JP2011165712A - 半導体光増幅器モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体光増幅器と、前記半導体光増幅器への入力光または該半導体光増幅器からの出力光の一部をモニタするための第1半導体光検出器とを同一基板上に集積した半導体装置部と、前記半導体装置部に接続し、前記半導体光増幅器に対して前記入力光の入力または前記出力光の出力を行なう第1受動導波路と、前記第1受動導波路から分岐し前記入力光または前記出力光の一部を前記第1半導体光検出器に入力させる第2受動導波路とを同一基板上に形成した受動導波路部と、を備える。
【選択図】図1
Description
はじめに、本発明の実施の形態1に係る半導体光増幅器モジュールについて説明する。図1は、本実施の形態1に係る半導体光増幅器モジュールの模式的な構成図である。図1に示すように、この半導体光増幅器モジュール100は、筐体101に挿入され支持された入力光ファイバ102および出力光ファイバ103と、筐体101に収容された、入力光ファイバ102を載置した入力側受動導波路部110と、出力光ファイバ103を載置した出力側受動導波路部120と、入力側受動導波路部110と出力側受動導波路部120との間に介挿され接続された半導体装置部130とを備えている。
つぎに、図1を参照して、半導体光増幅器モジュール100の動作について説明する。はじめに、電極および電極パッドを介して、半導体光増幅器131に順方向バイアス電圧にて駆動電流を注入し、第1半導体光検出器134、135に逆方向バイアス電圧を印加した状態で、入力光ファイバ102から第1受動導波路112に、増幅させるべき信号光SL101を入力させる。
つぎに、本発明の実施の形態2に係る半導体光増幅器モジュールについて説明する。図8は、本実施の形態2に係る半導体光増幅器モジュールの模式的な構成図である。図8に示すように、この半導体光増幅器モジュール200は、入力光ファイバ102を載置する入力側受動導波路部210と、出力光ファイバ103を載置する出力側受動導波路部220と、上方から見た場合に長方形の一部を切り欠いて逆T字型とした形状を有する半導体装置部230とを備えている。入力側受動導波路部210と出力側受動導波路部220とは、半導体装置部230の切り欠き部に嵌合するように接合され、接続されている。なお、入力光ファイバ102、出力光ファイバ103は、入力側受動導波路部210、出力側受動導波路部220、半導体装置部230を収容する不図示の筐体に挿入、支持されている。
つぎに、本発明の実施の形態3に係る半導体光増幅器モジュールについて説明する。図9は、本実施の形態3に係る半導体光増幅器モジュールの模式的な構成図である。図9に示すように、この半導体光増幅器モジュール300は、入力光ファイバ102を載置する入力側受動導波路部310と、出力光ファイバ103を載置する出力側受動導波路部320と、入力側受動導波路部310と出力側受動導波路部320との間に介挿され接続された半導体装置部330とを備えている。なお、入力光ファイバ102、出力光ファイバ103は、入力側受動導波路部310、出力側受動導波路部320、半導体装置部330を収容する不図示の筐体に挿入、支持されている。
つぎに、本発明の実施の形態4に係る半導体光増幅器モジュールについて説明する。図10は、本実施の形態4に係る半導体光増幅器モジュールの模式的な構成図である。図10に示すように、この半導体光増幅器モジュール400は、入力光ファイバ102および出力光ファイバ103を載置した入出力受動導波路部440と、入出力受動導波路部440に接続された半導体装置部430とを備えている。なお、入力光ファイバ102、出力光ファイバ103は、入出力受動導波路部440、半導体装置部430を収容する不図示の筐体に挿入、支持されている。
つぎに、本発明に係る半導体光増幅器モジュールの製造方法を、図1に示した実施の形態1に係る半導体光増幅器モジュール100を製造する場合を例にして説明する。はじめに、入力側受動導波路部110の製造方法の一例について図2を用いて説明する。はじめに、光ファイバ製造技術の応用である火炎直接堆積(FHD:Flame Hydrolysis Deposition)法により、PLC作製用の基板110a(例えばシリコン基板)上に、下部クラッド層110bおよびコア層(受動導波路112、113)となるガラス粒子を堆積し、その後加熱してガラス微粒子を溶融透明化する。その後、半導体集積回路製造技術であるフォトリソグラフィと反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)で、受動導波路112、113に対応する光導波路パターンを形成し、再びFHD法により上部クラッド層110cを形成する。その後、V溝111を形成し、入力側受動導波路部110を製造する。なお、出力側受動導波路部120も同様に製造できる。また、入力側受動導波路部110と出力側受動導波路部120とを同一の基板上に形成し、入力側受動導波路部110と出力側受動導波路部120との間に半導体装置部130を嵌合するスペースを設けてもよい。また、図10に記載の入出力受動導波路部440を製造する場合も、上記と同様の方法によって各受動導波路を同一基板上に形成することができる。
101 筐体
102 入力光ファイバ
102a コア部
102b クラッド部
103 出力光ファイバ
110〜310 入力側受動導波路部
110a 基板
110b、130c、430c 下部クラッド層
110c、130e、130f、130h、430e、430f、430h 上部クラッド層
111〜311、121〜321、441、442 V溝
112〜312、122、222、443 第1受動導波路
113〜313、123、223、444 第2受動導波路
322、445 受動導波路
120〜320 出力側受動導波路部
130〜430 半導体装置部
130a、430a、510a 基板
130b、430b n側電極
130d 活性層
130g 埋め込み半導体層
130ga 下部電流阻止半導体層
130gb 上部電流阻止半導体層
130i コンタクト層
130j p側電極
130k 誘電体保護膜
130m コア層
131、231、331、431 半導体光増幅器
132〜432、133、433 スポットサイズ変換器
134〜434、135、235 第1半導体光検出器
335、435 第2半導体光検出器
136〜138 電極パッド
331a 曲げ導波路部
430d コア層
436 半導体受動導波路
436a 受動曲げ導波路部
440 入出力受動導波路部
510 受動導波路部
512 Si細線
Cap キャップ層
E1 AuZn膜
E2 Ti/Pt膜
L1〜L4 長さ
M1〜M4 マスク
r1〜r3 レジスト
R1〜R6 各領域
SL101 信号光
SL102、SL104 分岐光
SL103 増幅信号光
SL301、SL401 漏れ光
W1〜W3 メサ幅
Claims (9)
- 半導体光増幅器と、前記半導体光増幅器への入力光または該半導体光増幅器からの出力光の一部をモニタするための第1半導体光検出器とを同一基板上に集積した半導体装置部と、
前記半導体装置部に接続し、前記半導体光増幅器に対して前記入力光の入力または前記出力光の出力を行なう第1受動導波路と、前記第1受動導波路から分岐し前記入力光または前記出力光の一部を前記第1半導体光検出器に入力させる第2受動導波路とを同一基板上に形成した受動導波路部と、
を備えることを特徴とする半導体光増幅器モジュール。 - 前記受動導波路部はガラスからなる平面光回路から構成され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。
- 前記受動導波路部はSi細線から構成され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。
- 前記受動導波路部はポリマー導波路から構成され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。
- 前記第2受動導波路の一部は折り返すように曲げられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の半導体光増幅器モジュール。
- 前記第2受動導波路の一部の曲げ半径は1cm以下であることを特徴とする請求項5に記載の半導体光増幅器モジュール。
- 前記半導体光増幅器は曲げ導波路部を有しており、前記半導体装置部は前記曲げ導波路部からの漏れ光をモニタするための第2半導体光検出器を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の半導体光増幅器モジュール。
- 前記半導体装置部または前記受動導波路部は前記半導体光増幅器の出力側に設けられた受動曲げ導波路部を備え、前記半導体装置部は前記受動曲げ導波路部からの漏れ光をモニタするための第2半導体光検出器を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の半導体光増幅器モジュール。
- 前記半導体装置部と前記受動導波路部とは、前記半導体光増幅器からの出力光をモニタしながらアクティブアライメント方式によって位置調整し、接続したものであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の半導体光増幅器モジュール。
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