JP2013057984A - 同軸型半導体光モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体レーザ部と、該半導体レーザ部の出力側に配置される電界吸収型変調部と、が形成されるレーザ素子と、該レーザ素子を内部に収容する筒状の筐体と、を含む半導体光モジュールであって、前記電界吸収型変調部は、光導波路層を含むとともに上下に電極が配置されるメサ構造と、該光導波路の両側部に隣接して配置される半絶縁半導体からなる埋め込み層と、を含み、前記埋め込み層は、鉄が不純物として添加されたインジウム燐により構成され、リン酸トリブチルを燐の原料とした埋め込み成長法により形成されたり、不純物としてルテニウムが添加されたりする。或いは、前記メサ構造の最上層は、炭素が不純物として添加された半導体により構成され、上側の前記電極に接触する。
【選択図】図4B
Description
従来の技術について、40km光伝送用の伝送速度10Gbit/s波長1.55μm帯半導体電界吸収型変調器集積レーザ(以下、EA(Electro-Absorption)変調器集積レーザ)モジュールの例を用いて説明する。
従来技術2について、10km光伝送用の伝送速度10Gbit/s波長1.3μm帯直接変調レーザ同軸型半導体光モジュールの例を用いて説明する。1.3μm帯直接変調レーザとは、以下の参考文献に代表される半導体レーザであり、-5℃から85℃の温度に対し、高速変調動作が可能なデバイスである(下記非特許文献1参照)。
従来技術3について、伝送速度10Gbit/s波長1.3μm帯EA変調器集積レーザモジュールの例について説明する(下記非特許文献2)。非特許文献2に記載の、1.3μm帯EA変調器集積レーザは、0℃から85℃までの温度に対し、高速変調動作が可能である。
本発明の実施形態1として、40km光伝送用の伝送速度10Gbit/s波長1.55μm帯EA変調器集積レーザモジュールの例を用いて説明する。
本発明の実施形態2として、40km光伝送用の伝送速度10Gbit/s波長1.55μm帯EA変調器集積レーザモジュールの例を用いて説明する。
本発明の実施形態3として、InGaAlAsを多重量子井戸(MQW:Multi Quantum Well)層に用いた40km光伝送用の伝送速度10Gbit/s波長1.55μm帯EA変調器集積レーザモジュールの例を用いて説明する。
本発明の実施形態4として、40km光伝送用の伝送速度10Gbit/s波長1.55μm帯EA変調器集積レーザモジュールの例を用いて説明する。
本発明の実施形態5として、40km光伝送CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)用伝送速度10Gbit/sEA変調器集積レーザモジュールの例を用いて説明する。CWDMとは、波長1470nmから20nm間隔で1610nmまでの8波長にて、波長多重伝送を行う光通信方式である。ところで、DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)は、1530nmから1560nmの範囲で、約0.4nm間隔で波長多重伝送を行う通信方式である。一般に、こうした光伝送に用いるDFBレーザは、InP半導体材料の屈折率温度依存性から、0.1nm/℃ 程度の発振波長の温度特性を持つため、DWDMの場合、光送受信器の環境温度である-5℃から70℃においても、光源を一定温度に制御することが必須となる。つまり光送受信器の環境温度が-5℃から70℃となった場合、熱抵抗を考慮してこれに対する素子温度を-5℃から85℃とした場合において、波長変化は、0.1nm/℃ x 90℃=9nm となるためである。これに対し、CWDMでは、波長間隔が20nmと広いため、環境温度による波長変化の9nmは十分小さいため、波長の温度変動という点では、CWDMは光源の温度制御が不要となり、安価なシステム構成が可能となることが特徴である。
本発明の実施形態6として、伝送速度40Gbit/s波長1.55μm帯EA変調器集積レーザモジュールの例を用いて説明する。
本発明の実施形態7として、実施形態1から実施形態6で示した、本発明を適用した同軸型半導体光モジュールを、光送受信モジュールに組み込むことにより、小型、低消費電力で特性の安定した光送受信モジュールが実現できる。
Claims (5)
- 半導体レーザ部及び該半導体レーザ部の出力側に配置される電界吸収型変調部を有するレーザ素子と、該レーザ素子を内部に収容する筒状の筐体と、を含む半導体光モジュールであって、
前記電界吸収型変調部は、半導体基板上に形成された光導波路層を含むとともに上下に電極が配置されるメサ構造と、該光導波路の両側部に隣接して配置される半絶縁半導体からなる埋め込み層と、を含み、
前記電界吸収型変調部側の先端は、前記レーザ素子の前記電界吸収型変調部側の素子端面よりも内側に位置し、
前記レーザ素子は、前記先端と前記素子端面との間に、前記半絶縁半導体で埋め込まれた窓構造部を、さらに含み、
前記窓構造部の前記半導体基板からの高さは、前記メサ構造の高さより高く、
前記半絶縁半導体は不純物としてルテニウムが添加され、成長温度が550℃以上600℃以下で前記埋め込み層及び前記窓構造部がともに形成される、
ことを特徴とする半導体光モジュール。 - 請求項1に記載の半導体光モジュールにおいて、
前記半導体レーザ部の出力光の波長は、1.47μm以上、1.61μm以下である、
ことを特徴とする半導体光モジュール。 - 請求項2に記載の半導体光モジュールにおいて、
前記半導体レーザ部の出力光の波長は、1.55μm帯に属する、
ことを特徴とする半導体光モジュール。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体光モジュールにおいて、
前記光導波路における前記変調部側の先端は、前記レーザ素子の前記変調部側の素子端面よりも内側に位置し、前記先端と前記素子端面との間は前記埋め込み層の一部が位置する、
ことを特徴とする半導体光モジュール。 - 請求項1乃到4のいずれかに記載の半導体光モジュールにおいて、
前記半導体光モジュールは前記レーザ素子の温度調整を行うための温度調整手段を含まない、
ことを特徴とする半導体光モジュール。
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