JP2747615B2 - 波長可変フィルター - Google Patents
波長可変フィルターInfo
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- JP2747615B2 JP2747615B2 JP6907590A JP6907590A JP2747615B2 JP 2747615 B2 JP2747615 B2 JP 2747615B2 JP 6907590 A JP6907590 A JP 6907590A JP 6907590 A JP6907590 A JP 6907590A JP 2747615 B2 JP2747615 B2 JP 2747615B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、量子閉じ込めシュタルク効果（QCSE）によ
る屈折率変化が大きい波長領域と利得が大きくて光増幅
効果が大きい波長領域とを合わせることで広帯域波長変
化を可能とした波長可変フィルターに関する。
る屈折率変化が大きい波長領域と利得が大きくて光増幅
効果が大きい波長領域とを合わせることで広帯域波長変
化を可能とした波長可変フィルターに関する。
［従来の技術］ 従来、波長多重化光信号から任意の光信号を選択して
透過させる光分波器として種々なものが提案され、ま
た、実用化されている。その中でも将来に行なわれるこ
とが予想される光伝送方式である高密度波長多重方式あ
るいは光周波数多重方式に適用可能な光分波器として、
回折格子を用いた分布帰還構造（DFB:Distributed Feed
back）あるいは分布反射構造（DBR:Distributed Bragg
Reflector）の波長可変光フィルタが、 （１）波長分解能の高さ、 （２）選択波長のチューニングが可能であること、 （３）集積化に適していること、 などの点から数多く提案され、特開昭62−2213号、特開
昭62−241387号、特開昭63−133105号等に開示されてい
る。
透過させる光分波器として種々なものが提案され、ま
た、実用化されている。その中でも将来に行なわれるこ
とが予想される光伝送方式である高密度波長多重方式あ
るいは光周波数多重方式に適用可能な光分波器として、
回折格子を用いた分布帰還構造（DFB:Distributed Feed
back）あるいは分布反射構造（DBR:Distributed Bragg
Reflector）の波長可変光フィルタが、 （１）波長分解能の高さ、 （２）選択波長のチューニングが可能であること、 （３）集積化に適していること、 などの点から数多く提案され、特開昭62−2213号、特開
昭62−241387号、特開昭63−133105号等に開示されてい
る。
第５図は従来のこの種の波長可変光フィルターの一般
的な構造を示す概略断面図である。
的な構造を示す概略断面図である。
導波層52の右側部分には回折格子53が形成され、左側
部分の上部には活性層51が形成されている。各部の上面
にはそれぞれキャリアを注入するための電極が設けら
れ、図面左から右に向かって、光利得領域54、位相制御
領域55、分布帰還（DBR）領域56とされている。選択波
長をチューニングすることは、位相制御領域55とDBR領
域56のいずれかもしくは両方へキャリアを注入すること
により行なわれる。これはキャリア濃度に依存するブラ
ズマ効果により生じる屈折率変化を利用するもので、こ
の屈折率変化によって分布帰還される波長、すなわち、
透過する選択波長をチューニングするものである。
部分の上部には活性層51が形成されている。各部の上面
にはそれぞれキャリアを注入するための電極が設けら
れ、図面左から右に向かって、光利得領域54、位相制御
領域55、分布帰還（DBR）領域56とされている。選択波
長をチューニングすることは、位相制御領域55とDBR領
域56のいずれかもしくは両方へキャリアを注入すること
により行なわれる。これはキャリア濃度に依存するブラ
ズマ効果により生じる屈折率変化を利用するもので、こ
の屈折率変化によって分布帰還される波長、すなわち、
透過する選択波長をチューニングするものである。
［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の波長可変光フィルタにおいては、キャ
リア注入によるブラズマ効果を利用して屈折率変化を生
じさせて選択波長をチューニングしているが、キャリア
注入を行なった場合には、屈折率変化が生じると同時に
光利得および自然放出光強度も変化してしまう。このた
め、安定な波長選択性および非選択波長とのクロストー
クの防止を十分なものとするために、キャリア注入量を
限定する必要があり、選択波長のチューニング範囲も狭
く限定されてしまうという欠点がある。また、キャリア
注入によるブラズマ効果は、屈折率を減少させる作用も
持つのに対して、キャリア注入によって生じる熱は屈折
率を増加させる作用を持つ。このため、キャリア注入量
の増加すなわち注入電流の増加とともに屈折率は減少す
るものの、同時に増加する熱のために該屈折率は所定の
値にて飽和してしまい選択波長のチューニング範囲は更
に狭く限定されてしまうという欠点がある。
リア注入によるブラズマ効果を利用して屈折率変化を生
じさせて選択波長をチューニングしているが、キャリア
注入を行なった場合には、屈折率変化が生じると同時に
光利得および自然放出光強度も変化してしまう。このた
め、安定な波長選択性および非選択波長とのクロストー
クの防止を十分なものとするために、キャリア注入量を
限定する必要があり、選択波長のチューニング範囲も狭
く限定されてしまうという欠点がある。また、キャリア
注入によるブラズマ効果は、屈折率を減少させる作用も
持つのに対して、キャリア注入によって生じる熱は屈折
率を増加させる作用を持つ。このため、キャリア注入量
の増加すなわち注入電流の増加とともに屈折率は減少す
るものの、同時に増加する熱のために該屈折率は所定の
値にて飽和してしまい選択波長のチューニング範囲は更
に狭く限定されてしまうという欠点がある。
また、利得領域において導波層とは別の活性層を用い
る為、カップリングの設計及び製造プロセスが複雑にな
るという欠点もある。
る為、カップリングの設計及び製造プロセスが複雑にな
るという欠点もある。
従って、本発明の目的は、上記課題に鑑み、広帯域波
長変化を柔軟な設計で可能とした製造容易な波長可変フ
ィルターを提供することにある。
長変化を柔軟な設計で可能とした製造容易な波長可変フ
ィルターを提供することにある。
［発明の概要］ 上記目的を達成する本発明においては、導波層が多重
量子井戸構造からなり、この量子井戸構造上にグレーテ
ィングが形成され、この導波層はＰ型とＮ型の半導体で
挾まれてPIN構造となり、逆方向バイアスを印加出来る
様にされた電極を含む少なくとも２つの電極が設けら
れ、更に多重量子井戸構造が異なる基底エネルギー準位
を持つ複数種の井戸を有している。
量子井戸構造からなり、この量子井戸構造上にグレーテ
ィングが形成され、この導波層はＰ型とＮ型の半導体で
挾まれてPIN構造となり、逆方向バイアスを印加出来る
様にされた電極を含む少なくとも２つの電極が設けら
れ、更に多重量子井戸構造が異なる基底エネルギー準位
を持つ複数種の井戸を有している。
すなわち、本発明の波長可変フィルターでは、グレー
ティングによる分布帰還型の半導体レーザ構造を有して
入射光のうち特定の選択波長光のみを通過させ、そして
逆方向バイアス電圧によりその屈折率が制御される分布
帰還領域と注入電流により光増幅が行なわれる光利得領
域とが光学的に結合している。この場合、利得領域と屈
折率制御領域との導波層を同一の多重量井戸構造とする
と、利得が大きい波長領域と屈折率変化が大きい波長領
域にずれが生じ、結局、十分広い波長可変幅の波長可変
フィルターが得られない。そこで、本発明では、多重量
子井戸構造層の少なくとも１つの井戸を深くし、電流注
入時にこの井戸で主にキャリアの再結合が起こる様に基
底準位エネルギーを低くすることにより、利得が十分得
られる波長域を長波長化して、周囲の他の井戸でのQCSE
による屈折率変化が大きくなる波長域と合わせている。
ティングによる分布帰還型の半導体レーザ構造を有して
入射光のうち特定の選択波長光のみを通過させ、そして
逆方向バイアス電圧によりその屈折率が制御される分布
帰還領域と注入電流により光増幅が行なわれる光利得領
域とが光学的に結合している。この場合、利得領域と屈
折率制御領域との導波層を同一の多重量井戸構造とする
と、利得が大きい波長領域と屈折率変化が大きい波長領
域にずれが生じ、結局、十分広い波長可変幅の波長可変
フィルターが得られない。そこで、本発明では、多重量
子井戸構造層の少なくとも１つの井戸を深くし、電流注
入時にこの井戸で主にキャリアの再結合が起こる様に基
底準位エネルギーを低くすることにより、利得が十分得
られる波長域を長波長化して、周囲の他の井戸でのQCSE
による屈折率変化が大きくなる波長域と合わせている。
一般的には、屈折率変化が大きい波長領域は、井戸層
のエキシトン（励起子）で決まる吸収端波長より、200
乃至250Å長波長側になることが知られている。他方、
利得が十分得られる波長域は、エキシトンで決まる上記
吸収端波長より、100Å程度長波長側にピークを持つこ
とが知られている。そこで、利得が得られる波長域を10
0乃至150Å以上長波長側へシフトさせれば、１つの多重
量子井戸（MQW）導波層で、選択波長の変化幅を広く取
れると同時に十分利得を大きく取れることになる。こう
して、従来例と比較して数倍以上の波長変化幅が可能な
波長フィルターが実現できることになる。
のエキシトン（励起子）で決まる吸収端波長より、200
乃至250Å長波長側になることが知られている。他方、
利得が十分得られる波長域は、エキシトンで決まる上記
吸収端波長より、100Å程度長波長側にピークを持つこ
とが知られている。そこで、利得が得られる波長域を10
0乃至150Å以上長波長側へシフトさせれば、１つの多重
量子井戸（MQW）導波層で、選択波長の変化幅を広く取
れると同時に十分利得を大きく取れることになる。こう
して、従来例と比較して数倍以上の波長変化幅が可能な
波長フィルターが実現できることになる。
本発明は、MQW層内の少なくとも１つの井戸層の基底
準位エネルギーが、周囲の井戸層の基底準位エネルギー
に比較して、波長にして100乃至150Å程度長波長側にシ
フトする様に低くなる如く設定することで、上記広帯域
波長変化を達成している。
準位エネルギーが、周囲の井戸層の基底準位エネルギー
に比較して、波長にして100乃至150Å程度長波長側にシ
フトする様に低くなる如く設定することで、上記広帯域
波長変化を達成している。
本発明では、１つの導波層で、入射光から特定波長光
を選択し、その光を増幅することができるので、製造プ
ロセスが簡単になる。また、井戸層の組成と厚さなどで
自由に選択波長を選べ、更に従来例の様に、利得を持つ
別の活性層とこの特定波長光を選択する導波路とのカッ
プリングを特別に考える必要もないので設計が容易にな
る。
を選択し、その光を増幅することができるので、製造プ
ロセスが簡単になる。また、井戸層の組成と厚さなどで
自由に選択波長を選べ、更に従来例の様に、利得を持つ
別の活性層とこの特定波長光を選択する導波路とのカッ
プリングを特別に考える必要もないので設計が容易にな
る。
第１図は本発明の第１実施例の構造を示し、同図にお
いて、１は基板となるｎ型のGaAs、２はクラッド層とな
るｎ型のAl0.5Ga0.5As層、３はAl混晶比を0.5から0.3ま
でグレーデッド（graded）に変化させたｎ型のAlGaAs
層、４は導波路層となる多重量子井戸（MQW）層、５は
層３とは対称にAl混晶比を0.3から0.5までグレーディド
に変化させたｐ型のAlGaAs層、６は光の進行方向とは垂
直にグレーティングを形成し所定の波長を選択的に分布
帰還させるｐ型のGaAs層、6aは層６の中間部にあって位
相をλ/4変化させるための位相シフト部、７は上部のク
ラッド層となるｐ型のAl0.5Ga0.5As層、８はオーミック
コンタクトを採る為のキャップ層となるｐ型のGaAs層、
9aは導波光を増幅する為の電流を注入する電極となるAu
/Cr合金層、9bはMQW層４に逆方向電界を印加するための
電極となるAu/Cr合金層、そして10は基板側電極であるA
uGe/Au層である。
いて、１は基板となるｎ型のGaAs、２はクラッド層とな
るｎ型のAl0.5Ga0.5As層、３はAl混晶比を0.5から0.3ま
でグレーデッド（graded）に変化させたｎ型のAlGaAs
層、４は導波路層となる多重量子井戸（MQW）層、５は
層３とは対称にAl混晶比を0.3から0.5までグレーディド
に変化させたｐ型のAlGaAs層、６は光の進行方向とは垂
直にグレーティングを形成し所定の波長を選択的に分布
帰還させるｐ型のGaAs層、6aは層６の中間部にあって位
相をλ/4変化させるための位相シフト部、７は上部のク
ラッド層となるｐ型のAl0.5Ga0.5As層、８はオーミック
コンタクトを採る為のキャップ層となるｐ型のGaAs層、
9aは導波光を増幅する為の電流を注入する電極となるAu
/Cr合金層、9bはMQW層４に逆方向電界を印加するための
電極となるAu/Cr合金層、そして10は基板側電極であるA
uGe/Au層である。
MQW層４は、第１図（ｂ）に示す様に、Al0.05Ga0.95A
sから成る100Å厚の６つの井戸層41とGaAsから成る55Å
厚の１つの井戸層42とAl0.3Ga0.7Asから成る100Å厚の
障壁層43とを有し、障壁層43が各井戸層41、42を挾む構
造となっている（第１図（ｂ）では左右方向にエネルギ
ーの軸をとっている）。
sから成る100Å厚の６つの井戸層41とGaAsから成る55Å
厚の１つの井戸層42とAl0.3Ga0.7Asから成る100Å厚の
障壁層43とを有し、障壁層43が各井戸層41、42を挾む構
造となっている（第１図（ｂ）では左右方向にエネルギ
ーの軸をとっている）。
上記構成のMQW層４に電極9bを介して1.0×105V/cmの
逆方向電界を印加すると、導波光は６つの井戸層41を通
る割合が大きい為（井戸層41の屈折率と数の関係か
ら）、この井戸層41で生じるQCSEの影響を大きく受け
る。このとき、吸収変化（Δα）と屈折率変化（Δｎ）
の波長依存性は第２図（ａ）の様である。屈折率変化が
最も大きくなるのは825nm付近の波長の光に対してであ
るが、同時にこの付近では吸収の変化も大きいので、本
実施例では、825nmより長い826〜828nmの波長でブラッ
グ反射する様にグレーティング６のピッチΛを1220Åに
設定している。これにより電極9bへの無電界時のブラッ
グ反射波長（すなわち選択波長）λＢは826nmとなる。
逆方向電界を印加すると、導波光は６つの井戸層41を通
る割合が大きい為（井戸層41の屈折率と数の関係か
ら）、この井戸層41で生じるQCSEの影響を大きく受け
る。このとき、吸収変化（Δα）と屈折率変化（Δｎ）
の波長依存性は第２図（ａ）の様である。屈折率変化が
最も大きくなるのは825nm付近の波長の光に対してであ
るが、同時にこの付近では吸収の変化も大きいので、本
実施例では、825nmより長い826〜828nmの波長でブラッ
グ反射する様にグレーティング６のピッチΛを1220Åに
設定している。これにより電極9bへの無電界時のブラッ
グ反射波長（すなわち選択波長）λＢは826nmとなる。
こうして、電極9bに電界を印加すると、QCSEにより屈
折率変化Δｎ＝8.0×10-3が生じ、ΔλＢ＝２ΔｎΛか
らΔλＢ＝nmが得られ、ブラッグ波長が826nmから828nm
へ変化する。
折率変化Δｎ＝8.0×10-3が生じ、ΔλＢ＝２ΔｎΛか
らΔλＢ＝nmが得られ、ブラッグ波長が826nmから828nm
へ変化する。
次に、電極9aより475A/cm2の電流密度が得られる様に
電流注入し（この値は、この素子のレーザ発振のしきい
値電流密度500A/cm2の95％である）、上記選択波長の導
波光を増幅する。このとき、MQW層４に利得用井戸層42
を設けているので、前述の屈折率変化Δｎが大きい波長
域で利得が大きくなっている。
電流注入し（この値は、この素子のレーザ発振のしきい
値電流密度500A/cm2の95％である）、上記選択波長の導
波光を増幅する。このとき、MQW層４に利得用井戸層42
を設けているので、前述の屈折率変化Δｎが大きい波長
域で利得が大きくなっている。
第２図（ｂ）にこの様子を示す。第２図（ｂ）では、
利得用井戸層42が無いもの（破線で示す）と比較して本
実施例の場合の利得スペクトル（実線で示す）が示され
ている。井戸層42が無い場合、利得スペクトルは818nm
近辺にピークを持ち、上記選択波長可変域826〜828nmで
はゲインすなわち利得は小さくなってしまっている。井
戸層42があるとキャリアは最も深い井戸であるこの井戸
層42で主に再結合する為、実線で示す様に利得スペクト
ルのピークは828nm付近へと長波長側へシフトし、前述
のΔｎが大きい選択波長可変域で利得が比較的大きくな
っている。
利得用井戸層42が無いもの（破線で示す）と比較して本
実施例の場合の利得スペクトル（実線で示す）が示され
ている。井戸層42が無い場合、利得スペクトルは818nm
近辺にピークを持ち、上記選択波長可変域826〜828nmで
はゲインすなわち利得は小さくなってしまっている。井
戸層42があるとキャリアは最も深い井戸であるこの井戸
層42で主に再結合する為、実線で示す様に利得スペクト
ルのピークは828nm付近へと長波長側へシフトし、前述
のΔｎが大きい選択波長可変域で利得が比較的大きくな
っている。
ここで、QCSEによる屈折率変化で選択波長は上述の如
く長波長側へシフトするが同時に吸収の変化も起こり
（吸収の増加率は低下するが増加はしている）光は弱く
なってしまう。ところが、本実施例の場合、利得は、82
6〜828nm波長域で波長が長くなる程、大きくなる為に、
QCSEによる吸収の増大を補う如き利得が得られ、波長選
択後の光出力の変動が小さくて済む。
く長波長側へシフトするが同時に吸収の変化も起こり
（吸収の増加率は低下するが増加はしている）光は弱く
なってしまう。ところが、本実施例の場合、利得は、82
6〜828nm波長域で波長が長くなる程、大きくなる為に、
QCSEによる吸収の増大を補う如き利得が得られ、波長選
択後の光出力の変動が小さくて済む。
実際に、第１図の第１実施例の素子に光を導波させ、
電極9bに逆電圧を印加してMQW層４に1.0×105V/cmの電
解を発生させ、電極9aにレーザ発振しきい値の95％の電
流を流したところ第３図の如き結果を得た。第３図
（ａ）は利得用井戸層42が無いサンプルの場合を示し、
第３図（ｂ）は本実施例のサンプルの場合を示し、電界
印加前後の透過光強度の波長依存性を示している（実線
が電界印加前で、点線が印加後である）。利得用井戸層
42が無い第３図（ａ）では、電界印加で選択波長が826n
mから827.5nmへシフトするが、吸収も大きくなり透過光
強度が激減してしまっている。
電極9bに逆電圧を印加してMQW層４に1.0×105V/cmの電
解を発生させ、電極9aにレーザ発振しきい値の95％の電
流を流したところ第３図の如き結果を得た。第３図
（ａ）は利得用井戸層42が無いサンプルの場合を示し、
第３図（ｂ）は本実施例のサンプルの場合を示し、電界
印加前後の透過光強度の波長依存性を示している（実線
が電界印加前で、点線が印加後である）。利得用井戸層
42が無い第３図（ａ）では、電界印加で選択波長が826n
mから827.5nmへシフトするが、吸収も大きくなり透過光
強度が激減してしまっている。
これに対して、本実施例の第３図（ｂ）では、電界印
加により選択波長が826nmから827.5nmへシフトするが、
吸収の増大を光増幅で十分補っているので透過強度は殆
ど変わらない。
加により選択波長が826nmから827.5nmへシフトするが、
吸収の増大を光増幅で十分補っているので透過強度は殆
ど変わらない。
この様に、MQW層４の中に、他の井戸層より基底準位
エネルギーが低く、十分な利得が得られる波長域が吸収
端波長より波長にして100〜150Å程度長くなるような井
戸層を形成することで、QCSEを利用した選択波長変化幅
の大きいそして透過光出力の安定した波長可変フィルタ
ーが得られる。
エネルギーが低く、十分な利得が得られる波長域が吸収
端波長より波長にして100〜150Å程度長くなるような井
戸層を形成することで、QCSEを利用した選択波長変化幅
の大きいそして透過光出力の安定した波長可変フィルタ
ーが得られる。
第４図は第２実施例を示す。第１実施例では分布帰還
の為のグレーティングを導波路上の全面に設けた構造
（DFB型）であったが、第２実施例では、素子の両端に
分布反射の為のグレーティング16を形成したDBR型の波
長可変フィルターとなっている。
の為のグレーティングを導波路上の全面に設けた構造
（DFB型）であったが、第２実施例では、素子の両端に
分布反射の為のグレーティング16を形成したDBR型の波
長可変フィルターとなっている。
断面図である第４図において、11は基板となるｎ型の
GaAs、12はクラッド層となるｎ型のAl0.5Ga0.5As層、13
はAl混晶化を0.5から0.3までグレーデッドに変化させた
光閉じ込め層であるｎ型のAlGaAs層、14は導波路層とな
るMQW層で、構成は第１実施例と同じでAl0.3Ga0.7Asの1
00Å厚の障壁層で夫々挾まれたAl0.05Ga0.95Asの100Å
厚の６つの井戸層とGaAsの85Å厚の１つの井戸層から成
っている。
GaAs、12はクラッド層となるｎ型のAl0.5Ga0.5As層、13
はAl混晶化を0.5から0.3までグレーデッドに変化させた
光閉じ込め層であるｎ型のAlGaAs層、14は導波路層とな
るMQW層で、構成は第１実施例と同じでAl0.3Ga0.7Asの1
00Å厚の障壁層で夫々挾まれたAl0.05Ga0.95Asの100Å
厚の６つの井戸層とGaAsの85Å厚の１つの井戸層から成
っている。
また、15は層13と対称にAl混晶化を0.3から0.5までグ
レーデッドに変化させたｐ型のAlGaAs層、16は光の入射
端と出射端部に光の進行方向と垂直にグレーティングを
形成し所定の波長光を選択的に分布反射させるｐ型のGa
As層（第１実施例と同じくグレーティングのピッチは12
20Åにしてある）、17はクラッドとなるｐ型のAl0.5Ga
0.5As層、18はオーミックコンタクトをとる為のキャッ
プ層となるｐ型のGaAs層、19aは分布反射部のMQW層14の
屈折率を変化させる為の電界印加用電極であるAu/Cr電
極、19bは光を増幅する為の電流注入用電極であるAu/Cr
電極、19cは導波する光の位相を変化させる為にMQW層14
に電界を印加する電極となるAu/Cr電極、20は基板側電
極であるAuGe/Auである。
レーデッドに変化させたｐ型のAlGaAs層、16は光の入射
端と出射端部に光の進行方向と垂直にグレーティングを
形成し所定の波長光を選択的に分布反射させるｐ型のGa
As層（第１実施例と同じくグレーティングのピッチは12
20Åにしてある）、17はクラッドとなるｐ型のAl0.5Ga
0.5As層、18はオーミックコンタクトをとる為のキャッ
プ層となるｐ型のGaAs層、19aは分布反射部のMQW層14の
屈折率を変化させる為の電界印加用電極であるAu/Cr電
極、19bは光を増幅する為の電流注入用電極であるAu/Cr
電極、19cは導波する光の位相を変化させる為にMQW層14
に電界を印加する電極となるAu/Cr電極、20は基板側電
極であるAuGe/Auである。
本実施例では、電極19aに逆方向電界を印加すること
でQCSEによる屈折率変化を利用し、ブラッグ反射波長を
変化させ（すなわち選択波長を変化させ）、電極19bに
電流を注入することで利得を持たせてQCSEによる光吸収
の変化を補うのは第１実施例と同様であるが、電極19c
を別に設けてここに逆方向電界を印加し、QCSEでMQW層1
4のこの部分の屈折率を変化させることで導波光の位相
を変化させることができる。これにより、２つのグレー
ティング部16間で多重反射し強め合う波長を±２〜３Å
の幅で変化させることが可能となり、第１実施例と比較
して選択する波長の変化幅を更に４Å程度（0.4nm）広
くすることができる。
でQCSEによる屈折率変化を利用し、ブラッグ反射波長を
変化させ（すなわち選択波長を変化させ）、電極19bに
電流を注入することで利得を持たせてQCSEによる光吸収
の変化を補うのは第１実施例と同様であるが、電極19c
を別に設けてここに逆方向電界を印加し、QCSEでMQW層1
4のこの部分の屈折率を変化させることで導波光の位相
を変化させることができる。これにより、２つのグレー
ティング部16間で多重反射し強め合う波長を±２〜３Å
の幅で変化させることが可能となり、第１実施例と比較
して選択する波長の変化幅を更に４Å程度（0.4nm）広
くすることができる。
選択波長の変化、光増幅などについては第１実施例と
実質的に同じである。
実質的に同じである。
［発明の効果］ 本発明によれば、導波層の多重量子井戸構造に、異な
る基底エネルギー準位を持つ複数種の井戸を持たせてい
るので、QCSEを利用した選択波長変化幅を従来の数倍程
度大きく出来ると共に光増幅により光吸収を補えて透過
光出力も安定化できる。
る基底エネルギー準位を持つ複数種の井戸を持たせてい
るので、QCSEを利用した選択波長変化幅を従来の数倍程
度大きく出来ると共に光増幅により光吸収を補えて透過
光出力も安定化できる。
また、１つの導波層で波長選択と光増幅が可能になる
為、素子構造が単純なものとなって製造プロセスが簡便
なものとなる。
為、素子構造が単純なものとなって製造プロセスが簡便
なものとなる。
更に、MQW層の井戸層の組成と厚さなどを変えるだけ
で選択波長域を自由に変えられるので設計も容易とな
る。
で選択波長域を自由に変えられるので設計も容易とな
る。
第１図（ａ）は本発明の第１実施例の断面図、第１図
（ｂ）はMQW層のバンド図、第２図は第１実施例のMQW導
波層のQCSE特性と利得スペクトルを示すグラフ、第３図
は第１実施例の選択波長変化を従来例と比較して示すグ
ラフ、第４図は第２実施例の断面図、第５図は従来の波
長可変フィルター素子の断面図である。 １、11……基板、２、12……クラッド、３、13……グレ
ーデッドインデックス層、４、14……MQW層、５、15…
…グレーデッドインデックス層、６、16……グレーティ
ング形成層、７、17……クラッド、８、18……キャップ
層、9a、9b、19a、19b、19c……電極、10、20……裏面
電極、41、42……井戸層のエネルギー準位、43……バリ
アのエネルギー準位
（ｂ）はMQW層のバンド図、第２図は第１実施例のMQW導
波層のQCSE特性と利得スペクトルを示すグラフ、第３図
は第１実施例の選択波長変化を従来例と比較して示すグ
ラフ、第４図は第２実施例の断面図、第５図は従来の波
長可変フィルター素子の断面図である。 １、11……基板、２、12……クラッド、３、13……グレ
ーデッドインデックス層、４、14……MQW層、５、15…
…グレーデッドインデックス層、６、16……グレーティ
ング形成層、７、17……クラッド、８、18……キャップ
層、9a、9b、19a、19b、19c……電極、10、20……裏面
電極、41、42……井戸層のエネルギー準位、43……バリ
アのエネルギー準位
Claims (3)
- 【請求項１】導波層が多重量子井戸構造からなり、該量
子井戸構造上にグレーティングが形成され、該導波層は
ｐ型とｎ型の半導体で挾まれてPIN構造となり、逆方向
バイアスを印加できる様にされた電極を含む少なくとも
２つの電極が設けられ、更に該量子井戸構造が異なる基
底エネルギー準位を持つ複数種の井戸を有することを特
徴とする波長可変フィルター。 - 【請求項２】前記多重量子井戸構造の少なくとも１つの
井戸の基底エネルギー準位がその他の井戸の基底エネル
ギー準位より低い請求項１記載の波長可変フィルター。 - 【請求項３】前記その他の井戸に逆電界を印加したとき
に生じる屈折率変化が最大になる様な光の波長域と略同
じ波長域で利得が最大となるエネルギー準位を、前記少
なくとも１つの井戸が有する請求項１記載の波長可変フ
ィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6907590A JP2747615B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 波長可変フィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6907590A JP2747615B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 波長可変フィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03267924A JPH03267924A (ja) | 1991-11-28 |
| JP2747615B2 true JP2747615B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=13392099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6907590A Expired - Fee Related JP2747615B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 波長可変フィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2747615B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-19 JP JP6907590A patent/JP2747615B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03267924A (ja) | 1991-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |