傍に
設定すれば、1.55μm近傍において電界吸収効果に
より吸収形光変調器動作をする。上述のように、CPW
電極の中心導体17(17a,17b,17c)を配置
する個所では、n−InPクラッド13を除去してい
る。一方、図3に示す例においては、図2の例の場合と
同様にリッジ構造を形成するが、導電性の高いn−In
Pクラッド13が残っているので、絶縁性を確保するた
めポリイミド15を介してCPW電極の中心導体17を
形成している。これらの線路はほぼ50Ω系となるよう
に設計されている。CPW電極の中心導体側について
は、図2と図3に示すいずれの構造に構成してもよい。
次に、CPW電極のアース電極側について、図4を参照
して説明する。図4は図1のC−C′線に沿う断面図で
ある。半絶縁性InP基板16上にn−InPクラッド
13,i−InGaAlAs/InAlAsMQWコア
12,p−InPクラッド11,p+ −InGaAsキ
ャップ10を順次形成し、コア・クラッド構造のリッジ
以外の箇所はn−InPクラッド13に達するまでエッ
チングで除去し、残されたn−InPクラッド13の上
にCPW電極のアース電極18を形成してある。n−I
nPクラッド13の導電性は高いので、CPW電極のア
ース電極は必ずしも設けなくてもよいが、ここでは特性
を一層向上させるためにアース電極18を使用してい
る。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line BB 'of FIG.
And FIG. 2 and 3, 10 is p
+ -InGaAs cap, 11 is a p-InP cladding. 12 is an i-InGaAlAs / InAlAs multiple quantum well (MQW) core, 13 is an n-InP clad, 15 is a polyimide used to reduce the parasitic capacitance of the pad electrode 3, and 16 is a semi-insulating InP substrate. In the example shown in FIG. 2, the cross-sectional structure is such that an n-InP clad 13 and an i-InGaAlAs / I
nAlAs MQW core 12, p-InP clad 11,
A p + -InGaAs cap 10 is sequentially formed, and a ridge having a core / clad structure is formed by pattern formation and etching by photolithography. The portion other than the ridge is etched until it reaches the substrate, the polyimide 15 is provided on the side of the ridge structure, and the center conductor 17 is provided on the ridge structure and the polyimide 15 and on the exposed substrate. Here, i-InGaAlA
The s / InAlAs multiple quantum well (MQW) core 12
For example, if the exciton peak wavelength is set near 1.50 μm, the absorption type optical modulator operates by the electro-absorption effect near 1.55 μm. As mentioned above, CPW
Where the center conductor 17 (17a, 17b, 17c) of the electrode is arranged, the n-InP cladding 13 is removed. On the other hand, in the example shown in FIG. 3, a ridge structure is formed as in the example of FIG.
Since the P clad 13 remains, the central conductor 17 of the CPW electrode is formed via the polyimide 15 to ensure insulation. These lines are designed to be approximately 50Ω system. The central conductor side of the CPW electrode may have any of the structures shown in FIGS.
Next, the ground electrode side of the CPW electrode will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line CC 'of FIG. An n-InP clad 13, an i-InGaAlAs / InAlAs MQW core 12, a p-InP clad 11, and a p + -InGaAs cap 10 are sequentially formed on a semi-insulating InP substrate 16, and portions other than the ridge of the core / clad structure are n. The ground electrode 18 of the CPW electrode is formed on the remaining n-InP clad 13 by etching until reaching the -InP clad 13. n-I
Since the conductivity of the nP cladding 13 is high, the ground electrode of the CPW electrode is not necessarily provided, but the ground electrode 18 is used here to further improve the characteristics.

【0019】(実施例2)図3に示す構造において、半
絶縁性基板16の代わりに、n+ −InP基板1を用い
た以外は実施例1と同様にアレイ形導波路素子を作製し
た。
(Example 2) An arrayed waveguide element was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the n + -InP substrate 1 was used instead of the semi-insulating substrate 16 in the structure shown in FIG.

【0020】(実施例3)実施例1および実施例2のC
PW電極の代わりに、マイクロストリップ電極を用いた
例である。図5にアレイ形導波路素子の中心電極とマイ
クロストリップ電極の中心電極の結合部の断面図を示
す。その層構成は図3に示す実施例1のものと同様に半
絶縁性基板16上にn−InPクラッド13,i−In
GaAlAs/InAlAsMQWコア12,p−In
Pクラッド11,p+ −InGaAsキャップ10を順
次形成し、ホトリソグラフィーによるパターン形成およ
びエッチングによりコア・クラッド構造のリッジを形成
する。リッジ以外の箇所はn−InPクラッド13に達
するまでエッチングされ、リッジ構造の側方にはポリイ
ミド15を設け、リッジ構造およびポリイミド15の上
と残されたn−InPクラッド13上とに中心導体17
を設けた構成である。マイクロストリップ電極のアース
電極(接地導体)18は、半導体基板16に接する導電
性の高いn−InPクラッド13に接しており、マイク
ロストリップ電極の中心電極は半導体基板上のポリイミ
ド上に配置される。接地導体としては、n−InPクラ
ッドを用いることも可能である。
(Embodiment 3) C of Embodiments 1 and 2
This is an example in which a microstrip electrode is used instead of the PW electrode. FIG. 5 shows a cross-sectional view of a joint between the center electrode of the arrayed waveguide element and the center electrode of the microstrip electrode. The layer structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
GaAlAs / InAlAs MQW core 12, p-In
A P-clad 11 and ap + -InGaAs cap 10 are sequentially formed, and a ridge having a core-clad structure is formed by pattern formation and etching by photolithography. The portion other than the ridge is etched until it reaches the n-InP cladding 13, a polyimide 15 is provided on the side of the ridge structure, and the center conductor 17 is formed on the ridge structure and the polyimide 15 and on the remaining n-InP cladding 13.
Is provided. The earth electrode (ground conductor) 18 of the microstrip electrode is in contact with the highly conductive n-InP clad 13 which is in contact with the semiconductor substrate 16, and the center electrode of the microstrip electrode is disposed on polyimide on the semiconductor substrate. As the ground conductor, an n-InP clad can be used.

【0021】上述の実施例では、いずれも、インダクタ
ンスが大きくなるボンディングワイヤを用いていない。
なお、ここで使用した金リボンは長さが短くかつ太いの
で、ボンディングワイヤと比較してインダクタンスが小
さく、高速動作が可能となる。また、CPW構造を用い
る場合には、アース電極が複数の中心電極の間にあるの
で、電気的クロストークを小さく抑えることが可能とな
る。
In each of the above-described embodiments, no bonding wire having a large inductance is used.
Since the gold ribbon used here is short and thick, the inductance is smaller than that of the bonding wire, and high-speed operation is possible. In the case where the CPW structure is used, since the ground electrode is provided between the plurality of center electrodes, electric crosstalk can be reduced.

【0022】なお、本発明はCPW電極のみでなく、非
対称コプレーナストリップ電極の場合にも適用可能であ
る。半導体のコア材料としてはここで述べたもの以外の
材料を用いてもよい。さらに、アレイ形光変調器のみで
なく、アレイ形受光器の場合にも適用可能であることは
いうまでもない。
The present invention is applicable not only to CPW electrodes but also to asymmetric coplanar strip electrodes. Materials other than those described here may be used as the core material of the semiconductor. Further, it goes without saying that the present invention is applicable not only to the array type optical modulator but also to the array type light receiver.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アレイ形導波路素子の各機能部にボンディングワイヤを
用いることなく電気信号を送ることができるので、ボン
ディングワイヤのインダクタンスに制限されることなく
高速動作が可能となる。
As described above, according to the present invention,
Since an electric signal can be transmitted to each functional portion of the arrayed waveguide element without using a bonding wire, high-speed operation can be performed without being limited by the inductance of the bonding wire.

【0024】さらに、特にCPW電極を用いる場合に
は、基板の上面に共通のアース電極を有するため、電気
的なクロストークが小さくて済むという利点がある。
Furthermore, when a CPW electrode is used, a common ground electrode is provided on the upper surface of the substrate, so that there is an advantage that electrical crosstalk can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例によるアレイ形導波路素
子の上面図である。
FIG. 1 is a top view of an arrayed waveguide device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のB−B′線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line BB 'of FIG.

【図3】図1のB−B′線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB 'of FIG.

【図4】図1のC−C′線に沿う断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line CC ′ of FIG. 1;

【図5】アレイ形導波路素子の中心電極とマイクロスト
リップ電極の中心電極の結合部の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a joint between a center electrode of an arrayed waveguide element and a center electrode of a microstrip electrode.

【図6】従来のアレイ形光変調器の上面図である。FIG. 6 is a top view of a conventional array type optical modulator.

【図7】図6のA−A′線に沿う断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n+ −InP基板 2 中心導体(中心電極) 3 パッド電極 4 誘電体基板 5 電気信号入力側の共平面導波路(CPW)電極の中
心導体(中心電極) 6 CPW電極の接地導体(アース電極) 7 電気信号出力側のCPW電極の中心導体(中心電
極) 8 終端抵抗 9 ボンディングワイヤ 10 p+ −InGaAsキャップ 11 p−InPクラッド 12 i−InGaAlAs/InAlAs多重量子井
戸(MQW)コア 13 n−InPクラッド 14 n側電極 15 ポリイミド 16 半絶縁性InP基板 17、17a,17b,17c CPW電極の中心導体
(中心電極) 18 CPWまたはマイクロストリップ電極の接地導体
(アース電極) 19 金リボン 20 電気分離溝 21a、21b、21c 中心導体(中心電極)の一方
の端部 22a,22b,22c 中心導体(中心電極)の他方
の端部
Reference Signs List 1 n + -InP substrate 2 Center conductor (center electrode) 3 Pad electrode 4 Dielectric substrate 5 Center conductor (center electrode) of coplanar waveguide (CPW) electrode on electric signal input side 6 Ground conductor (ground electrode) of CPW electrode 7) Central conductor (center electrode) of CPW electrode on electric signal output side 8 Terminating resistor 9 Bonding wire 10 p + -InGaAs cap 11 p-InP clad 12 i-InGaAlAs / InAlAs multiple quantum well (MQW) core 13 n-InP Cladding 14 n-side electrode 15 Polyimide 16 Semi-insulating InP substrate 17, 17 a, 17 b, 17 c Center conductor of CPW electrode (center electrode) 18 Ground conductor of CPW or microstrip electrode (earth electrode) 19 Gold ribbon 20 Electrical separation groove 21 a , 21b, 21c One end of the center conductor (center electrode) 22 , 22b, the other end portion of the 22c central conductor (central electrode)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に形成した2つ以上の光機
能部と前記光機能部を動作させるために形成した中心電
極を有するアレイ形導波路素子において、前記基板上に
形成された共平面導波路の中心導体と前記アレイ形導波
路素子の中心導体が接続していることを特徴とするアレ
イ形導波路素子。
1. An array-type waveguide device having two or more optical function parts formed on a semiconductor substrate and a center electrode formed to operate the optical function part, wherein a coplanar surface formed on the substrate is provided. An arrayed waveguide element, wherein a center conductor of the waveguide is connected to a center conductor of the arrayed waveguide element.
【請求項2】 前記共平面導波路の中心導体を前記半導
体基板上の誘電体層上に配置することを特徴とする請求
項1記載のアレイ形導波路素子。
2. The arrayed waveguide device according to claim 1, wherein a center conductor of said coplanar waveguide is disposed on a dielectric layer on said semiconductor substrate.
【請求項3】 前記半導体基板として半絶縁性半導体基
板を用い、前記共平面導波路の中心導体が前記半導体基
板に接して配置することを特徴とする請求項1記載のア
レイ形導波路素子。
3. The arrayed waveguide device according to claim 1, wherein a semi-insulating semiconductor substrate is used as said semiconductor substrate, and a center conductor of said coplanar waveguide is arranged in contact with said semiconductor substrate.
【請求項4】 前記共平面導波路の接地導体の少なくと
も一部を前記半導体基板上に形成された導電性半導体層
とすることを特徴とする請求項1,2または3記載のア
レイ形導波路素子。
4. An arrayed waveguide according to claim 1, wherein at least a part of a ground conductor of said coplanar waveguide is a conductive semiconductor layer formed on said semiconductor substrate. element.
【請求項5】 半導体基板上に形成した2つ以上の光機
能部と前記光機能部を動作させるために形成した中心電
極を有するアレイ形導波路素子において、前記基板上に
形成されたマイクロストリップ導波路の中心導体と前記
アレイ形導波路素子の中心導体が接続していることを特
徴とするアレイ形導波路素子。
5. An array-type waveguide device having two or more optical function units formed on a semiconductor substrate and a center electrode formed for operating the optical function units, wherein the microstrip formed on the substrate is provided. An arrayed waveguide element, wherein a center conductor of the waveguide is connected to a center conductor of the arrayed waveguide element.
【請求項6】 前記マイクロストリップ導波路の接地導
体の少なくとも一部を半導体基板上に形成された導電性
半導体層とすることを特徴とする請求項5記載のアレイ
形導波路素子。
6. The array-type waveguide element according to claim 5, wherein at least a part of the ground conductor of the microstrip waveguide is a conductive semiconductor layer formed on a semiconductor substrate.
【請求項7】 前記共平面導波路の中心導体を前記半導
体基板上の誘電体層上に配置することを特徴とする請求
項5記載のアレイ形導波路素子。
7. An arrayed waveguide device according to claim 5, wherein a center conductor of said coplanar waveguide is arranged on a dielectric layer on said semiconductor substrate.
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