JP2000151027A - 半導体光増幅器および光導波路 - Google Patents
半導体光増幅器および光導波路Info
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- JP2000151027A JP2000151027A JP32417798A JP32417798A JP2000151027A JP 2000151027 A JP2000151027 A JP 2000151027A JP 32417798 A JP32417798 A JP 32417798A JP 32417798 A JP32417798 A JP 32417798A JP 2000151027 A JP2000151027 A JP 2000151027A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来材料の枠組みの中で、シングルモードフ
ァイバとの高結合効率を有する半導体光増幅器または光
導波路を提供する。 【解決手段】 本発明の光増幅器または光導波路は、深
さ方向の光強度分布を上部（リッジ方向）に引き上げる
ために、第１のクラッド層と第１のＳＣＨ層の間にその
両者よりも低屈折率層を挿入したもの、２のクラッド層
と第２のＳＣＨ層との間にその両者よりも高い屈折率層
を挿入したもの、あるいは、第１のクラッド層とコア層
の間に低屈折率層を挿入したもの、コア層と第２のクラ
ッド層の間に高屈折率層を挿入したものであり、引っ張
られた分布がリッジを構成する横方向の大きな屈折率差
で整形され真円に近い遠視野像を実現する。
ァイバとの高結合効率を有する半導体光増幅器または光
導波路を提供する。 【解決手段】 本発明の光増幅器または光導波路は、深
さ方向の光強度分布を上部（リッジ方向）に引き上げる
ために、第１のクラッド層と第１のＳＣＨ層の間にその
両者よりも低屈折率層を挿入したもの、２のクラッド層
と第２のＳＣＨ層との間にその両者よりも高い屈折率層
を挿入したもの、あるいは、第１のクラッド層とコア層
の間に低屈折率層を挿入したもの、コア層と第２のクラ
ッド層の間に高屈折率層を挿入したものであり、引っ張
られた分布がリッジを構成する横方向の大きな屈折率差
で整形され真円に近い遠視野像を実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信などに用い
られる半導体光増幅器および光導波路に関するものであ
る。
られる半導体光増幅器および光導波路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体光増幅器の利得Ｇは、次式で表さ
れる。
れる。
【０００３】 ＧTM＝１０Ｌ｛ΓTEｇTE−αi ｝ｌｏｇ（ｅ）・・・・・（１） ＧTM＝１０Ｌ｛ΓTMｇTM−αi ｝ｌｏｇ（ｅ）・・・・・（２） ただし、ΓTEとΓTMはＴＥ（transverse electric ）偏
波面またはＴＭ（transverse magnetic ）偏波面の光閉
じ込め係数であり、ｇTEとｇTMはＴＥ偏波面またはＴＭ
偏波面の利得係数、αi は内部損失、Ｌは素子長であ
る。
波面またはＴＭ（transverse magnetic ）偏波面の光閉
じ込め係数であり、ｇTEとｇTMはＴＥ偏波面またはＴＭ
偏波面の利得係数、αi は内部損失、Ｌは素子長であ
る。
【０００４】活性層に量子井戸を用いた半導体光増幅器
では、上式のΓTEｇTEとΓTMｇTMとの差によって偏波利
得差ΔＧが生じる。そのため、かかる光増幅器では、光
閉じ込め係数Γと利得係数ｇとが重要なパラメータであ
り、光増幅器を製造するに当たって、活性層および導波
路を適切に設計することが求められる。
では、上式のΓTEｇTEとΓTMｇTMとの差によって偏波利
得差ΔＧが生じる。そのため、かかる光増幅器では、光
閉じ込め係数Γと利得係数ｇとが重要なパラメータであ
り、光増幅器を製造するに当たって、活性層および導波
路を適切に設計することが求められる。
【０００５】偏波無依存の半導体光増幅器構造として、
圧縮歪量子井戸および引張り歪量子井戸を用いた構造が
ある。図５は、圧縮歪井戸層と引張り歪井戸層と格子整
合障壁層を活性層とする半導体光増幅器のバンド構造図
である。引張り歪量子井戸層４では、バレンスバンドの
ヘビーホールとライトホールは縮退が解け、さらに、ラ
イトホールの準位は低エネルギー側にシフトし、ＴＭの
利得係数ｇが高くなる。一方、圧縮歪量子井戸層６で
は、バレンスバンドのヘビーホールとライトホールは縮
退が解け、さらに、ヘビーホールの準位は低エネルギー
側にシフトし、ＴＥの利得係数ｇが高くなる。なお、活
性層幅２μｍの導波路構造を反映し、利得ＧはＴＥが高
くなっている。また、量子井戸構造では、ｇを調整する
ことによって、ΓTEが高くなり、利得Ｇを一致させる設
計が行われている。
圧縮歪量子井戸および引張り歪量子井戸を用いた構造が
ある。図５は、圧縮歪井戸層と引張り歪井戸層と格子整
合障壁層を活性層とする半導体光増幅器のバンド構造図
である。引張り歪量子井戸層４では、バレンスバンドの
ヘビーホールとライトホールは縮退が解け、さらに、ラ
イトホールの準位は低エネルギー側にシフトし、ＴＭの
利得係数ｇが高くなる。一方、圧縮歪量子井戸層６で
は、バレンスバンドのヘビーホールとライトホールは縮
退が解け、さらに、ヘビーホールの準位は低エネルギー
側にシフトし、ＴＥの利得係数ｇが高くなる。なお、活
性層幅２μｍの導波路構造を反映し、利得ＧはＴＥが高
くなっている。また、量子井戸構造では、ｇを調整する
ことによって、ΓTEが高くなり、利得Ｇを一致させる設
計が行われている。
【０００６】リッジ型導波路増幅器は活性層の埋め込み
を伴わなく、製造が簡単であり、リーク電流も小さく、
高効率で動作する利点がある。しかしながら、端面をコ
ーティングする前にレーザ動作から遠視野像（Far Fiel
d Pattern ：ＦＦＰ）を測定すると、遠視野像の半値全
幅（Full Width at Half Maximum：ＦＷＨＭ）は、例え
ば、水平１２度に対して垂直３２度のように、アンバラ
ンスになっていた。これは、近視野像が扁平であること
を意味し、シングルモードファイバとの結合効率が十分
でないということである。このような構造の半導体光増
幅器をシングルモードファイバに高い結合効率で結合さ
せるには、非球面レンズを用いなければならず、モジュ
ールが高価になるという問題点があった。
を伴わなく、製造が簡単であり、リーク電流も小さく、
高効率で動作する利点がある。しかしながら、端面をコ
ーティングする前にレーザ動作から遠視野像（Far Fiel
d Pattern ：ＦＦＰ）を測定すると、遠視野像の半値全
幅（Full Width at Half Maximum：ＦＷＨＭ）は、例え
ば、水平１２度に対して垂直３２度のように、アンバラ
ンスになっていた。これは、近視野像が扁平であること
を意味し、シングルモードファイバとの結合効率が十分
でないということである。このような構造の半導体光増
幅器をシングルモードファイバに高い結合効率で結合さ
せるには、非球面レンズを用いなければならず、モジュ
ールが高価になるという問題点があった。
【０００７】なお、活性層をコア層とすることにより、
リッジ導波路が作製される。リッジ導波路の近視野像は
同様に扁平であり、シングルモードファイバとの結合効
率が十分でなく、高い結合効率で結合させるには、非球
面レンズを用いなければならない。
リッジ導波路が作製される。リッジ導波路の近視野像は
同様に扁平であり、シングルモードファイバとの結合効
率が十分でなく、高い結合効率で結合させるには、非球
面レンズを用いなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の半導
体光増幅器または光導波路構造では、シングルモードフ
ァイバと結合して容易に高結合モジュールを実現するこ
とは、困難であった。
体光増幅器または光導波路構造では、シングルモードフ
ァイバと結合して容易に高結合モジュールを実現するこ
とは、困難であった。
【０００９】本発明の課題は、このような従来の問題点
を解決することにあり、さらに詳しくは、従来材料の枠
組みの中で深さ方向の層構造を変化させるという容易に
改善可能な方法により、シングルモードファイバとの高
結合効率を有する半導体光増幅器または光導波路を提供
することにある。
を解決することにあり、さらに詳しくは、従来材料の枠
組みの中で深さ方向の層構造を変化させるという容易に
改善可能な方法により、シングルモードファイバとの高
結合効率を有する半導体光増幅器または光導波路を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するに、
本発明は、次のような手段を施した光素子を特徴とす
る。
本発明は、次のような手段を施した光素子を特徴とす
る。
【００１１】（手段１）第１のクラッド層と第１のＳＣ
Ｈ（Separate-Confinement Heterostructure：分離閉じ
込めヘテロ構造）層との間にこれら両者よりも屈折率が
低い低屈折率層が設けられていることを特徴とする半導
体光増幅器であること。
Ｈ（Separate-Confinement Heterostructure：分離閉じ
込めヘテロ構造）層との間にこれら両者よりも屈折率が
低い低屈折率層が設けられていることを特徴とする半導
体光増幅器であること。
【００１２】（手段２）第２のクラッド層と第２のＳＣ
Ｈ層との間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層
が設けられていることを特徴とする半導体光増幅器であ
ること。
Ｈ層との間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層
が設けられていることを特徴とする半導体光増幅器であ
ること。
【００１３】（手段３）第１のクラッド層と第１のＳＣ
Ｈ層との間にこれら両者よりも屈折率が低い低屈折率層
が設けられるとともに、第２のクラッド層と第２のＳＣ
Ｈ層との間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層
が設けられていることを特徴とする光増幅器であるこ
と。
Ｈ層との間にこれら両者よりも屈折率が低い低屈折率層
が設けられるとともに、第２のクラッド層と第２のＳＣ
Ｈ層との間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層
が設けられていることを特徴とする光増幅器であるこ
と。
【００１４】（手段４）第１のクラッド層とコア層との
間にこれら両者よりも屈折率が低い低屈折率層が設けら
れていることを特徴とする光導波路であること。
間にこれら両者よりも屈折率が低い低屈折率層が設けら
れていることを特徴とする光導波路であること。
【００１５】（手段５）コア層と第２のクラッド層との
間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層が設けら
れていることを特徴とする光導波路であること。
間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層が設けら
れていることを特徴とする光導波路であること。
【００１６】（手段６）第１のクラッド層とコア層との
間にこれら両者よりも屈折率が低い低屈折率層が設けら
れるとともに、コア層と第２のクラッド層との間にこれ
ら両者よりも屈折率が高い高屈折率層が設けられている
ことを特徴とする光導波路であること。
間にこれら両者よりも屈折率が低い低屈折率層が設けら
れるとともに、コア層と第２のクラッド層との間にこれ
ら両者よりも屈折率が高い高屈折率層が設けられている
ことを特徴とする光導波路であること。
【００１７】前記手段１，２，３，４，５または６によ
って、近視野像は、このような手段のない場合に比べ、
上部（リッジ方向）に押し下げられ、出射端の近視野像
（ＮＦＰ：Near Field Pattern）をファイバ中を伝搬す
るガウス型の分布（等方的）に近づく。このことは、遠
視野像が真円に近くなることを意味し、シングルモード
ファイバとの光結合を改善する。
って、近視野像は、このような手段のない場合に比べ、
上部（リッジ方向）に押し下げられ、出射端の近視野像
（ＮＦＰ：Near Field Pattern）をファイバ中を伝搬す
るガウス型の分布（等方的）に近づく。このことは、遠
視野像が真円に近くなることを意味し、シングルモード
ファイバとの光結合を改善する。
【００１８】したがって、本発明の請求項１にかかる半
導体光増幅器は、半導体基板と、この半導体基板の上に
形成された第１のクラッド層と、この第１のクラッド層
の上に形成された第１のＳＣＨ層と、この第１のＳＣＨ
層の上に形成された活性層と、この活性層上に形成され
た第２のＳＣＨ層と、この第２のＳＣＨ層の上に形成さ
れた第２のクラッド層とを有し、前記第２のクラッド層
がリッジ型に加工されるか、あるいは前記第２のクラッ
ド層と前記第２のＳＣＨ層とがリッジ型に加工されてい
る半導体光増幅器において、前記第１のクラッド層と前
記第１のＳＣＨ層との間にこれら両者よりも屈折率が低
い低屈折率層が設けられていることを特徴とする。
導体光増幅器は、半導体基板と、この半導体基板の上に
形成された第１のクラッド層と、この第１のクラッド層
の上に形成された第１のＳＣＨ層と、この第１のＳＣＨ
層の上に形成された活性層と、この活性層上に形成され
た第２のＳＣＨ層と、この第２のＳＣＨ層の上に形成さ
れた第２のクラッド層とを有し、前記第２のクラッド層
がリッジ型に加工されるか、あるいは前記第２のクラッ
ド層と前記第２のＳＣＨ層とがリッジ型に加工されてい
る半導体光増幅器において、前記第１のクラッド層と前
記第１のＳＣＨ層との間にこれら両者よりも屈折率が低
い低屈折率層が設けられていることを特徴とする。
【００１９】本発明の請求項２にかかる半導体光増幅器
は、半導体基板と、この半導体基板の上に形成された第
１のクラッド層と、この第１のクラッド層の上に形成さ
れた第１のＳＣＨ層と、この第１のＳＣＨ層の上に形成
された活性層と、この活性層上に形成された第２のＳＣ
Ｈ層と、この第２のＳＣＨ層の上に形成された第２のク
ラッド層とを有し、前記第２のクラッド層がリッジ型に
形成されるか、または前記第２のクラッド層と前記第２
のＳＣＨ層とがリッジ型に加工されている半導体光増幅
器において、前記第２のクラッド層と前記第２のＳＣＨ
層との間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層が
設けられていることを特徴とする。
は、半導体基板と、この半導体基板の上に形成された第
１のクラッド層と、この第１のクラッド層の上に形成さ
れた第１のＳＣＨ層と、この第１のＳＣＨ層の上に形成
された活性層と、この活性層上に形成された第２のＳＣ
Ｈ層と、この第２のＳＣＨ層の上に形成された第２のク
ラッド層とを有し、前記第２のクラッド層がリッジ型に
形成されるか、または前記第２のクラッド層と前記第２
のＳＣＨ層とがリッジ型に加工されている半導体光増幅
器において、前記第２のクラッド層と前記第２のＳＣＨ
層との間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層が
設けられていることを特徴とする。
【００２０】本発明の請求項３にかかる半導体光増幅器
は、前記請求項１の光増幅器において、前記第２のクラ
ッド層と前記第２のＳＣＨ層との間にこれらの両者より
も屈折率が高い高屈折率層が設けられていることを特徴
とする。
は、前記請求項１の光増幅器において、前記第２のクラ
ッド層と前記第２のＳＣＨ層との間にこれらの両者より
も屈折率が高い高屈折率層が設けられていることを特徴
とする。
【００２１】また、本発明の請求項４にかかる光導波路
は、半導体基板と、この半導体基板の上に形成された第
１のクラッド層と、この第１のクラッド層の上に形成さ
れたコア層と、このコア層の上に形成された第２のクラ
ッド層とを有し、前記第２のクラッド層がリッジ型に加
工されている光導波路において、前記第１のクラッド層
と前記コア層との間にこれらの両者よりも屈折率が低い
低屈折率層が設けられていることを特徴とする。
は、半導体基板と、この半導体基板の上に形成された第
１のクラッド層と、この第１のクラッド層の上に形成さ
れたコア層と、このコア層の上に形成された第２のクラ
ッド層とを有し、前記第２のクラッド層がリッジ型に加
工されている光導波路において、前記第１のクラッド層
と前記コア層との間にこれらの両者よりも屈折率が低い
低屈折率層が設けられていることを特徴とする。
【００２２】本発明の請求項５にかかる光導波路は、半
導体基板と、この半導体基板の上に形成された第１のク
ラッド層と、この第１のクラッド層の上に形成されたコ
ア層と、このコア層の上に形成された第２のクラッド層
とを有し、前記第２のクラッド層がリッジ型に加工され
た光導波路において、前記コア層と前記第２のクラッド
層との間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層が
設けられていることを特徴とする。
導体基板と、この半導体基板の上に形成された第１のク
ラッド層と、この第１のクラッド層の上に形成されたコ
ア層と、このコア層の上に形成された第２のクラッド層
とを有し、前記第２のクラッド層がリッジ型に加工され
た光導波路において、前記コア層と前記第２のクラッド
層との間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層が
設けられていることを特徴とする。
【００２３】本発明の請求項６にかかる光導波路は、前
記請求項４の光導波路において、前記コア層と前記第２
のクラッド層との間にこれら両者よりも屈折率が高い高
屈折率層が設けられていることを特徴とする。
記請求項４の光導波路において、前記コア層と前記第２
のクラッド層との間にこれら両者よりも屈折率が高い高
屈折率層が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。
施の形態例を詳細に説明する。
【００２５】（実施形態例１）図１（ａ）は、本発明に
係るリッジ型半導体光増幅器の一つの実施形態を示す断
面図であり、同図（ｂ）は前記断面図に示した積層に対
応して示した積層中のＧａ組成の濃度分布を示すグラフ
である。
係るリッジ型半導体光増幅器の一つの実施形態を示す断
面図であり、同図（ｂ）は前記断面図に示した積層に対
応して示した積層中のＧａ組成の濃度分布を示すグラフ
である。
【００２６】本実施形態の半導体光増幅器では、図１
（ａ）に示すように、ｎ+ −ＩｎＰ基板１上に組成ｎ−
ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第１のクラッド層２が設
けられている。そして、この第１のクラッド層２の上
に、深さ方向の光強度分布を上部に押し上げるために、
ｎ−ＩｎＰ低屈折率層１０が設けられ、その上に、第１
のＳＣＨ層３が設けられている。この第１のＳＣＨ層３
の上には、活性層１００が設けられている。この活性層
１００は、ＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）引張り歪量子
井戸層４、ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）障壁層５、およ
びＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）圧縮歪量子井戸層６と
から構成されている。
（ａ）に示すように、ｎ+ −ＩｎＰ基板１上に組成ｎ−
ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第１のクラッド層２が設
けられている。そして、この第１のクラッド層２の上
に、深さ方向の光強度分布を上部に押し上げるために、
ｎ−ＩｎＰ低屈折率層１０が設けられ、その上に、第１
のＳＣＨ層３が設けられている。この第１のＳＣＨ層３
の上には、活性層１００が設けられている。この活性層
１００は、ＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）引張り歪量子
井戸層４、ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）障壁層５、およ
びＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）圧縮歪量子井戸層６と
から構成されている。
【００２７】このように、本実施形態の半導体光増幅器
の特徴は、前記第１のクラッド層２と前記第１のＳＣＨ
層３との間に、組成ｎ−ＩｎＰの低屈折率層１０を介装
することによって、第１のＳＣＨ層３を構成するｎ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）との界面での屈折率差を大き
くした構造にあり、前述のように、活性層１００は、第
１のＳＣＨ層３の上に位置しており、偏波無依存化のた
めに、ＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）引張り歪量子井戸
層４およびＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）圧縮歪量子井
戸層６と、これらの間に挟まれたＩｎＧａＡｓＰ（１．
３Ｑ）障壁層５から構成されているが、格子整合または
引張りバルク構造でも構わない。
の特徴は、前記第１のクラッド層２と前記第１のＳＣＨ
層３との間に、組成ｎ−ＩｎＰの低屈折率層１０を介装
することによって、第１のＳＣＨ層３を構成するｎ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）との界面での屈折率差を大き
くした構造にあり、前述のように、活性層１００は、第
１のＳＣＨ層３の上に位置しており、偏波無依存化のた
めに、ＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）引張り歪量子井戸
層４およびＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）圧縮歪量子井
戸層６と、これらの間に挟まれたＩｎＧａＡｓＰ（１．
３Ｑ）障壁層５から構成されているが、格子整合または
引張りバルク構造でも構わない。
【００２８】前記活性層１００の上部には、組成ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第２のＳＣＨ層７が積層さ
れ、この上に、組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の
第２のクラッド層８と、組成Ｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰ
（１．５Ｑ）のキャップ層９が積層されている。前記第
２のクラッド層８の一部と、キャップ層９とが、１．５
〜３．５μｍ程度のリッジを形成している。このような
リッジ部は、キャップ層９，第２のクラッド層８と第２
のＳＣＨ層７の一部に形成しても良い。
ｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第２のＳＣＨ層７が積層さ
れ、この上に、組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の
第２のクラッド層８と、組成Ｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰ
（１．５Ｑ）のキャップ層９が積層されている。前記第
２のクラッド層８の一部と、キャップ層９とが、１．５
〜３．５μｍ程度のリッジを形成している。このような
リッジ部は、キャップ層９，第２のクラッド層８と第２
のＳＣＨ層７の一部に形成しても良い。
【００２９】また、組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．１
Ｑ）の第１のクラッド層２と、組成ｎ−ＩｎＰの低屈折
率層１０と、組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第
１のＳＣＨ層３とにおける屈折率の関係は、（層３の屈
折率）＞（層２の屈折率）＞（層１０の屈折率）であれ
ば良い。
Ｑ）の第１のクラッド層２と、組成ｎ−ＩｎＰの低屈折
率層１０と、組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第
１のＳＣＨ層３とにおける屈折率の関係は、（層３の屈
折率）＞（層２の屈折率）＞（層１０の屈折率）であれ
ば良い。
【００３０】図１に示した本実施形態の素子構造から低
屈折率層１０を省いた従来構成の光増幅器においては、
垂直方向と水平方向の遠視野像の半値全幅値の比は２．
５であった。この従来構造における値に対して、図１の
ように低屈折率層１０を挿入した本発明の構成では、垂
直方向と水平方向の遠視野像の半値全幅値の比は１．５
に改善した。これらの遠視野像の値は、キャップ層９お
よび第２のクラッド層８のエッチングで残された部分
（リッジ部）の深さに依存する。本実施形態例では、光
強度分布をリッジ方向に引っ張り、引っ張り上げられた
光分布が、横方向に空気、半導体、空気というように、
屈折率差が大きいリッジによって真円に近い遠視野像へ
と整形する。
屈折率層１０を省いた従来構成の光増幅器においては、
垂直方向と水平方向の遠視野像の半値全幅値の比は２．
５であった。この従来構造における値に対して、図１の
ように低屈折率層１０を挿入した本発明の構成では、垂
直方向と水平方向の遠視野像の半値全幅値の比は１．５
に改善した。これらの遠視野像の値は、キャップ層９お
よび第２のクラッド層８のエッチングで残された部分
（リッジ部）の深さに依存する。本実施形態例では、光
強度分布をリッジ方向に引っ張り、引っ張り上げられた
光分布が、横方向に空気、半導体、空気というように、
屈折率差が大きいリッジによって真円に近い遠視野像へ
と整形する。
【００３１】シングルモードファイバとの結合効率につ
いては、球面レンズを用いても、７０％の結合効率が容
易に得られるようになった。
いては、球面レンズを用いても、７０％の結合効率が容
易に得られるようになった。
【００３２】以上述べたように、本実施形態例によれ
ば、高結合の半導体光増幅器モジュールを実現すること
ができる。
ば、高結合の半導体光増幅器モジュールを実現すること
ができる。
【００３３】（実施形態例２）図２（ａ）は、本発明に
係るリッジ型半導体光増幅器の一つの実施形態を示す断
面図であり、同図（ｂ）は前記断面図に示した積層に対
応して示した積層中のＧａ組成の濃度分布を示すグラフ
である。
係るリッジ型半導体光増幅器の一つの実施形態を示す断
面図であり、同図（ｂ）は前記断面図に示した積層に対
応して示した積層中のＧａ組成の濃度分布を示すグラフ
である。
【００３４】本実施形態の半導体光増幅器では、図１
（ａ）に示すように、ｎ+ −ＩｎＰ基板１上に組成ｎ−
ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第１のクラッド層２が設
けられている。そして、この第１のクラッド層２の上
に、深さ方向の光強度分布を上部に押し上げるために、
組成ｎ−ＩｎＰの低屈折率層１０が設けられ、その上
に、組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第１のＳＣ
Ｈ層３が設けられている。この第１のＳＣＨ層３の上に
は、活性層１００が設けられている。この活性層１００
は、ＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）引張り歪量子井戸層
４、ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）障壁層５、およびＩｎ
ＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）圧縮歪量子井戸層６から構成
されている。
（ａ）に示すように、ｎ+ −ＩｎＰ基板１上に組成ｎ−
ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第１のクラッド層２が設
けられている。そして、この第１のクラッド層２の上
に、深さ方向の光強度分布を上部に押し上げるために、
組成ｎ−ＩｎＰの低屈折率層１０が設けられ、その上
に、組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第１のＳＣ
Ｈ層３が設けられている。この第１のＳＣＨ層３の上に
は、活性層１００が設けられている。この活性層１００
は、ＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）引張り歪量子井戸層
４、ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）障壁層５、およびＩｎ
ＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）圧縮歪量子井戸層６から構成
されている。
【００３５】本実施形態例では、前記第１の実施形態例
でと同様に、第１のクラッド層２と第１のＳＣＨ層３と
の間に、組成ｎ−ＩｎＰの低屈折率層１０を介装するこ
とによって、第１のＳＣＨ層３を構成するｎ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ（１．３Ｑ）との界面での屈折率差を大きくした
構造を有している。そして、前述のように、活性層１０
０は第１のＳＣＨ層層３の上に位置している。本実施形
態例では、活性層１００は、偏波無依存化のためＩｎＧ
ａＡｓＰ（１．５５Ｑ）引張り歪量子井戸層４およびＩ
ｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）圧縮歪量子井戸層６と、こ
れらの間に挟まれたＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）障壁層
５から構成されているが、これに限られずに、格子整合
または引張りバルク構造でも構わない。
でと同様に、第１のクラッド層２と第１のＳＣＨ層３と
の間に、組成ｎ−ＩｎＰの低屈折率層１０を介装するこ
とによって、第１のＳＣＨ層３を構成するｎ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ（１．３Ｑ）との界面での屈折率差を大きくした
構造を有している。そして、前述のように、活性層１０
０は第１のＳＣＨ層層３の上に位置している。本実施形
態例では、活性層１００は、偏波無依存化のためＩｎＧ
ａＡｓＰ（１．５５Ｑ）引張り歪量子井戸層４およびＩ
ｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）圧縮歪量子井戸層６と、こ
れらの間に挟まれたＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）障壁層
５から構成されているが、これに限られずに、格子整合
または引張りバルク構造でも構わない。
【００３６】前記活性層１００の上部には、組成ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第２のＳＣＨ層７が積層さ
れ、この上に、深さ方向の光強度分布を上部に押し上げ
るために、組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）の高屈
折率層１１が設けられ、さらに、その上に、組成ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第２のクラッド層８と、組
成Ｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰ（１．５Ｑ）のキャップ層９が
積層されている。第２のクラッド層８の一部と、キャッ
プ層９とが、１．５〜３．５μｍ程度のリッジを形成し
ている。このようなリッジ部は、キャップ層９，第２の
クラッド層８と第２のＳＣＨ層７の一部に形成しても良
い。
ｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第２のＳＣＨ層７が積層さ
れ、この上に、深さ方向の光強度分布を上部に押し上げ
るために、組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）の高屈
折率層１１が設けられ、さらに、その上に、組成ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第２のクラッド層８と、組
成Ｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰ（１．５Ｑ）のキャップ層９が
積層されている。第２のクラッド層８の一部と、キャッ
プ層９とが、１．５〜３．５μｍ程度のリッジを形成し
ている。このようなリッジ部は、キャップ層９，第２の
クラッド層８と第２のＳＣＨ層７の一部に形成しても良
い。
【００３７】組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第
１のクラッド層２と、組成ｎ−ＩｎＰの低屈折率層１０
と、組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第１のＳＣ
Ｈ層３とにおける屈折率の関係は、（層３の屈折率）＞
（層２の屈折率）＞（層１０の屈折率）であれば良い。
そして、組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第２の
ＳＣＨ層７と、組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）の
高屈折率層１１と、組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．１
Ｑ）の第２のクラッド層８とにおける屈折率の関係は、
（層１１の屈折率）＞（層７の屈折率）＞（層８の屈折
率）であれば良い。
１のクラッド層２と、組成ｎ−ＩｎＰの低屈折率層１０
と、組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第１のＳＣ
Ｈ層３とにおける屈折率の関係は、（層３の屈折率）＞
（層２の屈折率）＞（層１０の屈折率）であれば良い。
そして、組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の第２の
ＳＣＨ層７と、組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）の
高屈折率層１１と、組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．１
Ｑ）の第２のクラッド層８とにおける屈折率の関係は、
（層１１の屈折率）＞（層７の屈折率）＞（層８の屈折
率）であれば良い。
【００３８】図２（ａ）に示した本実施形態例の素子構
造から低屈折率層１０と高屈折率層１１を省いた従来構
成の光増幅器においては、垂直方向と水平方向の遠視野
像の半値全幅値の比は、２．５であった。この従来構造
における値に対して、図２のように低屈折率層１０と高
屈折率層１１を挿入した本発明の構成では、垂直方向と
水平方向の遠視野像の半値全幅値の比は、１．３に改善
した。これらの遠視野像の値は、キャップ層９、第２の
クラッド層８および第２のＳＣＨ層７のエッチングで残
された部分（リッジ部）の深さに依存する。本実施形態
例では、光強度分布をリッジ方向に引っ張り、引っ張り
上げられた光分布が横方向に空気、半導体、空気という
ように、屈折率差が大きいリッジによって真円に近い遠
視野像へと整形する。
造から低屈折率層１０と高屈折率層１１を省いた従来構
成の光増幅器においては、垂直方向と水平方向の遠視野
像の半値全幅値の比は、２．５であった。この従来構造
における値に対して、図２のように低屈折率層１０と高
屈折率層１１を挿入した本発明の構成では、垂直方向と
水平方向の遠視野像の半値全幅値の比は、１．３に改善
した。これらの遠視野像の値は、キャップ層９、第２の
クラッド層８および第２のＳＣＨ層７のエッチングで残
された部分（リッジ部）の深さに依存する。本実施形態
例では、光強度分布をリッジ方向に引っ張り、引っ張り
上げられた光分布が横方向に空気、半導体、空気という
ように、屈折率差が大きいリッジによって真円に近い遠
視野像へと整形する。
【００３９】シングルモードファイバとの結合効率につ
いては、球面レンズを用いても、７５％の結合効率が容
易に得られるようになった。
いては、球面レンズを用いても、７５％の結合効率が容
易に得られるようになった。
【００４０】以上述べたように、本実施形態例によれ
ば、高結合の半導体光増幅器モジュールを実現すること
ができる。
ば、高結合の半導体光増幅器モジュールを実現すること
ができる。
【００４１】（実施形態例３）図３（ａ）は、本発明に
係るリッジ型導波路の一つの実施形態を示す断面図であ
り、同図（ｂ）は前記断面図に示した積層に対応して示
した積層中のＧａ組成の濃度分布を示すグラフである。
係るリッジ型導波路の一つの実施形態を示す断面図であ
り、同図（ｂ）は前記断面図に示した積層に対応して示
した積層中のＧａ組成の濃度分布を示すグラフである。
【００４２】本実施形態例の光導波路は、図３（ａ）に
示すように、ｎ+ −ＩｎＰ基板１上に組成ＩｎＧａＡｓ
Ｐ（１．１Ｑ）の第１のクラッド層１２が設けられてい
る。そして、この第１のクラッド層１２の上に、、深さ
方向の光強度分布を上部に押し上げるために組成ＩｎＰ
の低屈折率層１５が設けられ、その上に、組成ＩｎＧａ
ＡｓＰ（１．３Ｑ）のコア層１３が設けられている。
示すように、ｎ+ −ＩｎＰ基板１上に組成ＩｎＧａＡｓ
Ｐ（１．１Ｑ）の第１のクラッド層１２が設けられてい
る。そして、この第１のクラッド層１２の上に、、深さ
方向の光強度分布を上部に押し上げるために組成ＩｎＰ
の低屈折率層１５が設けられ、その上に、組成ＩｎＧａ
ＡｓＰ（１．３Ｑ）のコア層１３が設けられている。
【００４３】本実施形態では、前記低屈折率層１５を設
けることにより前記コア層１３を構成するＩｎＧａＡｓ
Ｐ（１．３Ｑ）との界面での屈折率差を大きくした構造
に特徴がある。
けることにより前記コア層１３を構成するＩｎＧａＡｓ
Ｐ（１．３Ｑ）との界面での屈折率差を大きくした構造
に特徴がある。
【００４４】前記コア層１３上部には組成ＩｎＧａＡｓ
Ｐ（１．１Ｑ）の第２のクラッド層１４が設けられてい
る。この第２のクラッド層１４の一部が１．５〜３．５
μｍ程度のリッジを形成している。
Ｐ（１．１Ｑ）の第２のクラッド層１４が設けられてい
る。この第２のクラッド層１４の一部が１．５〜３．５
μｍ程度のリッジを形成している。
【００４５】前記組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第
１のクラッド層１２と、組成ＩｎＰの低屈折率層１５
と、組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）のコア層１３とに
おける屈折率の関係は、（層１３の屈折率）＞（層１２
の屈折率）＞（層１５の屈折率）であれば良い。
１のクラッド層１２と、組成ＩｎＰの低屈折率層１５
と、組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）のコア層１３とに
おける屈折率の関係は、（層１３の屈折率）＞（層１２
の屈折率）＞（層１５の屈折率）であれば良い。
【００４６】図３（ａ）に示した本実施形態例の光導波
路構造から低屈折率層１５を省いた従来構成の光導波路
においては、垂直方向と水平方向の遠視野像の半値全幅
値の比は２．５であった。この従来構造における値に対
して、図３（ａ）のように低屈折率層１５を挿入した本
発明の構成では、垂直方向と水平方向の遠視野像の半値
全幅値の比は、１．５に改善した。これらの遠視野像の
値は、第２のクラッド層１４のエッチングで残された部
分（リッジ部）の深さにも依存する。本実施例では、光
強度分布をリッジ方向に引っ張り、引っ張り上げられた
光分布が横方向に空気、半導体、空気というように、屈
折率差が大きいリッジによって真円に近い遠視野像へと
整形する。
路構造から低屈折率層１５を省いた従来構成の光導波路
においては、垂直方向と水平方向の遠視野像の半値全幅
値の比は２．５であった。この従来構造における値に対
して、図３（ａ）のように低屈折率層１５を挿入した本
発明の構成では、垂直方向と水平方向の遠視野像の半値
全幅値の比は、１．５に改善した。これらの遠視野像の
値は、第２のクラッド層１４のエッチングで残された部
分（リッジ部）の深さにも依存する。本実施例では、光
強度分布をリッジ方向に引っ張り、引っ張り上げられた
光分布が横方向に空気、半導体、空気というように、屈
折率差が大きいリッジによって真円に近い遠視野像へと
整形する。
【００４７】シングルモードファイバとの結合効率につ
いては、球面レンズを用いても、７０％の結合効率が容
易に得られるようになった。
いては、球面レンズを用いても、７０％の結合効率が容
易に得られるようになった。
【００４８】以上述べたように、本実施例によれば、高
結合の半導体光導波路モジュールを実現することができ
る。
結合の半導体光導波路モジュールを実現することができ
る。
【００４９】（実施形態例４）図４（ａ）は、本発明に
係るリッジ型導波路の他の実施形態を示す断面図であ
り、同図（ｂ）は前記断面図に示した積層に対応して示
した積層中のＧａ組成の濃度分布を示すグラフである。
係るリッジ型導波路の他の実施形態を示す断面図であ
り、同図（ｂ）は前記断面図に示した積層に対応して示
した積層中のＧａ組成の濃度分布を示すグラフである。
【００５０】本実施形態例の光導波路は、図３（ａ）に
示すように、ｎ+ −ＩｎＰ基板１上に組成ＩｎＧａＡｓ
Ｐ（１．１Ｑ）の第１のクラッド層１２が設けられてい
る。そして、この第１のクラッド層１２の上に、深さ方
向の光強度分布を上部に押し上げるために組成ＩｎＰの
低屈折率層１５が設けられ、その上に、組成ＩｎＧａＡ
ｓＰ（１．３Ｑ）のコア層１３が設けられている。さら
に、このコア層１３の上に、深さ方向の光強度分布を上
部に押し上げるために組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）
の高屈折率層１６が設けられ、さらに、その上に、組成
ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第２のクラッド層１４が
形成されている。前記第２のクラッド層１４の一部が
１．５〜３．５μｍ程度のリッジを形成している。
示すように、ｎ+ −ＩｎＰ基板１上に組成ＩｎＧａＡｓ
Ｐ（１．１Ｑ）の第１のクラッド層１２が設けられてい
る。そして、この第１のクラッド層１２の上に、深さ方
向の光強度分布を上部に押し上げるために組成ＩｎＰの
低屈折率層１５が設けられ、その上に、組成ＩｎＧａＡ
ｓＰ（１．３Ｑ）のコア層１３が設けられている。さら
に、このコア層１３の上に、深さ方向の光強度分布を上
部に押し上げるために組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）
の高屈折率層１６が設けられ、さらに、その上に、組成
ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第２のクラッド層１４が
形成されている。前記第２のクラッド層１４の一部が
１．５〜３．５μｍ程度のリッジを形成している。
【００５１】本実施形態例では、前記第３の実施形態例
でと同様に、第１のクラッド層１２とコア層１３との間
に、組成ＩｎＰの低屈折率層１５を介装することによっ
て、コア層１３を構成するＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）
との界面での屈折率差を大きくした構造を有している。
でと同様に、第１のクラッド層１２とコア層１３との間
に、組成ＩｎＰの低屈折率層１５を介装することによっ
て、コア層１３を構成するＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）
との界面での屈折率差を大きくした構造を有している。
【００５２】前記組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第
１のクラッド層１２と、組成ＩｎＰの低屈折率層１５
と、組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）のコア層１３とに
おける屈折率の関係は、（層１３の屈折率）＞（層１２
の屈折率）＞（層１５の屈折率）であれば良い。
１のクラッド層１２と、組成ＩｎＰの低屈折率層１５
と、組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）のコア層１３とに
おける屈折率の関係は、（層１３の屈折率）＞（層１２
の屈折率）＞（層１５の屈折率）であれば良い。
【００５３】また、組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）の
コア層１３と、組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）の高屈
折率層１６と、組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第２
のクラッド層１４とにおける屈折率の関係は、（層１６
の屈折率）＞（層１３の屈折率）＞（層１４の屈折率）
であれば良い。
コア層１３と、組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）の高屈
折率層１６と、組成ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）の第２
のクラッド層１４とにおける屈折率の関係は、（層１６
の屈折率）＞（層１３の屈折率）＞（層１４の屈折率）
であれば良い。
【００５４】図４（ａ）に示した本実施形態例の光導波
路構造から低屈折率層１５と高屈折率層１６を省いた従
来構成の光導波路においては、垂直方向と水平方向の遠
視野像の半値全幅値の比は２．５であった。この従来構
造における値に対して、図４（ａ）のように低屈折率層
１５と高屈折率層１６を挿入した本発明の構成では、垂
直方向と水平方向の遠視野像の半値全幅値の比は、１．
３に改善した。これらの遠視野像の値は、第２のクラッ
ド層１４のエッチングで残された部分（リッジ部）の深
さにも依存する。本実施例では、光強度分布をリッジ方
向に引っ張り、引っ張り上げられた光分布が横方向に空
気、半導体、空気というように、屈折率差が大きいリッ
ジによって真円に近い遠視野像へと整形する。
路構造から低屈折率層１５と高屈折率層１６を省いた従
来構成の光導波路においては、垂直方向と水平方向の遠
視野像の半値全幅値の比は２．５であった。この従来構
造における値に対して、図４（ａ）のように低屈折率層
１５と高屈折率層１６を挿入した本発明の構成では、垂
直方向と水平方向の遠視野像の半値全幅値の比は、１．
３に改善した。これらの遠視野像の値は、第２のクラッ
ド層１４のエッチングで残された部分（リッジ部）の深
さにも依存する。本実施例では、光強度分布をリッジ方
向に引っ張り、引っ張り上げられた光分布が横方向に空
気、半導体、空気というように、屈折率差が大きいリッ
ジによって真円に近い遠視野像へと整形する。
【００５５】シングルモードファイバとの結合効率につ
いては、球面レンズを用いても、７５％の結合効率が容
易に得られるようになった。
いては、球面レンズを用いても、７５％の結合効率が容
易に得られるようになった。
【００５６】以上述べたように、本実施形態例によれ
ば、高結合の半導体光導波路モジュールを実現ことがで
きる。
ば、高結合の半導体光導波路モジュールを実現ことがで
きる。
【００５７】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
これら実施の形態では、上部リッジ構造部分の周囲は、
空気層とした構成であった。これは、リッジ部分と周囲
との間で屈折率差を生じさせて、素子特性の向上を図る
ためである。この目的を達するために、本発明では、上
部にリッジを形成してものであり、このリッジ部分と屈
折率差を生じさせる周囲の媒質は、空気に限らず、他の
液体や固体材料であっても良い。
これら実施の形態では、上部リッジ構造部分の周囲は、
空気層とした構成であった。これは、リッジ部分と周囲
との間で屈折率差を生じさせて、素子特性の向上を図る
ためである。この目的を達するために、本発明では、上
部にリッジを形成してものであり、このリッジ部分と屈
折率差を生じさせる周囲の媒質は、空気に限らず、他の
液体や固体材料であっても良い。
【００５８】
【発明の効果】以上述べたように、深さ方向の光強度分
布を上部（リッジ方向）に引き上げるために、第１のク
ラッド層と第１のＳＣＨ層の間にその両者よりも低屈折
率層を挿入したもの、２のクラッド層と第２のＳＣＨ層
との間にその両者よりも高い屈折率層を挿入したもの、
あるいは、第１のクラッド層とコア層の間に低屈折率層
を挿入したもの、コア層と第２のクラッド層の間に高屈
折率層を挿入したものであり、引っ張られた分布がリッ
ジを構成する横方向の大きな屈折率差で整形され真円に
近い遠視野像を実現するものである。遠視野像の水平、
垂直方向の扁平比が小さいために、シングルモードファ
イバとの結合は球面レンズを用いて高効率に行うことが
できる。
布を上部（リッジ方向）に引き上げるために、第１のク
ラッド層と第１のＳＣＨ層の間にその両者よりも低屈折
率層を挿入したもの、２のクラッド層と第２のＳＣＨ層
との間にその両者よりも高い屈折率層を挿入したもの、
あるいは、第１のクラッド層とコア層の間に低屈折率層
を挿入したもの、コア層と第２のクラッド層の間に高屈
折率層を挿入したものであり、引っ張られた分布がリッ
ジを構成する横方向の大きな屈折率差で整形され真円に
近い遠視野像を実現するものである。遠視野像の水平、
垂直方向の扁平比が小さいために、シングルモードファ
イバとの結合は球面レンズを用いて高効率に行うことが
できる。
【００５９】なお、実施例では偏波無依存となる活性層
構造で示したが、偏波依存の活性層を用いても同様の効
果が得られる。
構造で示したが、偏波依存の活性層を用いても同様の効
果が得られる。
【図１】（ａ）は第１の実施の形態にかかる半導体光増
幅器の断面構成図であり、（ｂ）は同半導体光増幅器の
積層構造に対応して示した積層中のＧａの組成分布を示
すグラフである。
幅器の断面構成図であり、（ｂ）は同半導体光増幅器の
積層構造に対応して示した積層中のＧａの組成分布を示
すグラフである。
【図２】（ａ）は第２の実施の形態にかかる半導体光増
幅器の断面構成図であり、（ｂ）は同半導体光増幅器の
積層構造に対応して示した積層中のＧａの組成分布を示
すグラフである。
幅器の断面構成図であり、（ｂ）は同半導体光増幅器の
積層構造に対応して示した積層中のＧａの組成分布を示
すグラフである。
【図３】（ａ）は第３の実施の形態にかかる光導波路の
断面構成図であり、（ｂ）は同光導波路の積層構造に対
応して示した積層中のＧａの組成分布を示すグラフであ
る。
断面構成図であり、（ｂ）は同光導波路の積層構造に対
応して示した積層中のＧａの組成分布を示すグラフであ
る。
【図４】（ａ）は第４の実施の形態にかかる光導波路の
断面構成図であり、（ｂ）は同光光導波路の積層構造に
対応して示した積層中のＧａの組成分布を示すグラフで
ある。
断面構成図であり、（ｂ）は同光光導波路の積層構造に
対応して示した積層中のＧａの組成分布を示すグラフで
ある。
【図５】圧縮歪井戸層と引張り歪井戸層と格子整合障壁
層を活性層とする従来の半導体光増幅器のバンド構造図
である。
層を活性層とする従来の半導体光増幅器のバンド構造図
である。
１ ｎ+ −ＩｎＰ基板 ２ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）クラッド層（第１
のクラッド層） ３ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）ＳＣＨ層（第１の
ＳＣＨ導波路層） ４ ＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）引張り歪量子井戸層
（活性層） ５ ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）障壁層（活性層） ６ ＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）圧縮歪量子井戸層
（活性層） ７ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）ＳＣＨ（第２のＳ
ＣＨ導波路層） ８ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）クラッド層（第２
のクラッド層） ９ ｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰ（１．５Ｑ）キャップ層 １０ ｎ−ＩｎＰ低屈折率層 １１ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）高屈折率層 １２ ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）クラッド層（第１の
クラッド層） １３ ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）コア層 １４ ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）クラッド層（第２の
クラッド層） １５ ＩｎＰ低屈折率層 １６ ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）高屈折率層 １００ 活性層
のクラッド層） ３ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）ＳＣＨ層（第１の
ＳＣＨ導波路層） ４ ＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）引張り歪量子井戸層
（活性層） ５ ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）障壁層（活性層） ６ ＩｎＧａＡｓＰ（１．５５Ｑ）圧縮歪量子井戸層
（活性層） ７ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）ＳＣＨ（第２のＳ
ＣＨ導波路層） ８ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）クラッド層（第２
のクラッド層） ９ ｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰ（１．５Ｑ）キャップ層 １０ ｎ−ＩｎＰ低屈折率層 １１ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）高屈折率層 １２ ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）クラッド層（第１の
クラッド層） １３ ＩｎＧａＡｓＰ（１．３Ｑ）コア層 １４ ＩｎＧａＡｓＰ（１．１Ｑ）クラッド層（第２の
クラッド層） １５ ＩｎＰ低屈折率層 １６ ＩｎＧａＡｓＰ（１．４Ｑ）高屈折率層 １００ 活性層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 光男 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 Ｆターム(参考） 2H047 KA06 NA04 QA02 TA18 TA22 TA27 5F073 AA13 AA45 AA51 AA74 AB27 AB28 CA12 EA20
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体基板と、この半導体基板の上に形
成された第１のクラッド層と、この第１のクラッド層の
上に形成された第１のＳＣＨ層と、この第１のＳＣＨ層
の上に形成された活性層と、この活性層上に形成された
第２のＳＣＨ層と、この第２のＳＣＨ層の上に形成され
た第２のクラッド層とを有し、前記第２のクラッド層が
リッジ型に加工されるか、あるいは前記第２のクラッド
層と前記第２のＳＣＨ層とがリッジ型に加工されている
半導体光増幅器において、 前記第１のクラッド層と前記第１のＳＣＨ層との間にこ
れら両者よりも屈折率が低い低屈折率層が設けられてい
ることを特徴とする半導体光増幅器。 - 【請求項２】 半導体基板と、この半導体基板の上に形
成された第１のクラッド層と、この第１のクラッド層の
上に形成された第１のＳＣＨ層と、この第１のＳＣＨ層
の上に形成された活性層と、この活性層上に形成された
第２のＳＣＨ層と、この第２のＳＣＨ層の上に形成され
た第２のクラッド層とを有し、前記第２のクラッド層が
リッジ型に形成されるか、または前記第２のクラッド層
と前記第２のＳＣＨ層とがリッジ型に加工されている半
導体光増幅器において、 前記第２のクラッド層と前記第２のＳＣＨ層との間にこ
れら両者よりも屈折率が高い高屈折率層が設けられてい
ることを特徴とする半導体光増幅器。 - 【請求項３】 前記第２のクラッド層と前記第２のＳＣ
Ｈ層との間にこれらの両者よりも屈折率が高い高屈折率
層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の
半導体光増幅器。 - 【請求項４】 半導体基板と、この半導体基板の上に形
成された第１のクラッド層と、この第１のクラッド層の
上に形成されたコア層と、このコア層の上に形成された
第２のクラッド層とを有し、前記第２のクラッド層がリ
ッジ型に加工されている光導波路において、 前記第１のクラッド層と前記コア層との間にこれらの両
者よりも屈折率が低い低屈折率層が設けられていること
を特徴とする光導波路。 - 【請求項５】 半導体基板と、この半導体基板の上に形
成された第１のクラッド層と、この第１のクラッド層の
上に形成されたコア層と、このコア層の上に形成された
第２のクラッド層とを有し、前記第２のクラッド層がリ
ッジ型に加工された光導波路において、 前記コア層と前記第２のクラッド層との間にこれら両者
よりも屈折率が高い高屈折率層が設けられていることを
特徴とする光導波路。 - 【請求項６】 前記コア層と前記第２のクラッド層との
間にこれら両者よりも屈折率が高い高屈折率層が設けら
れていることを特徴とする請求項４に記載の光導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32417798A JP2000151027A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 半導体光増幅器および光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32417798A JP2000151027A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 半導体光増幅器および光導波路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000151027A true JP2000151027A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=18162955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32417798A Pending JP2000151027A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 半導体光増幅器および光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000151027A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1774628A2 (en) * | 2004-06-30 | 2007-04-18 | Finisar Corporation | Linear optical amplifier using coupled waveguide induced feedback |
| JP7205015B1 (ja) * | 2022-05-26 | 2023-01-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体光集積素子および製造方法 |
-
1998
- 1998-11-13 JP JP32417798A patent/JP2000151027A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1774628A2 (en) * | 2004-06-30 | 2007-04-18 | Finisar Corporation | Linear optical amplifier using coupled waveguide induced feedback |
| EP1774628A4 (en) * | 2004-06-30 | 2008-10-15 | Finisar Corp | LINEAR OPTICAL AMPLIFIER WITH COUPLING WAVE INDUCED FEEDBACK |
| JP7205015B1 (ja) * | 2022-05-26 | 2023-01-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体光集積素子および製造方法 |
| WO2023228346A1 (ja) * | 2022-05-26 | 2023-11-30 | 三菱電機株式会社 | 半導体光集積素子および製造方法 |
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