JP2770496B2 - 光増幅器，スーパールミネッセントダイオード，光集積回路およびこれらの製造方法 - Google Patents
光増幅器，スーパールミネッセントダイオード，光集積回路およびこれらの製造方法Info
- Publication number
- JP2770496B2 JP2770496B2 JP30424489A JP30424489A JP2770496B2 JP 2770496 B2 JP2770496 B2 JP 2770496B2 JP 30424489 A JP30424489 A JP 30424489A JP 30424489 A JP30424489 A JP 30424489A JP 2770496 B2 JP2770496 B2 JP 2770496B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- optical
- face
- end faces
- integrated circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、端面の低反射率を実現した光増幅器，ス
ーパールミネッセントダイオードおよび光集積回路とそ
の製造方法に関するものである。
ーパールミネッセントダイオードおよび光集積回路とそ
の製造方法に関するものである。
第16図（ａ）は従来の光半導体装置の１つであるスー
パールミネッセントダイオード（G.A,Alphons et al.IE
EE J.Quantum Electron,vol.24,No.12,pp 2454−2457,1
988）の構造を示す斜視図である。また、第16図（ｂ）
は屈折率導波型と考えたときのストライプ形状および屈
折率分布を示す図である。第16図において、１は半導体
基板、２は下クラッド層、３は活性層、４は上クラッド
層、５はコンタクト層、６は酸化膜、７はｐ側電極、８
はｎ側電極、９はZn拡散領域、10a,10bはクラッド領域
（屈折率はn2）、11は光導波部、11aは等価屈折率法を
用いて２次元構造にしたときの光導波領域（屈折率は
n1）、12は無反射膜である。
パールミネッセントダイオード（G.A,Alphons et al.IE
EE J.Quantum Electron,vol.24,No.12,pp 2454−2457,1
988）の構造を示す斜視図である。また、第16図（ｂ）
は屈折率導波型と考えたときのストライプ形状および屈
折率分布を示す図である。第16図において、１は半導体
基板、２は下クラッド層、３は活性層、４は上クラッド
層、５はコンタクト層、６は酸化膜、７はｐ側電極、８
はｎ側電極、９はZn拡散領域、10a,10bはクラッド領域
（屈折率はn2）、11は光導波部、11aは等価屈折率法を
用いて２次元構造にしたときの光導波領域（屈折率は
n1）、12は無反射膜である。
なお、等価屈折率法は、xyz平面の電界分布Ｅ（x,y,
z）を２次元の電界分布Ｅ（x,y）としておきかえるもの
である。
z）を２次元の電界分布Ｅ（x,y）としておきかえるもの
である。
次に動作について説明する。
スーパールミネッセントダイオード（以下SLDと呼
ぶ）は、共振器端面の反射率を下げてレーザ発振を抑え
たものである。低反射率を実現するために無反射膜12を
端面に付着したり、光導波部11を斜め（端面に対して傾
き角度θ）にしたりしていた。端面に対し光導波部11を
斜めに設けると、端面で反射した導波モード（通常TE0
モード）が導波路固有の導波モードへ結合する割合が減
少し、その結果、反射率が低下する。傾き角度θを大き
くすればするほど反射率が下がること、および周期的な
極小値をもつことが知られている（D.Marcuse,J.Lightw
ave Technol.,vol.7,No.2,pp 336−339 1989）。
ぶ）は、共振器端面の反射率を下げてレーザ発振を抑え
たものである。低反射率を実現するために無反射膜12を
端面に付着したり、光導波部11を斜め（端面に対して傾
き角度θ）にしたりしていた。端面に対し光導波部11を
斜めに設けると、端面で反射した導波モード（通常TE0
モード）が導波路固有の導波モードへ結合する割合が減
少し、その結果、反射率が低下する。傾き角度θを大き
くすればするほど反射率が下がること、および周期的な
極小値をもつことが知られている（D.Marcuse,J.Lightw
ave Technol.,vol.7,No.2,pp 336−339 1989）。
従来のSLDは以上のように構成されているが、10-2〜1
0-3程度の低反射率しか実現されないという問題点があ
った。
0-3程度の低反射率しか実現されないという問題点があ
った。
このような問題点は、光増幅器および光集積回路の光
半導体装置についても同様な問題点となっている。
半導体装置についても同様な問題点となっている。
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、一端あるいは両端面の低反射率を実現し
て高性能の光増幅器,SLDおよび光集積回路およびその製
造方法を得ることを目的とする。
されたもので、一端あるいは両端面の低反射率を実現し
て高性能の光増幅器,SLDおよび光集積回路およびその製
造方法を得ることを目的とする。
この発明に係る請求項（１）に記載の光増幅器は、両
端面近傍において導波構造を破壊するため光増幅部の一
方の外側に光増幅部あるいはクラッド部の屈折率よりも
大きいかあるいは等しい屈折率をもつ高屈折率部を設
け、前記高屈折率部と前記光増幅部の界面あるいは前記
界面の延長が共振器端面と交わる角度を有するようにし
たものである。
端面近傍において導波構造を破壊するため光増幅部の一
方の外側に光増幅部あるいはクラッド部の屈折率よりも
大きいかあるいは等しい屈折率をもつ高屈折率部を設
け、前記高屈折率部と前記光増幅部の界面あるいは前記
界面の延長が共振器端面と交わる角度を有するようにし
たものである。
また、この発明に係る請求項（２）に記載のSLDは、
一端面あるいは両端面近傍において導波構造を破壊する
ため光導波部の外側に前記光導波部の屈折率よりも大き
いかあるいは等しい屈折率をもつ高屈折率部を設け、前
記高屈折率部と前記光導波部の界面あるいは前記界面の
延長が共振器端面と交わる角度を有するようにしたもの
である。
一端面あるいは両端面近傍において導波構造を破壊する
ため光導波部の外側に前記光導波部の屈折率よりも大き
いかあるいは等しい屈折率をもつ高屈折率部を設け、前
記高屈折率部と前記光導波部の界面あるいは前記界面の
延長が共振器端面と交わる角度を有するようにしたもの
である。
また、この発明に係る請求項（３）に記載の光集積回
路は、光導波路の端面近傍において、導波構造を破壊す
るため光導波路の一方の外側に前記光導波路の屈折率よ
りも大きいかあるいは等しい屈折率をもつ高屈折率部を
装荷したものである。
路は、光導波路の端面近傍において、導波構造を破壊す
るため光導波路の一方の外側に前記光導波路の屈折率よ
りも大きいかあるいは等しい屈折率をもつ高屈折率部を
装荷したものである。
また、この発明に係る請求項（４）に記載の光増幅器
の製造方法は、両端面の低反射率を実現するため、両端
面近傍を選択的にエッチングしてその部分に高屈折率と
なる結晶を選択的に成長して埋め込んだものである。
の製造方法は、両端面の低反射率を実現するため、両端
面近傍を選択的にエッチングしてその部分に高屈折率と
なる結晶を選択的に成長して埋め込んだものである。
また、この発明に係る請求項（５）に記載のSLDの製
造方法は、一端面あるいは両端面の低反射率を実現する
ために、前記一端面あるいは両端面近傍を選択的にエッ
チングしてその部分に高屈折率となる結晶を選択的に成
長して埋め込んだものである。
造方法は、一端面あるいは両端面の低反射率を実現する
ために、前記一端面あるいは両端面近傍を選択的にエッ
チングしてその部分に高屈折率となる結晶を選択的に成
長して埋め込んだものである。
また、この発明に係る請求項（６）に記載の光集積回
路の製造方法は、端面の低反射率を実現するため、端面
近傍のみが光導波路部の屈折率よりも大きくなるように
ドーパントを拡散（あるいは交換）したものである。
路の製造方法は、端面の低反射率を実現するため、端面
近傍のみが光導波路部の屈折率よりも大きくなるように
ドーパントを拡散（あるいは交換）したものである。
この発明の請求項（１），（２）に記載の発明におい
ては、端面近傍の活性領域、つまり光増幅部の外側に装
荷した高屈折率部によって、導波路構造が途切れるため
導波構造を破壊することができる。さらに、前記高屈折
率部の屈折率は、前記光増幅部（あるいはクラッド部）
や光導波部の屈折率よりも大きいか等しいため、導波し
てきた光は、前記高屈折率領域に引き寄せられ、端面で
反射した光はほとんど元の光導波路に結合しなくなる。
このため、低反射率が実現されることになる。
ては、端面近傍の活性領域、つまり光増幅部の外側に装
荷した高屈折率部によって、導波路構造が途切れるため
導波構造を破壊することができる。さらに、前記高屈折
率部の屈折率は、前記光増幅部（あるいはクラッド部）
や光導波部の屈折率よりも大きいか等しいため、導波し
てきた光は、前記高屈折率領域に引き寄せられ、端面で
反射した光はほとんど元の光導波路に結合しなくなる。
このため、低反射率が実現されることになる。
また、請求項（３）に記載の発明においては、光導波
路の一端面に選択的にプロトン交換して高屈折部を形成
したので、光集積回路にとって重要な無反斜面が得られ
る。
路の一端面に選択的にプロトン交換して高屈折部を形成
したので、光集積回路にとって重要な無反斜面が得られ
る。
また、請求項（４），（５）に記載の発明において
は、半導体基板上の両端面または一端面近傍の結晶成長
層のみをエッチング除去し、その部分に高屈折部を形成
することから、低反射率の光増幅器やSLDが容易に得ら
れる。
は、半導体基板上の両端面または一端面近傍の結晶成長
層のみをエッチング除去し、その部分に高屈折部を形成
することから、低反射率の光増幅器やSLDが容易に得ら
れる。
また、請求項（６）に記載の発明においては、LiNbO3
基板の一端面近傍にプロトン交換して高屈折部を形成す
ることから、反射膜を備えた光集積回路が容易に得られ
る。
基板の一端面近傍にプロトン交換して高屈折部を形成す
ることから、反射膜を備えた光集積回路が容易に得られ
る。
以下、この発明の一実施例を図面について説明する。
第１図（ａ）〜（ｃ）はこの発明を実施した光増幅器
の一実施例の構成を示す図で、第１図（ａ）は斜視図、
第１図（ｂ）は、第１図（ａ）のＡ−Ａ線における断面
図、第１図（ｃ）は等価屈折率法などを用いて２次元の
構造としたときの構成図である。第１図において、第16
図と同一符号は同一構成部分を示し、10a,10bは屈折率
がn2のクラッド領域、11aは屈折率がn1の光増幅領域、1
3は電流ブロック層、14は高屈折率部、14aは２次元の構
造として考えたときの高屈折率領域（屈折率はn3,n3≧n
1＞n2）である。
の一実施例の構成を示す図で、第１図（ａ）は斜視図、
第１図（ｂ）は、第１図（ａ）のＡ−Ａ線における断面
図、第１図（ｃ）は等価屈折率法などを用いて２次元の
構造としたときの構成図である。第１図において、第16
図と同一符号は同一構成部分を示し、10a,10bは屈折率
がn2のクラッド領域、11aは屈折率がn1の光増幅領域、1
3は電流ブロック層、14は高屈折率部、14aは２次元の構
造として考えたときの高屈折率領域（屈折率はn3,n3≧n
1＞n2）である。
第２図（ａ），（ｂ）はこの発明を実施したSLDの一
実施例の構成を示す図で、第２図（ａ）は斜視図、第２
図（ｂ）は等価屈折率法などを用いて２次元の構造とし
たときの構成図で、この場合、11aは光導波領域を示す
ものとする。
実施例の構成を示す図で、第２図（ａ）は斜視図、第２
図（ｂ）は等価屈折率法などを用いて２次元の構造とし
たときの構成図で、この場合、11aは光導波領域を示す
ものとする。
第３図（ａ）〜（ｃ）はこの発明を実施した光集積回
路の構成を示す図で、第３図（ａ）は端面における低反
射率を実現した光集積回路の構成を示す斜視図、第３図
（ｂ）は、第３図（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、第
３図（ｃ）は等価屈折率法などを用いて２次元の構造と
したときの構成図である。第３図において、2aは誘電体
あるいは半導体等の基板（例えばLiNbO3）、11bは光導
波部（例えばTi拡散LiNbO3）、14bは高屈折率部（例え
ばプロトン交換LiNbO3）、11cは光導波領域（屈折率はn
1）、10c,10dはクラッド領域（屈折率はn2）、14cは高
屈折率領域（屈折率はn3,n3≧n1＞n2）である。
路の構成を示す図で、第３図（ａ）は端面における低反
射率を実現した光集積回路の構成を示す斜視図、第３図
（ｂ）は、第３図（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、第
３図（ｃ）は等価屈折率法などを用いて２次元の構造と
したときの構成図である。第３図において、2aは誘電体
あるいは半導体等の基板（例えばLiNbO3）、11bは光導
波部（例えばTi拡散LiNbO3）、14bは高屈折率部（例え
ばプロトン交換LiNbO3）、11cは光導波領域（屈折率はn
1）、10c,10dはクラッド領域（屈折率はn2）、14cは高
屈折率領域（屈折率はn3,n3≧n1＞n2）である。
第４図は前記した第１図（ｃ）をモデル化したもので
ある。前述の文献（D.Murcuse著）によると、導波路が
端面に対して傾いているときの反射率は、その端面に対
して対称な導波路間の結合効率と等しいということが判
る（第４図では＃１の導波路中の光が＃２の導波路へ結
合する割合である）。光増幅領域11aを左側から伝搬し
た光は、端面に達する前に高屈折率領域14aに遭遇す
る。ここでは、導波構造が存在しないため、導波モード
は反射モードへと変換するとともに、高屈折率領域14a
の屈折率は光増幅領域11aのものよりも大きいので、光
は高屈折率領域14aに多大に取りこまれることになる。
このため、端面の右側にある光増幅領域11aへ結合する
光は微少なものとなり低反射率が実現される。
ある。前述の文献（D.Murcuse著）によると、導波路が
端面に対して傾いているときの反射率は、その端面に対
して対称な導波路間の結合効率と等しいということが判
る（第４図では＃１の導波路中の光が＃２の導波路へ結
合する割合である）。光増幅領域11aを左側から伝搬し
た光は、端面に達する前に高屈折率領域14aに遭遇す
る。ここでは、導波構造が存在しないため、導波モード
は反射モードへと変換するとともに、高屈折率領域14a
の屈折率は光増幅領域11aのものよりも大きいので、光
は高屈折率領域14aに多大に取りこまれることになる。
このため、端面の右側にある光増幅領域11aへ結合する
光は微少なものとなり低反射率が実現される。
上記の技術的思想を光増幅器に適用したものが前述の
第１図の実施例である。第１図は光増幅器の内部にSBA
レーザ（Y.Mihashi et al,Tech.Digest IEDM85,pp.646
−649,1985）の構造（第１図（ｂ）を採用した例であ
り、屈折率導波型になっている。第１図（ａ）に示すよ
うに、両端面に高屈折率部14を設けて端面の低反射率を
実現し高性能の光増幅器となっている。
第１図の実施例である。第１図は光増幅器の内部にSBA
レーザ（Y.Mihashi et al,Tech.Digest IEDM85,pp.646
−649,1985）の構造（第１図（ｂ）を採用した例であ
り、屈折率導波型になっている。第１図（ａ）に示すよ
うに、両端面に高屈折率部14を設けて端面の低反射率を
実現し高性能の光増幅器となっている。
また、上記の技術的思想をSLDに適用したものが前述
の第２図の実施例であり、内部の構造は第１図と同様の
SBAレーザの例である。一方の端面にのみ高屈折率部14
を設けて低反射率を実現し高出力SLDとしたものであ
る。
の第２図の実施例であり、内部の構造は第１図と同様の
SBAレーザの例である。一方の端面にのみ高屈折率部14
を設けて低反射率を実現し高出力SLDとしたものであ
る。
さらに、上記の技術的思想を光集積回路に適用したも
のが前述の第３図の実施例である。第３図はLiNbO3基板
2a上にTiを拡散して光導波部11bを形成し、さらに、端
面部のみをプロトン交換して高屈折率部14bを形成した
例である。プロトン交換した高屈折率部14bの屈折率n3
は、Ti拡散した光導波部11bの屈折率n1よりも大きいの
で上記の概念が適用できる。このため、端面での反射率
が極めて小さい光集積回路となる。
のが前述の第３図の実施例である。第３図はLiNbO3基板
2a上にTiを拡散して光導波部11bを形成し、さらに、端
面部のみをプロトン交換して高屈折率部14bを形成した
例である。プロトン交換した高屈折率部14bの屈折率n3
は、Ti拡散した光導波部11bの屈折率n1よりも大きいの
で上記の概念が適用できる。このため、端面での反射率
が極めて小さい光集積回路となる。
次に、上記第１図，第２図および第３図の光増幅器,S
LDおよび光集積回路の製造方法を第５図〜第７図を用い
て順次説明する。
LDおよび光集積回路の製造方法を第５図〜第７図を用い
て順次説明する。
第５々（ａ）〜（ｆ）は上記光増幅器の製造方法の各
工程を示す斜視図であり、SBAレーザを基本構造とした
例である。
工程を示す斜視図であり、SBAレーザを基本構造とした
例である。
まず、半導体基板１上に電流ブロック層13を結晶成長
する（第５図（ａ））。次に、電流ブロック層13を斜め
のストライプ状にエッチングして光増幅部となるパター
ンを形成する（第５図（ｂ））。次に、下クラッド層2,
活性層3,上クラッド層4,コンタクト層５を順次結晶成長
する（第５図（ｃ））。次に、両端面近傍の結晶成長層
のみを選択的にエッチングする（第５図（ｄ））。次
に、このエッチングで取り除いた部分に高屈折率の結晶
（例えば半絶縁性GaAsや半絶縁性AlGaAs）からなる高屈
折率部14を選択的に成長する（第５図（ｅ））。最後
に、ｐ形およびｎ形の電極7,8を形成する（第５図
（ｆ））。
する（第５図（ａ））。次に、電流ブロック層13を斜め
のストライプ状にエッチングして光増幅部となるパター
ンを形成する（第５図（ｂ））。次に、下クラッド層2,
活性層3,上クラッド層4,コンタクト層５を順次結晶成長
する（第５図（ｃ））。次に、両端面近傍の結晶成長層
のみを選択的にエッチングする（第５図（ｄ））。次
に、このエッチングで取り除いた部分に高屈折率の結晶
（例えば半絶縁性GaAsや半絶縁性AlGaAs）からなる高屈
折率部14を選択的に成長する（第５図（ｅ））。最後
に、ｐ形およびｎ形の電極7,8を形成する（第５図
（ｆ））。
第６図（ａ）〜（ｆ）はSLDの製造方法の各工程を示
す斜視図であり、第６図（ａ）〜（ｃ）の工程は、第５
図（ａ）〜（ｃ）の光増幅器の製造工程と同じである。
次に、一端面近傍の結晶成長層のみを選択的にエッチン
グする（第６図（ｄ））。次に、このエッチングで取り
除いた部分に高屈折率の結晶（例えば半絶縁性GaAs,半
絶縁性AlGaAs）からなる高屈折率部14を選択的に成長す
る（第６図（ｅ））。次にｐ形およびｎ形の電極7,8を
形成するとともに、後端面に高反射率膜15を設ける（第
６図（ｆ））。これは、前端面から効率よく光を取り出
すためである。なお、前端面に無反射膜を設けてもよ
い。
す斜視図であり、第６図（ａ）〜（ｃ）の工程は、第５
図（ａ）〜（ｃ）の光増幅器の製造工程と同じである。
次に、一端面近傍の結晶成長層のみを選択的にエッチン
グする（第６図（ｄ））。次に、このエッチングで取り
除いた部分に高屈折率の結晶（例えば半絶縁性GaAs,半
絶縁性AlGaAs）からなる高屈折率部14を選択的に成長す
る（第６図（ｅ））。次にｐ形およびｎ形の電極7,8を
形成するとともに、後端面に高反射率膜15を設ける（第
６図（ｆ））。これは、前端面から効率よく光を取り出
すためである。なお、前端面に無反射膜を設けてもよ
い。
第７図（ａ）〜（ｃ）は端面からの反射をなくす光集
積回路の製造工程を示す斜視図であり、まず、第７図
（ａ）に示すLiNbO3基板2aの一端面近傍のみを選択的に
LiNbO3結晶のLiをＨと交換するプロトン交換して高屈折
率部14bを形成する（第７図（ｂ））。次に、LiNbO3基
板2a上にTi拡散して光導波部11bを形成する（第７図
（ｃ））。なお、第７図（ｂ）と（ｃ）の工程を入れ替
えても差し支えない。また、高屈折率部14bが存在する
端面に無反射膜を設けてもよい。さらに、上記実施例
は、いずれも高屈折率部14bの屈折率として光増幅領域
あるいは光導波領域の屈折率よりも大きいか等しい例で
あるが、前記高屈折率部14bの屈折率としてクラッド領
域の屈折率よりも大きいか等しい場合であっても同程度
の効果が実現される。
積回路の製造工程を示す斜視図であり、まず、第７図
（ａ）に示すLiNbO3基板2aの一端面近傍のみを選択的に
LiNbO3結晶のLiをＨと交換するプロトン交換して高屈折
率部14bを形成する（第７図（ｂ））。次に、LiNbO3基
板2a上にTi拡散して光導波部11bを形成する（第７図
（ｃ））。なお、第７図（ｂ）と（ｃ）の工程を入れ替
えても差し支えない。また、高屈折率部14bが存在する
端面に無反射膜を設けてもよい。さらに、上記実施例
は、いずれも高屈折率部14bの屈折率として光増幅領域
あるいは光導波領域の屈折率よりも大きいか等しい例で
あるが、前記高屈折率部14bの屈折率としてクラッド領
域の屈折率よりも大きいか等しい場合であっても同程度
の効果が実現される。
第８図は、第１図に示したこの発明の光増幅器の他の
実施例を示す斜視図であり、高屈折率部14とともに両端
面に無反射膜12に設けたものである。このため、さらに
高性能の光増幅器が得られる。
実施例を示す斜視図であり、高屈折率部14とともに両端
面に無反射膜12に設けたものである。このため、さらに
高性能の光増幅器が得られる。
第９図はこの発明の光増幅器のさらに他の実施例を示
す斜視図であり、両端部に形成した高屈折率部14を大き
くして光増幅部11が全く端面に出ないようにしたもので
ある。
す斜視図であり、両端部に形成した高屈折率部14を大き
くして光増幅部11が全く端面に出ないようにしたもので
ある。
第10図はこの発明の光増幅器のさらに他の実施例を示
す斜視図であり、高屈折率部14を小さくして、光増幅部
11の一部が端面に出るようにしたものである。
す斜視図であり、高屈折率部14を小さくして、光増幅部
11の一部が端面に出るようにしたものである。
第11図はこの発明の光増幅器のさらに他の実施例を示
す斜視図であり、高屈折率部14をチップの側面まで拡張
しない構造としたものである。光増幅部11の傾きが大き
い場合などはこの小さな高屈折率部14で十分な性能を実
現することができる。
す斜視図であり、高屈折率部14をチップの側面まで拡張
しない構造としたものである。光増幅部11の傾きが大き
い場合などはこの小さな高屈折率部14で十分な性能を実
現することができる。
第12図はこの発明のSLDの他の実施例を示す斜視図で
あり、高屈折率部14とともに前端面に無反射膜12,後端
面に高反射率膜15を設けたものである。このため、高出
力SLDが得られる。
あり、高屈折率部14とともに前端面に無反射膜12,後端
面に高反射率膜15を設けたものである。このため、高出
力SLDが得られる。
第13図はこの発明の光集積回路の他の実施例を示す斜
視図であり、プロトン交換した高屈折率部14bととも
に、無反射膜12を設けたものである。このため、さらに
低反射率が実現される。
視図であり、プロトン交換した高屈折率部14bととも
に、無反射膜12を設けたものである。このため、さらに
低反射率が実現される。
第14図はこの発明の光集積回路のさらに他の実施例を
示す斜視図であり、プロトン交換で形成する高屈折率部
14bを凸形にしたものである。
示す斜視図であり、プロトン交換で形成する高屈折率部
14bを凸形にしたものである。
第15図はこの発明の光集積回路のさらに他の実施例を
示す斜視図であり、プロトン交換で形成する高屈折率部
14bを凹形にしたものである。
示す斜視図であり、プロトン交換で形成する高屈折率部
14bを凹形にしたものである。
なお、光増幅器やSLDにおいても、高屈折率部の形状
は第８図〜第11図のものだけでなく、第14図や第15図に
示した凸形，凹形およびその他の形状も適用できる。
は第８図〜第11図のものだけでなく、第14図や第15図に
示した凸形，凹形およびその他の形状も適用できる。
以上説明したように、この発明の請求項（１）に記載
の発明は、光増幅部が傾いている光増幅器の両端面近傍
に高屈折率部を設け、前記高屈折率部と前記光増幅部の
界面あるいは前記界面の延長が共振器端面と交わる角度
を有しているので、超低反射率が実現でき、高性能の光
増幅器が得られる効果がある。
の発明は、光増幅部が傾いている光増幅器の両端面近傍
に高屈折率部を設け、前記高屈折率部と前記光増幅部の
界面あるいは前記界面の延長が共振器端面と交わる角度
を有しているので、超低反射率が実現でき、高性能の光
増幅器が得られる効果がある。
また、請求項（２）に記載の発明は、光導波部が傾い
て形成されているSLDの一端面あるいは両端面近傍に高
屈折率部を設け、前記高屈折率部と前記光導波部の界面
あるいは前記界面の延長が共振器端面と交わる角度を有
しているので、超低反射率が実現でき、高性能高出力の
SLDが得られる効果がある。
て形成されているSLDの一端面あるいは両端面近傍に高
屈折率部を設け、前記高屈折率部と前記光導波部の界面
あるいは前記界面の延長が共振器端面と交わる角度を有
しているので、超低反射率が実現でき、高性能高出力の
SLDが得られる効果がある。
また、請求項（３）に記載の発明は、端面近傍に光導
波路の屈折率よりも大きいか等しい屈折率を有する領域
を設けたので、端面での反射を抑えることができ、光集
積回路にとって重要な無反射端面が得られる効果があ
る。
波路の屈折率よりも大きいか等しい屈折率を有する領域
を設けたので、端面での反射を抑えることができ、光集
積回路にとって重要な無反射端面が得られる効果があ
る。
また、請求項（４）に記載の発明は、半導体基板上に
電流ブロック層を形成した後、この電流ブロック層にス
トライプ状のパターンを形成して両端面に対し傾いた光
増幅部を形成し、次いで全面に下クラッド層，活性層，
上クラッド層およびコンタクトを順次結晶成長した後、
両端面近傍の結晶成長層のみをエッチング除去し、この
部分に高屈折率部を形成するので、高性能の光増幅器が
容易に製造できる効果がある。
電流ブロック層を形成した後、この電流ブロック層にス
トライプ状のパターンを形成して両端面に対し傾いた光
増幅部を形成し、次いで全面に下クラッド層，活性層，
上クラッド層およびコンタクトを順次結晶成長した後、
両端面近傍の結晶成長層のみをエッチング除去し、この
部分に高屈折率部を形成するので、高性能の光増幅器が
容易に製造できる効果がある。
また、請求項（５）に記載の発明は、半導体基板上に
電流ブロック層を形成した後、この電流ブロック層にス
トライプ状のパターンを形成して両端面に対し傾いた光
増幅部を形成し、次いで全面に下クラッド層，活性層，
上クラッド層およびコンタクト層を順次結晶成長した
後、両端面近傍の結晶成長層のみをエッチング除去し、
この部分に高屈折率部を形成するので、高性能高出力の
SLDが容易に製造できる効果がある。
電流ブロック層を形成した後、この電流ブロック層にス
トライプ状のパターンを形成して両端面に対し傾いた光
増幅部を形成し、次いで全面に下クラッド層，活性層，
上クラッド層およびコンタクト層を順次結晶成長した
後、両端面近傍の結晶成長層のみをエッチング除去し、
この部分に高屈折率部を形成するので、高性能高出力の
SLDが容易に製造できる効果がある。
また、請求項（６）に記載の発明は、誘電体または半
導体基板の一端面のみに選択的にプロトン交換して高屈
折率部を形成するので、光集積回路にとって重要な無反
射端面が容易に製造できる効果がある。
導体基板の一端面のみに選択的にプロトン交換して高屈
折率部を形成するので、光集積回路にとって重要な無反
射端面が容易に製造できる効果がある。
第１図（ａ）はこの発明の一実施例による光増幅器の構
造を示す斜視図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ
線における断面図、第１図（ｃ）は等価屈折率法を用い
て２次元の構造とみなしたときの構成図、第２図（ａ）
はこの発明のSLDの一実施例による構造を示す斜視図、
第２図（ｂ）は等価屈折率法を用いて２次元の構造とみ
なしたときの構成図、第３図（ａ）はこの発明の一実施
例による光集積回路の構造を示す斜視図、第３図（ｂ）
は、第３図（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、第３図
（ｃ）は等価屈折率法を用いて２次元の構造とみなした
ときの構成図、第４図は低反射率となる動作原理を説明
するための図、第５図はこの発明の光増幅器の製造方法
を示す工程別斜視図、第６図はこの発明のSLDの製造方
法を示す工程別斜視図、第７図はこの発明の光集積回路
の製造方法を示す工程別斜視図、第８図，第９図，第10
図および第11図はこの発明の光増幅器の他の実施例によ
る構造を示す斜視図、第12図はこの発明のSLDの他の実
施例による構造を示す斜視図、第13図，第14図，第15図
はこの発明の光集積回路の他の実施例による構造を示す
斜視図、第16図（ａ）は従来のスーパルミネッセントダ
イオードの構造を示す斜視図、第16図（ｂ）は屈折率導
波型と考えたときのストライプ形状および屈折率分布を
示す図である。 図において、１は半導体基板、２は下クラッド層、2aは
半導体あるいは誘電体の基板、３は活性層、４は上クラ
ッド層、５はコンタクト層、７はｎ側電極、８はｐ側電
極、10a,10b,10c,10dはクラッド領域（屈折率はn2）、1
1は光増幅器の光増幅部またはSLDの光導波部、11aは光
増幅器の光増幅領域またはSLDの光導波領域（屈折率はn
1）、11bは光集積回路の光導波部、11cは光集積回路の
光導波領域（屈折率はn1）、12は無反射膜、13は電流ブ
ロック層、14は光増幅器あるいはSLDの高屈折率部、14a
は光増幅器あるいはSLDの高屈折率領域（屈折率は
n3）、14bは光集積回路の高屈折率部、14cは光集積回路
の高屈折率領域（屈折率はn3）、15は高反射率膜であ
る。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
造を示す斜視図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ
線における断面図、第１図（ｃ）は等価屈折率法を用い
て２次元の構造とみなしたときの構成図、第２図（ａ）
はこの発明のSLDの一実施例による構造を示す斜視図、
第２図（ｂ）は等価屈折率法を用いて２次元の構造とみ
なしたときの構成図、第３図（ａ）はこの発明の一実施
例による光集積回路の構造を示す斜視図、第３図（ｂ）
は、第３図（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、第３図
（ｃ）は等価屈折率法を用いて２次元の構造とみなした
ときの構成図、第４図は低反射率となる動作原理を説明
するための図、第５図はこの発明の光増幅器の製造方法
を示す工程別斜視図、第６図はこの発明のSLDの製造方
法を示す工程別斜視図、第７図はこの発明の光集積回路
の製造方法を示す工程別斜視図、第８図，第９図，第10
図および第11図はこの発明の光増幅器の他の実施例によ
る構造を示す斜視図、第12図はこの発明のSLDの他の実
施例による構造を示す斜視図、第13図，第14図，第15図
はこの発明の光集積回路の他の実施例による構造を示す
斜視図、第16図（ａ）は従来のスーパルミネッセントダ
イオードの構造を示す斜視図、第16図（ｂ）は屈折率導
波型と考えたときのストライプ形状および屈折率分布を
示す図である。 図において、１は半導体基板、２は下クラッド層、2aは
半導体あるいは誘電体の基板、３は活性層、４は上クラ
ッド層、５はコンタクト層、７はｎ側電極、８はｐ側電
極、10a,10b,10c,10dはクラッド領域（屈折率はn2）、1
1は光増幅器の光増幅部またはSLDの光導波部、11aは光
増幅器の光増幅領域またはSLDの光導波領域（屈折率はn
1）、11bは光集積回路の光導波部、11cは光集積回路の
光導波領域（屈折率はn1）、12は無反射膜、13は電流ブ
ロック層、14は光増幅器あるいはSLDの高屈折率部、14a
は光増幅器あるいはSLDの高屈折率領域（屈折率は
n3）、14bは光集積回路の高屈折率部、14cは光集積回路
の高屈折率領域（屈折率はn3）、15は高反射率膜であ
る。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−30488（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−308989（ＪＰ，Ａ) 米国特許4872180（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 H01L 33/00 G02B 6/12 G02F 1/035
Claims (6)
- 【請求項１】２つの共振器端面およびこれら共振器端面
に対して傾いて形成された光増幅部を有する光増幅器に
おいて、前記両共振器端面近傍に前記光増幅部の屈折率
よりも大きいかあるいは等しい屈折率をもつ物質または
前記光増幅器のクラッド部の屈折率よりも大きいかある
いは等しい屈折率をもつ物質からなる高屈折率部を設
け、前記高屈折率部と前記光増幅部の界面あるいは前記
界面の延長が共振器端面と交わる角度を有していること
を特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】２つの共振器端面およびこれらの共振器端
面に対して傾いて形成された光導波路部を有するスーパ
ールミネッセントダイオードにおいて、前記両共振器端
面近傍あるいは一端面近傍に前記光導波部の屈折率より
も大きいかあるいは等しい屈折率をもつ物質または前記
スーパールミネッセントダイオードのクラッド部の屈折
率よりも大きいかあるいは等しい屈折率をもつ物質から
なる高屈折率部を設け、前記高屈折率部と前記光導波路
部の界面あるいは前記界面の延長が共振器端面と交わる
角度を有していることを特徴とするスーパールミネッセ
ントダイオード。 - 【請求項３】端面を有し、かつその端面に対して傾斜し
ている光導波路を有する光集積回路において、前記端面
近傍に前記光導波路の屈折率よりも大きいかあるいは等
しい屈折率を有する高屈折率部また前記光集積回路のク
ラッド部よりも大きいかあるいは等しい屈折率を有する
高屈折率部を設けたことを特徴とする光集積回路。 - 【請求項４】半導体基板上に電流ブロック層を成長する
工程，前記電流ブロック層にストライプ状のパターンを
両端面に対し傾けて形成する工程，前記電流ブロック層
上に下クラッド層，活性層，上クラッド層およびコンタ
クト層を順次成長する工程，前記両端面近傍のみを選択
的にエッチング除去する工程，前記エッチング除去部分
に高屈折率の結晶の埋め込み成長する工程,p形およびｎ
形の電極を形成する工程を含むことを特徴とする光増幅
器の製造方法。 - 【請求項５】半導体基板上に、電流ブロック層を成長す
る工程，前記電流ブロック層にストライプ状のパターン
を両端面に対して傾けて形成する工程，前記電流ブロッ
ク層上に順次下クラッド層，活性層，上クラッド層およ
びコンタクト層を成長する工程，前記一端面のみを選択
的にエッチング除去する工程，前記エッチング除去部分
に選択的に高屈折率の結晶を埋め込み成長する工程,p形
およびｎ形の電極を形成する工程，後端面に高反射率膜
を形成する工程を含むことを特徴とするスーパールミネ
ッセントダイオードの製造方法。 - 【請求項６】LiNbO3基板の端面近傍のみにプロトン交換
によって高屈折率部を形成する工程，前記LiNbO3基板に
Ti拡散によって光導波路を形成する工程を含むことを特
徴とする光集積回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30424489A JP2770496B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 光増幅器，スーパールミネッセントダイオード，光集積回路およびこれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30424489A JP2770496B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 光増幅器，スーパールミネッセントダイオード，光集積回路およびこれらの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03163891A JPH03163891A (ja) | 1991-07-15 |
| JP2770496B2 true JP2770496B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=17930725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30424489A Expired - Lifetime JP2770496B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 光増幅器，スーパールミネッセントダイオード，光集積回路およびこれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770496B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5329134A (en) * | 1992-01-10 | 1994-07-12 | International Business Machines Corporation | Superluminescent diode having a quantum well and cavity length dependent threshold current |
| JP4106210B2 (ja) * | 2001-11-02 | 2008-06-25 | 三菱電機株式会社 | 光半導体素子 |
| KR100539928B1 (ko) | 2003-08-29 | 2005-12-28 | 삼성전자주식회사 | 다파장 광원 및 그를 이용한 파장 분할 다중 시스템 |
| JP4984514B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2012-07-25 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子および該半導体発光素子の製造方法 |
| JP5382289B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2014-01-08 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置 |
| JP2009238846A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Seiko Epson Corp | 発光装置 |
| JP4962743B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-27 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置 |
| JP5333757B2 (ja) * | 2009-06-23 | 2013-11-06 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置 |
| JP2011066137A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Seiko Epson Corp | プロジェクター |
| JP5471238B2 (ja) * | 2009-09-28 | 2014-04-16 | セイコーエプソン株式会社 | 発光素子、発光装置、およびプロジェクター |
| JP5471239B2 (ja) * | 2009-09-28 | 2014-04-16 | セイコーエプソン株式会社 | 発光素子、発光装置、およびプロジェクター |
| JP2011108740A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Seiko Epson Corp | 発光素子およびその製造方法、並びに、プロジェクター |
| JP2012089890A (ja) * | 2012-01-30 | 2012-05-10 | Seiko Epson Corp | 発光装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4872180A (en) | 1989-06-16 | 1989-10-03 | Gte Laboratories Incorporated | Method for reducing facet reflectivities of semiconductor light sources and device thereof |
-
1989
- 1989-11-21 JP JP30424489A patent/JP2770496B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4872180A (en) | 1989-06-16 | 1989-10-03 | Gte Laboratories Incorporated | Method for reducing facet reflectivities of semiconductor light sources and device thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03163891A (ja) | 1991-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1052747A2 (en) | Semiconductor laser, semiconductor optical amplifier, and production method thereof | |
| JP2770496B2 (ja) | 光増幅器，スーパールミネッセントダイオード，光集積回路およびこれらの製造方法 | |
| JP3153727B2 (ja) | スーパールミネッセントダイオード | |
| US6850550B2 (en) | Complex coupling MQW semiconductor laser | |
| CN112868149A (zh) | 光放大器 | |
| KR20060123318A (ko) | 측면 방출기를 구비한, 모놀리식 광펌핑 ｖｃｓｅｌ | |
| EP1183760A1 (en) | Buried ridge semiconductor laser with aluminum-free confinement layer | |
| JPS5940592A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| US6846685B2 (en) | Vertical-cavity surface-emitting semiconductor laser | |
| CN112787217A (zh) | 一种波长锁定的高效率半导体激光器及其制备方法 | |
| JP2882335B2 (ja) | 光半導体装置およびその製造方法 | |
| JP3061169B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS59119783A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPH0319292A (ja) | 半導体レーザ | |
| CN111082312A (zh) | 一种省隔离器边发射光器件及制作方法 | |
| JP2613975B2 (ja) | 周期利得型半導体レーザ素子 | |
| JPH1026710A (ja) | 導波路型光素子及びこれを用いた光送信モジュール並びに集積化光導波素子 | |
| JP2822195B2 (ja) | 半導体レーザーの製造方法 | |
| CN220042577U (zh) | 半导体激光器及包含其的光芯片 | |
| JP3428501B2 (ja) | 半導体光増幅器およびその製造方法 | |
| JPH04211228A (ja) | 光電増幅装置の作製方法、この方法によって得られた装置および種々の光電装置に対する応用 | |
| JPH0330381A (ja) | エッチミラー半導体レーザ | |
| JP3121684B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| EP1309050A1 (en) | Laser device and method therefor | |
| JP2828706B2 (ja) | 半導体レーザ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080417 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090417 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100417 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100417 Year of fee payment: 12 |