JP2699805B2 - 光検出器および光発信器 - Google Patents
光検出器および光発信器Info
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- JP2699805B2 JP2699805B2 JP5112561A JP11256193A JP2699805B2 JP 2699805 B2 JP2699805 B2 JP 2699805B2 JP 5112561 A JP5112561 A JP 5112561A JP 11256193 A JP11256193 A JP 11256193A JP 2699805 B2 JP2699805 B2 JP 2699805B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信用の光検出器およ
び光発信器に関する。
び光発信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信において、一種類の信号光波長あ
たりの情報転送速度を上げるために、互いに直交する２
つの直線偏光を合成して信号光として用いる方法が提案
あるいは試行されている。この方式においては、偏って
いない信号光を用いた場合や、偏光面を制御していない
場合に比べて、一種類の信号光波長あたり２倍の情報転
送速度が得られる。
たりの情報転送速度を上げるために、互いに直交する２
つの直線偏光を合成して信号光として用いる方法が提案
あるいは試行されている。この方式においては、偏って
いない信号光を用いた場合や、偏光面を制御していない
場合に比べて、一種類の信号光波長あたり２倍の情報転
送速度が得られる。
【０００３】従来例としては例えば図４に示す方式（特
開平第３−１４００２８号公報）がある。これは送信側
では、一個の光源ＬＤからの光を、コリメータレンズＣ
Ｌ，検光子Ｐ1 ，ハーフミラーＨＭ1 により互いに直交
する２本の直線偏光の光束に分け、一方の光束はシャッ
ターＳ2 へ、他方の光束は、１／４波長板Ｗ1 ，ミラー
Ｍ1 ，１／４波長板Ｗ2 ，ミラーＭ2 を経て、シャッタ
ーＳ1 へ送り、シャッターＳ1 ，Ｓ2 にて開閉制御した
後にハーフミラーＨＭ2 により合成して、２ビットずつ
信号を転送する。受信側ではハーフミラーＨＭ3 で光束
を２本に分けたのち、偏光通過面が互いに直交するよう
に設置された２つの検光子Ｐ2 ，Ｐ3 をそれぞれ通し
て、２つの光電変換素子ＰＤ1 ，ＰＤ2 に入射させて２
ビット分の電気信号出力を得る。
開平第３−１４００２８号公報）がある。これは送信側
では、一個の光源ＬＤからの光を、コリメータレンズＣ
Ｌ，検光子Ｐ1 ，ハーフミラーＨＭ1 により互いに直交
する２本の直線偏光の光束に分け、一方の光束はシャッ
ターＳ2 へ、他方の光束は、１／４波長板Ｗ1 ，ミラー
Ｍ1 ，１／４波長板Ｗ2 ，ミラーＭ2 を経て、シャッタ
ーＳ1 へ送り、シャッターＳ1 ，Ｓ2 にて開閉制御した
後にハーフミラーＨＭ2 により合成して、２ビットずつ
信号を転送する。受信側ではハーフミラーＨＭ3 で光束
を２本に分けたのち、偏光通過面が互いに直交するよう
に設置された２つの検光子Ｐ2 ，Ｐ3 をそれぞれ通し
て、２つの光電変換素子ＰＤ1 ，ＰＤ2 に入射させて２
ビット分の電気信号出力を得る。
【０００４】この方式では、シャッター制御が必要な代
わりに、発信光源ＬＤに変調をかける必要がないことを
利点としているが、デジタル変調のかけられた、２個の
光源を用いても同じことができるのは自明である。その
場合は１／４波長板Ｗ1 ，Ｗ2 とハーフミラーＨＭ1 は
不要となり、代わりに、検光子は２つの光源の前に１個
ずつ、計２個必要になる。かくして、一種類の信号光波
長あたり２倍の情報転送速度を得ることができる。
わりに、発信光源ＬＤに変調をかける必要がないことを
利点としているが、デジタル変調のかけられた、２個の
光源を用いても同じことができるのは自明である。その
場合は１／４波長板Ｗ1 ，Ｗ2 とハーフミラーＨＭ1 は
不要となり、代わりに、検光子は２つの光源の前に１個
ずつ、計２個必要になる。かくして、一種類の信号光波
長あたり２倍の情報転送速度を得ることができる。
【０００５】次に、サブバンド間光学遷移を示す超格子
層または多重量子井戸層の端面から信号光を入射させる
タイプの光検出器の従来例としては、図５に示す例（特
開平第２−１９２７６９号公報）が挙げられる。すなわ
ち、多数のＶ字溝を形成したｎ−基板１４上に多重量子
井戸層１５をエピタキシャル成長させた構造を備えた素
子である。多重量子井戸層１５につづき、クラッド層１
６とｎ−コンタクト層１７が成長され、ｎ−基板１４と
ｎ−コンタクト層１７にｎ−電極１８が取り付けられた
構造である。多重量子井戸層１５の光学励起方向（量子
井戸層に垂直な方向）が２種類あって、それらが互いに
直交しているため、基板端面から入射した直線偏光は、
Ｖ字溝の少なくとも一方の斜面の部分の量子井戸に光学
遷移を引き起こす。したがって多重量子井戸層１５は全
体としては必ずどこかで光学遷移が起こっているわけで
あり、入射光が偏っていても、偏光面にかかわらず入射
光を検出することができる。これはサブバンド間光学遷
移を示す量子井戸が量子井戸に垂直な電場成分によって
しか光学励起されないという性質を欠点としてとらえた
例である。一方、逆に利点としてとらえれば直線偏光の
振動面あるいは楕円偏光の主軸方向を同定するための受
光素子としての応用が考えられる。
層または多重量子井戸層の端面から信号光を入射させる
タイプの光検出器の従来例としては、図５に示す例（特
開平第２−１９２７６９号公報）が挙げられる。すなわ
ち、多数のＶ字溝を形成したｎ−基板１４上に多重量子
井戸層１５をエピタキシャル成長させた構造を備えた素
子である。多重量子井戸層１５につづき、クラッド層１
６とｎ−コンタクト層１７が成長され、ｎ−基板１４と
ｎ−コンタクト層１７にｎ−電極１８が取り付けられた
構造である。多重量子井戸層１５の光学励起方向（量子
井戸層に垂直な方向）が２種類あって、それらが互いに
直交しているため、基板端面から入射した直線偏光は、
Ｖ字溝の少なくとも一方の斜面の部分の量子井戸に光学
遷移を引き起こす。したがって多重量子井戸層１５は全
体としては必ずどこかで光学遷移が起こっているわけで
あり、入射光が偏っていても、偏光面にかかわらず入射
光を検出することができる。これはサブバンド間光学遷
移を示す量子井戸が量子井戸に垂直な電場成分によって
しか光学励起されないという性質を欠点としてとらえた
例である。一方、逆に利点としてとらえれば直線偏光の
振動面あるいは楕円偏光の主軸方向を同定するための受
光素子としての応用が考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】いずれにしても、２つ
以上の直線偏光を合成して信号光として用いる場合、従
来の技術では受信側において、ハーフミラーなどの入射
光を２本の光束に分離する手段と、検光子などの分離し
た２本の光束を直線偏光にする手段と、２つの直線偏光
を電気信号に変換する２つの光電変換素子が必要であ
る。また送信側においても同様に、検光子，ハーフミラ
ー，１／４波長板，シャッター，２個の光源等が必要で
ある。すなわち、多くの部品点数を必要とし、また光電
変換素子と光源を除いては小型化の困難な部品である。
したがって、結果的に部品点数の増大と大型化をまね
く。さらに、ハーフミラーや、検光子を通る間に信号光
強度が減衰するという問題がある。
以上の直線偏光を合成して信号光として用いる場合、従
来の技術では受信側において、ハーフミラーなどの入射
光を２本の光束に分離する手段と、検光子などの分離し
た２本の光束を直線偏光にする手段と、２つの直線偏光
を電気信号に変換する２つの光電変換素子が必要であ
る。また送信側においても同様に、検光子，ハーフミラ
ー，１／４波長板，シャッター，２個の光源等が必要で
ある。すなわち、多くの部品点数を必要とし、また光電
変換素子と光源を除いては小型化の困難な部品である。
したがって、結果的に部品点数の増大と大型化をまね
く。さらに、ハーフミラーや、検光子を通る間に信号光
強度が減衰するという問題がある。
【０００７】これらの問題は、直線偏光が合成された光
束の分解と電気信号への変換を１個の光検出器で行い、
また複数の直線偏光が合成された光束を１個の光発信器
で発生させることができれば解決することができる。そ
のために、本発明では、第１に上に述べたサブバンド間
光学遷移を示す半導体超格子の性質を利用して、超格子
層端面から信号光を入射させる方式の光検出器を採用し
ている。第２に、互いに成長面方向の異なる複数の量子
井戸レーザーを独立に動作させることによって、複数の
直線偏光が合成された光束を発生させる方式を採用して
いる。
束の分解と電気信号への変換を１個の光検出器で行い、
また複数の直線偏光が合成された光束を１個の光発信器
で発生させることができれば解決することができる。そ
のために、本発明では、第１に上に述べたサブバンド間
光学遷移を示す半導体超格子の性質を利用して、超格子
層端面から信号光を入射させる方式の光検出器を採用し
ている。第２に、互いに成長面方向の異なる複数の量子
井戸レーザーを独立に動作させることによって、複数の
直線偏光が合成された光束を発生させる方式を採用して
いる。
【０００８】ここで、図５の従来例に示す光検出器が使
えないことは明らかである。まず、Ｖ字溝斜面の相対す
る量子井戸層の部分が互いに分離されておらず一体とな
っているため、入射直線偏光の偏光面にかかわらず入射
光を検出してしまう。さらに、効率の悪いことには、Ｖ
字溝の角度を９０°とすると、片方の斜面の部分の量子
井戸で光学遷移確率が最大の時には、相対するもう一方
の斜面の部分の量子井戸では光学遷移確率が最小にな
る。このことは、量子井戸層のうち、光電変換に寄与す
るのは平均としては全体の半分しかないことを意味す
る。
えないことは明らかである。まず、Ｖ字溝斜面の相対す
る量子井戸層の部分が互いに分離されておらず一体とな
っているため、入射直線偏光の偏光面にかかわらず入射
光を検出してしまう。さらに、効率の悪いことには、Ｖ
字溝の角度を９０°とすると、片方の斜面の部分の量子
井戸で光学遷移確率が最大の時には、相対するもう一方
の斜面の部分の量子井戸では光学遷移確率が最小にな
る。このことは、量子井戸層のうち、光電変換に寄与す
るのは平均としては全体の半分しかないことを意味す
る。
【０００９】本発明の目的は、複数の直線偏光が合成さ
れた光束の分解と電気信号への変換を１個の光検出器で
行うことができる光検出器と、複数の直線偏光が合成さ
れた光束を１個の光発信器で発生させることができる光
発信器を提供し、部品点数が少なく小型で、かつ信号光
損失の小さい光通信システムを構成できるようにするこ
とである。
れた光束の分解と電気信号への変換を１個の光検出器で
行うことができる光検出器と、複数の直線偏光が合成さ
れた光束を１個の光発信器で発生させることができる光
発信器を提供し、部品点数が少なく小型で、かつ信号光
損失の小さい光通信システムを構成できるようにするこ
とである。
【００１０】本発明の光検出器は、半導体基板上に方向
が互いに交差するように形成された溝の斜面に、サブバ
ンド間光学遷移を示す複数個の半導体超格子が互いに分
離して形成され、前記半導体超格子の半導体基板と反対
側の面に形成される電流印加電極は、前記溝の斜面方向
が同じ場合には互いに並列に接続され、前記溝の斜面方
向が異なる場合には互いに接続されていないことを特徴
とする。
が互いに交差するように形成された溝の斜面に、サブバ
ンド間光学遷移を示す複数個の半導体超格子が互いに分
離して形成され、前記半導体超格子の半導体基板と反対
側の面に形成される電流印加電極は、前記溝の斜面方向
が同じ場合には互いに並列に接続され、前記溝の斜面方
向が異なる場合には互いに接続されていないことを特徴
とする。
【００１１】また本発明の光発信器は、半導体基板上に
方向が互いに交差するように形成された溝の斜面に、複
数個の量子井戸レーザ層が互いに分離して形成され、前
記量子井戸レーザ層の半導体基板と反対側の面に形成さ
れる電流注入電極は、前記溝の斜面方向が同じ場合には
並列に接続され、前記溝の斜面方向が異なる場合には互
いに接続されていないことを特徴とする。
方向が互いに交差するように形成された溝の斜面に、複
数個の量子井戸レーザ層が互いに分離して形成され、前
記量子井戸レーザ層の半導体基板と反対側の面に形成さ
れる電流注入電極は、前記溝の斜面方向が同じ場合には
並列に接続され、前記溝の斜面方向が異なる場合には互
いに接続されていないことを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明の光検出器においては、サブバンド間光
学遷移を示す複数個の半導体超格子が、少なくとも一組
は成長面方向が互いに交差して設置され、かつ成長面方
向が互いに交差する半導体超格子同士は、成長開始面ま
たは成長終了面のうち、少なくとも一方が互いに電気的
に分離されている。成長面方向が相交差する半導体超格
子はそれぞれ異なる振動面の直線偏光成分に対して応答
を示すから、応答信号をそれぞれ独立に取り出すことに
よって、複数の直線偏光が合成された光束の分解と電気
信号への変換を１個の光検出器で行うことができる。ま
たこのとき、半導体超格子の光学励起方向すなわち成長
面の垂線方向は合成前の直線偏光の振動面に合わせ込ん
でおくことを前提としているので、高い効率で光電変換
が可能である。
学遷移を示す複数個の半導体超格子が、少なくとも一組
は成長面方向が互いに交差して設置され、かつ成長面方
向が互いに交差する半導体超格子同士は、成長開始面ま
たは成長終了面のうち、少なくとも一方が互いに電気的
に分離されている。成長面方向が相交差する半導体超格
子はそれぞれ異なる振動面の直線偏光成分に対して応答
を示すから、応答信号をそれぞれ独立に取り出すことに
よって、複数の直線偏光が合成された光束の分解と電気
信号への変換を１個の光検出器で行うことができる。ま
たこのとき、半導体超格子の光学励起方向すなわち成長
面の垂線方向は合成前の直線偏光の振動面に合わせ込ん
でおくことを前提としているので、高い効率で光電変換
が可能である。
【００１３】また、本発明の光発信器においては、複数
個の量子井戸レーザー層が、少なくとも一組は成長面方
向が互いに交差して設置され、かつ成長面方向が互いに
交差する量子井戸レーザー層同士は、２つの電流注入面
のうち、少なくとも一方が互いに電気的に分離されてい
る。したがって、成長面方向が相交差する量子井戸レー
ザー層をそれぞれ独立に動作させることによって、複数
の直線偏光が合成された光束を１個の光発信器で行うこ
とができる。
個の量子井戸レーザー層が、少なくとも一組は成長面方
向が互いに交差して設置され、かつ成長面方向が互いに
交差する量子井戸レーザー層同士は、２つの電流注入面
のうち、少なくとも一方が互いに電気的に分離されてい
る。したがって、成長面方向が相交差する量子井戸レー
ザー層をそれぞれ独立に動作させることによって、複数
の直線偏光が合成された光束を１個の光発信器で行うこ
とができる。
【００１４】以下、本発明の原理について図１、図２を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００１５】図２（ａ）に示すように、光検出器の場合
は半絶縁性ＧａＡｓ基板１にｎ−ＧａＡｓバッファー層
２を介してＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層３をエピタ
キシャル成長させ、引き続きｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド
層４、およびｎ−ＧａＡｓコンタクト層５を成長させた
後、ＡｕＧｅＮｉ電極６を取り付ける部分はＡｌＧａＡ
ｓ／ＧａＡｓ超格子層３から上方を、その他の部分はｎ
−ＧａＡｓバッファー層２から上方をメサ型に加工して
バイアス電流印加・信号電圧読みとり用のＡｕＧｅＮｉ
電極６を取り付けた構造を単位構造とする。この単位構
造を図１に示すように複数枚（図１の例では４枚）接着
剤等で機械的に張り合わせて１個の光検出器を形成す
る。図１に示すように半絶縁性ＧａＡｓ基板同士を接合
するように張り合わせるので、成長面方向が互いに交差
する超格子同士は電気的に絶縁され、独立に動作させら
れる。
は半絶縁性ＧａＡｓ基板１にｎ−ＧａＡｓバッファー層
２を介してＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層３をエピタ
キシャル成長させ、引き続きｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド
層４、およびｎ−ＧａＡｓコンタクト層５を成長させた
後、ＡｕＧｅＮｉ電極６を取り付ける部分はＡｌＧａＡ
ｓ／ＧａＡｓ超格子層３から上方を、その他の部分はｎ
−ＧａＡｓバッファー層２から上方をメサ型に加工して
バイアス電流印加・信号電圧読みとり用のＡｕＧｅＮｉ
電極６を取り付けた構造を単位構造とする。この単位構
造を図１に示すように複数枚（図１の例では４枚）接着
剤等で機械的に張り合わせて１個の光検出器を形成す
る。図１に示すように半絶縁性ＧａＡｓ基板同士を接合
するように張り合わせるので、成長面方向が互いに交差
する超格子同士は電気的に絶縁され、独立に動作させら
れる。
【００１６】光発信器の場合は図２（ｂ）に示すよう
に、半絶縁性ＧａＡｓ基板１にｎ−ＧａＡｓバッファー
層２を介してＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザー
層７をエピタキシャル成長させ、引き続き、ｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層８を成長させた後、ＡｕＧｅＮｉ電極６
を取り付ける部分はＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸レ
ーザー層７から上方を、その他の部分はｎ−ＧａＡｓバ
ッファー層２から上方をメサ型に加工して、電流注入用
のＡｕＧｅＮｉ電極６およびＡｕ／Ｔｉ電極９を取り付
けた構造を単位構造とする。この単位構造を、光受信器
の場合と同様、図１のように半絶縁性ＧａＡｓ基板同士
を接合するように張り合わせる。成長面方向が互いに交
差する量子井戸レーザー層同士は電気的に絶縁されるの
で、独立に動作させられる。
に、半絶縁性ＧａＡｓ基板１にｎ−ＧａＡｓバッファー
層２を介してＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザー
層７をエピタキシャル成長させ、引き続き、ｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層８を成長させた後、ＡｕＧｅＮｉ電極６
を取り付ける部分はＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸レ
ーザー層７から上方を、その他の部分はｎ−ＧａＡｓバ
ッファー層２から上方をメサ型に加工して、電流注入用
のＡｕＧｅＮｉ電極６およびＡｕ／Ｔｉ電極９を取り付
けた構造を単位構造とする。この単位構造を、光受信器
の場合と同様、図１のように半絶縁性ＧａＡｓ基板同士
を接合するように張り合わせる。成長面方向が互いに交
差する量子井戸レーザー層同士は電気的に絶縁されるの
で、独立に動作させられる。
【００１７】なお、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層３
およびＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザー層７の
メサ側面でのキャリアの消滅による感度低下や発光強度
の低下を防ぐため、表面保護膜を形成する。
およびＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザー層７の
メサ側面でのキャリアの消滅による感度低下や発光強度
の低下を防ぐため、表面保護膜を形成する。
【００１８】図１の受光素子に半絶縁性ＧａＡｓ基板１
の端面方向から信号光を入射すると、紙面を正位置にみ
て水平方向のＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層は振動方
向が垂直な直線偏光成分に応答し、紙面に向かって垂直
方向のＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層は振動方向が水
平な直線偏光成分に応答するので、それぞれの超格子層
の垂線方向を信号光の振動方向に一致させておくことに
より、振動方向が互いに直交する２つの直線偏光が合成
された信号光の分離と電気信号への変換を同時に１個の
光検出器で行うことができる。
の端面方向から信号光を入射すると、紙面を正位置にみ
て水平方向のＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層は振動方
向が垂直な直線偏光成分に応答し、紙面に向かって垂直
方向のＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層は振動方向が水
平な直線偏光成分に応答するので、それぞれの超格子層
の垂線方向を信号光の振動方向に一致させておくことに
より、振動方向が互いに直交する２つの直線偏光が合成
された信号光の分離と電気信号への変換を同時に１個の
光検出器で行うことができる。
【００１９】また、図２（ｂ）の単位構造を図１のよう
に張り合わせた発光素子では、紙面を正位置にみて水平
方向と垂直方向のＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸レー
ザー層をそれぞれ独立に動作させることができるので、
振動方向が互いに直交する２つの直線偏光が合成された
信号光の発生を、１個の光発信器で行うことができる。
に張り合わせた発光素子では、紙面を正位置にみて水平
方向と垂直方向のＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸レー
ザー層をそれぞれ独立に動作させることができるので、
振動方向が互いに直交する２つの直線偏光が合成された
信号光の発生を、１個の光発信器で行うことができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図３に示す構造を用
いて説明する。まず光検出器は次のように構成する。
いて説明する。まず光検出器は次のように構成する。
【００２１】ｎ−ＧａＡｓ基板１０上に形成された直角
をなす多数のＶ字溝１１上にｎ−ＧａＡｓバッファー層
２、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層３およびｎ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層５がエピタキシャル成長され、Ｖ字溝
１１の頂上部と底部のエピタキシャル層がエッチング除
去され、続いて絶縁性クラッド層１２が形成された構造
をとる。バイアス電流印加・読みだしＡｕＧｅＮｉ電極
６の一方はｎ−ＧａＡｓ基板１０に取り付けられ、他方
のＡｕＧｅＮｉ電極６は図３の断面図に示すように絶縁
性クラッド層１２に開口されたコンタクトホール１３を
通してｎ−ＧａＡｓコンタクト層５に接続される。この
とき、ＡｕＧｅＮｉ電極６は図３に示すように、同じ方
向のＶ字溝１１の斜面のｎ−ＧａＡｓコンタクト層５が
全て互いに接続され、異なる方向のＶ字溝１１の斜面の
ｎ−ＧａＡｓコンタクト層５とは接続されないように形
成される。すなわち、成長面方向が異なる超格子同士は
成長面のＧａＡｓバッファー層２の側を除いては絶縁さ
れているので、Ｖ字溝１１の相異なる斜面に形成された
超格子同士はそれぞれ異なる受光素子として独立に動作
させることができる。この検出器にｎ−ＧａＡｓ基板１
０の端面方向から、振動面が互いに垂直な２つの直線偏
光を合成した信号光を入射すると、第１の実施例の場合
と同様に、信号光の分離と電気信号への変換を同時に１
個の光検出器で行うことができる。ただし、第１の実施
例の場合同様、それぞれの超格子層の垂線方向を信号光
の振動方向に一致させておくものとする。
をなす多数のＶ字溝１１上にｎ−ＧａＡｓバッファー層
２、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層３およびｎ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層５がエピタキシャル成長され、Ｖ字溝
１１の頂上部と底部のエピタキシャル層がエッチング除
去され、続いて絶縁性クラッド層１２が形成された構造
をとる。バイアス電流印加・読みだしＡｕＧｅＮｉ電極
６の一方はｎ−ＧａＡｓ基板１０に取り付けられ、他方
のＡｕＧｅＮｉ電極６は図３の断面図に示すように絶縁
性クラッド層１２に開口されたコンタクトホール１３を
通してｎ−ＧａＡｓコンタクト層５に接続される。この
とき、ＡｕＧｅＮｉ電極６は図３に示すように、同じ方
向のＶ字溝１１の斜面のｎ−ＧａＡｓコンタクト層５が
全て互いに接続され、異なる方向のＶ字溝１１の斜面の
ｎ−ＧａＡｓコンタクト層５とは接続されないように形
成される。すなわち、成長面方向が異なる超格子同士は
成長面のＧａＡｓバッファー層２の側を除いては絶縁さ
れているので、Ｖ字溝１１の相異なる斜面に形成された
超格子同士はそれぞれ異なる受光素子として独立に動作
させることができる。この検出器にｎ−ＧａＡｓ基板１
０の端面方向から、振動面が互いに垂直な２つの直線偏
光を合成した信号光を入射すると、第１の実施例の場合
と同様に、信号光の分離と電気信号への変換を同時に１
個の光検出器で行うことができる。ただし、第１の実施
例の場合同様、それぞれの超格子層の垂線方向を信号光
の振動方向に一致させておくものとする。
【００２２】一方、光発信器は、図３において、ＡｌＧ
ａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層３をＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ
量子井戸レーザー層７で、ｎ−ＧａＡｓコンタクト層５
をｐ−ＧａＡｓコンタクト層８で、コンタクトホール上
のＡｕＧｅＮｉ電極６をＡｕ／Ｔｉ電極９で、それぞれ
置き換えることによって得られる。Ｖ字溝１１の相異な
る斜面の量子井戸レーザーを、それぞれ独立に動作させ
ることによって、振動面が互いに垂直な２つの直線偏光
を合成した信号光の発生を１個の光発信器で行うことが
できる。
ａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層３をＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ
量子井戸レーザー層７で、ｎ−ＧａＡｓコンタクト層５
をｐ−ＧａＡｓコンタクト層８で、コンタクトホール上
のＡｕＧｅＮｉ電極６をＡｕ／Ｔｉ電極９で、それぞれ
置き換えることによって得られる。Ｖ字溝１１の相異な
る斜面の量子井戸レーザーを、それぞれ独立に動作させ
ることによって、振動面が互いに垂直な２つの直線偏光
を合成した信号光の発生を１個の光発信器で行うことが
できる。
【００２３】以上に示した実施例においては超格子系と
してＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系を用いているが、これに
限るものではない。使用する波長帯に合わせて適当な系
を選択すればよい。この際選択する超格子系は１種類で
ある必要はなく、サブバンド間準位の異なる複数種類の
半導体超格子を組み合わせてもよい。そうすることによ
って、複数の入射光波長に対応することができる。同様
に量子井戸レーザーもＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系に限る
ものではなく、発信したい波長に合わせて適当な系を選
択することができるし、複数種類の量子井戸から構成さ
れていてもよい。
してＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系を用いているが、これに
限るものではない。使用する波長帯に合わせて適当な系
を選択すればよい。この際選択する超格子系は１種類で
ある必要はなく、サブバンド間準位の異なる複数種類の
半導体超格子を組み合わせてもよい。そうすることによ
って、複数の入射光波長に対応することができる。同様
に量子井戸レーザーもＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系に限る
ものではなく、発信したい波長に合わせて適当な系を選
択することができるし、複数種類の量子井戸から構成さ
れていてもよい。
【００２４】また、本発明の光検出器を用いて光通信シ
ステムを構成するにあたっては、超格子面の垂線と合成
前の直線偏光の振動面を一致させるために、光の入射方
向に平行で超格子面を含む軸の回りに本発明の光検出器
を回転させる機構を付加しておくとよい。受信出力が最
大となる回転位置を自動追尾して設定する機構を付加し
ておけばなお便利である。また送受信の方式として、受
信側で分離した信号の区別ができるように、送信側で少
なくとも１つの直線偏光に識別信号を挿入したり送信出
力に大小の区別をつけると、光受信器の回転位置の決定
が容易になる。
ステムを構成するにあたっては、超格子面の垂線と合成
前の直線偏光の振動面を一致させるために、光の入射方
向に平行で超格子面を含む軸の回りに本発明の光検出器
を回転させる機構を付加しておくとよい。受信出力が最
大となる回転位置を自動追尾して設定する機構を付加し
ておけばなお便利である。また送受信の方式として、受
信側で分離した信号の区別ができるように、送信側で少
なくとも１つの直線偏光に識別信号を挿入したり送信出
力に大小の区別をつけると、光受信器の回転位置の決定
が容易になる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、直線偏光の分解・合成
にハーフミラーや検光子を必要とせず、また、複数の光
電変換素子や複数の発光素子を必要としないので、信号
強度の低下が防がれ、また部品点数が少なく、小型の光
通信システムを構成することができる。
にハーフミラーや検光子を必要とせず、また、複数の光
電変換素子や複数の発光素子を必要としないので、信号
強度の低下が防がれ、また部品点数が少なく、小型の光
通信システムを構成することができる。
【図１】本発明の原理を説明するための図である。
【図２】本発明の原理を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例を説明するための図である。
【図４】従来の光通信方式を説明する図である。
【図５】従来の光検出器を説明する図である。
１ 半絶縁性ＧａＡｓ基板 ２ ｎ−ＧａＡｓバッファー層 ３ ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層 ４ ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ５ ｎ−ＧａＡｓコンタクト層 ６ ＡｕＧｅＮｉ電極 ７ ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸レーザー層 ８ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 ９ Ａｕ／Ｔｉ電極 １０ ｎ−ＧａＡｓ基板 １１ Ｖ字溝 １２ 絶縁性クラッド層 １３ コンタクトホール １４ ｎ−基板 １５ 多重量子井戸層 １６ クラッド層 １７ ｎ−コンタクト層 １８ ｎ−電極
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板上に方向が互いに交差するよう
に形成された溝の斜面に、サブバンド間光学遷移を示す
複数個の半導体超格子が互いに分離して形成され、前記
半導体超格子の半導体基板と反対側の面に形成される電
流印加電極は、前記溝の斜面方向が同じ場合には互いに
並列に接続され、前記溝の斜面方向が異なる場合には互
いに接続されていないことを特徴とする光検出器。 - 【請求項２】半導体基板上に方向が互いに交差するよう
に形成された溝の斜面に、複数個の量子井戸レーザ層が
互いに分離して形成され、前記量子井戸レーザ層の半導
体基板と反対側の面に形成される電流注入電極は、前記
溝の斜面方向が同じ場合には並列に接続され、前記溝の
斜面方向が異なる場合には互いに接続されていないこと
を特徴とする光発信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112561A JP2699805B2 (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 光検出器および光発信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112561A JP2699805B2 (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 光検出器および光発信器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326341A JPH06326341A (ja) | 1994-11-25 |
| JP2699805B2 true JP2699805B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=14589763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5112561A Expired - Lifetime JP2699805B2 (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 光検出器および光発信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699805B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2395262A (en) | 2002-11-11 | 2004-05-19 | Qinetiq Ltd | Optical proximity sensor with array of spot lights and a mask |
| TWI427824B (zh) * | 2008-03-14 | 2014-02-21 | Asahi Kasei Emd Corp | 紅外線發光元件 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01155675A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-19 | Canon Inc | 半導体レーザー装置 |
| FR2688964B1 (fr) * | 1992-03-23 | 1995-03-03 | France Telecom | Photorecepteur en onde guidee a base de puits quantiques de materiaux semiconducteurs, notamment pour systeme de communication coherent en diversite de polarisation. |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP5112561A patent/JP2699805B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06326341A (ja) | 1994-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970826 |