JP2011023466A - 反射型半導体光増幅器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体基板と、前記半導体基板上に形成された光導波路となる第1の領域と第2の領域とを有する活性層と、前記第2の領域に沿って形成されており、第1の波長の光を反射する第1の部分と、前記第1の波長の光よりも光利得の低い第2の波長の光を反射する第2の部分とを反射させる反射部と、を有し、前記第1の部分は前記第2の部分よりも前記第1の領域側に形成されている反射型半導体光増幅器により上記課題を解決する。
【選択図】 図4
Description
第1の実施の形態における反射型半導体光増幅器について説明する。
次に、図4に基づき本実施の形態における反射型半導体光増幅器について説明する。本実施の形態における反射型半導体光増幅器は、InP等の半導体基板11上に光導波路となるSOA活性層12及びクラッド層13が形成されており、クラッド層13上にはアノード電極14が、半導体基板11の裏面にはカソード電極15が形成されている。
次に、図8及び図9に基づき本実施の形態における反射型半導体光増幅器の製造方法について説明する。図8(a)〜(e)は、図6における一点鎖線8A−8Bにおいて切断した断面における製造工程図である。尚、図9は、図8(a)における一点鎖線9A−9Bにおいて切断した断面であり、図6に示す面とほぼ同じ面の断面図である。
次に、このように形成された反射型半導体光増幅器の特性について説明する。図10(a)は図2に示す構造の反射型光増幅器における利得スペクトルである。図2に示す構造の反射型光増幅器では、光利得が波長に依存しており、波長が長くなるに従い低下する傾向にある。具体的には、波長が約1540nmでは光利得は約34dBであるのに対し、波長が約1565nmでは光利得は約25dBとなり、光利得は約9dB低下している。一方、図10(b)は本実施の形態における反射型半導体光増幅器における利得スペクトルである。本実施の形態における反射型半導体光増幅器では、約1540nmから約1565nmの範囲内における光利得は約24dB以上であり、光利得の変動幅は最大で約3dBである。このように、本実施の形態における反射型半導体光増幅器においては、広い波長帯域において光利得を略均一にすることが可能である。
次に、第2の実施形態について図11及び図12に基づき説明する。図11は、本実施の形態における反射型半導体光増幅器の積層方向における断面の構造図であり、図12は、本実施の形態における反射型半導体光増幅器の上面透過図である。
次に、第3の実施形態について図13及び図14に基づき説明する。図13は、本実施の形態における反射型半導体光増幅器の積層方向における断面の構造図であり、図14は、本実施の形態における反射型半導体光増幅器の上面透過図である。
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された光導波路となる第1の領域と第2の領域とを有する活性層と、
前記第2の領域に沿って形成されており、第1の波長の光を反射する第1の部分と、前記第1の波長の光よりも光利得の低い第2の波長の光を反射する第2の部分とを反射させる反射部と、を有し、
前記第1の部分は前記第2の部分よりも前記第1の領域側に形成されていることを特徴とする反射型半導体光増幅器。
(付記2)
前記半導体基板と前記活性層との間に形成された第1の光閉込層と、
前記活性層の前記第1の光閉込層が形成されている側とは反対側に形成された第2の光閉込層と、
前記第2の光閉込層上に形成されたクラッド層と、
前記クラッド層上に形成されたアノード電極と、
前記半導体基板の裏面に形成されたカソード電極と、
を有することを特徴とする付記1に記載の反射型半導体光増幅器。
(付記3)
前記アノード電極と前記カソード電極との間に電圧を印加するものであることを特徴とする付記2に記載の反射型半導体光増幅器。
(付記4)
前記活性層は、GaInAsにより形成されているものであることを特徴とする付記1から3のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
(付記5)
前記基板は、InP基板であることを特徴とする付記1から4のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
(付記6)
前記第1の光閉込層、前記活性層、前記第2の光閉込層、前記クラッド層は、前記半導体基板上にMOVPE法により形成したものであることを特徴とする付記2に記載の反射型半導体光増幅器。
(付記7)
前記クラッド層とアノード電極との間には、コンタクト層が形成されていることを特徴とする付記2に記載の反射型半導体光増幅器。
(付記8)
前記反射部は、前記活性層に前記活性層の端面より入射される波長の光に対応して連続的に反射位置が異なっているものであることを特徴とする付記1から7のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
(付記9)
前記入射される波長は波長多重通信に用いられる波長帯域の光の波長であることを特徴とする付記8に記載の反射型半導体光増幅器。
(付記10)
前記入射される波長は1540nmから1565nmであることを特徴とする付記8または9に記載の反射型半導体光増幅器。
(付記11)
前記反射部は、チャープ回折格子により形成されているものであることを特徴とする付記1から10のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
(付記12)
前記チャープ回折格子は、前記活性層に沿って、一方の端から他方の端に向けて、回折格子の間隔が連続的に変化しているものであることを特徴とする付記11に記載の反射型半導体光増幅器。
(付記13)
前記反射部は、均一な幅の回折格子により形成されており、
前記第2の領域における活性層の幅が、前記第1の領域と前記第2の領域の境界より前記第2の領域における端面に向かって連続的に変化しているものであることを特徴とする付記1から10のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
(付記14)
前記チャープ回折格子または前記回折格子は、InGaAsPにより形成されているものであることを特徴とする付記11から13のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
(付記15)
前記活性層は、第1の領域における活性層の端面において、前記端面に垂直な方向に対し、傾いた角度で形成されているものであることを特徴とする付記1から14のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
(付記16)
前記第1の領域における信号光を入出力する活性層の端面には、反射防止膜が設けられていることを特徴とする付記1から15のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
(付記17)
前記第2の領域における活性層の端面には、反射防止膜が設けられていることを特徴とする付記1から16のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
(付記18)
前記反射防止膜は誘電体多層膜により形成されているものであることを特徴とする付記16または17に記載の反射型半導体光増幅器。
(付記19)
前記第2の領域における前記第1の領域と接する側と反対側には、前記第2の領域に接し第3の領域が形成されており、
前記第3の領域には光を吸収する光吸収層が形成されていることを特徴とする付記1から16のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
(付記20)
前記第1の領域及び前記第2の領域にのみ、アノード電極が形成されていることを特徴とする付記19に記載の反射型半導体光増幅器。
12 SOA活性層
13 クラッド層
14 アノード電極
15 カソード電極
16 チャープ回折格子
17 第1の反射防止膜
18 第2の反射防止膜
21 入力信号光
22 出力信号光
A1 第1の領域
A2 第2の領域
B1 第1の部分
B2 第2の部分
Claims (10)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された光導波路となる第1の領域と第2の領域とを有する活性層と、
前記第2の領域に沿って形成されており、第1の波長の光を反射する第1の部分と、前記第1の波長の光よりも光利得の低い第2の波長の光を反射する第2の部分とを反射させる反射部と、を有し、
前記第1の部分は前記第2の部分よりも前記第1の領域側に形成されていることを特徴とする反射型半導体光増幅器。 - 前記反射部は、前記活性層に前記活性層の端面より入射される波長の光に対応して連続的に反射位置が異なっているものであることを特徴とする請求項1に記載の反射型半導体光増幅器。
- 前記入射される波長は波長多重通信に用いられる波長帯域の光の波長であることを特徴とする請求項2に記載の反射型半導体光増幅器。
- 前記反射部は、チャープ回折格子により形成されているものであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
- 前記チャープ回折格子は、前記活性層に沿って、一方の端から他方の端に向けて、回折格子の間隔が連続的に変化しているものであることを特徴とする請求項4に記載の反射型半導体光増幅器。
- 前記反射部は、均一な幅の回折格子により形成されており、
前記第2の領域における活性層の幅が、前記第1の領域と前記第2の領域の境界より前記第2の領域における端面に向かって連続的に変化しているものであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。 - 前記第1の領域における信号光を入出力する活性層の端面には、反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
- 前記第2の領域における活性層の端面には、反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。
- 前記第2の領域における前記第1の領域と接する側と反対側には、前記第2の領域に接し第3の領域が形成されており、
前記第3の領域には光を吸収する光吸収層が形成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の反射型半導体光増幅器。 - 前記第1の領域及び前記第2の領域にのみ、アノード電極が形成されていることを特徴とする請求項9に記載の反射型半導体光増幅器。
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