JP2002539617A

JP2002539617A - エバネッセント結合によって結合された個々の機能を持ついくつかのセクションを有するオプトエレクトロニックシステム、および製造プロセス

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Publication number: JP2002539617A
Application number: JP2000604501A
Authority: JP
Inventors: レゲイ、フィリップ; ラムダン、アブドゥライム
Original assignee: France Telecom SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2002-11-19
Also published as: EP1159776B1; DE60002997D1; WO2000054379A1; DE60002997T2; US6633699B1; FR2790837B1; ATE241866T1; FR2790837A1; EP1159776A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、少なくとも３つのセクション（Ａ、Ｂ、Ｃ）を含む光電子システムに関し、これらセクションは、特定のそれぞれの機能に対応し、かつそれぞれ異なった禁制帯エネルギー準位を有する。本発明は、当該３つのセクションが、エピタキシーによって重ね合わされた少なくとも２つの層（２０、３０）からなり、下層（２０）に規定された中間セクション（Ｂ）の各側部上の上層（３０）に範囲を定められた２つの分離した端部セクション（Ａ、Ｃ）の形態に該セクションを定め、かつエバネッセント結合によって、該中間セクション（Ｂ）とそれを包囲する各端部セクション（Ａ、Ｃ）との間を結合させるために、該上層（３０）がエッチングされており、該上層（３０）に規定されたセクションのうちの少なくとも１つの禁制帯のエネルギー準位が、キャリア注入によって制御されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、オプトエレクトロニクスの分野に関する。

【０００２】特に、本発明の目的は、集積された（インテグレィテッド）レーザー・ガイド
・変調器ソースの製造である。

【０００３】本発明には、多くの用途があってもよく、例えば、・ＮＲＺ（波長可変レーザー・変調器）タイプまたはＲＺ（ＯＴＤＭシステム）
タイプの高速光伝送、・分布、・ラジオオンファイバー(radio-on-fiber)（ＢＬＵ回路の製造）のようなものである。

【０００４】同一の基板上に、能動・受動の結合（例えば、レーザー・変調器の集積のため
）を得るために、多くの方法が既に探求されている。

【０００５】特に、文献に記載されている４つの方法を述べることができる。即ち、１）端
部と端部(end-to-end)の結合、２）有機金属・選択的エピタキシー、３）エバネ
ッセント結合、および、４）「単一構造」である。

【０００６】端部と端部の結合は、先ず、レーザー構造をエピタキシャル成長させ、この第
一の構造を変調器用の位置でエッチングし、次いでこれらの位置で、変調器の構
造のエピタキシー（エピタキシャル成長）を行うことからなる。この技術は、少
なくとも３つのエピタキシー工程を含む［１］。この方法で得られる構造の例は
、図１に示され、波長λ₁、λ₂、λ₃は、各セクションの種々の遷移エネルギー
を象徴的に示している。

【０００７】有機金属・選択的エピタキシーは、単一のエピタキシー工程のみを必要とする
。その原理は、幾何学的形状を明確に規定された（形状を定められた）誘電体マ
スクの存在によって、厚さおよび材料組成を、そして必然的にエピタキシャル成
長構造の活性領域（例えば、非マスク領域上のそれ）のバンドギャップ幅に対応
する波長を、局所的に変更できるという可能性に基づいている［２］。従って、
異なるバンドギャップ（同じ数の光学的機能に対応する）を有するいくつかの領
域を、並べて得ることが可能である。例えば、ＤＢＲレーザー・変調器の集積（
ＤＢＲは、分布型ブラッグ反射器、即ち、分布型ブラッググレーティングを有す
るレーザーを表す）について、これらの３つのギャップは、レーザーの活性セク
ション、ブラッグ領域および変調器に対応する。図２は、この選択的エピタキシ
ー方法による成長の概略断面図を示している。この図２では、各セクションの遷
移エネルギーは、その等価な波長によって表されている。

【０００８】エバネッセント（即ち、垂直の）結合によって、単一のエピタキシー工程にお
いて、一方が他方の上面に配置された２つのガイド構造のフォーメーションが可
能になる。エッチング操作によって、その上層が所望でない領域を露出させるこ
と、従って変調器またはガイドセクションを露出させることが可能となる。光学
モードは、高屈折率の上層内に限定されたままであり、そして、レーザー・変調
器インターフェイスから下層に伝播する［３］、［４］。図３は、エバネッセン
ト結合の方法の基本原理を示す。光学モードは、用いられるガイドの、指数およ
び幾何学的形状の差異のセットを介して、１つの層から別の層へ通過する。

【０００９】「単一構造」法として知られる方法は、コンポーネントのセクション（ＤＢＲ
レーザー・変調器インテグレーションの場合は３）のそれぞれに積層された同じ
多重量子井戸を用いることからなる［５］、［６］。この方法は、歪んだ半導体
にキャリアが注入される場合に、該半導体に対して光学ゲインスペクトラムが広
がる効果に依存する。この特性によって、光学増幅効果を得ること、およびそれ
ゆえ（キャリアを注入していない半導体の）遷移エネルギーよりも低いエネルギ
ーに対するレーザー発光を得ることが可能となる。レーザーと変調器との間の波
長適合性（典型的には、レーザーの場合は１．５５μｍ、変調器の場合は１．５
０μｍ）は、ブラッグ波長のわずかな赤方偏移によって得られる。図４は、単一
構造の基本原理を示す。２つのセクション間の遷移エネルギーの差異は、バンド
ギャップレンジキャリア注入を絞ることによって得られる。

【００１０】これらの公知技術のすべては、それぞれ固有の利点を有するようである。しか
しながら、これらのいずれも、本当に満足のいくものではない。

【００１１】端部と端部の結合に関しては、主要な利点は、２つの構造の別々の最適化であ
る。しかしながら、この方法は、種々のセクションの層を互いに対して位置合わ
せするために、エッチングの良好な制御と、エピタキシー用に準備されていない
基板上へのエピタキシャル再成長が必要である。さらに、２つのセクション間の
結合は、損失および反射の原因であって、これらは、集積されたソースの高い周
波数での稼動を妨害するかもしれない。さらに、そのプロセスは、いくつかのエ
ピタキシー工程を必要とし、これはコストがかかる。

【００１２】局部的エピタキシーによって、コンポーネント集積に関して優れた結果を得る
ことが可能となる。種々のセクション間の結合損失は、この場合非常に小さく、
種々のセクションのバンドギャップは、使用されるマスク(例えば、窒化ケイ素
を主成分とするもの)によって正確な値に調節することができる。しかし、その
主要な欠点は、コンポーネントの各セクションに対して同じタイプの構造が使用
されるという事実に起因する。端部と端部の結合とは異なり、コンポーネントの
各セクションの構造は、それゆえ別々に調節することができない。例えば、ＤＢ
Ｒレーザー・変調器の集積（インテグレーション）について、得ることができる
最大波長可変性は、ブラッグセクションの厚さがレーザーの活性領域の厚さより
も必然的に小さいという事実によって制限される。さらに、臨界表面調製工程も
また必要である。

【００１３】エバネッセント結合に関しては、主要な利点は、コンポーネントの２つのセク
ション（下部構造および上部構造）のほぼ独立した最適化である。さらに、これ
は利用することは比較的簡単な技術である。下側には、２つの異なるセクション
よりも多くを集積することは困難である。これは、例えば、３つのセクションが
必要であるＤＢＲ・変調器の集積の場合にはハンディキャップである。

【００１４】「単一構造」の主要な利点は、その単純さである。しかし、選択的エピタキシ
ーの場合のように、種々のセクションは別々に最適化することができない。これ
は、比較的小さな波長シフトを示す光学機能（レーザー・変調器、変調器・増幅
器など）の集積のみを可能にする妥協を生じる。レーザーと受動ガイド(passive guide)との集積は、あまりに大きな波長シフトを必要とするので、不可能であ
る。

【００１５】本発明の目的は、工業プロセスと適合する単純な技術を用いて、最小限３つの
異なるバンドギャップエネルギーのセクション（可能であれば、各セクションに
ついて最適化される構造を有する）を集積することを可能とする新規な手段を提
供することである。

【００１６】エバネッセント結合による集積（integration）は、２つの最適化セクション
のみが集積されることを可能とする。それぞれについて最適化した構造を有する
３つの異なるセクションを集積することは、理論的には端部と端部の結合を用い
て可能であるが、この場合、３つのエピタキシー段階が必要であり、上述した欠
点を伴う。有機金属・選択的エピタキシーは、３つの異なるセクションを集積す
ることを可能にするが、この場合、構造は独立して最適化することができない。
同じ議論が単一構造に対しても当てはまる。明らかに、この場合、ＤＦＢレーザ
ー・変調器の集積（２つのセクションを持つ）（ＤＦＢは分布帰還型、すなわち
、周期的ブラッググレーティングを備えたレーザーを表す）について、きわめて
良好な結果が示されている。しかし、例えば、１０ｎｍの波長可変範囲を越えて
変調器と波長可変（ＤＢＲ）レーザーとを集積することが望まれる場合、問題は
複雑になる。この場合、レーザーの活性領域と変調器との間に第３の特別のセク
ション（ブラッグセクション）を導入しなければならない。

【００１７】前述の目的は、本発明に従って、以下を含むオプトエレクトロニックシステム
によって達成される。特定の各機能に対応しかつ異なる各バンドギャップエネル
ギーを有する少なくとも３つのセクションを含むオプトエレクトロニックシステ
ムであって、エピタキシーによって重ね合わされた少なくとも２つの層からなり
、下層に規定された（形状を定められた）中間セクションの各側部上の上層に規
定された２つの分離した端部セクションの形態へと該セクションを規定するため
に、かつエバネッセント結合によって該中間セクションとその側面に位置する各
端部セクションとの間を結合させるために、該上層はエッチングされており、当
該システムにおいて、ブラッググレーティングはエッチングされており、該中間
セクションの長さは、Ｋがグレーティングの結合係数を表すとして、積（Ｋ×Ｌ
）が１に近くなるような長さであることを特徴とする、オプトエレクトロニック
システム。

【００１８】例えば、約５０ｃｍ^-1のＫに対しては、この長さＬは約２００μｍである。

【００１９】本発明はまた、上記システムの製造プロセスに関する。

【００２０】本発明による上記概念によって、単純でかつ工業化可能な技術を用いて、１０
ｎｍを越えて同調させることができるレーザー、ソリトンソース、変調器のタン
デム、ＢＬＵ用の集積ソースなどを製造することが可能となる。

【００２１】本発明のさらなる特徴、目的および利点は、非限定例によって与えられる、以
下の詳細な説明および添付の図面に関する詳細な説明を読めば明らかとなる。

【００２２】上記で示したように、本発明に関連した範囲内では、レーザー、受動ガイドお
よび１つ以上の変調器を含む構造を製造するために、エバネッセント結合は単一
活性層の方法と組み合わされる。

【００２３】より詳細には、図５に概略で示すような本発明による構造を製造するために、
そのプロセスは実質的に以下のようにして行われるのが好ましい。ｉ）第一の工程では、図５ａに示すように、基板１０上に、２つの多層体（マ
ルチレイヤー）２０および３０が連続してエピタキシャル堆積される。これらの
２つの多層体２０および３０は、例えば、それぞれ、ガイドセクション（例えば
、ＤＢＲレーザーについてはブラッグセクション）の最適化構造、およびレーザ
ー・変調器の集積用に最適化された多重歪み量子井戸に基づく構造に対応しても
よい； ii）第二の工程では、図５ｂに示すように、エピタキシャル成長させた上部多
層体３０は、下部多層体２０の上面に位置するストップ層２４までエッチングさ
れ、ガイドセクションの位置で、上述の中間セクション、例えば、ＤＢＲレーザ
ーの場合はブラッグセクションを形成する。図５ｂでは、このエッチング工程の
最後に、２つの端部セクションがこのようにしてはっきりと分離していることが
分かる。図５ｂでは、これらの２つの端部セクションは、それぞれＤＦＢレーザ
ーソースおよび変調器として役立ってもよく、ＡおよびＣと符号が打たれ、その
間の中間セクションＢで下部多層体２０が露出している。 iii）適切な場合には、特別の処置を次いで行ってもよく、例えば、ＤＢＲレ
ーザーの場合、下部多層体２０のブラッググレーティングのエッチングを中間セ
クションＢに行ってもよい。 iv）図５ｃに示すように、次いでこのプロセスは、ウエハ全体の上へのｐ⁺Ｉ
ｎＰまたは等価な材料（ラベル４０で図面に示される）の成長を続ける。ｖ）次いで、図５ｄに示すように、適切な場合には、活性領域の多層積層体に
ストライプのエッチングを行った後、電極が、基板の下面（ラベル５０）と、端
部セクションの上層（ラベル５２および５４）に形成される。

【００２４】基板１０の下面に形成された金属電極５０は、グランド電位とすることが意図
される。

【００２５】電極５２および５４は、それぞれ２つのセクションＡおよびＣを適切にバイア
スするのに適したそれぞれの電圧ジェネレーターに接続されるように意図される
。

【００２６】上層３０からなる構造は、約１．５０μｍの遷移エネルギーを有し、歪んだ量
子井戸を有する。従って、電流注入時のそのゲインスペクトラムは、約１．５０
μｍできわめて平坦であり、最大波長に近いものを含む（バンドギャップの再正
規化）。従って、低エネルギー方向へのシフトは、文献［５］および［６］に記
載のように可能である。低エネルギーでのレーザー放出（例えば、１．５５μｍ
）は、中間領域Ｂで規定されたブラッググレーティングの周期に依存する。

【００２７】上部多層体３０の等価指数(equivalent index)は、下部多層体２０の等価指数
よりも高いことに留意する。下部多層体２０に作製されたガイドセクションが、
レーザーＡの波長で透明であることもまた必要である。

【００２８】レーザーソースを形成するセクションＡによって放出される光学モードは、主
として上部多層体３０に伝播し、次いで、活性構造３０が存在しない中間セクシ
ョンＢ内で、下部多層体２０によって形成されるガイド構造を通過する。

【００２９】ソフトウェアによるこの構造のシミュレーションは、光学モードの遷移時に９
０％に近い結合係数が得られ、この光学モードは、最初に主としてセクションＡ
内の上部多層体３０に伝播し、セクションＢ内の下部多層体２０からなるガイド
構造中に伝播することを示す。

【００３０】ガイドセクションＢ／２０の次には、構造３０が再び存在し、光学モードは、
顕著にこの構造に戻り、端部セクションＣ内では、量子閉じ込め(quantum-confi
ned)シュタルク効果がその強度の変調を可能にする。

【００３１】ガイド構造２０から変調器構造３０へのこの遷移でシミュレートした結合係数
もまた、９０％に近い。

【００３２】このように、本発明によるプロセスは、単一のエピタキシー工程を有し、非常
に単純な技術プロセスを含んでおり、該プロセスは、変調器とレーザーとを集積
するものであり、該レーザーは、拡張された波長可変範囲（典型的には１０ｎｍ
よりも大きい）にわたって波長可変であって、それは、ガイドセクションＢ／２
０（即ち、ＤＢＲレーザーの場合のブラッグセクション）における光学モードの
閉じ込め（confinement）係数にのみ依存している。

【００３３】図６は、ＤＦＢレーザーソース・変調器に関する別のファミリーの用途を例示
し、ここで、光学損失を防止するために、１．３μｍを中心とした受動ガイドと
して多層体２０が使用される。

【００３４】例えば、図６は、基板１０上に、受動ガイドを形成する第一の多層体２０を含
む構造を示し、この第一の多層体上に３つのセクションＡ、ＣおよびＥが重ね合
わされ、それぞれ前述の活性セクションＡ、ＣおよびＥの間に、それぞれ第一の
中間セクションＢおよび第二の中間セクションＤを規定する（形状を定める）た
めに、セクションＡ、ＣおよびＥが、第二の多層体３０にエッチングを行うこと
によって規定されている。セクションＡはＤＦＢレーザーとして働き、セクショ
ンＣはパルスジェネレーターを形成する第一の変調器として働いてもよく、セク
ションＥはコーディング目的のための第二の変調器として働いてもよい。

【００３５】この構造では、ソースを形成するセクションＡによって放出されたモードは、
エバネッセント結合によって、ガイド構造２０のセクションＢに入り、エバネッ
セント結合によって、多層体３０に作製された変調器を形成するセクションＣに
戻り、エバネッセント結合によって、セクションＣの端部でガイド構造２０のセ
クションＤに戻り、次いで再度エバネッセント結合によって、多層体３０のセク
ションＥによって形成された第二の変調器に戻る。

【００３６】それゆえ、ＲＺ伝送用のソースが得られる。

【００３７】同じ原理を、ラジオオンファイバー用途のためのＢＬＵタイプソースの製造に
適用してもよく、ＤＦＢレーザーと受動光回路を用いて結合された２つの変調器
との集積を含む。

【００３８】前に示したように、２つの重なり合う多層体２０および３０に形成される構造
の種々のセクション間の前述のエバネッセント結合を可能にするためには、本発
明に関連する範囲内では、中間セクションＢまたはＤ（ここでは、特にＤＢＲレ
ーザーの構成では、ブラッググレーティングはエッチングされている）の長さ「
Ｌ」は、積Ｋ×Ｌ（ここで、Ｋはグレーティングの結合係数である）が１に近く
なるような長さであることが重要である。例えば、約５０ｃｍ^-1のＫに対しては
、この長さＬは約２００μｍである。

【００３９】このように、本発明に関連する範囲内では、典型的には、５０μｍと８００μ
ｍとの間、好ましくは１００μｍと５００μｍとの間、きわめて有利には１５０
μｍと４００μｍとの間の長さＬを有する中間セクションＢ、Ｄが提供される。

【００４０】図６に示す構造の製造プロセスは、図５に関して前に記載したものと全体的に
同一である。

【００４１】ＤＢＲレーザーの製造のための、本発明によるエピタキシャル成長させた構造
の１つの特定の例は、図７に関して記載される。

【００４２】この図７に示した例によれば、基板１０はｎ:ＩｎＰタイプであり、第一の多
層体２０は、ｎ：ＩｎＰ層２１と、ＧａＩｎＡｓＰ（１．３μｍ）層２２（典型
的には約４０００Åの厚さを有し、適切な場合では、このような層は多重量子井
戸で形成されてもよい）と、ＩｎＧａＡｓＰベースの層２３（グレーティングを
形成するよう意図され、約５００Åの代表的な厚さを有する）と、ＩｎＰベース
のストップ層２４（約２００Åの代表的な厚さを有する）とによる連続堆積によ
って形成され、一方、第二の多層体３０は、ＧａＩｎＡｓＰ（１．２５μｍ）主
成分の層３１（約３００Åの代表的な厚さを有する）と、多重（１．５０μｍ）
量子井戸（例えば１０個の井戸）を有する層３２（約１４３０Åの代表的な厚さ
を有する）と、ＧａＩｎＡｓＰ（１．２５μｍ）カバー層３３（約３００Åの代
表的な厚さを有する）とによる重ね合せから形成される。

【００４３】エピ層のこの積層に基づくオプトエレクトロニック［ｓｉｃ］システムを製造
する技術シーケンスは、次のとおりである。１．セクションＢおよびＤの位置で、上部構造３０をストップ層２４（ｎ：Ｉ
ｎＰ）までエッチングすること。２．ブラッグセクション中のブラッググレーティングを、１．５５μｍでのレ
ーザー放出のために計算された周期でエッチングすること。３．フルウエハのエピタキシャル再成長、ｐ：ＩｎＰ（１．８μｍ）＋ｐ⁺⁺：
ＧａＩｎＡｓ（０．３μｍ）（図５の層４０に匹敵）。４．ストライプを深さ２μｍエッチングすること。それゆえ、「リッジウェー
ブガイド」構造は、高出力なのに低容量を得ることを可能にする。５．電極の据付・分離（図５の電極５０、５２および５４に匹敵）；６．メタライゼィション。

【００４４】このような構造のシミュレーションでは、レーザーセクションＡとブラッグセ
クションＢとの間の結合については、結合係数が９０％であり、ブラッグセクシ
ョンにおけるモードの閉じ込めが４２％であることを示している。後者の値は、
１０ｎｍを超える波長可変性と適合する。次いで、モードがブラッグセクション
から変調器Ｃへと入る際に、同じ結合係数が再度見られ、これは１．５０μｍに
集中し、一方、レーザー放出は１．５５μｍに集中する。

【００４５】従って、変調特性は良好である。もちろん、本発明は、記載した特定の実施態
様に限定されず、その精神に従ってすべての変形例に及ぶ。

【００４６】［１］T.Tanbun-eK, S.Susuki, W.Shu Min, Y.SuematsuおよびS.Sarai, IEEE
J. Quant. Electron., 第20巻、1984, 131頁。［２］Y.katoh, K.Yamada, T.KuniiおよびYoh Ogawa, IEICE Trans. Electron
, 第E80-C巻、1997, 69頁。［３］T.L.Koch, U.KorenおよびB.I.Miller, Appl. Phys. Lett., 第53巻、19
88, 1036頁。［４］U.Koren, B.Glance, B.I.Miller, M.G.Young, M.Chien, T.H.Wood, L.M
.Ostar, T.L.Koch, R.M.Jopson, J.D.Evankow, G.Raybon, C.A.Burrus, P.D.Mag
illおよびK.C.Reichmann, Tech. Dig. Opt. Fib. Communication conference (O
FC 92), San Jose, CA. 124頁。［５］特許FR-A-2 706 079。［６］A.Ramdane, F.Devaux, N.Souli, D.DelpratおよびA.Ougazzaden, IEEE,
J. Select. Topics in Quantum Electronics, 第２巻、1996, 326頁。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、上記の、先行技術による方法を例示する。

【図２】図２は、上記の、先行技術による方法を例示する。

【図３】図３は、上記の、先行技術による方法を例示する。

【図４】図４は、上記の、先行技術による方法を例示する。

【図５】図５は、本発明による、その作製プロセスの種々の工程での構造を概略図で例
示する。

【図６】図６は、本発明による、ＲＺ伝送用のソースを概略図で例示する。

【図７】図７は、本発明による、ＤＢＲレーザーの製造用のエピタキシャル成長させた
構造を例示する。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年４月４日（２００１．４．４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００１４】「単一構造」の主要な利点は、その単純さである。しかし、選択的エピタキシ
ーの場合のように、種々のセクションは別々に最適化することができない。これ
は、比較的小さな波長シフトを示す光学機能（レーザー・変調器、変調器・増幅
器など）の集積のみを可能にする妥協を生じる。レーザーと受動ガイド(passive
guide)との集積は、あまりに大きな波長シフトを必要とするので、不可能であ
る。文献 US-4 054 363 は、光集積回路型のヘテロ構造から形成されるガイドを記
載しており、このガイドは、方向性結合器を介して低伝送損失を有するガイドに
結合された半導体レーザーのような薄膜素子を備えている。 Z M CHUANGらによる文献「直接検出のための光学的前置増幅器を有するフォト
ニック集積波長可変レシーバ」、Applied Physics Letters, US, American Inst
itute of Physics, New York, 第63巻、第７号、880-882頁は、集積波長可変フ
ォトニック受信器を記載しており、このレシーバは、直列に、光学的前置増幅器
、フィルターを形成する共方向性結合器(codirectional coupler)、および光検
出器を含む。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００１７】前述の目的は、本発明に従って、以下を含むオプトエレクトロニックシステム
によって達成される。特定の各機能に対応し、かつ少なくとも隣り合った１対の
セクションについては異なる各バンドギャップエネルギーを有する、少なくとも
３つのセクションを含むオプトエレクトロニックシステムであって、エピタキシ
ーによって重ね合わされた少なくとも２つの層からなり、下層に規定された（形
状を定められた）中間セクションの各側部上の上層に規定された２つの分離した
端部セクションの形態へと該セクションを規定するために、かつエバネッセント
結合によって該中間セクションとその側面に位置する各端部セクションとの間を
結合させるために、該上層はエッチングされており、当該システムにおいて、ブ
ラッググレーティングはエッチングされており、該中間セクションの長さは、Ｋ
がグレーティングの結合係数を表すとして、積（Ｋ×Ｌ）が１に近くなるような
長さであることを特徴とする、オプトエレクトロニックシステム。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特定の各機能に対応しかつ異なる各バンドギャップエネルギ
ーを有する少なくとも３つのセクション（Ａ、Ｂ、Ｃ）を含むオプトエレクトロ
ニックシステムであって、これらの３つのセクションは、エピタキシーによって重ね合わされた少なくと
も２つの層（２０、３０）からなり、下層（２０）に規定された中間セクション（Ｂ）の各側部上の上層（３０）に
規定された２つの分離した端部セクション（Ａ、Ｃ）の形態へと該セクションを
規定するために、かつエバネッセント結合によって該中間セクション（Ｂ）とそ
の側面に位置する各端部セクション（Ａ、Ｃ）との間を結合させるために、該上
層（３０）はエッチングされており、当該システムにおいて、該中間セクション（Ｂ）の長さ（Ｌ）は、（Ｋ）が中
間セクション（Ｂ）のグレーティングの結合係数を表すとして、積（Ｋ×Ｌ）が
１に近くなるような長さであることを特徴とする、オプトエレクトロニックシス
テム。
【請求項２】中間セクション（Ｂ）の長さ（Ｌ）が、５０μｍと８００μ
ｍの間、好ましくは１００μｍと５００μｍの間、きわめて有利には１５０μｍ
と４００μｍの間、きわめて好ましくは約２００μｍであることを特徴とする、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】中間セクション（Ｂ）がブラッググレーティングを含むこと
を特徴とする、請求項１〜２のうちの１項に記載のシステム。
【請求項４】上層（３０）が、下部多層体（２０）に備えられた２つの中
間セクション（ＢおよびＤ）の各側部上にそれぞれ配置された３つのセクション
（Ａ、ＣおよびＥ）を有することを特徴とする、請求項１〜３のうちの１項に記
載のシステム。
【請求項５】集積されたレーザー・ガイド・変調器ソースを構成すること
を特徴とする、請求項１〜４のうちの１項に記載のシステム。
【請求項６】ＮＲＺまたはＲＺタイプのアウトプットを有する光伝送手段
、分布手段、またはＢＬＵ回路のようなラジオオンファイバー手段を有する群よ
り選択されるデバイスを構成することを特徴とする、請求項１〜４のうちの１項
に記載のシステム。
【請求項７】下部多層体（２０）が１．３μｍを中心とする受動ガイドを
構成することを特徴とする、請求項１〜６のうちの１項に記載のシステム。
【請求項８】上部多層体（３０）に２つの変調器（ＣおよびＥ）を有し、
第一の変調器（Ｃ）がパルスジェネレーターを形成し、第二の変調器（Ｅ）がコ
ーディングに供することを特徴とする、請求項１〜７のうちの１項に記載のシス
テム。
【請求項９】下部多層体（２０）がＧａＩｎＡｓＰ主成分の活性層を含む
ことを特徴とする、請求項１〜８のうちの１項に記載のシステム。
【請求項１０】下部多層体（２０）が、多重量子井戸に基づく活性層を構
成することを特徴とする、請求項１〜８のうちの１項に記載のシステム。
【請求項１１】下部多層体（２０）が、２つのＩｎＰベースの層（２１、
２３）が側面に配置された活性層（２２）を含むことを特徴とする、請求項１〜
１０のうちの１項に記載のシステム。
【請求項１２】下部多層体（２０）が、例えばＩｎＰを主成分とするスト
ップ層（２４）で被覆されていることを特徴とする、請求項１〜１１のうちの１
項に記載のシステム。
【請求項１３】上部多層体（３０）が、多重量子井戸に基づく活性層（３
２）を含むことを特徴とする、請求項１〜１２のうちの１項に記載のシステム。
【請求項１４】上部多層体（３０）が、ＧａＩｎＡｓＰを主成分とする層
（３１、３３）が側面に配置された活性層（３２）を含むことを特徴とする、請
求項１〜１３のうちの１項に記載のシステム。
【請求項１５】請求項１〜１４のうちの１項に記載のシステムの製造プロ
セスであって、ｉ）エピタキシーによって基板（１０）上に、重ね合わせられた多層体（２０
、３０）２つを堆積させる工程と、 ii）中間セクション（Ｂ）とその側面に位置する各端部セクション（Ａ、Ｃ）
との間のエバネッセント結合を可能にするように、上部多層体（３０）の少なく
とも２つの端部セクション（Ａ、Ｃ）を分離するために、該下部多層体（２０）
の上部に位置するストップ層（２４）まで該上部多層体（３０）をエッチングす
る工程とを、有することを特徴とする、前記製造プロセス。
【請求項１６】中間セクション（Ｂ）に特定の処理を行う工程をさらに含
むことを特徴とする、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】特定の処理が、中間セクション（Ｂ）のブラッググレーテ
ィングをエッチングすることからなることを特徴とする、請求項１６に記載のプ
ロセス。
【請求項１８】該システムのウエハ全体の上に、例えばＩｎＰを主成分と
する材料を堆積させる工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１５〜１７の
うちの１項に記載のプロセス。
【請求項１９】基板の下面および端部セクション（Ａ、Ｃ、Ｅ）の上面に
電極を堆積させる工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１５〜１８のうち
の１項に記載のプロセス。