JP2002016322A - 半導体光制御素子 - Google Patents
半導体光制御素子Info
- Publication number
- JP2002016322A JP2002016322A JP2000195272A JP2000195272A JP2002016322A JP 2002016322 A JP2002016322 A JP 2002016322A JP 2000195272 A JP2000195272 A JP 2000195272A JP 2000195272 A JP2000195272 A JP 2000195272A JP 2002016322 A JP2002016322 A JP 2002016322A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active layer
- layer portion
- wavelength
- band gap
- laminated
- 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
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 広い波長帯域にわたって偏光無依存の光増幅
機能を有する半導体光制御素子を提供すること。 【解決手段】 活性層は、バンドギャップ波長１．５６
μｍのＩｎＧａＡｓＰからなる活性層１２と、バンドギ
ャップ波長１．３μｍのＩｎＧａＡｓＰからなる障壁層
１１と、その上に積層されたＩｎＧａＡｓＰからなる活
性層１０と、その上に積層されたバンドギャップ波長
１．３μｍのＩｎＧａＡｓＰからなる障壁層９と、その
上に積層されたバンドギャップ波長１．５６μｍのＩｎ
ＧａＡｓＰからなる活性層８からなり、バンドギャップ
波長の異なる複数の活性層部分により積層され、各活性
層から得られる利得スペクトルを重ね合わせた全体の利
得スペクトルは異なる波長帯域の利得スペクトルの和に
よって波長帯域が広がる。
機能を有する半導体光制御素子を提供すること。 【解決手段】 活性層は、バンドギャップ波長１．５６
μｍのＩｎＧａＡｓＰからなる活性層１２と、バンドギ
ャップ波長１．３μｍのＩｎＧａＡｓＰからなる障壁層
１１と、その上に積層されたＩｎＧａＡｓＰからなる活
性層１０と、その上に積層されたバンドギャップ波長
１．３μｍのＩｎＧａＡｓＰからなる障壁層９と、その
上に積層されたバンドギャップ波長１．５６μｍのＩｎ
ＧａＡｓＰからなる活性層８からなり、バンドギャップ
波長の異なる複数の活性層部分により積層され、各活性
層から得られる利得スペクトルを重ね合わせた全体の利
得スペクトルは異なる波長帯域の利得スペクトルの和に
よって波長帯域が広がる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅機能を有す
る半導体光制御素子に関し、より詳細には、複数の活性
層部分を積層形成した活性層により広帯域かつ偏光無依
存の光増幅領域を実現する半導体光制御素子に関する。
る半導体光制御素子に関し、より詳細には、複数の活性
層部分を積層形成した活性層により広帯域かつ偏光無依
存の光増幅領域を実現する半導体光制御素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、マルチメディア情報社会の発展に
伴い、情報通信におけるデータ量が急激に増加している
ため、高速かつ大容量の通信システムの実現が望まれて
いる。このような急激に増大する情報データ量の伝送を
可能とするために、光ファイバを用いた光通信システム
が採用されている。また、従来の単一波長光を用いた光
通信システムに加えて、一本の光ファイバ中に複数の波
長の信号光を通し、各波長光に異なるデータを乗せて通
信を行う波長分割多重（ＷＤＭ；Wavelength Division
Multiplexing）通信技術が進歩している。この波長分割
多重通信技術は、信号を波長毎に分割して通信すること
により通信量を飛躍的に増大させ、テラビット級の伝送
システムを可能とするものである。
伴い、情報通信におけるデータ量が急激に増加している
ため、高速かつ大容量の通信システムの実現が望まれて
いる。このような急激に増大する情報データ量の伝送を
可能とするために、光ファイバを用いた光通信システム
が採用されている。また、従来の単一波長光を用いた光
通信システムに加えて、一本の光ファイバ中に複数の波
長の信号光を通し、各波長光に異なるデータを乗せて通
信を行う波長分割多重（ＷＤＭ；Wavelength Division
Multiplexing）通信技術が進歩している。この波長分割
多重通信技術は、信号を波長毎に分割して通信すること
により通信量を飛躍的に増大させ、テラビット級の伝送
システムを可能とするものである。
【０００３】このような光通信システムにおいては、光
の伝播に伴いシステム内で光損失が発生することが大き
な問題となるが、これまで半導体光増幅器、ファイバ増
幅器等を用いることによりその光損失を補ってきた。特
に半導体光増幅器は、小型であること、集積化が容易で
あることなどの理由から、光通信システムにおける重要
な地位を占めるものとしては位置付けられ、その高性能
化が期待されている。
の伝播に伴いシステム内で光損失が発生することが大き
な問題となるが、これまで半導体光増幅器、ファイバ増
幅器等を用いることによりその光損失を補ってきた。特
に半導体光増幅器は、小型であること、集積化が容易で
あることなどの理由から、光通信システムにおける重要
な地位を占めるものとしては位置付けられ、その高性能
化が期待されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、波長分
割多重通信システム内における半導体光増幅器の動作を
考慮した場合、現在、波長多重分割通信システム内にお
ける使用波長帯域は、光損失が最も小さい波長１．５５
μｍを中心とするＭバンド、すなわち、１．５３〜１．
５７μｍの波長帯域が主として用いられているものであ
り、近年、より通信量を増加させるために、これに加え
てＬバンド、すなわち、１．５７〜１．６１μｍの波長
帯の使用が検討されてきているものの、より広い波長帯
域を得るために、全ての使用波長帯域に対して均一の光
増幅機能を有するものとはなっていない。
割多重通信システム内における半導体光増幅器の動作を
考慮した場合、現在、波長多重分割通信システム内にお
ける使用波長帯域は、光損失が最も小さい波長１．５５
μｍを中心とするＭバンド、すなわち、１．５３〜１．
５７μｍの波長帯域が主として用いられているものであ
り、近年、より通信量を増加させるために、これに加え
てＬバンド、すなわち、１．５７〜１．６１μｍの波長
帯の使用が検討されてきているものの、より広い波長帯
域を得るために、全ての使用波長帯域に対して均一の光
増幅機能を有するものとはなっていない。
【０００５】また、現存の半導体光増幅器、例えば、従
来のバルク構造の活性層から成る半導体光増幅器は２０
ｎｍ程度の帯域であり、Ｍバンド、Ｌバンド、さらにそ
れ以上に渡る広い帯域で平坦化された利得スペクトルを
得ることにより飛躍的に増大する通信量に対処できる状
況にはなっていないという問題がある。
来のバルク構造の活性層から成る半導体光増幅器は２０
ｎｍ程度の帯域であり、Ｍバンド、Ｌバンド、さらにそ
れ以上に渡る広い帯域で平坦化された利得スペクトルを
得ることにより飛躍的に増大する通信量に対処できる状
況にはなっていないという問題がある。
【０００６】また、光通信システム内の光の伝播におい
て光の偏光特性は変化するため、ＴＥ、ＴＭの両偏光に
対して等しい光増幅作用を有する半導体光増幅器を実現
することも現在の大きな課題となっている。
て光の偏光特性は変化するため、ＴＥ、ＴＭの両偏光に
対して等しい光増幅作用を有する半導体光増幅器を実現
することも現在の大きな課題となっている。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、広い波長帯域にわ
たって偏光無依存の光増幅機能を有する半導体光制御素
子を提供することにある。
たもので、その目的とするところは、広い波長帯域にわ
たって偏光無依存の光増幅機能を有する半導体光制御素
子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を達成するために、電流注入による光増幅機能を有す
る活性層を備えた半導体光制御素子において、前記活性
層は、第１の活性層部分と、該第１の活性層部分上に積
層され、かつ前記第１の活性層部分よりも小さなバンド
ギャップ波長を有する第１の障壁層と、該第１の障壁層
部分上に積層された第２の活性層部分と、該第２の活性
層部分上に積層され、かつ前記第２の活性層部分よりも
小さなバンドギャップ波長を有する第２の障壁層と、該
第２の障壁層上に積層された第３の活性層部分とを有す
ることを特徴とするものである。
題を達成するために、電流注入による光増幅機能を有す
る活性層を備えた半導体光制御素子において、前記活性
層は、第１の活性層部分と、該第１の活性層部分上に積
層され、かつ前記第１の活性層部分よりも小さなバンド
ギャップ波長を有する第１の障壁層と、該第１の障壁層
部分上に積層された第２の活性層部分と、該第２の活性
層部分上に積層され、かつ前記第２の活性層部分よりも
小さなバンドギャップ波長を有する第２の障壁層と、該
第２の障壁層上に積層された第３の活性層部分とを有す
ることを特徴とするものである。
【０００９】また、前記第２の活性層部分のバンドギャ
ップ波長は、前記第１の活性層部分のバンドギャップ波
長および前記第３の活性層部分のバンドギャップ波長よ
りも大きいことを特徴とするものである。
ップ波長は、前記第１の活性層部分のバンドギャップ波
長および前記第３の活性層部分のバンドギャップ波長よ
りも大きいことを特徴とするものである。
【００１０】また、前記活性層部分は、該活性層部分の
格子定数が基板の格子定数よりもより小さく、伸張歪み
を有することを特徴とするものである。
格子定数が基板の格子定数よりもより小さく、伸張歪み
を有することを特徴とするものである。
【００１１】また、前記第１、第２、第３の活性層部分
の層厚は、バンドギャップ波長が小さいほど厚いことを
特徴とするものである。
の層厚は、バンドギャップ波長が小さいほど厚いことを
特徴とするものである。
【００１２】
【作用】電流注入による光増幅機能を有する活性層が、
バンドギャップ波長の異なる複数の活性層部分により積
層されていて、各活性層から得られる利得スペクトルを
重ね合わせた全体の利得スペクトルは異なる波長帯域の
利得スペクトルの和によって波長帯域が広がり、さらに
伸張歪みを導入することによりＴＥ偏光、ＴＭ偏光間の
利得差を調整でき、広帯域、偏光無依存の光増幅領域を
実現する。
バンドギャップ波長の異なる複数の活性層部分により積
層されていて、各活性層から得られる利得スペクトルを
重ね合わせた全体の利得スペクトルは異なる波長帯域の
利得スペクトルの和によって波長帯域が広がり、さらに
伸張歪みを導入することによりＴＥ偏光、ＴＭ偏光間の
利得差を調整でき、広帯域、偏光無依存の光増幅領域を
実現する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。
施例について説明する。
【００１４】図１は、本発明における半導体光制御素子
の構成を示す斜視図である。ｎ−ＩｎＰからなる基板７
上の幅１．０μｍのメサストライプが形成されている。
このメサストライプは、ｎ−ＩｎＰからなる厚さ１μｍ
のクラッド層６、その上に積層された活性層５、その上
に積層された厚さ０．２μｍのｐ−ＩｎＰ層４から成
る。素子長は６００μｍである。このストライプ層は、
ｐ−ＩｎＰクラッド層２により埋め込まれており、スト
ライプの上にはｎ−ＩｎＰ電流阻止層３が形成されてい
る。
の構成を示す斜視図である。ｎ−ＩｎＰからなる基板７
上の幅１．０μｍのメサストライプが形成されている。
このメサストライプは、ｎ−ＩｎＰからなる厚さ１μｍ
のクラッド層６、その上に積層された活性層５、その上
に積層された厚さ０．２μｍのｐ−ＩｎＰ層４から成
る。素子長は６００μｍである。このストライプ層は、
ｐ−ＩｎＰクラッド層２により埋め込まれており、スト
ライプの上にはｎ−ＩｎＰ電流阻止層３が形成されてい
る。
【００１５】図２は、活性層部分の断面図である。活性
層５は幅が１．０μｍであり、バンドギャップ波長１．
５６μｍ、厚さ０．１５μｍ、伸張歪み０．１％を導入
したＩｎＧａＡｓＰからなる活性層１２と、バンドギャ
ップ波長１．３μｍのＩｎＧａＡｓＰからなる厚さ０．
０５μｍの障壁層１１と、その上に積層されたバンドギ
ャップ波長１．６４μｍ、厚さ０．１μｍ、伸張歪み
０．１２％を導入したＩｎＧａＡｓＰからなる活性層１
０と、その上に積層されたバンドギャップ波長１．３μ
ｍのＩｎＧａＡｓＰからなる厚さ０．０５μｍの障壁層
９と、その上に積層されたバンドギャップ波長１．５６
μｍ、厚さ０．１５μｍ、伸張歪み０．１％を導入した
ＩｎＧａＡｓＰからなる活性層８からなる。
層５は幅が１．０μｍであり、バンドギャップ波長１．
５６μｍ、厚さ０．１５μｍ、伸張歪み０．１％を導入
したＩｎＧａＡｓＰからなる活性層１２と、バンドギャ
ップ波長１．３μｍのＩｎＧａＡｓＰからなる厚さ０．
０５μｍの障壁層１１と、その上に積層されたバンドギ
ャップ波長１．６４μｍ、厚さ０．１μｍ、伸張歪み
０．１２％を導入したＩｎＧａＡｓＰからなる活性層１
０と、その上に積層されたバンドギャップ波長１．３μ
ｍのＩｎＧａＡｓＰからなる厚さ０．０５μｍの障壁層
９と、その上に積層されたバンドギャップ波長１．５６
μｍ、厚さ０．１５μｍ、伸張歪み０．１％を導入した
ＩｎＧａＡｓＰからなる活性層８からなる。
【００１６】つまり、活性層５は、第１の活性層部分１
２と、第１の活性層部分１２上に積層され、かつ前記第
１の活性層部分１２よりも小さなバンドギャップ波長を
有する第１の障壁層１１と、第１の障壁層部分１１上に
積層された第２の活性層部分１０と、第２の活性層部分
１０上に積層され、かつ第２の活性層部分１０よりも小
さなバンドギャップ波長を有する第２の障壁層９と、第
２の障壁層９上に積層された第３の活性層部分８とを有
している。
２と、第１の活性層部分１２上に積層され、かつ前記第
１の活性層部分１２よりも小さなバンドギャップ波長を
有する第１の障壁層１１と、第１の障壁層部分１１上に
積層された第２の活性層部分１０と、第２の活性層部分
１０上に積層され、かつ第２の活性層部分１０よりも小
さなバンドギャップ波長を有する第２の障壁層９と、第
２の障壁層９上に積層された第３の活性層部分８とを有
している。
【００１７】図３は、図２に示した活性層のバンド構造
を示す図で、図中符号１３は第１の活性層部分で、図２
における活性層１２に相当し、また符号１４は第１の障
壁層部分で、図２における障壁層１１に相当し、符号１
５は第２の活性層部分で、図２における活性層１０に相
当し、符号１６は第２の障壁層部分で、図２における障
壁層９に相当し、符号１７は第３の活性層部分で、図２
における活性層８に相当する。
を示す図で、図中符号１３は第１の活性層部分で、図２
における活性層１２に相当し、また符号１４は第１の障
壁層部分で、図２における障壁層１１に相当し、符号１
５は第２の活性層部分で、図２における活性層１０に相
当し、符号１６は第２の障壁層部分で、図２における障
壁層９に相当し、符号１７は第３の活性層部分で、図２
における活性層８に相当する。
【００１８】活性層部分は、バンドギャップ波長λ１、
厚さｗ１、伸張歪み量ｓ１の第１の活性層１３、バンド
ギャップ波長λ２、厚さｗ２、伸張歪み量ｓ２の第２の
活性層１５、バンドギャップ波長λ３、厚さｗ３、伸張
歪み量ｓ３の第３の活性層１７からなり、バンドギャッ
プ波長の関係がλ１＝λ３＜λ２、厚さの関係がｗ１＝
ｗ３＞ｗ２となるように構成されている。
厚さｗ１、伸張歪み量ｓ１の第１の活性層１３、バンド
ギャップ波長λ２、厚さｗ２、伸張歪み量ｓ２の第２の
活性層１５、バンドギャップ波長λ３、厚さｗ３、伸張
歪み量ｓ３の第３の活性層１７からなり、バンドギャッ
プ波長の関係がλ１＝λ３＜λ２、厚さの関係がｗ１＝
ｗ３＞ｗ２となるように構成されている。
【００１９】このように構成された実施例において、バ
ンドギャップ波長の関係がλ１＝λ３＜λ２となってい
るため、活性層部分の屈折率は、活性層の中央部分が大
きくなり、活性層５に入射した光は、活性層の中央部分
に閉じ込められる。入射した光は、第１の活性層部分１
３、第２の活性層部分１５、及び第３の活性層部分１７
において増幅を受ける。入射光のうち、波長λ２付近の
光は、主として第２の活性層部分１５で増幅を受ける
が、入射光のうち波長λ１、λ３付近の光は、主として
第１の活性層部分１３、第３の活性層部分１７において
増幅を受ける。
ンドギャップ波長の関係がλ１＝λ３＜λ２となってい
るため、活性層部分の屈折率は、活性層の中央部分が大
きくなり、活性層５に入射した光は、活性層の中央部分
に閉じ込められる。入射した光は、第１の活性層部分１
３、第２の活性層部分１５、及び第３の活性層部分１７
において増幅を受ける。入射光のうち、波長λ２付近の
光は、主として第２の活性層部分１５で増幅を受ける
が、入射光のうち波長λ１、λ３付近の光は、主として
第１の活性層部分１３、第３の活性層部分１７において
増幅を受ける。
【００２０】また、波長λ１、λ３付近の光は、第２の
活性層部分１５における損失も同時に受ける。しかしな
がら、第１の活性層部分１３の厚さｗ１、第３の活性層
部分１７の厚さｗ３を第２の活性層部分の厚さｗ２より
も厚くしているために大きな利得が得られ、その利得に
より損失を補っている。
活性層部分１５における損失も同時に受ける。しかしな
がら、第１の活性層部分１３の厚さｗ１、第３の活性層
部分１７の厚さｗ３を第２の活性層部分の厚さｗ２より
も厚くしているために大きな利得が得られ、その利得に
より損失を補っている。
【００２１】また、活性層幅が活性層厚さよりも大きい
幅広の活性層構造を用いた場合、ＴＥ偏光の利得がＴＭ
偏光の利得よりも大きいことが一般に知られているが、
伸張歪みを導入することにより、光閉じ込めの違いを歪
み量で相殺して利得の偏光間隔差を補うことができる。
従って、第１の活性層部分１３、第２の活性層部分１
５、第３の活性層部分１７において伸張歪みを導入して
いるために、全ての活性層における利得の偏光依存性が
均一に保たれる。
幅広の活性層構造を用いた場合、ＴＥ偏光の利得がＴＭ
偏光の利得よりも大きいことが一般に知られているが、
伸張歪みを導入することにより、光閉じ込めの違いを歪
み量で相殺して利得の偏光間隔差を補うことができる。
従って、第１の活性層部分１３、第２の活性層部分１
５、第３の活性層部分１７において伸張歪みを導入して
いるために、全ての活性層における利得の偏光依存性が
均一に保たれる。
【００２２】従って、活性層５の全体の利得スペクトル
は、図４のように表される。横軸が波長で、縦軸が利得
を表し、図中ａは第１、第３の活性層部分から得られる
利得スペクトル、ｂは第２の活性層部分から得られる利
得スペクトル、ｃは活性層４の全体から得られる利得ス
ペクトルである。それぞれの利得スペクトルについて
は、ＴＥ偏光、ＴＭ偏光両方について表してある。
は、図４のように表される。横軸が波長で、縦軸が利得
を表し、図中ａは第１、第３の活性層部分から得られる
利得スペクトル、ｂは第２の活性層部分から得られる利
得スペクトル、ｃは活性層４の全体から得られる利得ス
ペクトルである。それぞれの利得スペクトルについて
は、ＴＥ偏光、ＴＭ偏光両方について表してある。
【００２３】図４に示したように、第１のＩｎＧａＡｓ
Ｐ活性層部分１３、第３のＩｎＧａＡｓＰ活性層部分１
７における波長帯１．５５μｍの利得スペクトルと、第
２のＩｎＧａＡｓＰ活性層部分１５における波長帯１．
５８μｍの利得スペクトルとの和により、波長帯域の広
がった全体の利得スペクトルが現れている。この時、
１．５５μｍ帯における利得スペクトルは、図４から明
らかなように、第２の活性層部分１５において吸収を受
けるが、第１の活性層部分１３の厚さｗ１、第３の活性
層部分１７の厚さｗ３を大きくして利得を増加させるこ
とにより、第２のＩｎＧａＡｓＰ活性層部分１５におけ
る吸収の効果を相殺している。また、ＴＥ偏光、ＴＭ偏
光の利得スペクトルを比較してわかるように、各活性層
に伸張歪みが導入してあることにより、偏光依存性も均
一の状態に保たれている。
Ｐ活性層部分１３、第３のＩｎＧａＡｓＰ活性層部分１
７における波長帯１．５５μｍの利得スペクトルと、第
２のＩｎＧａＡｓＰ活性層部分１５における波長帯１．
５８μｍの利得スペクトルとの和により、波長帯域の広
がった全体の利得スペクトルが現れている。この時、
１．５５μｍ帯における利得スペクトルは、図４から明
らかなように、第２の活性層部分１５において吸収を受
けるが、第１の活性層部分１３の厚さｗ１、第３の活性
層部分１７の厚さｗ３を大きくして利得を増加させるこ
とにより、第２のＩｎＧａＡｓＰ活性層部分１５におけ
る吸収の効果を相殺している。また、ＴＥ偏光、ＴＭ偏
光の利得スペクトルを比較してわかるように、各活性層
に伸張歪みが導入してあることにより、偏光依存性も均
一の状態に保たれている。
【００２４】図５は、本発明の半導体光制御素子におけ
る利得スペクトルと、従来構造による利得スペクトルを
比較した図である。横軸が波長、縦軸が利得を表す。図
５から明らかなように、従来構造のものと比較して広い
波長帯域にわたる利得スペクトルが得られ、活性層が一
つである従来の光増幅器よりも利得スペクトルが広いこ
とは明らかである。このように広い波長帯域が得られる
ことにより、広い波長領域にわたる入射光を均一に増幅
することが可能となる。
る利得スペクトルと、従来構造による利得スペクトルを
比較した図である。横軸が波長、縦軸が利得を表す。図
５から明らかなように、従来構造のものと比較して広い
波長帯域にわたる利得スペクトルが得られ、活性層が一
つである従来の光増幅器よりも利得スペクトルが広いこ
とは明らかである。このように広い波長帯域が得られる
ことにより、広い波長領域にわたる入射光を均一に増幅
することが可能となる。
【００２５】なお、上述した実施例においては、バルク
構造の活性層構造を採用したが、本発明の活性層の構造
は量子井戸に対しても適用できる。また、この実施例に
おいては、第１の活性層部分のバンドギャップ波長を第
３の活性層部分のバンドギャップ波長と同じにしたが、
この値を変化させることにより広い帯域の利得スペクト
ルを得ることも可能である。
構造の活性層構造を採用したが、本発明の活性層の構造
は量子井戸に対しても適用できる。また、この実施例に
おいては、第１の活性層部分のバンドギャップ波長を第
３の活性層部分のバンドギャップ波長と同じにしたが、
この値を変化させることにより広い帯域の利得スペクト
ルを得ることも可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電流注
入による光増幅機能を有する活性層を備えた半導体光制
御素子において、活性層は、第１の活性層部分と、第１
の活性層部分上に積層され、かつ第１の活性層部分より
も小さなバンドギャップ波長を有する第１の障壁層と、
第１の障壁層部分上に積層された第２の活性層部分と、
第２の活性層部分上に積層され、かつ第２の活性層部分
よりも小さなバンドギャップ波長を有する第２の障壁層
と、第２の障壁層上に積層された第３の活性層部分を有
するよう構成されており、また、活性層部分は、第２の
活性層部分のバンドギャップ波長は第１の活性層部分の
バンドギャップ波長、第３のバンドギャップ波長よりも
大きくなるように構成されており、また、活性層部分
は、活性層部分の格子定数が基板の格子定数よりも小さ
い、すなわち伸張歪みを有するように構成されており、
また、活性層部分はバンドギャップ波長が小さいほど層
厚が厚く構成されているため、広帯域の偏光無依存の光
増幅機能を有する光制御素子を実現することが可能であ
る。
入による光増幅機能を有する活性層を備えた半導体光制
御素子において、活性層は、第１の活性層部分と、第１
の活性層部分上に積層され、かつ第１の活性層部分より
も小さなバンドギャップ波長を有する第１の障壁層と、
第１の障壁層部分上に積層された第２の活性層部分と、
第２の活性層部分上に積層され、かつ第２の活性層部分
よりも小さなバンドギャップ波長を有する第２の障壁層
と、第２の障壁層上に積層された第３の活性層部分を有
するよう構成されており、また、活性層部分は、第２の
活性層部分のバンドギャップ波長は第１の活性層部分の
バンドギャップ波長、第３のバンドギャップ波長よりも
大きくなるように構成されており、また、活性層部分
は、活性層部分の格子定数が基板の格子定数よりも小さ
い、すなわち伸張歪みを有するように構成されており、
また、活性層部分はバンドギャップ波長が小さいほど層
厚が厚く構成されているため、広帯域の偏光無依存の光
増幅機能を有する光制御素子を実現することが可能であ
る。
【図１】本発明の半導体光制御素子の構成を示す斜視図
である。
である。
【図２】本発明の半導体光制御素子の活性層部分の構成
図である。
図である。
【図３】本発明の半導体光制御素子のバンド構造を表す
説明図である。
説明図である。
【図４】本発明の半導体光制御素子の利得スペクトルの
説明図である。
説明図である。
【図５】本発明の半導体光制御素子の利得スペクトル
と、従来構造の利得スペクトルを比較した説明図であ
る。
と、従来構造の利得スペクトルを比較した説明図であ
る。
１ ｐ電極 ２ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ３ ｎ−ＩｎＰ電流阻止層 ４ ｐ−ＩｎＰ層 ５ 活性層 ６ ｎ−ＩｎＰクラッド層 ７ ｎ−ＩｎＰ基板 ８ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 ９ ＩｎＧａＡｓＰ障壁層 １０ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 １１ ＩｎＧａＡｓＰ障壁層 １２ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 １３ 第１の活性層 １４ 第１の障壁層 １５ 第２の活性層 １６ 第２の障壁層 １７ 第３の活性層
Claims (4)
- 【請求項１】 電流注入による光増幅機能を有する活性
層を備えた半導体光制御素子において、前記活性層は、
第１の活性層部分と、該第１の活性層部分上に積層さ
れ、かつ前記第１の活性層部分よりも小さなバンドギャ
ップ波長を有する第１の障壁層と、該第１の障壁層部分
上に積層された第２の活性層部分と、該第２の活性層部
分上に積層され、かつ前記第２の活性層部分よりも小さ
なバンドギャップ波長を有する第２の障壁層と、該第２
の障壁層上に積層された第３の活性層部分とを有するこ
とを特徴とする半導体光制御素子。 - 【請求項２】 前記第２の活性層部分のバンドギャップ
波長は、前記第１の活性層部分のバンドギャップ波長お
よび前記第３の活性層部分のバンドギャップ波長よりも
大きいことを特徴とする請求項１に記載の半導体光制御
素子。 - 【請求項３】 前記活性層部分は、該活性層部分の格子
定数が基板の格子定数よりもより小さく、伸張歪みを有
することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体光
制御素子。 - 【請求項４】 前記第１、第２、第３の活性層部分の層
厚は、バンドギャップ波長が小さいほど厚いことを特徴
とする請求項１、２又は３に記載の半導体光制御素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000195272A JP2002016322A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 半導体光制御素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000195272A JP2002016322A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 半導体光制御素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002016322A true JP2002016322A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18693956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000195272A Pending JP2002016322A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 半導体光制御素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002016322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735255B1 (ko) * | 2005-01-24 | 2007-07-03 | 삼성전자주식회사 | 디지털 오디오 방송을 제공하는 방법과 그에 따른 디지털방송 수신장치 |
| US8179592B2 (en) | 2008-03-18 | 2012-05-15 | Fujitsu Limited | Semiconductor optical amplifier, method for manufacturing the same, and semiconductor optical integrated device |
-
2000
- 2000-06-28 JP JP2000195272A patent/JP2002016322A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735255B1 (ko) * | 2005-01-24 | 2007-07-03 | 삼성전자주식회사 | 디지털 오디오 방송을 제공하는 방법과 그에 따른 디지털방송 수신장치 |
| US8179592B2 (en) | 2008-03-18 | 2012-05-15 | Fujitsu Limited | Semiconductor optical amplifier, method for manufacturing the same, and semiconductor optical integrated device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6973226B2 (en) | Optoelectronic waveguiding device and optical modules | |
| US7859745B2 (en) | Semiconductor optical amplifying device, semiconductor optical amplifying system and semiconductor optical integrated element | |
| US5151818A (en) | Semiconductor optical amplifier | |
| US6228670B1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor optical waveguide array and an array-structured semiconductor optical device | |
| JP5374894B2 (ja) | 半導体光増幅器及びその製造方法並びに半導体光集積素子 | |
| CN106532434A (zh) | 叠层选区生长制作多波长光子集成发射芯片的方法 | |
| JPH07106712A (ja) | 半導体光素子 | |
| JP3336994B2 (ja) | 半導体光導波路アレイの製造方法及びアレイ構造半導体光素子 | |
| WO2007094063A1 (ja) | 半導体光増幅装置 | |
| US8749879B2 (en) | Semiconductor optical amplifier and optical amplification apparatus | |
| US6545801B2 (en) | Semiconductor optical amplifier performing polarization-independent operation | |
| US20010043390A1 (en) | Polarization insensitive semiconductor optical amplifier | |
| Ito et al. | Wide-band polarization-independent tensile-strained InGaAs MQW-SOA gate | |
| US7365904B2 (en) | Optical wavelength converter | |
| JP4069111B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| Kitamura et al. | Polarization-insensitive semiconductor optical amplifier array grown by selective MOVPE | |
| JP2002016322A (ja) | 半導体光制御素子 | |
| Ishii et al. | Zero insertion loss operations in monolithically integrated WDM channel selectors | |
| Van Caenegem et al. | Monolithically integrated multi-wavelength laser by selective area growth with metal organic vapour phase epitaxy | |
| JP4117778B2 (ja) | 半導体光素子 | |
| JP2947227B2 (ja) | 半導体光増幅器、その製造方法及び利得の偏光依存性の補償方法 | |
| JP5641099B2 (ja) | 半導体光増幅器及びその製造方法並びに半導体光集積素子 | |
| JP2001024288A (ja) | 半導体光制御素子 | |
| Moss et al. | Ridge waveguide quantum-well wavelength division demultiplexing detector with four channels | |
| JPH1041587A (ja) | 利得優位な偏波モードの異なる複数種の活性層を持つ半導体光デバイス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041101 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050729 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050927 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051129 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060324 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |