JP2003188479A - Semiconductor light amplifier module and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor light amplifier module and its manufacturing method

Info

Publication number
JP2003188479A
JP2003188479A JP2001388271A JP2001388271A JP2003188479A JP 2003188479 A JP2003188479 A JP 2003188479A JP 2001388271 A JP2001388271 A JP 2001388271A JP 2001388271 A JP2001388271 A JP 2001388271A JP 2003188479 A JP2003188479 A JP 2003188479A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gain
module
soa
optical waveguide
optical amplifier
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
Application number
JP2001388271A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikuo Ogawa
育生 小川
Takeshi Kitagawa
毅 北川
Takuya Tanaka
拓也 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2001388271A priority Critical patent/JP2003188479A/en
Publication of JP2003188479A publication Critical patent/JP2003188479A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gain clamp type semiconductor light amplifier module capable of reducing a set error or dispersion in gain and a method for manufacturing the module. <P>SOLUTION: A module is constituted by arranging reflectors on respective prescribed positions of input and output optical waveguides to be quartz group plane optical waveguides formed on a substrate and arranging a semiconductor light amplifier between the reflectors. The semiconductor light amplifier module is manufactured by arranging at least one of the reflectors to be arranged on the optical waveguides of the input and output sides is arranged on the prescribed position of the optical waveguide after connecting the amplifier to the I/O optical waveguides. Even when combined loss is changed, the gain variation of the module can be suppressed to a low value and roughly set up to a required value. Since the dispersion of the combined loss between an SOA element and the optical waveguide is small, an array module of which the module gain between channels is extremely uniform can be manufactured. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、光通信や光信号処
理に用いる半導体光増幅器モジュール及びその作製方法
に関し、より詳細には、利得の設定誤差やばらつきの少
ないゲインクランプ型の半導体光増幅器モジュール及び
その作製方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor optical amplifier module used for optical communication and optical signal processing, and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a gain clamp type semiconductor optical amplifier module with less gain setting error and variation. And a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体光増幅器(SOA)は、小型の光
増幅器、高速光ゲートスイッチ、波長変換素子など様々
な応用が検討されており、光ネットワークの高度化に向
けたキーデバイスとして期待されている。
2. Description of the Related Art A semiconductor optical amplifier (SOA) is being studied for various applications such as a small optical amplifier, a high-speed optical gate switch, and a wavelength conversion element, and is expected as a key device for the sophistication of optical networks. There is.

【0003】しかしながら、従来のSOAは、入力パワ
ーによって利得が変動することに加え、ファイバ型光増
幅器と比べて応答速度が速いことから、複数の信号光が
同時に入力された場合に信号光間でクロストークが生じ
ることや、信号光の変調パタンによって伝送波形の劣化
が生じるという問題が知られている。
However, in the conventional SOA, the gain fluctuates depending on the input power and the response speed is higher than that of the fiber type optical amplifier. Therefore, when a plurality of signal lights are input at the same time, the signal lights are different. There are known problems that crosstalk occurs and that the transmission waveform deteriorates due to the modulation pattern of the signal light.

【0004】これらの問題を解決するために、ゲインク
ランプと呼ばれる手法が提案されている。この方法は、
SOAの両側に反射器を設け、信号光とは異なる波長で
発振させ、キャリア密度を一定に保つことにより、線形
な増幅動作を得るものである。
In order to solve these problems, a method called gain clamp has been proposed. This method
A linear amplification operation is obtained by providing reflectors on both sides of the SOA, oscillating at a wavelength different from that of the signal light, and keeping the carrier density constant.

【0005】図4は、従来検討されているゲインクラン
プ型SOA素子の構成例を説明するための図で、このS
OA素子40は、SOA活性領域41の両側にブラッグ
グレーティング42a、42bを形成した領域をモノリ
シックに集積させ、光ファイバ43a、43bに結合さ
せることによってゲインクランプ動作を実現しており、
ブラッググレーティング42a、42bの反射率を予め
適切に設計することによって、所望の素子利得を得るこ
とができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration example of a gain clamp type SOA element which has been conventionally studied.
The OA element 40 realizes a gain clamp operation by monolithically integrating the regions where the Bragg gratings 42a and 42b are formed on both sides of the SOA active region 41 and coupling them to the optical fibers 43a and 43b.
A desired device gain can be obtained by appropriately designing the reflectances of the Bragg gratings 42a and 42b in advance.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示したような、SOA素子に反射器を一体集積する構成
は必ずしも好ましいものではない。なぜなら、SOA素
子と光ファイバとの結合損失にばらつきがあるため、こ
のような構成では、SOA素子と入出力ファイバを実装
した後のモジュール全体としての利得を精度よく得るこ
とができないからである。
However, the structure in which the reflector is integrally integrated with the SOA element as shown in FIG. 4 is not always preferable. This is because there is variation in the coupling loss between the SOA element and the optical fiber, and with such a configuration, the gain of the entire module after mounting the SOA element and the input / output fiber cannot be obtained accurately.

【0007】SOA素子と光ファイバとを接続する際に
は結合損失が発生し、この結合損失は、モードフィール
ドのゆらぎや微妙な実装位置ずれによって1〜2dB程
度のばらつきをもつものが一般的である。SOA素子に
反射器をモノリシック集積した従来の構成では、SOA
素子自体の利得は精度よく決められるものの、実装時の
結合損失ばらつきは補正できないため、結果としてモジ
ュール全体でみると、両端で2〜4dBの利得の誤差が
生じることとなる。
When the SOA element and the optical fiber are connected to each other, a coupling loss occurs, and the coupling loss generally has a variation of about 1 to 2 dB due to the fluctuation of the mode field and a slight mounting position shift. is there. In the conventional structure in which the reflector is monolithically integrated with the SOA element, the SOA is
Although the gain of the element itself can be accurately determined, the variation of the coupling loss at the time of mounting cannot be corrected, and as a result, a gain error of 2 to 4 dB occurs at both ends in the module as a whole.

【0008】通常のゲインクランプを行わないSOAで
はこの程度の誤差は注入電流の調整などで補正できる
が、ゲインクランプ型SOAでは、注入電流を変化させ
ても利得は一定に保たれるため、実装によって生じるモ
ジュール利得のばらつきを補正することが困難である。
この問題は、SOAを多数並べて増幅器アレイや、ゲー
トアレイとして用いる場合など、透過利得のチャネル間
均一性が求められる場合にはとりわけ深刻となる。
In an SOA that does not perform a normal gain clamp, such an error can be corrected by adjusting the injection current, but in the gain clamp type SOA, the gain is kept constant even if the injection current is changed. It is difficult to correct the variation in module gain caused by.
This problem becomes particularly serious when a large number of SOAs are arranged and used as an amplifier array or a gate array, when the inter-channel transmission gain uniformity is required.

【0009】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、利得の設定誤差や
ばらつきの少ないゲインクランプ型の半導体光増幅器モ
ジュール及びその作製方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gain clamp type semiconductor optical amplifier module having less gain setting error and variation, and a method of manufacturing the same. It is in.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解決するために、請求項1に記載の発明は、半導体
光増幅器モジュールであって、半導体光増幅器の入力部
及び出力部の各々に、基板上に設けられた平面光導波路
が接続されており、前記半導体光増幅器の入力部側及び
出力部側に接続された前記平面光導波路の各々の所定位
置に反射器を備えることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor optical amplifier module according to a first aspect of the present invention, which comprises an input section and an output section of the semiconductor optical amplifier. A planar optical waveguide provided on the substrate is connected to each of the semiconductor optical amplifiers, and a reflector is provided at a predetermined position of each of the planar optical waveguides connected to the input side and the output side of the semiconductor optical amplifier. Characterize.

【0011】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の半導体光増幅器モジュールにおいて、前記平面
光導波路は石英系光導波路であり、前記反射器はUVグ
レーティングであることを特徴とする。
The invention described in claim 2 is the same as claim 1.
In the semiconductor optical amplifier module described in (1), the planar optical waveguide is a silica optical waveguide, and the reflector is a UV grating.

【0012】更に、請求項3に記載の発明は、半導体光
増幅器モジュールの作製方法であって、基板上に平面光
導波路を形成するステップと、半導体光増幅器の入力部
及び出力部の各々に前記平面光導波路を接続するステッ
プと、前記半導体光増幅器の入力部側及び出力部側に接
続された前記平面光導波路の各々の所定位置に反射器を
設けるステップとを備え、前記半導体光増幅器の入力部
側又は出力部側に設けられる反射器のうちの少なくとも
一方が、前記半導体光増幅器と前記平面光導波路とを接
続した後に前記平面光導波路に設けられることを特徴と
する。
Furthermore, a third aspect of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor optical amplifier module, wherein a step of forming a planar optical waveguide on a substrate, and the input section and the output section of the semiconductor optical amplifier are each provided with An input of the semiconductor optical amplifier; and a step of connecting a planar optical waveguide, and a step of providing a reflector at a predetermined position of each of the planar optical waveguides connected to the input side and the output side of the semiconductor optical amplifier. At least one of the reflectors provided on the section side or the output section side is provided on the planar optical waveguide after connecting the semiconductor optical amplifier and the planar optical waveguide.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】(実施の形態1)図1は、本発明の半導体
光増幅器モジュールの第1の実施形態を説明するための
図で、半導体光増幅器の入力部及び出力部の各々に、基
板上に設けられた平面光導波路が接続されており、半導
体光増幅器の入力部側及び出力部側に接続された平面光
導波路の各々の所定位置に反射器を備える構成となって
おり、本実施例では、平面光導波路を石英系光導波路と
し、反射器をUVグレーティングとしている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a view for explaining a first embodiment of a semiconductor optical amplifier module of the present invention, in which each of an input portion and an output portion of the semiconductor optical amplifier is provided on a substrate. The provided planar optical waveguides are connected, and a reflector is provided at each predetermined position of the planar optical waveguides connected to the input section side and the output section side of the semiconductor optical amplifier. The planar optical waveguide is a quartz optical waveguide, and the reflector is a UV grating.

【0015】すなわち、4チャネルのSOAアレイ素子
11の両側の各々のチャネルには石英系光導波路12a
1〜4、12b1〜4が接続されており、さらに、石英
系光導波路12a1〜4、12b1〜4は対応する光フ
ァイバ13a1〜4、13b 1〜4に接続されている。
ここで、左右4本づつの石英系光導波路12a1〜4
12b1〜4には、それぞれ紫外光照射による屈折率変
化を利用したUVグレーティング14a1〜4、14b
1〜4が描画されている。
That is, a 4-channel SOA array element
Each of the channels on both sides of 11 has a silica optical waveguide 12a.
1-4, 12b1-4Connected, and further quartz
System optical waveguide 12a1-4, 12b1-4Is the corresponding light
Fiber 13a1-4, 13b 1-4It is connected to the.
Here, four silica-based optical waveguides 12a are provided on each of the left and right sides.1-4,
12b1-4Are the refractive index changes due to UV light irradiation.
UV grating 14a1-4, 14b
1-4Is drawn.

【0016】このような実装構造は、ハイブリッド集積
技術を用いて容易に実現できる。例えば、Si基板上に
形成した石英系光導波路アレイの中間部にエッチングに
より設けた素子搭載部に、SOAアレイ素子11をフリ
ップチップ実装すればよい。
Such a mounting structure can be easily realized by using a hybrid integration technique. For example, the SOA array element 11 may be flip-chip mounted on the element mounting portion provided by etching in the middle portion of the silica-based optical waveguide array formed on the Si substrate.

【0017】本実施形態が従来の構成と異なる点は、U
Vグレーティング14a1〜4、14b1〜4で構成さ
れる反射器が、SOAアレイ素子11と一体化している
のではなく石英系光導波路12a1〜4、12b1〜4
の所定の位置に設けられていることであり、これによっ
て、モジュール全体として所望の利得を得ることを可能
としている点である。
The difference of this embodiment from the conventional configuration is that U
The reflectors composed of the V gratings 14a 1 to 4 and 14b 1 to 4 are not integrated with the SOA array element 11, but are made of silica optical waveguides 12a 1 to 4 and 12b 1 to 4
It is provided at a predetermined position of, and this makes it possible to obtain a desired gain as a whole module.

【0018】このような利得が可能となる理由は、本構
成のモジュールでは、入力側及び出力側に設けられてい
るUVグレーティング14a1〜4、14b1〜4間の
SOAアレイ素子11を含む経路で共振器が形成されて
おり、これによりUVグレーティング14a1〜4、1
4b1〜4で決定される波長の光が発振する。このと
き、発振条件は、SOAの利得が、SOAアレイ素子と
石英系光導波路との間の結合損失、および、UVグレー
ティングの反射損失の総和を上回ることであり、これら
が丁度釣合う点で発振が開始されてSOAの利得がクラ
ンプされることとなる。
The reason why such a gain is possible is that, in the module of the present configuration, a path including the SOA array element 11 between the UV gratings 14a 1 to 4 and 14b 1 to 4 provided on the input side and the output side is provided. A resonator is formed of the UV gratings 14a 1 to 4 1
Light having a wavelength determined by 4b1 to 4b4 oscillates. At this time, the oscillation condition is that the gain of the SOA exceeds the sum of the coupling loss between the SOA array element and the silica-based optical waveguide and the reflection loss of the UV grating. Is started and the gain of the SOA is clamped.

【0019】UVグレーティングの反射率を一定とする
と、結合損失とSOA利得との和が一定値になるように
クランプされるため、たとえ結合損失が変動しても、モ
ジュール利得はほぼ変動なく、自動的に所望の値に設定
することが可能である。
When the reflectance of the UV grating is constant, the sum of the coupling loss and the SOA gain is clamped so as to be a constant value. Therefore, even if the coupling loss varies, the module gain hardly varies, It is possible to set it to a desired value.

【0020】このように、本発明の半導体光増幅器モジ
ュールを用いれば、反射器を光導波路に設け、共振器の
中に利得誤差の要因となるSOAと光導波路との結合部
を含めることにより、たとえ結合損失が変動しても、モ
ジュールとしての利得変動を小さく抑え、概ね所望の値
に設定することが可能となる。平面光導波路の場合に
は、アレイ状の複数の光導波路に一括してUVグレーテ
ィングを描画することが容易であり、チャネル間の均一
性の高い反射器を設けることができるため、上述した効
果は、本実施形態のように平面光導波路を入出力導波路
とする多チャネルのSOAアレイモジュールの場合に特
に顕著である。
As described above, according to the semiconductor optical amplifier module of the present invention, by providing the reflector in the optical waveguide and including the coupling portion of the SOA and the optical waveguide which causes the gain error in the resonator, Even if the coupling loss fluctuates, it is possible to keep the fluctuation of the gain of the module small and set it to a desired value. In the case of a planar optical waveguide, it is easy to write UV gratings collectively on a plurality of arrayed optical waveguides, and a reflector with high uniformity between channels can be provided. This is particularly remarkable in the case of a multi-channel SOA array module using a planar optical waveguide as an input / output waveguide as in this embodiment.

【0021】また、SOAアレイ素子と光導波路との間
の結合損失のばらつきも小さいため、チャネル間でモジ
ュール利得が極めて均一なアレイモジュールを作製でき
る。さらに、本発明の半導体光増幅器モジュールを用い
ることにより、結合損失のばらつきが大きな利得変動に
つながらないため、光出力をモニターせずにSOAと光
導波路の位置合わせを行う、いわゆるパッシブアライメ
ントを用いて実装工程を簡易化することが可能となり、
さらに本実施形態に示すようなハイブリッド集積構成に
よる小型・多チャネル化が実現できる。
Further, since the variation in the coupling loss between the SOA array element and the optical waveguide is small, it is possible to fabricate an array module in which the module gain is extremely uniform between the channels. Further, by using the semiconductor optical amplifier module of the present invention, variation in coupling loss does not lead to a large gain variation. Therefore, mounting is performed using so-called passive alignment in which the SOA and the optical waveguide are aligned without monitoring the optical output. It is possible to simplify the process,
Further, the hybrid integrated structure as shown in the present embodiment can realize downsizing and multiple channels.

【0022】(実施の形態2)図2は、本発明の第2の
実施形態のモジュールを説明するための図で、図2
(a)はモジュールの構成図であり、図2(b)はモジ
ュールの作製工程図である。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a diagram for explaining a module according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a configuration diagram of the module, and FIG. 2B is a production process diagram of the module.

【0023】図2(a)に示すように、この構成のモジ
ュールでは、4つの単体のSOA素子21の両側の各々
のチャネルに石英系光導波路22a1〜4、22b
1〜4が接続されており、さらに、石英系光導波路22
1〜4、22b1〜4は対応する光ファイバ23a
1〜4、23b1〜4に接続されている。ここで、左右
4本づつの石英系光導波路22a1〜4、22b1〜4
には、それぞれ紫外光照射による屈折率変化を利用した
UVグレーティング24a1〜4、24b1〜4が描画
されている。
As shown in FIG. 2A, in the module having this structure, the silica-based optical waveguides 22a 1 to 4 and 22b are provided in the channels on both sides of the four single SOA elements 21, respectively.
1 to 4 are connected, and further, the silica-based optical waveguide 22
a 1 to 4 and 22b 1 to 4 are the corresponding optical fibers 23a.
1 to 4 and 23b 1 to 4 are connected. Here, four left and right quartz optical waveguides 22a 1 to 4 and 22b 1 to 4 are provided.
In the drawing, UV gratings 24a 1 to 4 and 24b 1 to 4 are drawn, which respectively utilize the change in the refractive index due to the irradiation of ultraviolet light.

【0024】本実施形態が第1の実施形態と異なる点
は、SOAアレイ素子ではなく、4つの単体のSOA素
子21を基板上に搭載することとしている点と、UVグ
レーティング24a1〜4、24b1〜4のうちの入力
側(24a1〜4)又は出力側(24b1〜4)のいず
れか一方を、SOA素子21を基板上に固定した後に描
画することとしている点である。
The present embodiment differs from the first embodiment is not a SOA array element, and in that the four single SOA element 21 is set to be mounted on the substrate, UV grating 24a 1 to 4, 24b one of the input side of the 1 to 4 (24a 1 to 4) or the output side (24b 1 to 4), a point that is to be drawn after fixing the SOA element 21 on the substrate.

【0025】第1の実施形態では、光導波路にあらかじ
めUVグレーティングを描画し、その後SOAアレイ素
子を基板上に搭載・固定した。その場合も、上述したよ
うに、結合損失のばらつきがある程度小さい場合には、
自動的にモジュール利得をほぼ一定にする動作点で利得
がクランプされ、チャネル間均一性の高いモジュールが
実現できる。
In the first embodiment, a UV grating was previously drawn on the optical waveguide, and then the SOA array element was mounted and fixed on the substrate. Also in that case, as described above, when the variation of the coupling loss is small to some extent,
The gain is automatically clamped at the operating point where the module gain is substantially constant, and a module with high channel-to-channel uniformity can be realized.

【0026】しかしながら、結合損失が大きくばらつく
場合も、SOA素子ごとの特性が大きく異なるような場
合には、厳密に所望のモジュール利得を得ることは困難
である。これは、結合損失の変動分をSOAの利得で補
うこととなるため、SOA注入電流値が異なる点で動作
させることとなり、この結果、SOA素子の利得スペク
トラムが変化するためである。このため、発振させる波
長においては結合損失とSOA利得の総和が一定となる
動作点に利得がクランプされても、信号光波長における
利得はSOA利得スペクトラムの変化に伴って変化して
しまう。
However, even if the coupling loss varies greatly, it is difficult to obtain exactly the desired module gain if the characteristics of each SOA element differ greatly. This is because the fluctuation of the coupling loss is compensated by the gain of the SOA, so that the SOA is operated at a different SOA injection current value, and as a result, the gain spectrum of the SOA element changes. Therefore, even if the gain is clamped at the operating point where the total sum of the coupling loss and the SOA gain is constant at the wavelength to be oscillated, the gain at the signal light wavelength changes with the change of the SOA gain spectrum.

【0027】これに対して本実施形態の半導体光増幅器
モジュールでは、UVグレーティング24a1〜4、2
4b1〜4の反射率をSOA素子21および結合特性に
応じて適切に設定することによりこの問題を解決する。
すなわち、本実施形態では、図2(b)に示したよう
に、まず、UVグレーティング24a1〜4、24b
〜4の入力側又は出力側のいずれか一方のみをあらかじ
め描画(S201)しておき、SOA素子21を搭載・
固定(S202)する。その後、SOA素子21および
石英系光導波路22a1〜4、22b1〜4との結合特
性や利得スペクトルなどの特性を測定し、この結果を基
に所望の利得が得られるように残り一方のUVグレーテ
ィング(24a1〜4又は24b1〜4)の反射率を決
定して描画(S203)する。あるいは、信号光を実際
に入力して利得をモニターしながら、紫外光を照射して
UVグレーティングを描画することとしてもよい。
[0027] In the semiconductor optical amplifier module of the present embodiment other hand, UV grating 24a 1 to 4, 2
To resolve this problem by setting appropriately in accordance with the reflectance of 4b 1 to 4 the SOA element 21 and binding properties.
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 2 (b), first, UV grating 24a 1 to 4, 24b 1
Only one of the input side or the output side of 4 to 4 is drawn in advance (S201) and the SOA element 21 is mounted.
It is fixed (S202). After that, the characteristics such as the coupling characteristics with the SOA element 21 and the silica-based optical waveguides 22a 1 to 4 and 22b 1 to 4 and the gain spectrum are measured. The reflectance of the grating (24a 1 to 4 or 24b 1 to 4 ) is determined and drawn (S203). Alternatively, UV light may be irradiated to draw a UV grating while actually inputting signal light and monitoring the gain.

【0028】このような工程により、単体のSOA素子
を4個用いて、チャネルごとの結合損失ばらつきがある
場合にも、チャネル間均一性が高く、かつ、所望のモジ
ュール利得を有するSOAモジュールが作製できる。
Through these steps, an SOA module having a high channel-to-channel uniformity and a desired module gain can be manufactured by using four single SOA elements even when there is variation in coupling loss between channels. it can.

【0029】こうした工程は、従来のSOA素子にモノ
リシックにグレーティングを集積する構造では困難であ
り、入出力光導波路にグレーティングを設けることによ
ってはじめて可能となった効果でもある。
Such a process is difficult in a structure in which a grating is monolithically integrated in a conventional SOA element, and is an effect which is made possible only by providing a grating in an input / output optical waveguide.

【0030】(実施の形態3)図3は、本発明の第3の
実施形態のモジュールを説明するための図で、図3
(a)はモジュールの構成図であり、図3(b)はモジ
ュールの作製工程図である。
(Third Embodiment) FIG. 3 is a diagram for explaining a module according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a configuration diagram of a module, and FIG. 3B is a manufacturing process diagram of the module.

【0031】図3(a)に示すように、この構成のモジ
ュールでは、4つの単体のSOA素子31の両側の各々
のチャネルに石英系光導波路32a1〜4、32b
1〜4が接続されており、さらに、石英系光導波路32
1〜4、32b1〜4は対応する光ファイバ33a
1〜4、33b1〜4に接続されている。ここで、左右
4本づつの石英系光導波路32a1〜4、32b1〜4
には、それぞれ紫外光照射による屈折率変化を利用した
UVグレーティング34a1〜4、34b1〜4が描画
されている。
As shown in FIG. 3 (a), this configuration of modules, four single SOA element 31 silica-based optical waveguide 32a 1 to 4 on both sides of each of the channels, 32b
1 to 4 are connected, and further, a silica-based optical waveguide 32
a 1-4 , 32b 1-4 are the corresponding optical fibers 33a
1 to 4 and 33b 1 to 4 are connected. Here, silica-based optical waveguide 32a 1 to 4 of the right and left four at a time, 32 b 1 to 4
In the drawing, UV gratings 34a 1 to 4 and 34b 1 to 4 respectively utilizing the change in refractive index due to irradiation with ultraviolet light are drawn.

【0032】本実施形態が第2の実施形態と異なる点
は、UVグレーティングの反射率のみならず反射波長を
チャネルごとに調節して描画している点であり、このモ
ジュールは、図3(b)に示すように、先ず、基板上に
石英系光導波路を形成(S301)し、SOA素子31
を搭載・固定(S302)する。その後、UVグレーテ
ィング(34a1〜4及び34b1〜4)を描画(S3
03)するという工程で作製される。
This embodiment is different from the second embodiment in that not only the reflectance of the UV grating but also the reflection wavelength is adjusted for each channel for drawing, and this module is shown in FIG. ), First, a silica optical waveguide is formed on the substrate (S301), and the SOA element 31
Is mounted and fixed (S302). After that, the UV gratings (34a 1-4 and 34b 1-4 ) are drawn (S3
It is produced in the process of 03).

【0033】第2の実施形態で述べたように、SOA素
子のチャネルごとの特性ばらつきや、光結合損失のばら
つきがある場合には、SOA動作電流が変化するため、
SOA利得スペクトルの変化が生じる。そのため、第2
の実施形態の半導体光増幅器モジュールは、信号光波長
で所望の利得を得るために片側のUVグレーティングの
反射率を調節して描画した。
As described in the second embodiment, the SOA operating current changes when there are variations in the characteristics of each channel of the SOA element and variations in the optical coupling loss.
Changes in the SOA gain spectrum occur. Therefore, the second
In the semiconductor optical amplifier module of the above embodiment, the reflectance of the UV grating on one side is adjusted and drawn in order to obtain a desired gain at the signal light wavelength.

【0034】これに対して、UVグレーティングの反射
波長を微妙に調節することによっても同様に信号光波長
での利得を調節することができる。この方法は、SOA
素子自身の飽和利得に近い大きな利得領域でクランプす
る場合や、チャネル間の利得スペクトルを等化したい場
合などに有効な方法である。このうち、大きな利得領域
でクランプする場合には、その領域では電流値によって
利得や利得スペクトラムの変化が小さくなるため、グレ
ーティング反射率を大きく調整する必要があり、場合に
よっては調整可能な範囲を超えてしまうという問題があ
る。
On the other hand, the gain at the signal light wavelength can be similarly adjusted by finely adjusting the reflection wavelength of the UV grating. This method is
This is an effective method for clamping in a large gain region close to the saturation gain of the device itself, and for equalizing the gain spectrum between channels. Of these, when clamping in a large gain area, the gain and gain spectrum change less depending on the current value in that area, so it is necessary to greatly adjust the grating reflectance, and in some cases, it may exceed the adjustable range. There is a problem that it will end up.

【0035】例えば、予想設計範囲を超えて結合損失が
大きかった場合には、反射率を100%にしても発振さ
せることができないといった場合も起こりうる。こうし
た場合に対して、SOA利得スペクトル上で、より利得
の高い波長にグレーティングの反射波長を変更すること
により、所望の信号利得を得ることが可能となる。ま
た、チャネル間の利得スペクトルを等化したい場合に
は、例えば、信号光波長が広い波長範囲に及ぶ場合があ
る。
For example, if the coupling loss is large beyond the expected design range, it may not be possible to oscillate even if the reflectance is 100%. In such a case, a desired signal gain can be obtained by changing the reflection wavelength of the grating to a wavelength having a higher gain on the SOA gain spectrum. When it is desired to equalize the gain spectrum between channels, for example, the signal light wavelength may cover a wide wavelength range.

【0036】通常利得がクランプされた状態では、一定
の波長範囲では平坦な利得特性が得られるが、クランプ
する動作条件によっては、数10nmの波長域をカバー
することは困難な場合も多い。その場合、特に、中心か
らはずれた波長域ではSOAの利得スペクトルに従った
利得の波長依存性が生じてしまうという問題があり、こ
れは、多チャネルのアレイモジュールではチャネル間ば
らつきになるため好ましくない。このような場合にも、
グレーティングの反射波長と反射率を調整することによ
って、所望の利得スペクトルをもつ状態で、利得をクラ
ンプすることが可能である。
Normally, when the gain is clamped, a flat gain characteristic is obtained in a fixed wavelength range, but it is often difficult to cover the wavelength range of several tens of nm depending on the operating conditions for clamping. In that case, there is a problem that the wavelength dependence of the gain is generated in accordance with the gain spectrum of the SOA particularly in the wavelength region deviated from the center, which is not preferable because it causes channel-to-channel variation in a multi-channel array module. . Even in this case,
By adjusting the reflection wavelength and the reflectance of the grating, it is possible to clamp the gain with a desired gain spectrum.

【0037】本実施形態では、UVグレーティングの反
射波長と反射率を調節して描画することにより、所望の
モジュール利得を得るとともに、チャネル間での利得ス
ペクトルの等化も実現した。このようなモジュールを作
製するためには、まずグレーティングを描画しない光導
波路を作製し、SOA素子を搭載・固定した後、SOA
の利得スペクトルを測定し、その結果にしたがって左右
両方の光導波路に必要な反射波長と反射率のグレーティ
ングを描画すればよい。
In this embodiment, a desired module gain is obtained by adjusting the reflection wavelength and the reflectance of the UV grating for drawing, and equalization of the gain spectrum between the channels is also realized. In order to manufacture such a module, first, an optical waveguide in which a grating is not drawn is manufactured, an SOA element is mounted and fixed, and then an SOA is manufactured.
It suffices to measure the gain spectrum of and to draw the gratings of the reflection wavelength and the reflectance required for both the left and right optical waveguides according to the result.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体光
増幅器モジュールによれば、反射器を光導波路上の所定
の位置に設け、利得誤差の要因となるSOAと光導波路
との結合部を共振器の中に含めることにより、たとえ結
合損失が変動しても、モジュールとしての利得変動を小
さく抑え、概ね所望の値に設定することが可能となる。
As described above, according to the semiconductor optical amplifier module of the present invention, the reflector is provided at a predetermined position on the optical waveguide, and the coupling portion between the SOA and the optical waveguide that causes the gain error is provided. By including it in the resonator, even if the coupling loss fluctuates, it is possible to suppress the gain fluctuation as a module and set it to a substantially desired value.

【0039】また、本発明の半導体光増幅器モジュール
では、SOA素子と光導波路との間の結合損失のばらつ
きも小さいため、チャネル間でモジュール利得が極めて
均一なアレイモジュールを作製できる。
Further, in the semiconductor optical amplifier module of the present invention, since the variation in the coupling loss between the SOA element and the optical waveguide is small, it is possible to manufacture the array module in which the module gain is extremely uniform between the channels.

【0040】さらに、本発明の半導体光増幅器モジュー
ルを用いることにより、結合損失のばらつきが大きな利
得変動につながらないため、光出力をモニターせずにS
OAと光導波路の位置合わせを行う、いわゆるパッシブ
アライメントを用いて実装工程を簡易化することが可能
となり、ハイブリッド集積構成による小型・多チャネル
化が実現できる。
Further, by using the semiconductor optical amplifier module of the present invention, the variation of the coupling loss does not lead to a large gain variation, so that the optical output is not monitored and the S
It becomes possible to simplify the mounting process by using so-called passive alignment for aligning the OA and the optical waveguide, and it is possible to realize a compact and multi-channel configuration by the hybrid integrated configuration.

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

【図1】本発明の半導体光増幅器モジュールの第1の実
施形態を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of a semiconductor optical amplifier module of the present invention.

【図2】本発明の半導体光増幅器モジュールの第2の実
施形態を説明するための図で、(a)はモジュールの構
成図、(b)はモジュールの作製工程のブロック図であ
る。
2A and 2B are views for explaining a second embodiment of the semiconductor optical amplifier module of the present invention, FIG. 2A is a block diagram of the module, and FIG. 2B is a block diagram of a manufacturing process of the module.

【図3】本発明の半導体光増幅器モジュールの第3の実
施形態を説明するための図で、(a)はモジュールの構
成図、(b)はモジュールの作製工程のブロック図であ
る。
3A and 3B are views for explaining a third embodiment of the semiconductor optical amplifier module of the present invention, FIG. 3A is a block diagram of the module, and FIG. 3B is a block diagram of a manufacturing process of the module.

【図4】従来のゲインクランプ型SOAモジュールの構
成例を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration example of a conventional gain clamp type SOA module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、21、31 SOAアレイ素子 12a1〜4、12b1〜4、22a1〜4、22b
1〜4、32a1〜4、32b1〜4 石英系光導波路 13a1〜4、13b1〜4、23a1〜4、23b
1〜4、33a1〜4、33b1〜4、43a、43b
光ファイバ 14a1〜4、14b1〜4、24a1〜4、24b
1〜4、34a1〜4、34b1〜4 UVグレーティ
ング 40 SOA素子 41 SOA活性領域 42a、42b ブラッググレーティング
11, 21, 31 SOA array elements 12a1-4 , 12b1-4 , 22a1-4 , 22b
1~4, 32a 1~4, 32b 1~4 silica-based optical waveguide 13a 1~4, 13b 1~4, 23a 1~4 , 23b
1-4 , 33a 1-4 , 33b 1-4 , 43a, 43b
Optical fiber 14a 1~4, 14b 1~4, 24a 1~4 , 24b
1-4 , 34a 1-4 , 34b 1-4 UV grating 40 SOA element 41 SOA active regions 42a, 42b Bragg grating

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 拓也 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2H047 KA03 LA02 MA05 NA08 RA08 TA31 5F073 AA67 AA89 AB01 AB04 AB21 AB25 AB28 BA03 EA29 FA30 HA05 HA08 HA11    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takuya Tanaka             2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Telegraph and Telephone Corporation F term (reference) 2H047 KA03 LA02 MA05 NA08 RA08                       TA31                 5F073 AA67 AA89 AB01 AB04 AB21                       AB25 AB28 BA03 EA29 FA30                       HA05 HA08 HA11

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体光増幅器の入力部及び出力部の各
々に、基板上に設けられた平面光導波路が接続されてお
り、前記半導体光増幅器の入力部側及び出力部側に接続
された前記平面光導波路の各々の所定位置に反射器を備
えることを特徴とする半導体光増幅器モジュール。
1. A flat optical waveguide provided on a substrate is connected to each of an input section and an output section of a semiconductor optical amplifier, and the planar optical waveguide is connected to an input section side and an output section side of the semiconductor optical amplifier. A semiconductor optical amplifier module comprising a reflector at a predetermined position of each of the planar optical waveguides.
【請求項2】 前記平面光導波路は石英系光導波路であ
り、前記反射器はUVグレーティングであることを特徴
とする請求項1に記載の半導体光増幅器モジュール。
2. The semiconductor optical amplifier module according to claim 1, wherein the planar optical waveguide is a silica optical waveguide, and the reflector is a UV grating.
【請求項3】 半導体光増幅器モジュールの作製方法で
あって、 基板上に平面光導波路を形成するステップと、 半導体光増幅器の入力部及び出力部の各々に前記平面光
導波路を接続するステップと、 前記半導体光増幅器の入力部側及び出力部側に接続され
た前記平面光導波路の各々の所定位置に反射器を設ける
ステップとを備え、 前記半導体光増幅器の入力部側又は出力部側に設けられ
る反射器のうちの少なくとも一方が、前記半導体光増幅
器と前記平面光導波路とを接続した後に前記平面光導波
路に設けられることを特徴とする半導体光増幅器モジュ
ールの作製方法。
3. A method for manufacturing a semiconductor optical amplifier module, comprising the steps of forming a planar optical waveguide on a substrate, and connecting the planar optical waveguide to each of an input section and an output section of the semiconductor optical amplifier. A step of providing a reflector at a predetermined position of each of the planar optical waveguides connected to the input section side and the output section side of the semiconductor optical amplifier, and the reflector is provided on the input section side or the output section side of the semiconductor optical amplifier. At least one of the reflectors is provided on the planar optical waveguide after connecting the semiconductor optical amplifier and the planar optical waveguide to each other.
JP2001388271A 2001-12-20 2001-12-20 Semiconductor light amplifier module and its manufacturing method Pending JP2003188479A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001388271A JP2003188479A (en) 2001-12-20 2001-12-20 Semiconductor light amplifier module and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001388271A JP2003188479A (en) 2001-12-20 2001-12-20 Semiconductor light amplifier module and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003188479A true JP2003188479A (en) 2003-07-04

Family

ID=27596844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001388271A Pending JP2003188479A (en) 2001-12-20 2001-12-20 Semiconductor light amplifier module and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003188479A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008250019A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical integrated circuit and optical integrated circuit module
WO2009107812A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 株式会社フジクラ Substrate type light waveguide element, wavelength dispersion compensating element, optical filter, optical resonator and method for designing the light waveguide element, the wavelength dispersion compensating element, the filter and the resonator
JP2011166046A (en) * 2010-02-15 2011-08-25 Canare Electric Co Ltd Semiconductor optical amplifier chip, and optical amplifier module
US8270790B2 (en) 2008-02-29 2012-09-18 Fujikura Ltd. Planar optical waveguide element, chromatic dispersion compensator, methods for designing chromatic dispersion compensator, optical filter, methods for designing optical filter, optical resonator and methods for designing optical resonator
US8270789B2 (en) 2008-02-29 2012-09-18 Fujikura Ltd. Optical waveguide element, chromatic dispersion compensator, methods for designing chromatic dispersion compensator, optical filter, methods for designing optical filter, optical resonator and methods for designing optical resonator
US8542970B2 (en) 2008-02-29 2013-09-24 Fujikura Ltd. Planar optical waveguide element, chromatic dispersion compensator, optical filter, optical resonator and methods for designing the element, chromatic dispersion compensator, optical filter and optical resonator

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008250019A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical integrated circuit and optical integrated circuit module
WO2009107812A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 株式会社フジクラ Substrate type light waveguide element, wavelength dispersion compensating element, optical filter, optical resonator and method for designing the light waveguide element, the wavelength dispersion compensating element, the filter and the resonator
US8270790B2 (en) 2008-02-29 2012-09-18 Fujikura Ltd. Planar optical waveguide element, chromatic dispersion compensator, methods for designing chromatic dispersion compensator, optical filter, methods for designing optical filter, optical resonator and methods for designing optical resonator
US8270789B2 (en) 2008-02-29 2012-09-18 Fujikura Ltd. Optical waveguide element, chromatic dispersion compensator, methods for designing chromatic dispersion compensator, optical filter, methods for designing optical filter, optical resonator and methods for designing optical resonator
US8542970B2 (en) 2008-02-29 2013-09-24 Fujikura Ltd. Planar optical waveguide element, chromatic dispersion compensator, optical filter, optical resonator and methods for designing the element, chromatic dispersion compensator, optical filter and optical resonator
US8824044B2 (en) 2008-02-29 2014-09-02 Fujikura Ltd. Planar optical waveguide element, chromatic dispersion compensator, optical filter, optical resonator and methods for designing the element, chromatic dispersion compensator, optical filter and optical resonator
JP2011166046A (en) * 2010-02-15 2011-08-25 Canare Electric Co Ltd Semiconductor optical amplifier chip, and optical amplifier module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4004794B2 (en) Planar optical waveguide device
US7843986B2 (en) Planar lightwave circuit and tunable laser device having the same
US8285149B2 (en) Method and system for integrated DWDM transmitters
JPH116928A (en) Arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer /demultiplexer
US20050147350A1 (en) Arrayed waveguide grating and optical communication system using arrayed waveguide grating
JP4385224B2 (en) Optical waveguide device and optical waveguide module
KR20050037411A (en) An integrated optical circuit having an integrated arrayed waveguide grating (awg) and optical amplifier(s)
US9991963B2 (en) Multi-channel tunable laser
JP3479220B2 (en) Optical integrated module
WO2008122221A1 (en) Method and system for integrated dwdm transmitters
CN113937617B (en) Multi-wavelength laser
JP2003188479A (en) Semiconductor light amplifier module and its manufacturing method
JP2009222790A (en) Optical waveguide device, optical integrated device and optical transmission device
US7194162B2 (en) Filter response optimization for an arrayed waveguide grating device by adjusting grating optical path length at nanometer scale
US7019893B2 (en) Optical dynamic gain amplifier
US6757100B2 (en) Cascaded semiconductor optical amplifier
JP2508602B2 (en) Semiconductor amplifier
JP5180118B2 (en) Optical wavelength division multiplexing signal monitoring device
JP2003149474A (en) Array waveguide type wavelength multiplexer -demultiplexer
US6735365B2 (en) Fused fiber interleaver
US20040151429A1 (en) Integrated double pass equalizer for telecommunications networks
JP3529275B2 (en) WDM light source
JP2001228337A (en) Optical attenuator
Verbeek et al. ‘Phased array based WDM devices
JP4208126B2 (en) Gain clamp optical amplifier module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20031210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060824

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060922

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070223

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070424

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071012