JP2013251424A - Optical integrated device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、単一モードの半導体レーザを利用した光集積素子に関する。 The present invention relates to an optical integrated device using a single mode semiconductor laser.
近年の通信需要の飛躍的な増大に伴い、波長の異なる複数の信号光を多重化して、1本の光ファイバで大容量伝送を可能とする波長分割多重通信システムが実用化されている。上記システム用の光源としては、少なくとも30〜40dB以上の高いサイドモード抑圧比(Side Mode Suppression Ratio:SMSR)が得られる単一モードLD(Laser Diode)が好適である。当該単一モードLDは、例えば、分布帰還型LD(Distributed Feedback Laser Diode:DFB−LD)や分布ブラッグ反射型LD(Distributed Bragg Reflector Laser Diode:DBR−LD)等である。 Along with a dramatic increase in communication demand in recent years, a wavelength division multiplexing communication system that multiplexes a plurality of signal lights having different wavelengths and enables large-capacity transmission with one optical fiber has been put into practical use. As the light source for the system, a single mode LD (Laser Diode) capable of obtaining a high side mode suppression ratio (SMSR) of at least 30 to 40 dB or more is preferable. The single mode LD is, for example, a distributed feedback laser diode (DFB-LD) or a distributed Bragg reflector laser diode (DBR-LD).
また、近年では、単一モードLDをアレイ化し、素子温度調整や電流注入による屈折率制御を併用して、全波長帯域をカバーできる波長可変LDの開発が進められている。さらに、波長可変LDに、電界吸収(Electro absorption:EA)型光変調器やマッハツェンダ(Mach Zehnder:MZ)型光変調器などの外部変調器を同一基板上に集積した光集積素子についても、開発が行われている。 In recent years, the development of wavelength-tunable LDs that can cover the entire wavelength band has been promoted by arraying single-mode LDs and using both element temperature adjustment and refractive index control by current injection. In addition, we have also developed an optical integrated device in which an external modulator such as an electro absorption (EA) type optical modulator or a Mach Zehnder (MZ) type optical modulator is integrated on the same substrate in a wavelength tunable LD. Has been done.
上記光集積素子のアレイLD部やMZ変調器部においては、波長依存性の比較的少ない多モード干渉(Multi Mode Interference:MMI)型の光合分波素子(以下「MMI素子」と称す)が広く用いられている。また、チップ内に半導体光増幅素子(Semiconductor Optical Amplifier:SOA)を集積し、当該チップを、出力増大や導波路の分岐損失や接続損失、散乱損失の補償に用いる事がしばしば行われている。SOAはLDと同様のエピタキシャル層から構成されている。SOAは、電流注入を行うと入射光に対する増幅器として働くが、単独ではレーザ発振が生じないように設計されている。 In the array LD section and the MZ modulator section of the optical integrated element, there are widely used multimode interference (MMI) type optical multiplexing / demultiplexing elements (hereinafter referred to as “MMI elements”) having relatively little wavelength dependency. It is used. Further, a semiconductor optical amplifier (SOA) is integrated in a chip, and the chip is often used to compensate for output increase, waveguide branching loss, connection loss, and scattering loss. The SOA is composed of an epitaxial layer similar to the LD. The SOA functions as an amplifier for incident light when current injection is performed, but is designed so that laser oscillation does not occur by itself.
さて、上記の波長可変LDとSOAを集積した素子の出力側に、導波光に対する微小な反射点が存在する場合を考える。反射点とは、光が反射する位置である。反射点からの戻り光は、SOAで増幅されると無視できないレベルとなる。その結果、LDの動作が不安定化し、発振線幅が増大するなどの問題が生じる。 Consider a case where a minute reflection point for guided light exists on the output side of an element in which the above-described wavelength tunable LD and SOA are integrated. The reflection point is a position where light is reflected. The return light from the reflection point becomes a level that cannot be ignored when amplified by the SOA. As a result, the operation of the LD becomes unstable and the oscillation line width increases.
そこで、例えば、非特許文献1には、反射戻り光を低減するために、SOAの出射側に曲がり導波路を設け、無反射(Anti-Reflection:AR)コートを併用する技術(以下、従来技術Aともいう)が開示されている。非特許文献1では、従来技術Aにより、端面付近からの光の反射を−50dB程度以下まで低減する事に成功し、DFB−LDの発振線幅への影響を除去できるようになった事が報告されている。
Therefore, for example, Non-Patent
しかしながら、従来の技術では、以下のような問題があった。具体的には、SOAを含む従来技術Aの光集積素子においては、曲がり導波路を設けて出射端面からの光の反射を低減している。これにより、DFB−LDの発振線幅の増大を防止している。 However, the conventional techniques have the following problems. Specifically, in the optical integrated device of the prior art A including SOA, a bent waveguide is provided to reduce reflection of light from the emission end face. This prevents an increase in the oscillation line width of the DFB-LD.
しかしながら、光集積素子においては出射端面以外にも、屈折率のわずかに異なる導波路同士の接合界面や、変調器との接合部など、反射点となる可能性のある箇所がチップ(光集積素子)内に多数存在している。 However, in the optical integrated device, in addition to the emission end face, a chip (an optical integrated device) may be a reflection point such as a bonding interface between waveguides having slightly different refractive indexes or a bonding portion with a modulator. ) Are in large numbers.
特に、MMI素子においては、多モード導波路部とポート導波路部との境界付近で、モード不整合に起因する微小な反射光の発生が避けられない。これらの箇所での反射光は、中間にSOAを介してLDへの戻り光になると、出射端面の場合と同様に発振線幅の増大を引き起こす問題が生じる。 In particular, in an MMI element, generation of minute reflected light due to mode mismatch is inevitable near the boundary between the multimode waveguide portion and the port waveguide portion. If the reflected light at these locations becomes the return light to the LD via the SOA in the middle, there arises a problem that causes an increase in the oscillation line width as in the case of the emission end face.
しかし、従来技術Aの曲がり導波路は、出射端面以外の反射点に対しては有効でない。そのため、従来技術Aの曲がり導波路は、出射端面以外の反射点に適用できない。例えば40Gbps以上の高速変調を用いた光通信システムには、少なくとも1MHz程度以下の狭発振線幅が必要とされており、発振線幅の増大を抑制する必要がある。 However, the curved waveguide of the prior art A is not effective for reflection points other than the emission end face. Therefore, the curved waveguide of the conventional technique A cannot be applied to reflection points other than the emission end face. For example, in an optical communication system using high-speed modulation of 40 Gbps or more, a narrow oscillation line width of at least about 1 MHz is required, and it is necessary to suppress an increase in the oscillation line width.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、半導体レーザの発振線幅の増大を抑制することが可能な光集積素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide an optical integrated device capable of suppressing an increase in the oscillation line width of a semiconductor laser.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る光集積素子は、光を出力する、単一モードの半導体レーザと、前記半導体レーザが出力した光である出力光を増幅する光増幅領域とを備え、前記光増幅領域は、前記半導体レーザと前記光集積素子に存在する、前記出力光を反射する反射点とを結ぶ、前記出力光が通過する導波路に設けられ、前記光増幅領域は、該光増幅領域を通過する前記出力光に付加する損失を制御可能な損失制御領域を含む。 In order to achieve the above object, an optical integrated device according to one embodiment of the present invention includes a single-mode semiconductor laser that outputs light, and an optical amplification region that amplifies output light that is light output from the semiconductor laser And the optical amplification region is provided in a waveguide that connects the semiconductor laser and a reflection point that reflects the output light and that exists in the optical integrated element, and through which the output light passes, Includes a loss control region capable of controlling a loss added to the output light passing through the optical amplification region.
本発明によれば、光集積素子は、半導体レーザが出力した光である出力光を増幅する光増幅領域を備える。前記光増幅領域は、該光増幅領域を通過する前記出力光に付加する損失を制御可能な損失制御領域を含む。 According to the present invention, the optical integrated device includes an optical amplification region that amplifies output light that is light output from the semiconductor laser. The optical amplification region includes a loss control region capable of controlling a loss added to the output light passing through the optical amplification region.
これにより、増幅される出力光の強度を制御できる。そのため、反射点で反射した反射光が、仮に、光増幅領域に入ったとしても、当該反射光の強度が大きくなることを抑制できる。すなわち、半導体レーザへ戻る反射光の強度が大きくなることを抑制できる。そのため、半導体レーザへ戻る反射光による半導体レーザの発振線幅の増大を抑制することができる。 Thereby, the intensity of the amplified output light can be controlled. Therefore, even if the reflected light reflected at the reflection point enters the light amplification region, the intensity of the reflected light can be suppressed from increasing. That is, it is possible to suppress the intensity of reflected light returning to the semiconductor laser from increasing. Therefore, an increase in the oscillation line width of the semiconductor laser due to the reflected light returning to the semiconductor laser can be suppressed.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。また、本明細書では、光損失を、単に、損失と表記する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof may be omitted. Further, in this specification, the optical loss is simply expressed as loss.
なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるものであり、本発明はそれらの例示に限定されるものではない。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。 It should be noted that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the constituent elements exemplified in the embodiments are appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. It is not limited to those examples. Moreover, the dimension of each component in each figure may differ from an actual dimension.
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係る光集積素子100の構成を示す平面図である。光集積素子100は、光集積回路である。図1(a)は、反射部(反射点)が、光集積素子100(チップ)内部にある当該光集積素子100の構成を示す図である。反射点とは、光が反射する位置である。図1(b)は、図1(a)と異なる構成を有する光集積素子100の構成を示す図である。具体的には、図1(b)は、反射部(反射点)が、光の出射端面にある光集積素子100の構成を示す図である。
<
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an optical integrated
実施の形態1に係る光集積素子100は、図1(a)の光集積素子100および図1(b)の光集積素子100のいずれであってもよい。
The optical
図1(a)の光集積素子100は、単一モードLD1と、光増幅領域2と、MZ変調器3と、出射端面11とを備える。単一モードLD1、光増幅領域2およびMZ変調器3の各々は、接続導波路4によって接続されている。
The optical
単一モードLD1は、光を出力する、単一モードの半導体レーザである。単一モードLD1は、例えば、光ファイバに使用される。単一モードLD1は、DFB−LD、DBR−LDなどの単体LD、または、当該単体LDに波長可変機能を持たせた波長可変LDである。 The single mode LD1 is a single mode semiconductor laser that outputs light. The single mode LD1 is used for an optical fiber, for example. The single mode LD1 is a single LD such as a DFB-LD or DBR-LD, or a wavelength tunable LD in which the single LD has a wavelength variable function.
以下においては、単一モードLD1が出力する光を、出力光9とも表記する。出力光9は、単一モードLD1が出力するLD出力光である。出力光9は、光増幅領域2を通過する。
Hereinafter, the light output from the single mode LD1 is also referred to as output light 9. The output light 9 is LD output light output from the single mode LD1. The output light 9 passes through the
光増幅領域2は、出力光9を増幅する。光増幅領域2は、SOA5と、損失制御領域6とを含む。SOA5は、該SOA5を通過する光(出力光9)を増幅する半導体光増幅器である。SOA5は、接続導波路4により、損失制御領域6と接続される。
The
損失制御領域6は、SOA5(半導体光増幅器)に隣接する位置であって、かつ、SOA5が増幅した出力光が通過する位置に設けられる。また、損失制御領域6は、詳細は後述するが、外部から印加される電圧に応じて、該損失制御領域6を通過する光に損失を付加する。損失制御領域6は、少し具体的には、該光増幅領域2を通過する出力光に付加する損失を制御可能な構成を有する。すなわち、損失制御領域6は、外部から印加される電圧(電界)に応じて、光に付加する損失を制御する。言い換えれば、損失制御領域6は、該損失制御領域6を通過する光の挿入損失を制御する。
The
MZ変調器3は、光を変調する。MZ変調器3は、MMI7a,7bと、屈折率制御部8a,8bとを含む。
The
MMI7aは、光を分波する素子である。MMI7bは、分波された光を合成する素子である。すなわち、MMI7a,7bは、光合分波用の素子である。MMI7aは、接続導波路4により損失制御領域6および屈折率制御部8a,8bと接続される。屈折率制御部8a,8bの各々は、接続導波路4によりMMI7bと接続される。MMI7bは、接続導波路4により出射端面11と接続される。
The
出射端面11は、光集積素子100が、外部へ光を出射する面である。
The
接続導波路4、SOA5、損失制御領域6、MMI7a,7b、屈折率制御部8a,8bの各々は、光導波路である。
Each of the connection waveguide 4, the
次に、光集積素子100における動作について説明する。
Next, the operation in the optical
まず、出力光9は、光増幅領域2を通過する間に増幅され、MZ変調器3に入る手前で反射される。具体的には、出力光9は、該出力光9の一部がMMI7aによって反射されて、反射光10になる。すなわち、MMI7aは、出力光9を反射する反射点を有する反射部である。反射光10は、反射によりSOA5(単一モードLD1)へ戻ってくる反射戻り光である。なお、出力光9の大半は、MZ変調器3により変調された後に、出射端面11から外部に出射して、出射光12となる。
First, the output light 9 is amplified while passing through the
図1(b)の光集積素子100は、図1(a)の光集積素子100と比較して、光増幅領域2およびMZ変調器3の配置位置が異なる。それ以外の構成は、図1(a)の光集積素子100と同様なので詳細な説明は繰り返さない。
The optical
図1(b)において、出力光9は、MZ変調器3で変調された後に、光増幅領域2に入り増幅される。そして、増幅された出力光9の一部が、出射端面11によって反射されて、反射光10になる。すなわち、図1(b)において、出射端面11は、出力光9を反射する反射点を有する反射部である。なお、出力光9の大半は、出射光12となる。
In FIG. 1B, the output light 9 is modulated by the
図2および図3は、InP基板14上に形成された光集積素子100の断面図である。図2は、図1のA1−A2線に沿ったSOA5(埋め込み導波路)の断面図である。図3は、図1のB1−B2線に沿ったMMI7a(ハイメサ導波路)の断面図である。
2 and 3 are cross-sectional views of the optical
図2に示すように、光集積素子100は、InP下部クラッド層15、InGaAsP活性層16およびInP上部クラッド層17がこの順に積層した積層構造を有する。すなわち、光集積素子100のSOA5は、ダブルヘテロ型の導波路を構成している。
As shown in FIG. 2, the optical
なお、InGaAsP活性層16に隣接する領域には、InP電流ブロック層19が設けられている。
An InP
図3に示すように、 光集積素子100のMMI7aは、InP下部クラッド層15、InGaAsPコア層18およびInP上部クラッド層17がこの順に積層した積層構造を有する。すなわち、光集積素子100は、ダブルヘテロ型の導波路を構成している。MMI7bも、MMI7aと同様な構成を有する。
As shown in FIG. 3, the
なお、InGaAsP活性層16およびInGaAsPコア層18の各々は、バルク結晶でもよいし、多重量子井戸(Multiple Quantum Well:MQW)でもよい。
Each of the InGaAsP
なお、図2および図3では、それぞれSOA5およびMMI7aの断面を示しているが、単一モードLD1、接続導波路4および損失制御領域6も同様の積層構造である。
2 and FIG. 3 show the cross sections of the
次に、光集積素子100において発生する、反射戻り光(反射光)について説明する。
Next, reflected return light (reflected light) generated in the optical
図4は、出力光9とLD戻り光20との関係を示す模式図である。なお、図4では、本実施の形態に係る光集積素子100における光増幅領域2および反射部21の近傍のみを示している。LD戻り光20とは、反射部21が有する反射点で反射して、単一モードLD1へ戻る光である。反射部21は、図1(a)のMMI7aまたは図1(b)の出射端面11である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the output light 9 and the
図4に示すように、出力光9は、光増幅領域2に含まれるSOA5および損失制御領域6を通過し、反射部21が有する反射点で反射して、反射光10になる。すなわち、光増幅領域2は、単一モードLD1と反射部21が有する反射点とを結ぶ、出力光9が通過する導波路(経路)に設けられる。
As shown in FIG. 4, the output light 9 passes through the
反射光10は、再び、損失制御領域6を通過することにより、損失制御領域6により損失が付加される。すなわち、反射光10の強度は低下する。損失制御領域6を通過した反射光10は、SOA5を通過することにより、LD戻り光20になる。
The reflected light 10 passes through the
ここで、出力光9の強度を基準(0dB)として、SOA5の利得を+AdBとする。また、反射部21が有する反射点で反射された光に付加される損失(以下、反射損失ともいう)を−CdBとする。損失制御領域6により付加される損失が、仮に0dBである場合、反射光10(反射戻り光)の強度は、(A−C)dBで表現される。
Here, the intensity of the output light 9 is set as a reference (0 dB), and the gain of the
一方、損失制御領域6により付加される損失が−BdBである場合は、光の反射量は微小であるため無視できる。そのため、光増幅領域2からの出射光22の強度は、ほぼ(A−B)dBとなる。
On the other hand, when the loss added by the
図5は、利得がAdBであるSOA5における入力光と出力光との関係を示す模式図である。図5において、SOA出力光とは、SOA5から出射される出力光である。SOA入力光とは、SOA5に入力する入力光である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a relationship between input light and output light in the
SOA入力光は、例えば、図4の損失制御領域6側からSOA5に入る反射光10である。SOA出力光は、例えば、図4のLD戻り光20である。
The SOA input light is, for example, reflected light 10 that enters the
図5に示すように、例えば、強度0dBの入力光(出力光9)はSOA5により増幅され、強度+AdBの出力光9になる。ここで、損失制御領域6により付加される損失Bを、仮に、0dBとする。この場合、SOA入力光(反射光10)の強度は、(A−C)dBとなる。また、SOA5により増幅されたSOA出力光(LD戻り光20)の強度は、(2A−C)dBとなる。したがって、反射損失−CdBが、仮に、十分に低減できていない場合、SOA出力光(LD戻り光20)が入射される単一モードLD1の線幅に影響を及ぼす。
As shown in FIG. 5, for example, input light (output light 9) having an intensity of 0 dB is amplified by the
図6は、SOA入力信号光23とSOA自然放出光24の周波数スペクトルを示す模式図である。SOA入力信号光23は、SOA5に入る光である。SOA自然放出光24とは、SOA5に電流注入を行って利得を生じさせる場合にSOA5が自然に放出(出力)する光である。言い換えれば、SOA自然放出光24は、SOA5(半導体光増幅器)が駆動することにより出射する光である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing frequency spectra of the SOA
図6に示すように、SOA自然放出光24のスペクトルは広い波長範囲(50nm程度以上)を有する。一方、SOA入力信号光23が、単一モードLD1が出力する出力光9である場合、SOA入力信号光23のスペクトルは、単峰性の形状を有する。
As shown in FIG. 6, the spectrum of the SOA
SOA入力信号光23が、SOA5で増幅されるためには、SOA入力信号光23が、少なくともSOA自然放出光24よりも強い強度を有する必要がある。逆に、SOA入力信号光23の強度が弱く、SOA自然放出光24の強度と同程度の強度である場合、有効な利得が得られないか、又はSOA5内部での吸収による減衰が発生する。
In order for the SOA
ここで、図4において、損失が−BdBである損失制御領域6を光が往復した場合、当該光には、−2BdBの損失が付加される。以下においては、光が損失制御領域6を往復することにより発生する損失を、往復損失ともいう。そのため、図5に示すように、SOA入力光の強度は、(A−C−2B)dBとなる。なお、SOA入力信号光23の強度がSOA自然放出光24の強度よりも小さくなると、SOA5での増幅がほとんど生じない。
Here, in FIG. 4, when light travels back and forth through the
したがって、SOA5での増幅をほとんど生じさせないために、本実施の形態に係る損失制御領域6は、反射光10に損失を付加することにより、該損失制御領域6を通過する反射光10の強度を、SOA自然放出光24の強度と同程度までに低減させる。ここで、当該損失制御領域6を通過する反射光10は、出力光9が反射部21が有する反射点で反射した光であって、かつ、SOA5(半導体光増幅器)へ戻る光である。具体的には、損失制御領域6は、該損失制御領域6を通過する反射光10の強度を、SOA自然放出光24の強度未満であって、かつ、SOA自然放出光24の近傍付近の強度にまで低減させる。
Therefore, the
すなわち、損失制御領域6は、単一モードLD1へ向かう、反射戻り光である反射光10(LD戻り光20)の強度(光量)を、単一モードLD1の線幅に影響を与えない強度にまで低減する。これにより、単一モードLD1の発振線幅の増大を防止することができる。
That is, the
この場合、LD戻り光20の強度は(A−C−2B)dBのままである。したがって、損失制御領域6により損失が付加されない場合より、LD戻り光20の強度は(A+2B)dB改善される。
In this case, the intensity of the LD return light 20 remains (AC-2B) dB. Therefore, the intensity of the
次に、上記の状態において、SOA5の利得を(A+x)dBに増大させるとする。当該xdBは、SOA5の利得の増大分である。また、xdBに応じて損失制御領域6で付加される損失を、−x/2だけ増やし、(−B−x/2)dBとする制御を行う。すなわち、損失制御領域6は、SOA5(半導体光増幅器)の利得を増大する場合、増大した利得の1/2程度を打ち消すための損失を、該損失制御領域6を通過する出力光9に付加する。これにより、利得を増大しつつ、反射部21(反射点)からのLD戻り光を抑制でき、LD発振線幅の増大を防止することが可能となる。
Next, it is assumed that the gain of the
この場合、損失制御領域6からの出力光の強度は、x−x/2よりx/2dB増大する。しかしながら、損失制御領域6での往復損失の増大分(−x/2×2=−xdB)がSOA5での利得増大分(xdB)を打ち消す。そのため、LD戻り光20の強度は、上記と同様に(A−C−2B)dBに保たれる。
In this case, the intensity of the output light from the
なお、本実施の形態では、損失制御領域6において、外部からの電圧の印加に応じて、吸収(損失)が生じるように、損失制御領域6を構成する。当該吸収とは光の吸収である。言い換えれば、損失制御領域6は、外部から、電圧印加により生じる電界が印加されることにより、光増幅領域2を通過する出力光に付加する損失の大きさを制御するよう、損失制御領域6を構成する。
In the present embodiment, the
具体的には、損失制御領域6の導波路(例えばMQW導波路)の上下に電極が設けられる。そして、当該電極に電圧をかけない場合にはほとんど吸収がなく、当該電極に逆バイアス電圧をかけると吸収が生じるように損失制御領域6を構成する。当該吸収は、量子閉じ込めシュタルクシフトにより吸収ピークの波長位置がシフトすることにより生じる。この構成により、損失制御領域6を含む光増幅領域2の利得制御を行うことができる。
Specifically, electrodes are provided above and below a waveguide (for example, MQW waveguide) in the
なお、損失制御領域6は上記構成に限定されない。損失制御領域6は、例えば、SOA5の一部の電極を分割し、順方向の注入電流を減少させて吸収量を増やす事により構成してもよい。
The
以上説明したように、光集積素子100は、単一モードLD1が出力した出力光9を増幅する光増幅領域2とを備える。光増幅領域2は、該光増幅領域2を通過する出力光9に付加する損失を制御可能な損失制御領域6を含む。これにより、増幅される出力光9の強度を制御できる。そのため、反射部21が有する反射点で反射した反射光が、仮に、光増幅領域2に入ったとしても、当該反射光の強度が大きくなることを抑制できる。すなわち、単一モードLD1へ戻る反射光の強度が大きくなることを抑制できる。そのため、単一モードLD1(半導体レーザ)へ戻る反射光による単一モードLD1(半導体レーザ)の発振線幅の増大を抑制することができる。
As described above, the optical
また、本実施の形態に係る光集積素子100(損失制御領域6)は、反射部21(反射点)からのLD戻り光20の強度(光量)を、SOA5での増幅がほとんど生じない程度まで抑制する。これにより、単一モードLD1(LD)の発振線幅の増大を防止することが可能となる。以上により、光集積素子100は、狭発振線幅と高い光出力を両立することができる。
Further, the optical integrated device 100 (loss control region 6) according to the present embodiment reduces the intensity (light quantity) of the LD return light 20 from the reflection unit 21 (reflection point) to the extent that amplification by the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.
本発明は、半導体レーザの発振線幅の増大を抑制することが可能な光集積素子として、利用することができる。 The present invention can be used as an optical integrated device capable of suppressing an increase in the oscillation line width of a semiconductor laser.
1 単一モードLD、2 光増幅領域、3 MZ変調器、5 SOA、6 損失制御領域、7a,7b MMI、8a,8b 屈折率制御部、21 反射部、100 光集積素子。 1 single mode LD, 2 optical amplification region, 3 MZ modulator, 5 SOA, 6 loss control region, 7a, 7b MMI, 8a, 8b refractive index control unit, 21 reflection unit, 100 optical integrated device.
Claims (5)
光を出力する、単一モードの半導体レーザと、
前記半導体レーザが出力した光である出力光を増幅する光増幅領域とを備え、
前記光増幅領域は、前記半導体レーザと前記光集積素子に存在する、前記出力光を反射する反射点とを結ぶ、前記出力光が通過する導波路に設けられ、
前記光増幅領域は、
該光増幅領域を通過する前記出力光に付加する損失を制御可能な損失制御領域を含む
光集積素子。 An optical integrated device,
A single-mode semiconductor laser that outputs light;
An optical amplification region that amplifies output light that is light output from the semiconductor laser,
The optical amplification region is provided in a waveguide through which the output light passes, connecting the semiconductor laser and a reflection point that reflects the output light, present in the optical integrated device,
The light amplification region is
An optical integrated device including a loss control region capable of controlling a loss added to the output light passing through the optical amplification region.
前記出力光を増幅する半導体光増幅器を含み、
前記損失制御領域は、前記半導体光増幅器に隣接する位置であって、かつ、該半導体光増幅器が増幅した前記出力光が通過する位置に設けられる
請求項1に記載の光集積素子。 The light amplification region further includes:
Including a semiconductor optical amplifier for amplifying the output light;
The optical integrated device according to claim 1, wherein the loss control region is provided at a position adjacent to the semiconductor optical amplifier and a position through which the output light amplified by the semiconductor optical amplifier passes.
請求項1または2に記載の光集積素子。 The loss control region is light that is output when the semiconductor optical amplifier drives the intensity of the reflected light that is the light reflected from the reflection point of the output light and returns to the semiconductor optical amplifier. The optical integrated device according to claim 1, wherein the optical integrated device is reduced to the same level as the intensity of spontaneous emission light.
請求項3に記載の光集積素子。 The optical integrated device according to claim 3, wherein the loss control region adds the loss for canceling out about ½ of the increased gain to the output light when the gain of the semiconductor optical amplifier is increased.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の光集積素子。 The light according to any one of claims 1 to 4, wherein the loss control region controls a magnitude of loss added to the output light passing through the optical amplification region by applying an electric field from the outside. Integrated element.
Priority Applications (1)
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