JP2000261087A - ３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイス - Google Patents
３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイスInfo
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- JP2000261087A JP2000261087A JP11064972A JP6497299A JP2000261087A JP 2000261087 A JP2000261087 A JP 2000261087A JP 11064972 A JP11064972 A JP 11064972A JP 6497299 A JP6497299 A JP 6497299A JP 2000261087 A JP2000261087 A JP 2000261087A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光結合の効率が高く、プロセスの簡易化及び
低コスト化が図れる３次元光受動導波路回路付きアクテ
ィブデバイスを提供する。 【解決手段】 光増幅部（光発振部）３６のモードフィ
ールド径を３次元受動導波路部のモードフィールド径と
３次元光受動導波路部３５−１のモードフィールド径と
が略等しくなるように構成することができるので、両者
の特性を損なうことなく、高効率に光結合させることが
できる。
低コスト化が図れる３次元光受動導波路回路付きアクテ
ィブデバイスを提供する。 【解決手段】 光増幅部（光発振部）３６のモードフィ
ールド径を３次元受動導波路部のモードフィールド径と
３次元光受動導波路部３５−１のモードフィールド径と
が略等しくなるように構成することができるので、両者
の特性を損なうことなく、高効率に光結合させることが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光アクティブ部品
と低屈折率の３次元光受動導波路をモノリシックに集積
化した、３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイ
スに関する。
と低屈折率の３次元光受動導波路をモノリシックに集積
化した、３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイ
スに関する。
【０００２】
【従来の技術】光デバイスの高機能化、高性能化、小形
化、低コスト化を共に満足させる光アクティブデバイス
の研究開発が注目されるようになってきた。
化、低コスト化を共に満足させる光アクティブデバイス
の研究開発が注目されるようになってきた。
【０００３】図９は光アクティブデバイスの従来例を示
す外観斜視図である。
す外観斜視図である。
【０００４】このデバイスは、ハーフミラーを有するス
ラブ導波路付きの半導体レーザである。すなわち、Ｇａ
Ａｓ基板４０上に形成されたリッジ型ストライプレーザ
（半導体レーザ）４１からの出射光は、スラブ状のコア
４４−１を有する凸字断面形状のコリメータ導波路４２
内に入射され、コア４４−１の水平方向に発散させられ
ながら伝搬し、途中の端面の凸形状部でコリメートされ
る。コリメートされた平行光は、ハーフミラー導波路４
３のコア４４−２内を伝搬し、ハーフミラー４７で分割
される。
ラブ導波路付きの半導体レーザである。すなわち、Ｇａ
Ａｓ基板４０上に形成されたリッジ型ストライプレーザ
（半導体レーザ）４１からの出射光は、スラブ状のコア
４４−１を有する凸字断面形状のコリメータ導波路４２
内に入射され、コア４４−１の水平方向に発散させられ
ながら伝搬し、途中の端面の凸形状部でコリメートされ
る。コリメートされた平行光は、ハーフミラー導波路４
３のコア４４−２内を伝搬し、ハーフミラー４７で分割
される。
【０００５】なお、ハーフミラー４７は光軸に対して斜
めに形成された溝である。このデバイスの構成は、半導
体レーザ４１と同一の基板４０上にスラブ状の導波路
（ポリイミド材料を用いた導波路）が形成されているの
で、小形化、低コスト化及び高機能化が期待できる（日
暮、他、ポリイミド導波路付半導体レーザ、信学技報Ｏ
ＰＥ９８−６、ｐ．８９〜ｐ．８９、´９８−８）。
めに形成された溝である。このデバイスの構成は、半導
体レーザ４１と同一の基板４０上にスラブ状の導波路
（ポリイミド材料を用いた導波路）が形成されているの
で、小形化、低コスト化及び高機能化が期待できる（日
暮、他、ポリイミド導波路付半導体レーザ、信学技報Ｏ
ＰＥ９８−６、ｐ．８９〜ｐ．８９、´９８−８）。
【０００６】次に、高性能特性を得ることを目的とした
受動光部品付きレーザの従来例について述べる。
受動光部品付きレーザの従来例について述べる。
【０００７】図１０はファイバグレーティング付きレー
ザの概略構造図である。
ザの概略構造図である。
【０００８】このレーザは、波長制御特性及び安定性の
向上をめざしたものである。すなわち、ファイバグレー
ティング５３を半導体光増幅器５０の外部に設けること
により、レーザ発信器が半導体光増幅器５０の後端面に
形成された高反射膜（反射率約８０％）５１とファイバ
グレーティング５３の等価的反射面５７とで形成され、
共振器長はＬで表される（加藤、他、ファイバグレーテ
ィング外部共振器型多波長レーザアレイ、信学技報ＯＰ
Ｅ９７−１、ｐ．１〜ｐ．６、´９７−５）。このレー
ザの構成では、ファイバグレーティング５３のコア５４
及びクラッド５５の屈折率の温度依存性が半導体の屈折
率の温度依存性よりも小さいので、発振波長の温度依存
性が小さいという特徴を有する。なお、同図１０におい
て、半導体光増幅器の前端面は低反射膜（反射率＜０．
３％）５２がコーティングされ、ファイバグレーティン
グ５３の先端は先球加工部５６を有するように加工さ
れ、半導体光増幅器５０とファイバグレーティング５３
との光結合効率を高くするように構成され、ファイバグ
レーティング５３の他端から高出力の光５８が出力され
る。
向上をめざしたものである。すなわち、ファイバグレー
ティング５３を半導体光増幅器５０の外部に設けること
により、レーザ発信器が半導体光増幅器５０の後端面に
形成された高反射膜（反射率約８０％）５１とファイバ
グレーティング５３の等価的反射面５７とで形成され、
共振器長はＬで表される（加藤、他、ファイバグレーテ
ィング外部共振器型多波長レーザアレイ、信学技報ＯＰ
Ｅ９７−１、ｐ．１〜ｐ．６、´９７−５）。このレー
ザの構成では、ファイバグレーティング５３のコア５４
及びクラッド５５の屈折率の温度依存性が半導体の屈折
率の温度依存性よりも小さいので、発振波長の温度依存
性が小さいという特徴を有する。なお、同図１０におい
て、半導体光増幅器の前端面は低反射膜（反射率＜０．
３％）５２がコーティングされ、ファイバグレーティン
グ５３の先端は先球加工部５６を有するように加工さ
れ、半導体光増幅器５０とファイバグレーティング５３
との光結合効率を高くするように構成され、ファイバグ
レーティング５３の他端から高出力の光５８が出力され
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９及
び図１０に示した従来例には以下のような課題がある。
び図１０に示した従来例には以下のような課題がある。
【００１０】(1) 図９に示した従来例は、小形化、低コ
スト化及び高機能化を期待できるが、性能面での課題が
ある。まず、導波路４２、４３はスラブ導波路であるた
め、半導体レーザ４１から出射した光は水平方向に発散
して導波路内を伝搬する。従って、半導体レーザ４１か
ら出射した光を光ファイバへ入射させようとすると、結
合レンズが必要となり、スラブ導波路を伝搬する光を光
ファイバへ結合させようとすると、効率よく結合させる
ことが困難である。また、半導体レーザ４１の出射端面
にポリイミドのコリメータ導波路４２が形成されている
ため半導体レーザ４１の出射端面の反射率が低下し、発
振効率が低下する。
スト化及び高機能化を期待できるが、性能面での課題が
ある。まず、導波路４２、４３はスラブ導波路であるた
め、半導体レーザ４１から出射した光は水平方向に発散
して導波路内を伝搬する。従って、半導体レーザ４１か
ら出射した光を光ファイバへ入射させようとすると、結
合レンズが必要となり、スラブ導波路を伝搬する光を光
ファイバへ結合させようとすると、効率よく結合させる
ことが困難である。また、半導体レーザ４１の出射端面
にポリイミドのコリメータ導波路４２が形成されている
ため半導体レーザ４１の出射端面の反射率が低下し、発
振効率が低下する。
【００１１】(2) 図１０に示した従来例は、波長制御性
及び安定性に優れたレーザを期待できる反面、個別光部
品のハイブリッド構成であるため、小形化や実装の低価
格化が困難である。また、半導体光増幅器の前端面の低
反射膜５２の残留反射の影響で後端面の高反射膜５１と
の間に生じた半導体光増幅器のファブリペローモードが
重なって生じることによるサイドモード抑圧比が低下す
る。さらに、残留反射によって電流に対して光出力が不
連続に変化するという、キンク現象が生じる。
及び安定性に優れたレーザを期待できる反面、個別光部
品のハイブリッド構成であるため、小形化や実装の低価
格化が困難である。また、半導体光増幅器の前端面の低
反射膜５２の残留反射の影響で後端面の高反射膜５１と
の間に生じた半導体光増幅器のファブリペローモードが
重なって生じることによるサイドモード抑圧比が低下す
る。さらに、残留反射によって電流に対して光出力が不
連続に変化するという、キンク現象が生じる。
【００１２】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、光結合の効率が高く、プロセスの簡易化及び低コス
ト化が図れる３次元光受動導波路回路付きアクティブデ
バイスを提供することにある。
し、光結合の効率が高く、プロセスの簡易化及び低コス
ト化が図れる３次元光受動導波路回路付きアクティブデ
バイスを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の３次元光受動導波路回路付きアクティブデバ
イスは、下面に電極を有する化合物半導体からなる基板
表面上に、スラブ状の下部クラッド層と、スラブ状ある
いは略矩形断面形状の活性層とが順次形成され、活性層
を覆うように上部クラッド層、コンタクト層及び上部電
極が順次形成された積層体の前方側及び後方側あるいは
いずれか一方の各層と基板の上側の一部とが除去され、
その除去された両端面に無反射コーティング層が形成さ
れ、上側の一部が除去された基板表面に、他のスラブ状
の低屈折率ポリマ層あるいは絶縁体層、他の略矩形断面
形状の高屈折率ポリマ層あるいは絶縁体コア層及び他の
低屈折率ポリマ層あるいは絶縁体層が順次形成された光
デバイスであって、上部電極と下面電極との間に順方向
電流を注入し、ポリマコア層の一方の端面側から入射さ
れた光を活性層内に導いて増幅させ、他のポリマコア層
内を伝搬させ、他方の端面側から出射させるようにした
ものである。
に本発明の３次元光受動導波路回路付きアクティブデバ
イスは、下面に電極を有する化合物半導体からなる基板
表面上に、スラブ状の下部クラッド層と、スラブ状ある
いは略矩形断面形状の活性層とが順次形成され、活性層
を覆うように上部クラッド層、コンタクト層及び上部電
極が順次形成された積層体の前方側及び後方側あるいは
いずれか一方の各層と基板の上側の一部とが除去され、
その除去された両端面に無反射コーティング層が形成さ
れ、上側の一部が除去された基板表面に、他のスラブ状
の低屈折率ポリマ層あるいは絶縁体層、他の略矩形断面
形状の高屈折率ポリマ層あるいは絶縁体コア層及び他の
低屈折率ポリマ層あるいは絶縁体層が順次形成された光
デバイスであって、上部電極と下面電極との間に順方向
電流を注入し、ポリマコア層の一方の端面側から入射さ
れた光を活性層内に導いて増幅させ、他のポリマコア層
内を伝搬させ、他方の端面側から出射させるようにした
ものである。
【００１４】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、低屈折率ポリマ層の
全体の厚さは少なくとも８μｍであるのが好ましい。
路回路付きアクティブデバイスは、低屈折率ポリマ層の
全体の厚さは少なくとも８μｍであるのが好ましい。
【００１５】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、ポリマコア層と、活
性層と、他のポリマコア層とは光軸が略一致しているの
が好ましい。
路回路付きアクティブデバイスは、ポリマコア層と、活
性層と、他のポリマコア層とは光軸が略一致しているの
が好ましい。
【００１６】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、ポリマコア層端面及
び他のポリマコア層の端面に光ファイバがそれぞれ光結
合されているのが好ましい。
路回路付きアクティブデバイスは、ポリマコア層端面及
び他のポリマコア層の端面に光ファイバがそれぞれ光結
合されているのが好ましい。
【００１７】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、除去された両端面の
うち一方の端面には無反射コーティング層の代わりに高
反射率層が形成され、上部電極と下面電極との間にしき
い値電流よりも大きい電流を注入してレーザ発振を生じ
させ、レーザ光を一方の無反射コーティング層とポリマ
コア層とを通して他方の端面側から出射させるようにし
てもよい。
路回路付きアクティブデバイスは、除去された両端面の
うち一方の端面には無反射コーティング層の代わりに高
反射率層が形成され、上部電極と下面電極との間にしき
い値電流よりも大きい電流を注入してレーザ発振を生じ
させ、レーザ光を一方の無反射コーティング層とポリマ
コア層とを通して他方の端面側から出射させるようにし
てもよい。
【００１８】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、高反射率層が形成さ
れた側には低屈折率ポリマ層及びポリマコア層が設けら
れていなくてもよい。
路回路付きアクティブデバイスは、高反射率層が形成さ
れた側には低屈折率ポリマ層及びポリマコア層が設けら
れていなくてもよい。
【００１９】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、一方の側のポリマコ
ア層の端面にファイバグレーティングが光結合されてい
てもよい。
路回路付きアクティブデバイスは、一方の側のポリマコ
ア層の端面にファイバグレーティングが光結合されてい
てもよい。
【００２０】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、ファイバグレーティ
ングの他端側から出射されるレーザ光の波長は、高反射
率層とファイバグレーティングとの等価的反射面で決定
される共振器長によって発振する波長であるのが好まし
い。
路回路付きアクティブデバイスは、ファイバグレーティ
ングの他端側から出射されるレーザ光の波長は、高反射
率層とファイバグレーティングとの等価的反射面で決定
される共振器長によって発振する波長であるのが好まし
い。
【００２１】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、光ファイバとポリマ
コア層との間には屈折率整合剤が介在しているのが好ま
しい。
路回路付きアクティブデバイスは、光ファイバとポリマ
コア層との間には屈折率整合剤が介在しているのが好ま
しい。
【００２２】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、除去された両端面は
１０°以内の角度で斜めに形成されているのが好まし
い。
路回路付きアクティブデバイスは、除去された両端面は
１０°以内の角度で斜めに形成されているのが好まし
い。
【００２３】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、光の入出射端面であ
るポリマコア層の端面は１０°以内の角度で斜めに形成
されているのが好ましい。
路回路付きアクティブデバイスは、光の入出射端面であ
るポリマコア層の端面は１０°以内の角度で斜めに形成
されているのが好ましい。
【００２４】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、光の入出射側の３次
元光受動導波路とその間の積層体で構成されたアクティ
ブデバイスのモードフィールド径が略等しいのが好まし
い。
路回路付きアクティブデバイスは、光の入出射側の３次
元光受動導波路とその間の積層体で構成されたアクティ
ブデバイスのモードフィールド径が略等しいのが好まし
い。
【００２５】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、３次元光受動導波路
回路付きアクティブデバイスを並列に並べてアレイ状に
構成してもよい。
路回路付きアクティブデバイスは、３次元光受動導波路
回路付きアクティブデバイスを並列に並べてアレイ状に
構成してもよい。
【００２６】上記構成に加え本発明の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイスは、３次元光受動導波路
回路付きアクティブデバイスを並列に並べてアレイ状に
構成し、各出力端から出力される光の波長を異ならせる
ようにしてもよい。
路回路付きアクティブデバイスは、３次元光受動導波路
回路付きアクティブデバイスを並列に並べてアレイ状に
構成し、各出力端から出力される光の波長を異ならせる
ようにしてもよい。
【００２７】本発明によれば、光増幅部（光発振部）の
モードフィールド径を３次元受動導波路部のモードフィ
ールド径と３次元光受動導波路部のモードフィールド径
とが略等しくなるように構成することができるので、両
者の特性を損なうことなく、高効率に光結合させること
ができる。
モードフィールド径を３次元受動導波路部のモードフィ
ールド径と３次元光受動導波路部のモードフィールド径
とが略等しくなるように構成することができるので、両
者の特性を損なうことなく、高効率に光結合させること
ができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００２９】図１（ａ）は本発明の３次元受動導波路付
きアクティブデバイスの正面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＢ
−Ｂ線断面図である。
きアクティブデバイスの正面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＢ
−Ｂ線断面図である。
【００３０】このアクティブデバイスは、入射光端面１
２−１側のポリイミドコア層１０−１に入射した入射光
を増幅して出射光端面１２−２側から矢印１８方向に増
幅光として取り出すようにしたものであり、３次元光受
動導波路部３５−１、光増幅部３６及び３次元光受動導
波路部３５−２がＩｎＰ（ｎ+ ）基板１上に一体的に構
成されたものである。
２−１側のポリイミドコア層１０−１に入射した入射光
を増幅して出射光端面１２−２側から矢印１８方向に増
幅光として取り出すようにしたものであり、３次元光受
動導波路部３５−１、光増幅部３６及び３次元光受動導
波路部３５−２がＩｎＰ（ｎ+ ）基板１上に一体的に構
成されたものである。
【００３１】このアクティブデバイスの特徴は次の点に
ある。
ある。
【００３２】(1) 光増幅部３６の両サイドに設けた３次
元光受動導波路部３５−１、３５−２のポリイミドコア
層１０−１、１０−２が略矩形断面形状の３次元構造で
あり、かつそのモードフィールド径が光増幅部３６のモ
ードフィールド径と略等しくなるように構成されている
ので、光増幅部３６との光結合が良好である。
元光受動導波路部３５−１、３５−２のポリイミドコア
層１０−１、１０−２が略矩形断面形状の３次元構造で
あり、かつそのモードフィールド径が光増幅部３６のモ
ードフィールド径と略等しくなるように構成されている
ので、光増幅部３６との光結合が良好である。
【００３３】(2) ３次元光受動導波路部３５−１の光軸
と光増幅部３６の光軸と３次元光受動導波路部３５−２
の光軸とが略一致するように構成されているので、それ
ぞれの界面での光結合効率が高い。
と光増幅部３６の光軸と３次元光受動導波路部３５−２
の光軸とが略一致するように構成されているので、それ
ぞれの界面での光結合効率が高い。
【００３４】(3) 光増幅部３６の埋め込み用のポリイミ
ドクラッド層１１−１が３次元光受動導波路部３５−
１、３５−２のポリイミドクラッド層１１−１、１１−
２を共用しているので、小形化されている。
ドクラッド層１１−１が３次元光受動導波路部３５−
１、３５−２のポリイミドクラッド層１１−１、１１−
２を共用しているので、小形化されている。
【００３５】(4) 光増幅部３６の入出射側端面には無反
射コーティング層１５−１、１５−２を形成して十分な
増幅度が得られるように構成されている。
射コーティング層１５−１、１５−２を形成して十分な
増幅度が得られるように構成されている。
【００３６】(5) 入出射側の３次元光受動導波路部３５
−１、３５−２のポリイミドクラッド層１１−１、１１
−２の厚さは少なくとも全体で８μｍより厚くなるよう
に形成され、この３次元光受動導波路部３５−１、３５
−２での伝搬損失を小さくするように、ＩｎＰ（ｎ+ ）
基板１の表面の一部がエッチングにより除去され、その
エッチング面１６−１、１６−２上に導波路が形成され
ている。
−１、３５−２のポリイミドクラッド層１１−１、１１
−２の厚さは少なくとも全体で８μｍより厚くなるよう
に形成され、この３次元光受動導波路部３５−１、３５
−２での伝搬損失を小さくするように、ＩｎＰ（ｎ+ ）
基板１の表面の一部がエッチングにより除去され、その
エッチング面１６−１、１６−２上に導波路が形成され
ている。
【００３７】以下、図１（ａ）〜（ｃ）を参照して３次
元受動導波路付きアクティブデバイスについて詳細す
る。
元受動導波路付きアクティブデバイスについて詳細す
る。
【００３８】本アクティブデバイス中央部に形成された
光増幅部３６について説明する。
光増幅部３６について説明する。
【００３９】光増幅部３６は、ＩｎＰ（ｎ+ ）基板１上
に、スラブ状のＩｎＰ（ｎ）下部クラッド層２、活性層
（ＩｎＧａＡｓＰ）３及びＩｎＰ（ｐ）上部第１クラッ
ド層４が順次形成され、ＩｎＰ（ｐ）上部第１クラッド
層４の上に略矩形断面形状のＩｎＰ（ｐ）上部第２クラ
ッド層５とＩｎＧａＡｓＰコンタクト層６とが形成さ
れ、ＩｎＰ（ｐ）上部第１クラッド層４の露出面と、Ｉ
ｎＰ（ｐ）上部第２クラッド層５及びＩｎＧａＡｓＰコ
ンタクト層６の側面がＳｉＯ2 層１３で覆われ、ＳｉＯ
2 層１３の上にポリイミドクラッド層１１−１（１１−
２）が形成された積層体構造からなる。
に、スラブ状のＩｎＰ（ｎ）下部クラッド層２、活性層
（ＩｎＧａＡｓＰ）３及びＩｎＰ（ｐ）上部第１クラッ
ド層４が順次形成され、ＩｎＰ（ｐ）上部第１クラッド
層４の上に略矩形断面形状のＩｎＰ（ｐ）上部第２クラ
ッド層５とＩｎＧａＡｓＰコンタクト層６とが形成さ
れ、ＩｎＰ（ｐ）上部第１クラッド層４の露出面と、Ｉ
ｎＰ（ｐ）上部第２クラッド層５及びＩｎＧａＡｓＰコ
ンタクト層６の側面がＳｉＯ2 層１３で覆われ、ＳｉＯ
2 層１３の上にポリイミドクラッド層１１−１（１１−
２）が形成された積層体構造からなる。
【００４０】この積層体の前端面及び後端面には無反射
コーティング層１５−１、１５−２がそれぞれ形成され
ている。基板１の裏面には下面電極９が形成され、Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層６の上には上部電極７が形成さ
れ、上部電極７に接続された端子８から順方向電流が注
入され、ＩｎＰ（ｐ）上部第２クラッド層５の真下の活
性層３内を伝搬する光を増幅する。
コーティング層１５−１、１５−２がそれぞれ形成され
ている。基板１の裏面には下面電極９が形成され、Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層６の上には上部電極７が形成さ
れ、上部電極７に接続された端子８から順方向電流が注
入され、ＩｎＰ（ｐ）上部第２クラッド層５の真下の活
性層３内を伝搬する光を増幅する。
【００４１】次に本アクティブデバイスの両サイドに形
成された３次元光受動導波路部３５−１（３５−２）に
ついて説明する。
成された３次元光受動導波路部３５−１（３５−２）に
ついて説明する。
【００４２】３次元光受動導波路部３５−１（３５−
２）は、ＩｎＰ（ｎ+ ）基板１の両サイドの一部が除去
された両端面に無反射コーティング層１５−１（１５−
２）が形成され、上側の一部が除去されたＩｎＰ
（ｎ+ ）基板１表面に、他のスラブ状の低屈折率ポリマ
層としてのポリイミドクラッド層１１−１（１１−
２）、他の略矩形断面形状の高屈折率ポリマ層としての
ポリイミドコア層１０−１（１０−２）及び他の低屈折
率ポリマ層としてのポリイミドクラッド層１１−１（１
１−２）が順次形成された積層体構造からなる。
２）は、ＩｎＰ（ｎ+ ）基板１の両サイドの一部が除去
された両端面に無反射コーティング層１５−１（１５−
２）が形成され、上側の一部が除去されたＩｎＰ
（ｎ+ ）基板１表面に、他のスラブ状の低屈折率ポリマ
層としてのポリイミドクラッド層１１−１（１１−
２）、他の略矩形断面形状の高屈折率ポリマ層としての
ポリイミドコア層１０−１（１０−２）及び他の低屈折
率ポリマ層としてのポリイミドクラッド層１１−１（１
１−２）が順次形成された積層体構造からなる。
【００４３】スラブ状のポリイミドクラッド層１１−１
（１１−２）は、光増幅部３６のポリイミドクラッド層
１１−１の形成時に同時に形成される。しかし、スラブ
状のポリイミドクラッド層１１−１（１１−２）の厚さ
は下部のものでも少なくとも３μｍより厚いことが光伝
搬損失を低くする上で必要であり、全体のポリマクラッ
ド層の厚さとしては少なくとも８μｍあることが好まし
い。
（１１−２）は、光増幅部３６のポリイミドクラッド層
１１−１の形成時に同時に形成される。しかし、スラブ
状のポリイミドクラッド層１１−１（１１−２）の厚さ
は下部のものでも少なくとも３μｍより厚いことが光伝
搬損失を低くする上で必要であり、全体のポリマクラッ
ド層の厚さとしては少なくとも８μｍあることが好まし
い。
【００４４】そこで、予め、ＩｎＰ（ｎ+ ）基板１のポ
リイミドクラッド層１１−１（１１−２）が形成される
部分をエッチングにより部分的に除去し、エッチング面
１６−１（１６−２）を形成しておく。エッチング面１
６−１（１６−２）上に所望の厚さのポリイミドクラッ
ド層１１−１（１１−２）を光増幅部３６のポリイミド
クラッド層１１−１と同時に成膜して形成する。
リイミドクラッド層１１−１（１１−２）が形成される
部分をエッチングにより部分的に除去し、エッチング面
１６−１（１６−２）を形成しておく。エッチング面１
６−１（１６−２）上に所望の厚さのポリイミドクラッ
ド層１１−１（１１−２）を光増幅部３６のポリイミド
クラッド層１１−１と同時に成膜して形成する。
【００４５】次にポリイミドクラッド層１１−１（１１
−２）の屈折率値よりも高いポリイミドコア層１０−１
（１０−２）を成膜する。このとき、ポリイミドコア層
１０−１（１０−２）の膜厚、屈折率は光増幅部３６の
活性層３の厚さ、幅、屈折率、クラッド層２、４、５の
屈折率から求められるモードフィールド径に略等しくな
るように選定するのが好ましい。
−２）の屈折率値よりも高いポリイミドコア層１０−１
（１０−２）を成膜する。このとき、ポリイミドコア層
１０−１（１０−２）の膜厚、屈折率は光増幅部３６の
活性層３の厚さ、幅、屈折率、クラッド層２、４、５の
屈折率から求められるモードフィールド径に略等しくな
るように選定するのが好ましい。
【００４６】次にポリイミドコア層１０−１（１０−
２）を略矩形断面形状になるようにエッチング加工（Ｏ
2 ガスを用いたリアクティブイオンエッチング加工）す
る。このとき、ポリイミドコア層１０−１（１０−２）
の幅はモードフィールド径を考慮にいれて選定するのが
好ましい。略矩形断面形状のポリイミドコア層１０−１
（１０−２）を覆うようにポリイミドクラッド層１１−
１（１１−２）を形成することにより３次元光受動導波
路部３５−１（３５−２）が得られる。
２）を略矩形断面形状になるようにエッチング加工（Ｏ
2 ガスを用いたリアクティブイオンエッチング加工）す
る。このとき、ポリイミドコア層１０−１（１０−２）
の幅はモードフィールド径を考慮にいれて選定するのが
好ましい。略矩形断面形状のポリイミドコア層１０−１
（１０−２）を覆うようにポリイミドクラッド層１１−
１（１１−２）を形成することにより３次元光受動導波
路部３５−１（３５−２）が得られる。
【００４７】図１（ａ）〜（ｃ）に示した構成を用いる
と、入出射光端面１２−１、１２−２に光ファイバ（石
英系光ファイバ）を高効率で光結合させることが容易と
なる。また、光ファイバと３次元光受動導波路部３５−
１（３５−２）との間、３次元光受動導波路部３５−１
（３５−２）と光増幅部３６との間の不要な反射を低減
することができるので、安定で高利得な光増幅を行うこ
とができる。なお、エッチング面１６−１、１６−２の
高さは、ポリイミドクラッド層１１−１（１１−２）の
厚さ、活性層３の高さ等を考慮して選定するのが好まし
い。また、無反射コーティング層１５−１、１５−２を
形成する端面、入出射光端面１２−１、１２−２は１０
°以内の角度で斜めに形成しておくのが好ましい。この
ような構成により、不要な反射を光ファイバ内や光増幅
部３６内へ伝搬することを抑えることができる。
と、入出射光端面１２−１、１２−２に光ファイバ（石
英系光ファイバ）を高効率で光結合させることが容易と
なる。また、光ファイバと３次元光受動導波路部３５−
１（３５−２）との間、３次元光受動導波路部３５−１
（３５−２）と光増幅部３６との間の不要な反射を低減
することができるので、安定で高利得な光増幅を行うこ
とができる。なお、エッチング面１６−１、１６−２の
高さは、ポリイミドクラッド層１１−１（１１−２）の
厚さ、活性層３の高さ等を考慮して選定するのが好まし
い。また、無反射コーティング層１５−１、１５−２を
形成する端面、入出射光端面１２−１、１２−２は１０
°以内の角度で斜めに形成しておくのが好ましい。この
ような構成により、不要な反射を光ファイバ内や光増幅
部３６内へ伝搬することを抑えることができる。
【００４８】図２は図１（ａ）〜（ｃ）に示した３次元
受動導波路付きアクティブデバイスに用いられるポリイ
ミドの屈折率特性を示した図であり、横軸が含有量を示
し、縦軸が屈折率を示している。
受動導波路付きアクティブデバイスに用いられるポリイ
ミドの屈折率特性を示した図であり、横軸が含有量を示
し、縦軸が屈折率を示している。
【００４９】同図より、クラッド層及びコア層の組成、
屈折率を最適な条件になるように設定することができ
る。
屈折率を最適な条件になるように設定することができ
る。
【００５０】図３（ａ）は本発明の３次元受動導波路付
きアクティブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、
図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図３（ｃ）
は図３（ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。
きアクティブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、
図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図３（ｃ）
は図３（ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【００５１】図１に示した実施の形態との相違点は、無
反射コーティング層１５−１、１５−２を積層体の両端
面以外に、基板１のエッチング面１６−１、１６−２の
表面、露出したＩｎＰ（ｐ）上部第１クラッド層４の上
面、ＩｎＰ（ｐ）上部第２クラッド層５及びＩｎＧａＡ
ｓＰコンタクト層６の側面に同時に形成した点である。
反射コーティング層１５−１、１５−２を積層体の両端
面以外に、基板１のエッチング面１６−１、１６−２の
表面、露出したＩｎＰ（ｐ）上部第１クラッド層４の上
面、ＩｎＰ（ｐ）上部第２クラッド層５及びＩｎＧａＡ
ｓＰコンタクト層６の側面に同時に形成した点である。
【００５２】このようなアクティブデバイスにおいても
図１に示したアクティブデバイスと同様の効果が得られ
る。
図１に示したアクティブデバイスと同様の効果が得られ
る。
【００５３】なお、無反射コーティング層１５−１、１
５−２はＳｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯＮ等からなる材質を用いる
のが好ましい。
５−２はＳｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯＮ等からなる材質を用いる
のが好ましい。
【００５４】図４は本発明の３次元受動導波路付きアク
ティブデバイスの両端に光ファイバ２０−１、２０−２
を光結合させたモジュールの一実施の形態を示す外観図
である。
ティブデバイスの両端に光ファイバ２０−１、２０−２
を光結合させたモジュールの一実施の形態を示す外観図
である。
【００５５】図５（ａ）は本発明の３次元受動導波路付
きアクティブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、
図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、図５（ｃ）
は図５（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図である。
きアクティブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、
図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、図５（ｃ）
は図５（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【００５６】図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態と
の相違点は、光発振部３７と３次元光受動導波路部３５
とで構成されている点である。すなわち、このアクティ
ブデバイスは、光発振部３７で発振した光を３次元光受
動導波路部３５のポリイミドコア層１０−１内を伝搬さ
せ、矢印１８方向に入射光端面１２−１より光を出射さ
せるようにしたものである。光発振部３７は、後端面２
３には活性層３内を伝搬する光の光強度分布を覆うよう
に高反射膜（反射率７５〜９０％）２４が形成され、前
端面２１には低反射膜（反射率≦０．５％）２２が形成
され、端子８からしきい値電流よりも大きい電流が注入
されることにより、レーザ発振を生じさせる構造になっ
ている。
の相違点は、光発振部３７と３次元光受動導波路部３５
とで構成されている点である。すなわち、このアクティ
ブデバイスは、光発振部３７で発振した光を３次元光受
動導波路部３５のポリイミドコア層１０−１内を伝搬さ
せ、矢印１８方向に入射光端面１２−１より光を出射さ
せるようにしたものである。光発振部３７は、後端面２
３には活性層３内を伝搬する光の光強度分布を覆うよう
に高反射膜（反射率７５〜９０％）２４が形成され、前
端面２１には低反射膜（反射率≦０．５％）２２が形成
され、端子８からしきい値電流よりも大きい電流が注入
されることにより、レーザ発振を生じさせる構造になっ
ている。
【００５７】このようなアクティブデバイスにおいても
図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態と同様の効果が
得られる。
図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態と同様の効果が
得られる。
【００５８】図６（ａ）は本発明の３次元受動導波路付
きアクティブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、
図６（ｂ）は図６（ａ）のＧ−Ｇ線断面図、図６（ｃ）
は図６（ｂ）のＨ−Ｈ線断面図である。
きアクティブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、
図６（ｂ）は図６（ａ）のＧ−Ｇ線断面図、図６（ｃ）
は図６（ｂ）のＨ−Ｈ線断面図である。
【００５９】図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態と
の相違点は、図１（ａ）〜（ｃ）及び図３（ａ）〜
（ｃ）に示した構成の後方側の３次元光受動導波路部３
５−２を除去し、その除去した後端面２３に高反射膜２
４を形成した点である。
の相違点は、図１（ａ）〜（ｃ）及び図３（ａ）〜
（ｃ）に示した構成の後方側の３次元光受動導波路部３
５−２を除去し、その除去した後端面２３に高反射膜２
４を形成した点である。
【００６０】このようなアクティブデバイスにおいても
図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態と同様の効果が
得られる。
図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態と同様の効果が
得られる。
【００６１】なお、図５（ａ）〜（ｃ）及び図６（ａ）
〜（ｃ）において、光発振部３７の埋め込み用のポリイ
ミドクラッド層１１−１と３次元光受動導波路部３５の
ポリイミドクラッド層１１−１とは同じ材料が用いられ
る。
〜（ｃ）において、光発振部３７の埋め込み用のポリイ
ミドクラッド層１１−１と３次元光受動導波路部３５の
ポリイミドクラッド層１１−１とは同じ材料が用いられ
る。
【００６２】図７は図５（ａ）〜（ｃ）あるいは図６
（ａ）〜（ｃ）に示した３次元受動導波路付きアクティ
ブデバイスを用いた外部グレーティングレーザの外観図
である。
（ａ）〜（ｃ）に示した３次元受動導波路付きアクティ
ブデバイスを用いた外部グレーティングレーザの外観図
である。
【００６３】このデバイスは、３次元光受動導波路付き
光発振器２５の出力端にファイバグレーティング２６を
光結合させ、３次元光受動導波路付き光発振器２５の高
反射膜２４とファイバグレーティング２６の等価的反射
面２９の間の共振器Ｌで決まる発振波長の光をファイバ
グレーティング２６の他端より矢印３１方向に出力させ
るものである。ファイバグレーティング２６は、コア２
７とクラッド２８とで構成され、コア２７内にグレーテ
ィング３９が形成されている。ファイバグレーティング
２６と３次元光受動導波路付き光発振器２５との間は光
結合を効率良く実現させるように、屈折率整合用接着剤
３０で接合されている。
光発振器２５の出力端にファイバグレーティング２６を
光結合させ、３次元光受動導波路付き光発振器２５の高
反射膜２４とファイバグレーティング２６の等価的反射
面２９の間の共振器Ｌで決まる発振波長の光をファイバ
グレーティング２６の他端より矢印３１方向に出力させ
るものである。ファイバグレーティング２６は、コア２
７とクラッド２８とで構成され、コア２７内にグレーテ
ィング３９が形成されている。ファイバグレーティング
２６と３次元光受動導波路付き光発振器２５との間は光
結合を効率良く実現させるように、屈折率整合用接着剤
３０で接合されている。
【００６４】図８（ａ）は本発明の３次元受動導波路付
きアクティブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、
図８（ｂ）は図８（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、図８（ｃ）
は図８（ｂ）のＪ−Ｊ線断面図である。
きアクティブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、
図８（ｂ）は図８（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、図８（ｃ）
は図８（ｂ）のＪ−Ｊ線断面図である。
【００６５】図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態と
の相違点は、光増幅部３６の活性層３２を略矩形断面形
状とし、その活性層３２の周囲をクラッド層３３で覆っ
た、いわゆる埋め込み型構造の光増幅部とした点であ
る。
の相違点は、光増幅部３６の活性層３２を略矩形断面形
状とし、その活性層３２の周囲をクラッド層３３で覆っ
た、いわゆる埋め込み型構造の光増幅部とした点であ
る。
【００６６】このようなアクティブデバイスにおいても
図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態と同様の効果が
得られる。
図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態と同様の効果が
得られる。
【００６７】このアクティブデバイスの光増幅部３６の
モードフィールド径も３次元光受動導波路部３５−１、
３５−２のモードフィールド径と略等しくなるようにす
るのが好ましい。この埋め込み構造は、図５及び図６に
示した実施の形態に適用してもよい。
モードフィールド径も３次元光受動導波路部３５−１、
３５−２のモードフィールド径と略等しくなるようにす
るのが好ましい。この埋め込み構造は、図５及び図６に
示した実施の形態に適用してもよい。
【００６８】本発明は上記実施の形態に限定されない。
ポリイミドクラッド層１１−１、１１−２、ポリイミド
コア層１０−１、１０−２の代わりに、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓ
ｉＯＮやＧｅ、Ｔｉ等の屈折率制御用ドーパントを含ん
だＳｉＯ2 あるいはＳｉＯＮ等の絶縁体を用いてもよ
く、他のポリマ材料を用いてもよい。光増幅部３６、光
発振部３７の両端部はドライエッチング（ＣＨ4 とＨ2
との混合ガスを用いたリアクティブイオンエッチング）
あるいはウェットエッチング（ＩｎＰの場合にはＨ3 Ｐ
Ｏ4 とＨ2 ＳＯ4 とＨＣｌとを１０：１：１の比率で混
合した液体、ＩｎＧａＡｓＰの場合にはＨ2 ＳＯ4 とＨ
2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとを４：１：１の比率で混合した液体、
ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層の場合にはＨ2 ＯとＨ2 Ｏ
2 とＨＢｒとを２００：４：２５の比率で混合した液
体）で形成する。ポリイミド層はスピンコーティングに
より形成する。活性層３、３２はバルク構造以外に、多
重量子井戸構造を用いることができる。例えば、活性層
３、３２を量子井戸構造で７周期構造とし、光の波長帯
を１．５５μｍ帯とすると、７周期構造は井戸層（膜厚
約７ｎｍ、ＩｎＧａＡｓ層）と、バリア層（膜厚約８ｎ
ｍ、ＩｎＧａＡｓＰ層）との７周期構造となる。
ポリイミドクラッド層１１−１、１１−２、ポリイミド
コア層１０−１、１０−２の代わりに、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓ
ｉＯＮやＧｅ、Ｔｉ等の屈折率制御用ドーパントを含ん
だＳｉＯ2 あるいはＳｉＯＮ等の絶縁体を用いてもよ
く、他のポリマ材料を用いてもよい。光増幅部３６、光
発振部３７の両端部はドライエッチング（ＣＨ4 とＨ2
との混合ガスを用いたリアクティブイオンエッチング）
あるいはウェットエッチング（ＩｎＰの場合にはＨ3 Ｐ
Ｏ4 とＨ2 ＳＯ4 とＨＣｌとを１０：１：１の比率で混
合した液体、ＩｎＧａＡｓＰの場合にはＨ2 ＳＯ4 とＨ
2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとを４：１：１の比率で混合した液体、
ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層の場合にはＨ2 ＯとＨ2 Ｏ
2 とＨＢｒとを２００：４：２５の比率で混合した液
体）で形成する。ポリイミド層はスピンコーティングに
より形成する。活性層３、３２はバルク構造以外に、多
重量子井戸構造を用いることができる。例えば、活性層
３、３２を量子井戸構造で７周期構造とし、光の波長帯
を１．５５μｍ帯とすると、７周期構造は井戸層（膜厚
約７ｎｍ、ＩｎＧａＡｓ層）と、バリア層（膜厚約８ｎ
ｍ、ＩｎＧａＡｓＰ層）との７周期構造となる。
【００６９】図１（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）〜
（ｃ）、図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）及び
図８（ａ）〜（ｃ）を同一ＩｎＰ（ｎ+ ）基板１上に複
数個アレイ状に構成すれば、集積化光増幅器アレイや光
発信器アレイを実現することができる。また、図４及び
図７に示したデバイスをアレイ状に構成してもよい。さ
らに図７に示したデバイスの場合にはアレイ状に構成し
たそれぞれのファイバグレーティング２６の等価的反射
面２９をそれぞれ異ならせておけば、各ファイバグレー
ティング２６の他端から矢印３１方向に出力される光出
力の波長を異ならせることができ、多波長レーザアレイ
を実現することができる。この場合に図５（ａ）〜
（ｃ）及び図６（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態にお
ける光発振部３７の構造は同一でもよい。また、図１
（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）〜（ｃ）及び図８（ａ）〜
（ｃ）に示した実施の形態における光増幅部３６の構造
も同一であってよい。さらに、３次元光受動導波路部３
５−１、３５−２の構造も同一でよいため、容易に量産
することができる。
（ｃ）、図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）及び
図８（ａ）〜（ｃ）を同一ＩｎＰ（ｎ+ ）基板１上に複
数個アレイ状に構成すれば、集積化光増幅器アレイや光
発信器アレイを実現することができる。また、図４及び
図７に示したデバイスをアレイ状に構成してもよい。さ
らに図７に示したデバイスの場合にはアレイ状に構成し
たそれぞれのファイバグレーティング２６の等価的反射
面２９をそれぞれ異ならせておけば、各ファイバグレー
ティング２６の他端から矢印３１方向に出力される光出
力の波長を異ならせることができ、多波長レーザアレイ
を実現することができる。この場合に図５（ａ）〜
（ｃ）及び図６（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態にお
ける光発振部３７の構造は同一でもよい。また、図１
（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）〜（ｃ）及び図８（ａ）〜
（ｃ）に示した実施の形態における光増幅部３６の構造
も同一であってよい。さらに、３次元光受動導波路部３
５−１、３５−２の構造も同一でよいため、容易に量産
することができる。
【００７０】以上において本発明によれば、 (1) 光増幅部（光発振部）のモードフィールド径を３次
元受動導波路部のモードフィールド径と３次元光受動導
波路部のモードフィールド径とが略等しくなるように構
成することができるので、両者の特性を損なうことな
く、高効率に光結合させることができる。
元受動導波路部のモードフィールド径と３次元光受動導
波路部のモードフィールド径とが略等しくなるように構
成することができるので、両者の特性を損なうことな
く、高効率に光結合させることができる。
【００７１】(2) 光増幅部（光発振部）と３次元光受動
導波路部の光軸とを略一致させるように、ＩｎＰ基板表
面を部分的に除去して調整することができるので、より
高効率な光結合を実現することができる。
導波路部の光軸とを略一致させるように、ＩｎＰ基板表
面を部分的に除去して調整することができるので、より
高効率な光結合を実現することができる。
【００７２】(3) 光増幅部（光発振部）の両端面には、
性能を最大限に発揮できるように無反射コーティング
層、あるいは高反射膜等が形成されているので、３次元
光受動導波路部を一体的に形成しても特性を損なうこと
がない。
性能を最大限に発揮できるように無反射コーティング
層、あるいは高反射膜等が形成されているので、３次元
光受動導波路部を一体的に形成しても特性を損なうこと
がない。
【００７３】(4) 光増幅部（光発振部）の埋め込み用の
ポリイミド層を３次元光受動導波路部のポリイミドクラ
ッド層と共用するように形成しているので、プロセスの
簡易化、低コスト化を図ることができる。
ポリイミド層を３次元光受動導波路部のポリイミドクラ
ッド層と共用するように形成しているので、プロセスの
簡易化、低コスト化を図ることができる。
【００７４】(5) ３次元光受動導波路部のクラッド層の
全体の厚さは少なくとも８μｍとなるような構造にする
ことにより、この導波路部でのクラッド層への光のしみ
だしによる光伝搬損失を低く抑えることができる。
全体の厚さは少なくとも８μｍとなるような構造にする
ことにより、この導波路部でのクラッド層への光のしみ
だしによる光伝搬損失を低く抑えることができる。
【００７５】(6) 光増幅部（光発振部）内や３次元光受
動導波路部内あるいは接合界面等からの不要な反射が生
じにくい構造であるので、光増幅特性や光発振特性を安
定に保ことができる。
動導波路部内あるいは接合界面等からの不要な反射が生
じにくい構造であるので、光増幅特性や光発振特性を安
定に保ことができる。
【００７６】(7) 小形化が容易である。
【００７７】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００７８】光結合の効率が高く、プロセスの簡易化及
び低コスト化が図れる３次元光受動導波路回路付きアク
ティブデバイスの提供を実現することができる。
び低コスト化が図れる３次元光受動導波路回路付きアク
ティブデバイスの提供を実現することができる。
【図１】（ａ）は本発明の３次元受動導波路付きアクテ
ィブデバイスの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面
図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
ィブデバイスの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面
図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】図１（ａ）〜（ｃ）に示した３次元受動導波路
付きアクティブデバイスに用いられるポリイミドの屈折
率特性を示した図である。
付きアクティブデバイスに用いられるポリイミドの屈折
率特性を示した図である。
【図３】（ａ）は本発明の３次元受動導波路付きアクテ
ィブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、（ｂ）は
（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線断
面図である。
ィブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、（ｂ）は
（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線断
面図である。
【図４】本発明の３次元受動導波路付きアクティブデバ
イスの両端に光ファイバを光結合させたモジュールの一
実施の形態を示す外観図である。
イスの両端に光ファイバを光結合させたモジュールの一
実施の形態を示す外観図である。
【図５】（ａ）は本発明の３次元受動導波路付きアクテ
ィブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、（ｂ）は
（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＦ−Ｆ線断
面図である。
ィブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、（ｂ）は
（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＦ−Ｆ線断
面図である。
【図６】（ａ）は本発明の３次元受動導波路付きアクテ
ィブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、（ｂ）は
（ａ）のＧ−Ｇ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＨ−Ｈ線断
面図である。
ィブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、（ｂ）は
（ａ）のＧ−Ｇ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＨ−Ｈ線断
面図である。
【図７】図５（ａ）〜（ｃ）あるいは図６（ａ）〜
（ｃ）に示した３次元受動導波路付きアクティブデバイ
スを用いた外部グレーティングレーザの外観図である。
（ｃ）に示した３次元受動導波路付きアクティブデバイ
スを用いた外部グレーティングレーザの外観図である。
【図８】（ａ）は本発明の３次元受動導波路付きアクテ
ィブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、（ｂ）は
（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＪ−Ｊ線断
面図である。
ィブデバイスの他の実施の形態を示す正面図、（ｂ）は
（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＪ−Ｊ線断
面図である。
【図９】光アクティブデバイスの従来例を示す外観斜視
図である。
図である。
【図１０】ファイバグレーティング付きレーザの概略構
造図である。
造図である。
１ ＩｎＰ（ｎ+ ）基板（基板） １０−１ ポリイミドコア層 ３５−１、３５−２ ３次元光受動導波路部 ３６ 光増幅部
Claims (14)
- 【請求項１】 下面に電極を有する化合物半導体からな
る基板表面上に、スラブ状の下部クラッド層と、スラブ
状あるいは略矩形断面形状の活性層とが順次形成され、
該活性層を覆うように上部クラッド層、コンタクト層及
び上部電極が順次形成された積層体の前方側及び後方側
あるいはいずれか一方の各層と上記基板の上側の一部と
が除去され、その除去された両端面に無反射コーティン
グ層が形成され、上側の一部が除去された基板表面に、
他のスラブ状の低屈折率ポリマ層あるいは絶縁体層、他
の略矩形断面形状の高屈折率ポリマ層あるいは絶縁体コ
ア層及び他の低屈折率ポリマ層あるいは絶縁体層が順次
形成された光デバイスであって、上記上部電極と上記下
面電極との間に順方向電流を注入し、上記ポリマコア層
の一方の端面側から入射された光を上記活性層内に導い
て増幅させ、他のポリマコア層内を伝搬させ、他方の端
面側から出射させるようにしたことを特徴とする３次元
光受動導波路回路付きアクティブデバイス。 - 【請求項２】 上記低屈折率ポリマ層の全体の厚さは少
なくとも８μｍである請求項１に記載の３次元光受動導
波路回路付きアクティブデバイス。 - 【請求項３】 上記ポリマコア層と、上記活性層と、上
記他のポリマコア層とは光軸が略一致している請求項１
または２に記載の３次元光受動導波路回路付きアクティ
ブデバイス。 - 【請求項４】 上記ポリマコア層端面及び上記他のポリ
マコア層の端面に光ファイバがそれぞれ光結合されてい
る請求項１から３のいずれかに記載の３次元光受動導波
路回路付きアクティブデバイス。 - 【請求項５】 上記除去された両端面のうち一方の端面
には無反射コーティング層の代わりに高反射率層が形成
され、上記上部電極と上記下面電極との間にしきい値電
流よりも大きい電流を注入してレーザ発振を生じさせ、
レーザ光を一方の無反射コーティング層と上記ポリマコ
ア層とを通して他方の端面側から出射させるようにした
請求項１から３のいずれかに記載の３次元光受動導波路
回路付きアクティブデバイス。 - 【請求項６】 上記高反射率層が形成された側には低屈
折率ポリマ層及びポリマコア層が設けられていない請求
項５に記載の３次元光受動導波路回路付きアクティブデ
バイス。 - 【請求項７】 一方の側のポリマコア層の端面にファイ
バグレーティングが光結合されている請求項５または６
に記載の３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイ
ス。 - 【請求項８】 上記ファイバグレーティングの他端側か
ら出射されるレーザ光の波長は、上記高反射率層と上記
ファイバグレーティングとの等価的反射面で決定される
共振器長によって発振する波長である請求項７に記載の
３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイス。 - 【請求項９】 上記光ファイバと上記ポリマコア層との
間には屈折率整合剤が介在している請求項４、７または
８に記載の３次元光受動導波路回路付きアクティブデバ
イス。 - 【請求項１０】 除去された両端面は１０°以内の角度
で斜めに形成されている請求項１から９のいずれかに記
載の３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイス。 - 【請求項１１】 光の入出射端面であるポリマコア層の
端面は１０°以内の角度で斜めに形成されている請求項
１から１０のいずれかに記載の３次元光受動導波路回路
付きアクティブデバイス。 - 【請求項１２】 光の入出射側の３次元光受動導波路と
その間の積層体で構成されたアクティブデバイスのモー
ドフィールド径が略等しい請求項１から１１のいずれか
に記載の３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイ
ス。 - 【請求項１３】 上記３次元光受動導波路回路付きアク
ティブデバイスを並列に並べてアレイ状に構成した請求
項１から１２のいずれかに記載の３次元光受動導波路回
路付きアクティブデバイス。 - 【請求項１４】 上記３次元光受動導波路回路付きアク
ティブデバイスを並列に並べてアレイ状に構成し、各出
力端から出力される光の波長を異ならせるようにした請
求項５から９のいずれかに記載の３次元光受動導波路回
路付きアクティブデバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11064972A JP2000261087A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | ３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11064972A JP2000261087A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | ３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000261087A true JP2000261087A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13273484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11064972A Pending JP2000261087A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | ３次元光受動導波路回路付きアクティブデバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000261087A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171734A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Tama Tlo Kk | 光フィルタ及び光フィルタの製造方法 |
| KR100921799B1 (ko) | 2009-07-17 | 2009-10-15 | 실리콘밸리(주) | 열확산시트와 그의 제조방법 |
| JPWO2015190348A1 (ja) * | 2014-06-13 | 2017-04-20 | 日本碍子株式会社 | 光学デバイスおよび光学デバイスの製造方法 |
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-
1999
- 1999-03-11 JP JP11064972A patent/JP2000261087A/ja active Pending
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