JP2902260B2 - Optical wavelength filter - Google Patents

Optical wavelength filter

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JP2902260B2
JP2902260B2 JP5065400A JP6540093A JP2902260B2 JP 2902260 B2 JP2902260 B2 JP 2902260B2 JP 5065400 A JP5065400 A JP 5065400A JP 6540093 A JP6540093 A JP 6540093A JP 2902260 B2 JP2902260 B2 JP 2902260B2
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light
active layer
diffraction grating
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秀彰 岡山
一成 浅林
浩樹 八重樫
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は光波長フィルタに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical wavelength filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、波長多重された光信号のなか
から特定波長の光信号を分離するために光波長フィルタ
が用いられている。このようなフィルタとして、例えば
特開昭60−121404号公報に開示されているもの
がある。図17はこの従来フィルタの構成を概略的に示
す平面図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical wavelength filter has been used to separate an optical signal having a specific wavelength from wavelength-multiplexed optical signals. Such a filter is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-121404. FIG. 17 is a plan view schematically showing the configuration of this conventional filter.

【0003】同図に示す従来フィルタは導波路10、1
2を備え、これら導波路10、12を結合領域14で互
いに平行と成して近接させる。一方の導波路12の結合
領域14に回折格子16を形成し、回折格子16を利用
することにより光を波長に応じて分離する。すなわち、
他方の導波路10に光L1或はL2を入射すると、分離
したい波長の光L1は結合領域14の回折格子16で反
射され逆行波となって一方の導波路12から出射し、そ
れ以外の波長L2は結合領域14の回折格子16を透過
して他方の導波路10から出射する。
The conventional filter shown in FIG.
2 and these waveguides 10 and 12 are made parallel and close to each other in the coupling region 14. A diffraction grating 16 is formed in a coupling region 14 of one of the waveguides 12, and the light is separated according to the wavelength by using the diffraction grating 16. That is,
When the light L1 or L2 is incident on the other waveguide 10, the light L1 having the wavelength to be separated is reflected by the diffraction grating 16 of the coupling region 14, becomes a retrograde wave, and exits from one waveguide 12, and the other wavelengths. L2 passes through the diffraction grating 16 in the coupling region 14 and exits from the other waveguide 10.

【0004】この従来フィルタでは、結合領域14にお
いて回折格子16を透過する光(進行波)と回折格子1
6で反射された光(逆行波)とが結合し、この結合を利
用することにより透過及び反射の波長帯域幅を狭くして
いる。
In this conventional filter, the light (traveling wave) transmitted through the diffraction grating 16 in the coupling region 14 and the diffraction grating 1
The light reflected by 6 (reverse wave) is coupled, and by utilizing this coupling, the wavelength bandwidth of transmission and reflection is narrowed.

【0005】回折格子16としては、導波路12に凹凸
形状を形成し導波路12の等価屈折率を周期的に変化さ
せた構造的なもののほか、電気光学効果を利用して導波
路12の等価屈折率を周期的に変化させる電気的なもの
を考えることができる。回折格子の周期を微細化し或は
反射効率を高めるためには構造的な回折格子の方が有利
である。
The diffraction grating 16 has a structure in which the waveguide 12 is formed to have an uneven shape and the equivalent refractive index of the waveguide 12 is periodically changed. In addition, the diffraction grating 16 is equivalent to the waveguide 12 using an electro-optic effect. It is possible to consider an electrical device that periodically changes the refractive index. In order to reduce the period of the diffraction grating or increase the reflection efficiency, a structural diffraction grating is more advantageous.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来フィルタでは、構造的な回折格子を用いた場合、フ
ィルタに入力された特定波長の光とそれ以外の波長の光
とは常に分離される。従ってこれら光を分離する場合と
分離しない場合とを選択できず、光の分離及び非分離を
オン・オフ制御することができなかった。
However, in the above-described conventional filter, when a structural diffraction grating is used, light of a specific wavelength input to the filter and light of other wavelengths are always separated. Therefore, a case where the light is separated and a case where the light is not separated cannot be selected, and the on / off control of the light separation and non-separation cannot be performed.

【0007】一方、電気的な回折格子を用いた場合は、
電気的に回折格子を発生させ或は消失させることによっ
て光の分離及び非分離をオン・オフ制御できる。しかし
この場合、回折格子の周期を微細化し或は反射効率を高
めることは難しい。
On the other hand, when an electric diffraction grating is used,
By electrically generating or extinguishing the diffraction grating, the separation and non-separation of light can be controlled on and off. However, in this case, it is difficult to reduce the period of the diffraction grating or increase the reflection efficiency.

【0008】この発明の目的は上述した従来の問題点を
解決するため、導波路における光吸収及び又は光増幅を
利用して光を回折格子で反射する状態及び反射しない状
態を選択的に形成できるようにした光波長フィルタとそ
の駆動方法とを提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems by selectively forming a state in which light is reflected by a diffraction grating and a state in which light is not reflected by utilizing light absorption and / or light amplification in a waveguide. An object of the present invention is to provide an optical wavelength filter and a driving method thereof.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び作用】この目的の達成
を図るため、第一発明の光波長フィルタは、それぞれ屈
折率導波路を構成し光の相互作用を生じるように互いに
近接配置して、かつ0次偶モードの光を伝搬させる複数
の活性層と、これら活性層の少なくとも一つに設けた回
折格子と、回折格子を設けた活性層(以下、活性層A)
における光吸収量を電気的に可変制御する第一光制御構
造と、回折格子を設けていない活性層(以下、活性層
B)における光増幅量を電気的に可変制御する第二光制
御構造とを備えて成ることを特徴とする。
In order to achieve this object, the optical wavelength filters of the first invention are arranged close to each other so as to form refractive index waveguides and to cause light interaction . A plurality of active layers for transmitting zero-order even-mode light, a diffraction grating provided on at least one of these active layers, and an active layer provided with a diffraction grating (hereinafter, active layer A)
And a second light control structure for electrically variably controlling the amount of light amplification in an active layer having no diffraction grating (hereinafter, active layer B). It is characterized by comprising.

【0010】第一発明によれば、これら近接配置した複
数の活性層は一つの導波路系を構成する。この導波路系
に入力した光の界分布(光の電界分布或は磁界分布)
は、活性層Aにおける光吸収量及び活性層Bにおける光
増幅量に応じて変化する。従ってこれら光吸収量及び又
は光増幅量を可変制御することにより、特定波長の入力
光の界分布を、当該入力光が回折格子で反射されるよう
な状態に制御したり或は反射されないような状態に制御
したりすることができる。この結果、特定波長の入力光
(以下、特定光)及びそれ以外の波長の入力光(以下、
非特定光)を分離したり分離しなかったりすることがで
きる。
According to the first aspect, the plurality of active layers arranged close to each other constitute one waveguide system. Field distribution of light input to this waveguide system (electric field distribution or magnetic field distribution of light)
Varies depending on the amount of light absorption in the active layer A and the amount of light amplification in the active layer B. Therefore, by variably controlling the amount of light absorption and / or the amount of light amplification, the field distribution of input light of a specific wavelength is controlled to a state in which the input light is reflected by the diffraction grating, or such that the input light is not reflected. State. As a result, input light of a specific wavelength (hereinafter, specific light) and input light of other wavelengths (hereinafter, specific light)
Non-specific light) can be separated or not separated.

【0011】第一発明の実施に当り、第一光制御構造
を、回折格子を設けた活性層を挟持するp型第一クラッ
ド及びn型第一クラッドとp型第一クラッドに電気接続
するp側第一電極とn型第一クラッドに電気接続するn
側第一電極とを有する構造とすると共に、第二光制御構
造を、回折格子を設けていない活性層を挟持するp型第
二クラッド及びn型第二クラッドとp型第二クラッドに
電気接続するp側第二電極とn型第二クラッドに電気接
続するn側第二電極とを有する構造とするのが好適であ
る。この場合、第一光制御構造により、活性層Aにおけ
る光吸収量に加え光増幅量も電気的に可変制御でき、ま
た第二光制御構造により、活性層Bにおける光吸収量に
加え光増幅量も電気的に可変制御できる。
In practicing the first invention, the first light control structure is electrically connected to the p-type first clad, the n-type first clad, and the p-type first clad sandwiching the active layer provided with the diffraction grating. N electrically connected to the first side electrode and the n-type first cladding
And a second light control structure electrically connected to the p-type second clad, the n-type second clad, and the p-type second clad sandwiching the active layer having no diffraction grating. It is preferable to have a structure having a p-side second electrode to be connected and an n-side second electrode electrically connected to the n-type second clad. In this case, the first light control structure can electrically variably control the amount of light amplification in addition to the amount of light absorption in the active layer A, and the second light control structure can control the amount of light amplification in addition to the amount of light absorption in the active layer B. Can also be variably controlled electrically.

【0012】第二発明の光波長フィルタの駆動方法は、
第一発明の光波長フィルタを駆動するための方法であっ
て、その駆動に当り、光吸収量及び光増幅量を活性層毎
に個別に制御することを特徴とする。活性層Aにおける
光吸収量を大きくするに従って光が活性層Aに生じる光
界分布の大きさは小さくなり、また活性層Bにおける光
増幅量を大きくするに従って活性層Bに生じる光界分布
の大きさは大きくなる。
The driving method of the optical wavelength filter according to the second invention is as follows.
A method for driving an optical wavelength filter according to a first aspect of the present invention, wherein the amount of light absorption and the amount of light amplification are individually controlled for each active layer. As the amount of light absorption in the active layer A increases, the size of the light field distribution generated in the active layer A decreases, and as the amount of light amplification in the active layer B increases, the size of the light field distribution generated in the active layer B increases. It becomes big.

【0013】第二発明によれば、入力光を分離しない場
合は、活性層Aにおける光吸収量及び又は活性層Bにお
ける光増幅量を任意好適に調整することにより、特定光
の界分布を活性層Aに生じさせないようにする。或は、
活性層Bに生じる特定光の界分布の大きさを活性層Aに
生じる特定光の界分布の大きさよりも大きくする。この
ように特定光の界分布を制御するとき、特定光が回折格
子を透過する状態を形成できる。
According to the second aspect of the invention, when the input light is not separated, the field distribution of the specific light can be activated by appropriately adjusting the amount of light absorption in the active layer A and / or the amount of light amplification in the active layer B. Layer A does not. Or,
The size of the field distribution of the specific light generated in the active layer B is made larger than the size of the field distribution of the specific light generated in the active layer A. When the field distribution of the specific light is controlled in this manner, a state where the specific light transmits through the diffraction grating can be formed.

【0014】また入力光を分離する場合は、活性層Aに
おける光吸収量及び又は活性層Bにおける光増幅量を任
意好適に調整することにより、活性層Aに生じる特定光
の界分布の大きさと活性層Bに生じる特定光の界分布の
大きさとを等しくする。或は、活性層Aに生じる特定光
の界分布の大きさを活性層Bに生じる特定光の界分布の
大きさよりも大きくする。このように特定光の界分布を
制御するとき、特定光が回折格子で反射される状態を形
成できる。
When the input light is separated, the amount of light absorption in the active layer A and / or the amount of light amplification in the active layer B are arbitrarily and suitably adjusted, so that the size of the field distribution of the specific light generated in the active layer A is reduced. The size of the field distribution of the specific light generated in the active layer B is made equal. Alternatively, the size of the field distribution of the specific light generated in the active layer A is made larger than the size of the field distribution of the specific light generated in the active layer B. When the field distribution of the specific light is controlled in this manner, a state where the specific light is reflected by the diffraction grating can be formed.

【0015】さらに第三発明の光波長フィルタは、それ
ぞれ利得導波路を構成し光の相互作用を生じるように互
いに近接配置して、かつ0次偶モードの光を伝搬させる
複数の活性層と、これら活性層の少なくとも一つに設け
た回折格子と、活性層における光増幅量を電気的に可変
制御する光制御構造とを備えて成ることを特徴とする。
Further, the optical wavelength filter according to the third invention comprises a plurality of gain waveguides which are arranged close to each other so as to cause light interaction , and which propagate light in the zero-order even mode . An active layer, a diffraction grating provided on at least one of these active layers, and a light control structure for electrically variably controlling the amount of light amplification in the active layer.

【0016】第三発明によれば、これら近接配置した複
数の活性層は一つの導波路系を構成する。この導波路系
に入力した光の界分布は、各活性層における光増幅量の
変化に応じて変化する。従ってこれら光増幅量を可変制
御することにより、特定光の界分布を、特定光が回折格
子で反射されるような状態に制御したり或は特定光が回
折格子を透過するような状態に制御したりすることがで
きる。この結果、特定光及び非特定光を分離したり分離
しなかったりすることができる。
According to the third aspect, the plurality of active layers arranged close to each other constitute one waveguide system. The field distribution of light input to this waveguide system changes according to the change in the amount of light amplification in each active layer. Therefore, by variably controlling the amount of light amplification, the field distribution of the specific light can be controlled so that the specific light is reflected by the diffraction grating, or the specific light can be transmitted through the diffraction grating. Or you can. As a result, the specific light and the non-specific light can be separated or not separated.

【0017】第四発明の光波長フィルタの駆動方法は、
第三発明の光波長フィルタを駆動するための方法であっ
て、その駆動に当り、光増幅量を活性層毎に個別に制御
することを特徴とする。活性層は利得導波路を構成し、
従って活性層は光増幅を生じているとき光の導波作用
(光の閉じ込め作用)を営み、また光増幅を生じていな
いとき光の導波作用を失う。また光増幅量が増加するに
従って活性層に生じる特定光の界分布の大きさは大きく
なる。
A method for driving an optical wavelength filter according to a fourth aspect of the present invention is as follows.
A method for driving an optical wavelength filter according to a third aspect of the present invention, wherein the amount of light amplification is individually controlled for each active layer during the driving. The active layer forms a gain waveguide,
Therefore, the active layer performs a light guiding action (light confinement action) when optical amplification occurs, and loses the light guiding action when optical amplification is not occurring. Further, as the amount of light amplification increases, the size of the field distribution of specific light generated in the active layer increases.

【0018】第四発明によれば、入力光を分離しない場
合は、各活性層における光増幅量を任意好適に調整する
ことにより、特定光の界分布が活性層Aに実質的に生じ
ないようにする。或は、活性層Bに生じる特定光の界分
布を活性層Aに生じる特定光の界分布よりも大きくす
る。このように特定光の界分布を制御するとき、特定光
が回折格子を透過する状態を形成できる。
According to the fourth aspect, when the input light is not separated, the field distribution of the specific light is substantially prevented from occurring in the active layer A by adjusting the amount of light amplification in each active layer as appropriate. To Alternatively, the field distribution of the specific light generated in the active layer B is made larger than the field distribution of the specific light generated in the active layer A. When the field distribution of the specific light is controlled in this manner, a state where the specific light transmits through the diffraction grating can be formed.

【0019】また入力光を分離する場合は、各活性層に
おける光増幅量を任意好適に調整することにより、活性
層Aに生じる特定光の界分布の大きさと活性層Bに生じ
る特定光の界分布の大きさとを等しくする。或は、活性
層Aに生じる特定光の界分布を活性層Bに生じる特定光
の界分布よりも大きくする。このように特定光の界分布
を制御するとき、特定光が回折格子で反射される状態を
形成できる。
In the case of separating the input light, the magnitude of the field distribution of the specific light generated in the active layer A and the field of the specific light generated in the active layer B are adjusted by arbitrarily and suitably adjusting the amount of light amplification in each active layer. Make the size of the distribution equal. Alternatively, the field distribution of the specific light generated in the active layer A is made larger than the field distribution of the specific light generated in the active layer B. When the field distribution of the specific light is controlled in this manner, a state where the specific light is reflected by the diffraction grating can be formed.

【0020】[0020]

【実施例】以下、図面を参照し、発明の実施例につき説
明する。尚、図面は発明が理解できる程度に概略的に示
してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するもの
ではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The drawings are only schematically shown to the extent that the invention can be understood, and thus the invention is not limited to the illustrated examples.

【0021】図1及び図2は第一発明の第一実施例の構
成を概略的に示す断面図及び平面図であって、図1
(A)及び(B)は図2のIA−IA線及びIB−IB線に沿っ
て取った断面を示す。
FIGS. 1 and 2 are a sectional view and a plan view schematically showing the structure of the first embodiment of the first invention.
(A) and (B) show cross sections taken along lines IA-IA and IB-IB in FIG.

【0022】この実施例の光波長フィルタは、それぞれ
屈折率導波路を構成し光の相互作用を生じるように互い
に近接配置した複数例えば2つの活性層18、20と、
これら活性層の少なくとも一つ例えば活性層18に設け
た回折格子22と、回折格子22を設けた活性層18に
おける光吸収量を電気的に可変制御する第一光制御構造
24と、回折格子22を設けていない活性層20におけ
る光増幅量を電気的に可変制御する第二光制御構造26
とを備えて成る。
The optical wavelength filter of this embodiment includes a plurality of, for example, two active layers 18 and 20 which constitute refractive index waveguides and are arranged close to each other so as to cause light interaction.
At least one of these active layers, for example, a diffraction grating 22 provided on the active layer 18, a first light control structure 24 for electrically variably controlling the amount of light absorbed in the active layer 18 provided with the diffraction grating 22, and a diffraction grating 22. Light control structure 26 for electrically variably controlling the amount of light amplification in the active layer 20 not provided with
And comprising.

【0023】この実施例では、第一光制御構造24は回
折格子22を設けた活性層18を挟持するp型第一クラ
ッド28及びn型第一クラッド30と、p型第一クラッ
ド28に電気接続するp側第一電極32と、n型第一ク
ラッド30に電気接続するn側第一電極34とを有して
成る。p型第一クラッド28及びn型第一クラッド30
のバンドギャップを、活性層18のバンドギャップより
広くする。
In this embodiment, the first light control structure 24 electrically connects the p-type first clad 28 and the n-type first clad 30 sandwiching the active layer 18 provided with the diffraction grating 22 to the p-type first clad 28. It has a p-side first electrode 32 to be connected, and an n-side first electrode 34 electrically connected to the n-type first clad 30. p-type first cladding 28 and n-type first cladding 30
Is made wider than the band gap of the active layer 18.

【0024】このような構成の第一光制御構造24によ
れば、活性層18における光吸収量に加え光増幅量も電
気的に可変制御できる。p側第一電極32に対してn側
第一電極34が正電位となるように電圧を印加した状態
或は活性層18へ電流を注入しない状態を形成すること
により、活性層18で光吸収を生じさせる。またp側第
一電極32に対してn側第一電極34が負電位となるよ
うに電圧を印加した状態或は活性層18へ電流を注入す
る状態を形成することにより、活性層18で光増幅を生
じさせる。活性層18における光吸収量(或は光吸収
率)及び光増幅量(或は光増幅率)は、これら電極3
2、34間の電圧差を大きくすれば大きくなりまた電圧
差を小さくすれば小さくなる。
According to the first light control structure 24 having such a configuration, the amount of light amplification in addition to the amount of light absorption in the active layer 18 can be electrically variably controlled. By forming a state in which a voltage is applied such that the n-side first electrode 34 has a positive potential with respect to the p-side first electrode 32 or a state in which no current is injected into the active layer 18, the active layer 18 absorbs light. Cause. Further, by forming a state in which a voltage is applied such that the n-side first electrode 34 has a negative potential with respect to the p-side first electrode 32 or a state in which a current is injected into the active layer 18, the Cause amplification. The amount of light absorption (or light absorption rate) and the amount of light amplification (or light amplification rate) in the active layer 18 are determined by these electrodes 3
The larger the voltage difference between 2 and 34, the larger the voltage difference, and the smaller the voltage difference, the smaller the voltage difference.

【0025】また第二光制御構造26は回折格子22を
設けていない活性層20を挟持するp型第二クラッド2
8及びn型第二クラッド36と、p型第二クラッド28
に電気接続するp側第二電極32と、n型第二クラッド
36に電気接続するn側第二電極38とを有して成る。
p型第二クラッド28及びn型第二クラッド36のバン
ドギャップを、活性層20のバンドギャップより広くす
る。
The second light control structure 26 is a p-type second clad 2 that sandwiches the active layer 20 on which the diffraction grating 22 is not provided.
8 and n-type second cladding 36 and p-type second cladding 28
And an n-side second electrode 38 electrically connected to the n-type second clad 36.
The band gaps of the p-type second cladding 28 and the n-type second cladding 36 are made wider than the band gap of the active layer 20.

【0026】このような構成の第二光制御構造26によ
れば、活性層20における光増幅量に加え光吸収量をも
電気的に可変制御できる。p側第二電極32に対してn
側第二電極38が負電位となるように電圧を印加した状
態或は活性層20へ電流を注入する状態を形成すること
により、活性層20で光増幅を生じさせる。またp側第
二電極32に対してn側第一電極34が正電位となるよ
うに電圧を印加した状態或は活性層18へ電流を注入し
ない状態を形成することにより、活性層18で光吸収を
生じさせる。活性層18における光吸収量及び光増幅量
は、これら電極32、34間の電圧差を大きくすれば大
きくなりまた電圧差を小さくすれば小さくなる。
According to the second light control structure 26 having such a configuration, the amount of light absorption in addition to the amount of light amplification in the active layer 20 can be electrically variably controlled. n for the p-side second electrode 32
By forming a state in which a voltage is applied so that the second electrode 38 has a negative potential or a state in which a current is injected into the active layer 20, optical amplification occurs in the active layer 20. In addition, by forming a state in which a voltage is applied so that the n-side first electrode 34 has a positive potential with respect to the p-side second electrode 32 or a state in which no current is injected into the active layer 18, light is applied to the active layer 18. Causes absorption. The amount of light absorption and the amount of light amplification in the active layer 18 increase as the voltage difference between the electrodes 32 and 34 increases, and decrease as the voltage difference decreases.

【0027】ここではp型第一クラッド28をp型第二
クラッド28としても用い(以下、これらクラッドをp
型第一、第二共通クラッドと称す)、これと共にp側第
一電極32をp側第二電極32としても用いる(以下、
これら電極をp側第一、第二共通電極と称す)。
Here, the p-type first cladding 28 is also used as the p-type second cladding 28 (hereinafter, these claddings are
The first p-side electrode 32 is also used as the p-side second electrode 32 (hereinafter referred to as a p-side second electrode 32).
These electrodes are referred to as p-side first and second common electrodes).

【0028】さらにこの実施例では、n型第二クラッド
36はn−InP基板であって、このクラッド36下面
にn側第二電極38を設ける。これらクラッド36及び
電極38をオーミック接続する。
Further, in this embodiment, the n-type second clad 36 is an n-InP substrate, and an n-side second electrode 38 is provided on the lower surface of the clad 36. The cladding 36 and the electrode 38 are ohmic-connected.

【0029】そしてn型第二クラッド36上に順次に、
それぞれストライプ状の、ノンドープGaAsInP活
性層20、p−InP第一、第二共通クラッド28、ノ
ンドープGaAsInP活性層18、n−InP第一ク
ラッド30及びn側第一電極34を設ける。これら電極
34及びクラッド30をオーミック接続し、さらにクラ
ッド30及び18の間に、回折格子22を設ける。回折
格子22は活性層18のストライプ方向に沿って一定周
期で凹凸を繰り返す周期構造を有する。
Then, on the n-type second cladding 36 sequentially,
A striped non-doped GaAsInP active layer 20, a p-InP first and second common cladding 28, a non-doped GaAsInP active layer 18, an n-InP first clad 30, and an n-side first electrode 34 are provided. The electrode 34 and the cladding 30 are ohmic-connected, and the diffraction grating 22 is provided between the claddings 30 and 18. The diffraction grating 22 has a periodic structure in which irregularities are repeated at regular intervals along the stripe direction of the active layer 18.

【0030】活性層18及び20は一つの導波路系(以
下、導波路系Sと称す)を構成するように、近接する。
活性層18、20の光吸収量及び活性層18、20の光
増幅量を電気的に変化させていないときに、活性層1
8、20の配列方向(図1(A)のy軸に沿う方向)に
おいて導波路系Sが励起するモードを、好ましくは0次
の偶モードとする。0次の偶モードを励起する導波路系
Sを構成するには、n型第二クラッド36の屈折率が
3.4であるとして考えれば、例えば、活性層18及び
20の層厚を0.5μm、クラッド28の層厚を2μm
以下、活性層18とクラッド28及び30との間の屈折
率差を0.04、及び、活性層20とクラッド28及び
36との間の屈折率差を0.04とすれば良い。このよ
うな条件のとき活性層18及び20の間の結合係数は
0.0138μm-1となる。
The active layers 18 and 20 are close to each other to form one waveguide system (hereinafter, referred to as a waveguide system S).
When the amount of light absorption of the active layers 18 and 20 and the amount of light amplification of the active layers 18 and 20 are not electrically changed, the active layer 1
The mode in which the waveguide system S is excited in the arrangement direction of 8, 8 (the direction along the y-axis in FIG. 1A) is preferably an even-order mode of the 0th order. In order to configure the waveguide system S that excites the zero-order even mode, assuming that the refractive index of the n-type second cladding 36 is 3.4, for example, the thickness of the active layers 18 and 20 is set to 0.1. 5 μm, layer thickness of cladding 28 is 2 μm
Hereinafter, the refractive index difference between the active layer 18 and the claddings 28 and 30 may be set to 0.04, and the refractive index difference between the active layer 20 and the claddings 28 and 36 may be set to 0.04. Under such conditions, the coupling coefficient between the active layers 18 and 20 is 0.0138 μm −1 .

【0031】さらにこの実施例では、n型第二クラッド
36上に順次に、i−InP埋込層40、p−InP埋
込層42及びi−InP埋込層44を設ける。埋込層4
0により活性層20の側部を、埋込層42によりp型第
一、第二クラッド28の側部を、また埋込層44により
活性層18及びn型第一クラッド30の側部を埋め込
む。そして埋込層44を部分的に切り欠いて埋込層42
を露出させ、この露出部分にp側第一、第二共通電極3
2を設ける。これら露出部分及び電極32をオーミック
接続する。
Further, in this embodiment, an i-InP buried layer 40, a p-InP buried layer 42 and an i-InP buried layer 44 are sequentially provided on the n-type second clad 36. Embedded layer 4
0 fills the sides of the active layer 20, the buried layer 42 fills the sides of the p-type first and second claddings 28, and the buried layer 44 fills the sides of the active layer 18 and the n-type first cladding 30. . Then, the buried layer 44 is partially cut out to form the buried layer 42.
And the p-side first and second common electrodes 3
2 is provided. These exposed portions and the electrodes 32 are ohmic-connected.

【0032】p側第一、第二共通電極32とp型第一、
第二共通クラッド28とを埋込層42を介して電気的に
接続し、この埋込層42とn型第二クラッド36とをこ
れらの間の埋込層40により電気的に絶縁分離する。埋
込層40及び44は活性層20及び18のクラッドでも
あり、これら活性層20及び18のバンドギャップを埋
込層40及び44のバンドギャップよりも狭くする。
The p-side first and second common electrodes 32 and the p-type first and
The second common clad 28 is electrically connected via the buried layer 42, and the buried layer 42 and the n-type second clad 36 are electrically insulated and separated by the buried layer 40 therebetween. The buried layers 40 and 44 are also the cladding of the active layers 20 and 18, and make the band gap of these active layers 20 and 18 narrower than the band gap of the buried layers 40 and 44.

【0033】活性層20及び18は屈折率により光の導
波作用(或は光の閉じ込め作用)を生じさせた屈折率導
波路を構成する。活性層20の屈折率を、その周囲を囲
む媒質ここではクラッド28、26及び埋込層40の屈
折率よりも高くすることにより、活性層20に光導波作
用を生じさせている。同様に、活性層18の屈折率を、
その周囲を囲む媒質ここではクラッド28、30及び埋
込層44の屈折率よりも高くすることにより、活性層1
8に光導波作用を生じさせている。
The active layers 20 and 18 constitute a refractive index waveguide in which a light guiding action (or a light confining action) is caused by the refractive index. By making the refractive index of the active layer 20 higher than the refractive index of the surrounding medium, here, the claddings 28 and 26 and the buried layer 40, an optical waveguide action is generated in the active layer 20. Similarly, the refractive index of the active layer 18 is
The medium surrounding the periphery of the active layer 1 has a higher refractive index than the claddings 28 and 30 and the buried layer 44.
8 has an optical waveguide effect.

【0034】次に動作につき、結合方程式を用いて解析
する。導波路系Sにおいて上述のように光吸収或は光増
幅と回折格子による反射とを行なうことを考えると、導
波路系Sに関して次式
Next, the operation will be analyzed using a coupling equation. Considering that light absorption or optical amplification and reflection by the diffraction grating are performed in the waveguide system S as described above, the following expression is used for the waveguide system S.

【数1】に示す結合方程式が得られる。但し、導波路系
Sは0次偶モードを励起しかつその他の導波モードをカ
ットオフするものとした。
The coupling equation shown in Equation 1 is obtained. However, the waveguide system S excites the zero-order even mode and cuts off other waveguide modes.

【0035】[0035]

【数1】 (Equation 1)

【0036】以下、活性層20の一方の端部20aの側
から導波路系Sに光を入射した場合に、回折格子22を
透過し活性層20の一方の端部20aから他方の端部2
0bへ向かう方向Pに導波路系Sを導波する光を前進光
と称すると共に、回折格子22で反射され他方の端部2
0bから一方の端部20aへ向かう方向Qに導波路系S
を導波する光を反射光と称し(図1(A)参照)、また
回折格子22を設けた活性層18と回折格子22を設け
ていない活性層20との間の伝搬定数差において、活性
層18に関わる項の虚数成分を虚数成分I1と称すると
共に活性層20に関わる項の虚数成分を虚数成分I2と
称するものとすれば、 A1 :前進光が活性層18において形成する界分布の振幅 B1 :反射光が活性層18において形成する界分布の振幅 A2 :前進光が活性層20において形成する界分布の振幅 B2 :反射光が活性層20において形成する界分布の振幅 z:光の伝搬距離(図1(A)参照) i:虚数単位 Δ:Δ=(1/2)・(Δβ+i・ΔG) 但し、Δβ:活性層18及び20間の屈折率差 ΔG=(虚数成分I1)−(虚数成分I2) K:活性層18及び20間の結合係数 δ:δ=(2・π・ng )/λ =|(前進光の波数)−(反射光の波数)|・(1/2) 但し、ng =|(活性層18の等価屈折率) +(活性層20の等価屈折率)|・(1/2) λ:光の波長 KB :回折格子22による、前進光及び反射光間の結合係数 一方、前進光及び反射光の光パワーΨA +及びΨB +は、次
式(数2)に示すように表せる。
Hereinafter, when light enters the waveguide system S from one end 20 a of the active layer 20, the light passes through the diffraction grating 22 and moves from one end 20 a to the other end 2 of the active layer 20.
Light propagating through the waveguide system S in the direction P toward 0b is referred to as forward light, and is reflected by the diffraction grating 22 at the other end 2.
0b to the one end 20a in the direction Q
Is referred to as reflected light (see FIG. 1 (A)). The difference in the propagation constant between the active layer 18 provided with the diffraction grating 22 and the active layer 20 provided with no diffraction grating 22 is referred to as the reflected light. Assuming that referred the imaginary component of terms involved in the active layer 20 with the imaginary component of terms related to the layer 18 is referred to as the imaginary component I1 and the imaginary component I2, a 1: forward light of the field distribution formed in the active layer 18 Amplitude B 1 : Amplitude of field distribution formed by reflected light in active layer 18 A 2 : Amplitude of field distribution formed by forward light in active layer 20 B 2 : Amplitude z of field distribution formed by reflected light in active layer 20 : Light propagation distance (see FIG. 1 (A)) i: imaginary unit Δ: Δ = (1 /) · (Δβ + i · ΔG) where Δβ: refractive index difference between active layers 18 and 20 ΔG = (imaginary number) Component I1)-(Imaginary component I2) K: Active layers 18 and 2 Coupling coefficient between δ: δ = (2 · π · n g) / λ = | ( wave number of forward light) - (wave number of the reflected light) | · (1/2) where, n g = | (active layer 18 equivalent refractive index of) + (equivalent refractive index of the active layer 20) | · (1/2) λ : wavelength of light K B: by the diffraction grating 22, the coupling coefficient between the advance light and reflected light other hand, advance light and reflected The optical powers 光A + and Ψ B + of light can be expressed as shown in the following equation (Equation 2).

【0037】f:前進光及び反射光が活性層18におい
て形成する界分布の大きさ e:前進光及び反射光が活性層20において形成する界
分布の大きさ
F: The size of the field distribution formed by the forward light and the reflected light in the active layer 18 e: The size of the field distribution formed by the forward light and the reflected light in the active layer 20

【0038】[0038]

【数2】 (Equation 2)

【0039】(数2)式の両辺を微分し、この微分によ
り得た式に(数1)式を代入して整理すると、次式(数
3)が得られる。
By differentiating both sides of the equation (2) and substituting the equation (1) into the equation obtained by the differentiation, the following equation (3) is obtained.

【0040】[0040]

【数3】 (Equation 3)

【0041】(数3)式から理解できるように、前進光
及び反射光はKB ・f2 の項で結合し、従って界分布の
大きさfに応じて回折格子22の反射効率が変化する。
[0041] As can be seen from equation (3), forward and reflected light is coupled in terms of K B · f 2, the reflection efficiency of the diffraction grating 22 is changed according to the magnitude f of the thus field distribution .

【0042】そこで界分布の大きさfの変化につき考察
する。一例として、Δβ=0の場合(活性層18及び2
0の屈折率差を等しくした場合)における界分布の大き
さfを考える。この場合の界分布の大きさfは次式(数
4)のように表せる。
The change in the magnitude f of the field distribution will now be considered. As an example, when Δβ = 0 (the active layers 18 and 2
Consider the magnitude f of the field distribution when the refractive index difference is equal to 0). The magnitude f of the field distribution in this case can be expressed as in the following equation (Equation 4).

【0043】[0043]

【数4】 (Equation 4)

【0044】(数4)式において、ΔG=+∞のときf
2 =1、ΔG=0のときf2 =1/2、及びΔG=−∞
のときf2 =0となる。このことから理解できるよう
に、ΔG=0又はΔG>0とした場合に、界分布の大き
さfが大きくなり従って前進光を回折格子22により反
射できる。前進光が導波路系Sにおいて形成する界分布
と活性層18及び20で生じるゲインとの関係を、ΔG
=0とした場合につき概念的に図3に示す。図3(A)
及び(B)の横軸は活性層18及び20の配列方向にお
ける位置y(図1(A)参照)を、図3(A)の縦軸は
光の電界を、及び図3(B)の縦軸は活性層のゲインを
示す。
In equation (4), when ΔG = + ∞, f
2 = 1, f 2 = 1 / when ΔG = 0, and ΔG = −∞
At the time, f 2 = 0. As can be understood from this, when ΔG = 0 or ΔG> 0, the size f of the field distribution increases, and thus the forward light can be reflected by the diffraction grating 22. The relationship between the field distribution formed in the waveguide system S by the advancing light and the gain generated in the active layers 18 and 20 is represented by ΔG
FIG. 3 conceptually shows the case where = 0. FIG. 3 (A)
3B, the horizontal axis represents the position y (see FIG. 1A) in the arrangement direction of the active layers 18 and 20, the vertical axis of FIG. 3A represents the electric field of light, and FIG. The vertical axis indicates the gain of the active layer.

【0045】またΔG<0とした場合に、界分布の大き
さfが小さくなり従って前進光が回折格子22を透過す
る。前進光が導波路系Sにおいて形成する界分布と活性
層18及び20で生じるゲインとの関係を、概念的に図
4に示す。図4の縦軸及び横軸を図3と同様に示した。
When ΔG <0, the size f of the field distribution becomes small, so that the forward light passes through the diffraction grating 22. FIG. 4 conceptually shows the relationship between the field distribution formed in the waveguide system S by the advancing light and the gain generated in the active layers 18 and 20. The vertical and horizontal axes of FIG. 4 are shown in the same manner as FIG.

【0046】ここでは導波路系Sが0次偶モードを励起
するのでΔG=0(I1=I2)とするときf=e、Δ
G>0(I1>I2)とするときf>e、及び、ΔG<
0(I1<I2)とするときf<eとなる。また活性層
18における光吸収量或は光増幅量を大きくするとI1
は小さく或は大きくなると共に、活性層20における光
吸収量或は光増幅量を大きくするとI2は小さく或は大
きくなる。従ってこれら光吸収量及び又は光増幅量を任
意好適に調整し、f=e又はf>eとすることにより、
前進光が回折格子22で反射される状態を形成できる。
またこれら光吸収量及び又は光増幅量を任意好適に調整
し、f<eとすることにより、前進光が回折格子22を
透過する状態を形成できる。このように光吸収量及び又
は光増幅量を調整することにより、回折格子22の反射
作用をオン・オフ制御でき従って光の分離及び非分離を
オン・オフ制御できる。
Here, since the waveguide system S excites the zero-order even mode, when ΔG = 0 (I1 = I2), f = e and Δ
When G> 0 (I1> I2), f> e and ΔG <
When 0 (I1 <I2), f <e. When the amount of light absorption or light amplification in the active layer 18 is increased, I1
Becomes smaller or larger, and I2 becomes smaller or larger when the amount of light absorption or light amplification in the active layer 20 is increased. Therefore, by adjusting the amount of light absorption and / or the amount of light amplification arbitrarily and appropriately, f = e or f> e,
A state in which the forward light is reflected by the diffraction grating 22 can be formed.
Further, by adjusting the light absorption amount and / or the light amplification amount arbitrarily and appropriately so that f <e, it is possible to form a state in which the forward light is transmitted through the diffraction grating 22. By adjusting the amount of light absorption and / or the amount of light amplification in this manner, the reflection function of the diffraction grating 22 can be controlled on / off, and thus the separation and non-separation of light can be controlled on / off.

【0047】次にこの実施例の光波長フィルタの光出力
特性につき、一例を挙げて説明する。この光波長フィル
タに関して(数1)に示す結合方程式の解を用いて得た
光出力特性の一例を、図5に示す。
Next, the optical output characteristics of the optical wavelength filter of this embodiment will be described with reference to an example. FIG. 5 shows an example of optical output characteristics obtained by using the solution of the coupling equation shown in (Equation 1) for this optical wavelength filter.

【0048】図5においては、活性層20の一方の端部
20aから導波路系Sに入力した光の入力強度を1とし
た場合に活性層20の他方の端部20bから出力する光
の出力強度を縦軸に示すと共に、光の波長を横軸に示し
た。またKB ・L=5、K・L=2、G・L=7及びΔ
G・L=9としたときの光出力特定曲線iを実線で、さ
らにKB ・L=5、K・L=2、G・L=7及びΔG・
L=−9としたときの光出力特性曲線iiを点線で示した
(但しLは光波長フィルタの素子長)。
In FIG. 5, when the input intensity of light input to the waveguide system S from one end 20a of the active layer 20 is 1, the output of light output from the other end 20b of the active layer 20 is assumed. The intensity is shown on the vertical axis and the wavelength of light is shown on the horizontal axis. The K B · L = 5, K · L = 2, G · L = 7 and Δ
The light output specific curve i when a G · L = 9 in solid lines, yet K B · L = 5, K · L = 2, G · L = 7 and .DELTA.G ·
The light output characteristic curve ii when L = -9 is shown by a dotted line (where L is the element length of the optical wavelength filter).

【0049】図5においてブラッグ波長λB 及びその近
傍波長の光(以下、特定光)とそれ以外の波長の光(以
下、非特定光)とに着目すると、ΔG・L=9としたと
きに、端部20bから出力する特定光の光出力強度を実
用上充分に小さくすると共に端部20bから出力する非
特定光の光出力強度を実用上充分に大きくすることがで
き、従って特定光及び非特定光を分離できる。またΔG
・L=−9としたときに、端部20bから出力する特定
光及び非特定光の光出力強度を双方共に実用上充分に大
きくすることができ、従って特定光及び非特定光を分離
しないようにすることができる。
In FIG. 5, focusing on light having a Bragg wavelength λ B and a wavelength near the same (hereinafter, specific light) and light having other wavelengths (hereinafter, non-specific light), when ΔG · L = 9, In addition, the light output intensity of the specific light output from the end 20b can be sufficiently reduced for practical use, and the light output intensity of the non-specific light output from the end 20b can be sufficiently increased for practical use. Specific light can be separated. Also ΔG
When L = -9, both the light output intensities of the specific light and the non-specific light output from the end 20b can be sufficiently increased for practical use, and therefore, the specific light and the non-specific light are not separated. Can be

【0050】この出願の発明者等の解析によれば、特定
光及び非特定光を分離する場合に端部20bから出力す
る特定光の光出力強度を実用上充分に小さくするために
は、例えばΔG>>1となるように、活性層18における
界分布の大きさfを活性層20における界分布の大きさ
eよりも或る割合以上に大きくするのが良いことがわか
った。また特定光及び非特定光を分離しない場合に端部
20bから出力する特定光の光出力強度を実用上充分に
大きくするためには、例えばΔG<<−1となるように、
活性層20における界分布の大きさeを活性層18にお
ける界分布の大きさfよりも或る割合以上に大きくする
のが良いことがわかった。
According to the analysis of the inventors of the present application, in order to reduce the light output intensity of the specific light output from the end 20b when separating the specific light and the non-specific light, it is necessary to use, for example, It has been found that the size f of the field distribution in the active layer 18 should be larger than the size e of the field distribution in the active layer 20 by a certain ratio or more so that ΔG >> 1. Further, in order to practically sufficiently increase the light output intensity of the specific light output from the end 20b when the specific light and the non-specific light are not separated, for example, ΔG << − 1,
It has been found that the size e of the field distribution in the active layer 20 should be larger than the size f of the field distribution in the active layer 18 by a certain ratio or more.

【0051】次に第二発明の実施例につき説明する。こ
の実施例は、上述した第一発明の実施例の光波長フィル
タを駆動する例であって、その駆動に当っては、回折格
子22を設けた活性層18における光吸収量又は光増幅
量と回折格子22を設けていない活性層20における光
吸収量又は光増幅量とを各活性層18、20毎に個別に
制御する。尚、各活性層においては、光吸収量>0、光
増幅量>0及び光吸収量=光増幅量=0の3つの状態の
うちのいずれか一つを生じさせることとなる。
Next, an embodiment of the second invention will be described. This embodiment is an example of driving the optical wavelength filter of the above-described first embodiment of the present invention. In the driving, the amount of light absorption or the amount of light amplification in the active layer 18 provided with the diffraction grating 22 is determined. The amount of light absorption or the amount of light amplification in the active layer 20 where the diffraction grating 22 is not provided is individually controlled for each of the active layers 18 and 20. In each active layer, one of three states of light absorption> 0, light amplification> 0, and light absorption = light amplification = 0 is generated.

【0052】特定光及び非特定光を分離しない場合は、
各活性層の光吸収量又は光増幅量を任意好適に個別に調
整することにより、1)特定光の界分布が活性層18に
実質的に生じないようにする、或は、2)活性層20に
生じる特定光の界分布が活性層18に生じる特定光の界
分布よりも大きくなるようにする。このように特定光の
界分布を制御するとき、特定光は回折格子22を透過す
るので特定光及び非特定光を分離しないように光波長フ
ィルタを駆動できる。
When the specific light and the non-specific light are not separated,
The amount of light absorption or the amount of light amplification of each active layer is adjusted as appropriate and individually. 1) Prevents a specific light field distribution from being substantially generated in the active layer 18; The field distribution of the specific light generated in 20 is set to be larger than the field distribution of the specific light generated in the active layer 18. When controlling the field distribution of the specific light in this way, the specific light passes through the diffraction grating 22, so that the optical wavelength filter can be driven so as not to separate the specific light and the non-specific light.

【0053】特定光及び非特定光を分離しない場合に端
部20bから出力する特定光の光出力強度を実用上充分
に大きくするためには、活性層20に生じる特定光の界
分布を活性層18に生じる特定光の界分布よりも或る割
合以上に大きくするのが好ましい。
In order to sufficiently increase the light output intensity of the specific light output from the end 20b when the specific light and the non-specific light are not separated, the field distribution of the specific light generated in the active layer 20 must be controlled by the active layer. It is preferable to make the specific light larger than the field distribution of the specific light 18 by a certain ratio or more.

【0054】また1)及び又は2)を実現できるのであ
れば、光吸収量及び光増幅量をどのように調整しても良
い。しかし、例えば活性層18における光吸収のみを生
じさせることにより1)又は2)を実現した場合或は活
性層20における光増幅のみを生じさせることにより
2)を実現した場合、光波長フィルタの光出力強度を当
該フィルタの光入力強度に等しくすることができない。
そこで好ましくは、活性層18において光吸収を生じさ
せると共に活性層20で光増幅を生じさせて、光波長フ
ィルタの光出力強度及び光入力強度を等しくするように
しつつ、1)及び又は2)を実現するのが良い。
The amount of light absorption and the amount of light amplification may be adjusted as long as 1) and / or 2) can be realized. However, for example, when 1) or 2) is realized by causing only light absorption in the active layer 18, or when 2) is realized by causing only optical amplification in the active layer 20, the light of the optical wavelength filter is The output intensity cannot be equal to the light input intensity of the filter.
Therefore, preferably, light absorption is caused in the active layer 18 and light amplification is caused in the active layer 20 so that the light output intensity and the light input intensity of the optical wavelength filter are made equal to each other. Good to achieve.

【0055】また特定光及び非特定光を分離する場合
は、各活性層の光吸収量又は光増幅量を任意好適に個別
に調整することにより、3)活性層18に生じる特定光
の界分布の大きさと活性層20に生じる特定光の界分布
の大きさとを等しくするようにする、或は、4)活性層
18に生じる特定光の界分布が活性層20に生じる特定
光の界分布よりも大きくなるようにする。このように特
定光の界分布を制御するとき、特定光は回折格子22で
反射されるので特定光及び非特定光を分離するように光
波長フィルタを駆動できる。
When the specific light and the non-specific light are separated from each other, the light absorption amount or the light amplification amount of each active layer is arbitrarily and suitably adjusted individually. 3) Field distribution of the specific light generated in the active layer 18 Or the size of the specific light field distribution generated in the active layer 20 is made equal, or 4) the specific light field distribution generated in the active layer 18 is made smaller than the specific light field distribution generated in the active layer 20. To be larger. When controlling the field distribution of the specific light in this way, the specific light is reflected by the diffraction grating 22, so that the optical wavelength filter can be driven so as to separate the specific light and the non-specific light.

【0056】特定光及び非特定光を分離する場合に端部
20bから出力する特定光の光出力強度を実用上充分に
小さくするためには、活性層18に生じる特定光の界分
布を活性層20に生じる特定光の界分布よりも或る割合
以上に大きくするのが好ましい。
In order to reduce the light output intensity of the specific light output from the end 20b when the specific light and the non-specific light are separated from each other, the field distribution of the specific light generated in the active layer 18 must be reduced. It is preferable that the field distribution of the specific light generated at 20 is made larger than a certain ratio or more.

【0057】また3)又は4)を実現できるのであれ
ば、光吸収量及び光増幅量をどのように調整しても良
い。しかし、例えば活性層18における光増幅のみを生
じさせることにより4)を実現し或は活性層20におけ
る光吸収のみを生じさせることにより4)を実現した場
合、光波長フィルタの光出力強度を当該フィルタの光入
力強度に等しくすることができない。そこで好ましく
は、活性層18において光増幅を生じさせると共に活性
層20において光吸収を生じさせるようにして、光波長
フィルタの光出力強度及び光入力強度を等しくするよう
にしつつ、4)を実現するのが良い。
The amount of light absorption and the amount of light amplification may be adjusted as long as 3) or 4) can be realized. However, for example, when 4) is realized by causing only the optical amplification in the active layer 18 or 4) is realized by causing only the light absorption in the active layer 20, the light output intensity of the optical wavelength filter is reduced. It cannot be equal to the light input intensity of the filter. Therefore, preferably, 4) is realized while causing light amplification in the active layer 18 and light absorption in the active layer 20 so that the optical output intensity and the optical input intensity of the optical wavelength filter are equalized. Is good.

【0058】またこの実施例では、活性層18及び20
の双方において光吸収も光増幅も生じさせないとき、導
波路系Sが偶モードを励起し従って3)を実現できる。
しかしながら設計誤差そのほかの要因により必ずしも
3)を実現できないこともある。この場合には、好まし
くは、活性層18において光増幅を生じさせると共に活
性層20において光吸収を生じさせるか、逆に活性層2
0において光増幅を生じさせると共に活性層18におい
て光吸収を生じさせるようにして、光波長フィルタの光
出力強度及び光入力強度を等しくするようにしつつ、
3)を実現するのが良い。
In this embodiment, the active layers 18 and 20
When neither light absorption nor light amplification occurs in both cases, the waveguide system S excites the even mode, and thus 3) can be realized.
However, 3) may not always be realized due to design errors and other factors. In this case, preferably, light amplification is caused in the active layer 18 and light absorption is caused in the active layer 20.
At 0, light amplification is caused and light absorption is caused at the active layer 18, so that the light output intensity and light input intensity of the light wavelength filter are made equal.
It is better to realize 3).

【0059】図6及び図7は第一発明の第二実施例の構
成を概略的に示す断面図、また図8は第一発明の第二実
施例の構成を概略的に示す平面図である。図6は図8の
VI−VI線に沿って取った断面、図7(A)、(B)及び
(C)は図8のVIIA−VIIA線、VIIB−VIIB線及びVIIC−
VIIC線に沿って取った断面を示す。尚、上述した第一発
明の第一実施例に対応する構成成分については同一の符
号を付して示し、第一発明の第一実施例と同様の点につ
いてはその詳細な説明を省略する。
FIGS. 6 and 7 are sectional views schematically showing the structure of the second embodiment of the first invention, and FIG. 8 is a plan view schematically showing the structure of the second embodiment of the first invention. . FIG.
Sections taken along the line VI-VI, FIGS. 7 (A), (B) and (C) show lines VIIA-VIIA, VIIB-VIIB and VIIC- in FIG.
The cross section taken along the VIIC line is shown. The components corresponding to those in the first embodiment of the first invention described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same points as those in the first embodiment of the first invention will be omitted.

【0060】この実施例では、活性層18のストライプ
方向に沿って複数例えば3個の回折格子配設領域46
a、46b及び46cを設け、これら領域46a、46
b及び46cの活性層18にそれぞれ回折格子22a、
22b及び22cを設ける。各回折格子22a、22b
及び22cの、活性層18に沿う方向における周期をそ
れぞれ異ならせ、これら回折格子22a、22b及び2
2cにより分離される特定光の波長をそれぞれ異ならせ
る。
In this embodiment, a plurality of, for example, three diffraction grating areas 46 are arranged along the stripe direction of the active layer 18.
a, 46b, and 46c are provided, and these regions 46a, 46
The diffraction gratings 22a,
22b and 22c are provided. Each diffraction grating 22a, 22b
And 22c have different periods in the direction along the active layer 18, and these diffraction gratings 22a, 22b and 2c have different periods.
The wavelength of the specific light separated by 2c is made different.

【0061】さらに回折格子配設領域46a、46b及
び46cにそれぞれ、第一光制御構造24a、24b及
び24cを設けると共に第二光制御構造26a、26b
及び26cを設ける。
Further, first light control structures 24a, 24b and 24c are provided in the diffraction grating arrangement areas 46a, 46b and 46c, respectively, and second light control structures 26a and 26b are provided.
And 26c.

【0062】第一光制御構造24aは回折格子配設領域
46aの活性層18における光吸収量及びこれに加え光
増幅量を電気的に可変制御するためのものである。この
ためこの配設領域46aのn型第一クラッド30及び埋
込層42上にn側第一電極34a及びp側第一、第二共
通電極32aを設け、当該配設領域46aに対応する部
分のn型第一クラッド30及びp型第一、第二共通クラ
ッド28と、n側第一電極34aと、p側第一、第二共
通電極32aとにより第一光制御構造24aを構成す
る。
The first light control structure 24a is for electrically variably controlling the amount of light absorption in the active layer 18 in the diffraction grating arrangement region 46a and the amount of light amplification in addition thereto. For this reason, the n-side first electrode 34a and the p-side first and second common electrodes 32a are provided on the n-type first clad 30 and the buried layer 42 in the arrangement region 46a, and the portions corresponding to the arrangement region 46a are provided. The first light control structure 24a is constituted by the n-type first clad 30, the p-type first and second common clad 28, the n-side first electrode 34a, and the p-side first and second common electrodes 32a.

【0063】第一光制御構造24bは回折格子配設領域
46bの活性層18における光吸収量及びこれに加え光
増幅量を電気的に可変制御するためのものである。この
ためこの配設領域46bのn型第一クラッド30及び埋
込層42上にn側第一電極34b及びp側第一、第二共
通電極32bを設け、当該配設領域46bに対応する部
分のn型第一クラッド30及びp型第一、第二共通クラ
ッド28と、n側第一電極34bと、p側第一、第二共
通電極32bとにより第一光制御構造24bを構成す
る。
The first light control structure 24b is for electrically variably controlling the amount of light absorption and the amount of light amplification in the active layer 18 in the diffraction grating arrangement region 46b. Therefore, the n-side first electrode 34b and the p-side first and second common electrodes 32b are provided on the n-type first clad 30 and the buried layer 42 in the arrangement region 46b, and the portions corresponding to the arrangement region 46b are provided. The first light control structure 24b is composed of the n-type first clad 30, the p-type first and second common clad 28, the n-side first electrode 34b, and the p-side first and second common electrodes 32b.

【0064】第一光制御構造24cは回折格子配設領域
46cの活性層18における光吸収量及びこれに加え光
増幅量を電気的に可変制御するためのものである。この
ためこの配設領域46cのn型第一クラッド30及び埋
込層42上にn側第一電極34c及びp側第一、第二共
通電極32cを設け、当該配設領域46cに対応する部
分のn型第一クラッド30及びp型第一、第二共通クラ
ッド28と、n側第一電極34cと、p側第一、第二共
通電極32cとにより第一光制御構造24cを構成す
る。
The first light control structure 24c is for electrically variably controlling the amount of light absorption in the active layer 18 in the diffraction grating arrangement region 46c and the amount of light amplification in addition thereto. For this reason, the n-side first electrode 34c and the p-side first and second common electrodes 32c are provided on the n-type first clad 30 and the buried layer 42 in the arrangement region 46c, and the portions corresponding to the arrangement region 46c are provided. The first light control structure 24c is composed of the n-type first clad 30, the p-type first and second common clads 28, the n-side first electrode 34c, and the p-side first and second common electrodes 32c.

【0065】また第二光制御構造26aは回折格子配設
領域46aの活性層20における光増幅量及びこれに加
え光吸収量を電気的に可変制御するためのものである。
このためn側第二電極38を回折格子配設領域46aか
ら回折格子配設領域46cにかけて延在させてn型第二
クラッド36上に設け、当該配設領域46aに対応する
部分のn型第二クラッド36、p型第一、第二共通クラ
ッド28及びn側第二電極38と、p側第一、第二共通
電極32aとにより第二光制御構造26aを構成する。
n側第二電極38は第二光制御構造26a、26b及び
26cに共通のn側電極、またp側第一、第二共通電極
32aは第二光制御構造26a及び第一光制御構造24
aに共通のp側電極である。
The second light control structure 26a is for electrically variably controlling the amount of light amplification and the amount of light absorption in the active layer 20 in the diffraction grating area 46a.
For this reason, the n-side second electrode 38 is provided on the n-type second clad 36 by extending from the diffraction grating disposition area 46a to the diffraction grating disposition area 46c, and the n-type second electrode 38 corresponding to the disposition area 46a is provided. The second light control structure 26a includes the two claddings 36, the p-type first and second common claddings 28, the n-side second electrode 38, and the p-side first and second common electrodes 32a.
The n-side second electrode 38 is an n-side electrode common to the second light control structures 26a, 26b and 26c, and the p-side first and second common electrodes 32a are the second light control structure 26a and the first light control structure 24.
This is a common p-side electrode for a.

【0066】第二光制御構造26bは回折格子配設領域
46bの活性層20における光増幅量及びこれに加え光
吸収量を電気的に可変制御するためのものである。この
ため当該配設領域46bに対応する部分のn型第二クラ
ッド36、p型第一、第二共通クラッド28及びn側第
二電極38と、p側第一、第二共通電極32bとにより
第二光制御構造26bを構成する。p側第一、第二共通
電極32bは第二光制御構造26b及び第一光制御構造
24bに共通のp側電極である。
The second light control structure 26b is for electrically variably controlling the amount of light amplification and the amount of light absorption in the active layer 20 in the diffraction grating arrangement region 46b. For this reason, the n-type second cladding 36, the p-type first and second common claddings 28 and the n-side second electrode 38 of the portion corresponding to the arrangement region 46b, and the p-side first and second common electrodes 32b The second light control structure 26b is configured. The p-side first and second common electrodes 32b are p-side electrodes common to the second light control structure 26b and the first light control structure 24b.

【0067】第二光制御構造26cは回折格子配設領域
46cの活性層20における光増幅量及びこれに加え光
吸収量を電気的に可変制御するためのものである。この
ため当該配設領域46cに対応する部分のn型第二クラ
ッド36、びp型第一、第二共通クラッド28及びn側
第二電極38と、p側第一、第二共通電極32cとによ
り第二光制御構造26cを構成する。p側第一、第二共
通電極32cは第二光制御構造26c及び第一光制御構
造24cに共通のp側電極である。
The second light control structure 26c is for electrically variably controlling the amount of light amplification and the amount of light absorption in the active layer 20 in the diffraction grating arrangement region 46c. For this reason, the n-type second cladding 36, the p-type first and second common claddings 28 and the n-side second electrode 38 at portions corresponding to the disposition region 46c, and the p-side first and second common electrodes 32c Constitutes the second light control structure 26c. The p-side first and second common electrodes 32c are p-side electrodes common to the second light control structure 26c and the first light control structure 24c.

【0068】光増幅量及び光吸収量の制御を各回折格子
配設領域46a、46b及び46c毎にそれぞれ電気的
に独立して行なうため、n側第一電極34a、34b、
34c、p側第一、第二共通電極32a、32b及び3
2cをそれぞれ電気的に分離して設ける。
Since the amount of light amplification and the amount of light absorption are controlled electrically independently for each of the diffraction grating arrangement regions 46a, 46b and 46c, the n-side first electrodes 34a, 34b,
34c, p-side first and second common electrodes 32a, 32b and 3
2c are provided separately electrically.

【0069】この実施例によれば、回折格子22a、2
2b及び22cの反射作用を、回折格子毎に独立して、
オン・オフ制御できる。このオン・オフ制御は、個々の
回折格子毎に個別に、上述した第二発明の実施例と同様
に行なえば良い。従って、これら回折格子の周期に対応
する複数種類ここでは3種類の波長の特定光をそれぞれ
独立して、分離したり分離しなかったりすることができ
る。
According to this embodiment, the diffraction gratings 22a,
The reflection action of 2b and 22c is independent for each diffraction grating,
ON / OFF control is possible. The on / off control may be performed individually for each diffraction grating in the same manner as in the above-described embodiment of the second invention. Accordingly, it is possible to independently or separately separate a plurality of types of specific light corresponding to the periods of the diffraction gratings, here, three types of wavelengths.

【0070】図9及び図10は第三発明の第一実施例の
構成を概略的に示す断面図及び平面図であって、図9は
図10のIX−IX線に沿って取った断面を示す。
FIGS. 9 and 10 are a sectional view and a plan view, respectively, schematically showing the structure of the first embodiment of the third invention. FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. Show.

【0071】この実施例の光波長フィルタは例えばツイ
ンストライプインジェクション型の半導体レーザ構造に
フィルタを設けて構成したフィルタであって、それぞれ
利得導波路を構成し光の相互作用を生じるように互いに
近接配置した複数例えば2つの活性層48、50と、こ
れら活性層の少なくとも一つ例えば活性層48に設けた
回折格子52と、活性層48、50における光増幅量
(或は光増幅率)を電気的に可変制御する光制御構造5
4、56とを備えて成る。図中、活性層48及び50を
点を付して示した。尚、この実施例の光波長フィルタを
構成するのに利用するレーザ構造は、図示例に限定され
ず、その構成に当っては従来周知の種々のレーザ構造を
利用することができる。
The optical wavelength filter of this embodiment is, for example, a filter in which a filter is provided in a twin stripe injection type semiconductor laser structure, and is arranged close to each other so as to constitute a gain waveguide and cause light interaction. The plurality of, for example, two active layers 48, 50, the diffraction grating 52 provided in at least one of the active layers, for example, the active layer 48, and the optical amplification amount (or optical amplification factor) in the active layers 48, 50 are electrically measured. Control structure 5 variably controlled
4 and 56. In the figure, the active layers 48 and 50 are shown with dots. The laser structure used to construct the optical wavelength filter of this embodiment is not limited to the illustrated example, and various known laser structures can be used in the configuration.

【0072】この実施例では、光制御構造54は回折格
子52を設けた活性層48を挟持するp型クラッド58
及びn型クラッド60と、p型クラッド58に電気接続
するp側電極62と、n型クラッド60に電気接続する
n側電極64とを有して成る。p型クラッド58及びn
型クラッド60のバンドギャップを、活性層48のバン
ドギャップより広くする。
In this embodiment, the light control structure 54 is a p-type clad 58 that sandwiches the active layer 48 provided with the diffraction grating 52.
And an n-type cladding 60, a p-side electrode 62 electrically connected to the p-type cladding 58, and an n-side electrode 64 electrically connected to the n-type cladding 60. p-type cladding 58 and n
The band gap of the mold cladding 60 is made wider than the band gap of the active layer 48.

【0073】また光制御構造56は回折格子52を設け
ていない活性層50を挟持するp型クラッド66及びn
型クラッド68と、p型クラッド66に電気接続するp
側電極70と、n型クラッド68に電気接続するn側電
極64とを有して成る。p型クラッド66及びn型クラ
ッド68のバンドギャップを、活性層50のバンドギャ
ップより広くする。ここでは光制御構造54のn側電極
64を光制御構造56のn側電極64としても用いる
(以下、これら電極をn側共通電極64と称する)。
The light control structure 56 includes a p-type clad 66 and an n-type clad 66 that sandwich the active layer 50 on which the diffraction grating 52 is not provided.
Mold clad 68 and p electrically connected to p-type clad 66
It has a side electrode 70 and an n-side electrode 64 electrically connected to the n-type cladding 68. The band gaps of the p-type cladding 66 and the n-type cladding 68 are made wider than the band gap of the active layer 50. Here, the n-side electrode 64 of the light control structure 54 is also used as the n-side electrode 64 of the light control structure 56 (hereinafter, these electrodes are referred to as the n-side common electrode 64).

【0074】さらにこの実施例では、基板72としてn
−InP基板を用い、この基板72の一方の基板面にn
側共通電極64を設ける。また基板72の他方の基板面
上に順次に、n−InPクラッド74、ノンドープGa
AsInP活性層76及びp−InPクラッド78を設
ける。
Further, in this embodiment, n
-InP substrate is used, and n
A side common electrode 64 is provided. In addition, an n-InP clad 74 and a non-doped Ga
An AsInP active layer 76 and a p-InP cladding 78 are provided.

【0075】そして活性層48及び50の配設領域80
及び82を基板面に沿う方向に並列させて設ける。活性
層配設領域80及び82は平面形状がストライプ状の領
域である。活性層配設領域80に対応する部分のn−I
nPクラッド74、ノンドープGaAsInP活性層7
6及びp−InPクラッド78により、n型クラッド6
0、活性層(活性域)48及びp型クラッド58を構成
する。また活性層配設領域82に対応する部分のn−I
nPクラッド74、ノンドープGaAsInP活性層7
6及びp−InPクラッド78により、n型クラッド6
8、活性層(活性域)50及びp型クラッド66を構成
する。n型クラッド60及び68は基板72を介してn
側共通電極64と電気的に接続する。
The area 80 where the active layers 48 and 50 are provided
And 82 are provided side by side in the direction along the substrate surface. The active layer disposition regions 80 and 82 are stripe-shaped regions in plan view. NI of a portion corresponding to active layer disposition region 80
nP cladding 74, non-doped GaAsInP active layer 7
6 and the p-InP cladding 78, the n-type cladding 6
0, an active layer (active region) 48 and a p-type clad 58 are formed. Further, the nI of the portion corresponding to the active layer
nP cladding 74, non-doped GaAsInP active layer 7
6 and the p-InP cladding 78, the n-type cladding 6
8. The active layer (active area) 50 and the p-type cladding 66 are formed. The n-type claddings 60 and 68
It is electrically connected to the side common electrode 64.

【0076】さらに活性層配設領域80に対応する部分
のp−InPクラッド78上に順次に、それぞれストラ
イプ状の、p−GaAsInPキャップ層84及びp側
電極62を設ける。p側電極62はキャップ層84を介
してp型クラッド58と電気的に接続する。また活性層
配設領域82に対応する部分のp−InPクラッド78
上に順次に、それぞれストライプ状の、p−GaAsI
nPキャップ層86及びp側電極70を設ける。p側電
極70はキャップ層86を介してp型クラッド66と電
気的に接続する。
Further, a striped p-GaAsInP cap layer 84 and a p-side electrode 62 are sequentially provided on a portion of the p-InP cladding 78 corresponding to the active layer providing region 80. The p-side electrode 62 is electrically connected to the p-type cladding 58 via the cap layer 84. Also, the p-InP cladding 78 corresponding to the active layer disposition region 82
P-GaAsI in the form of stripes
An nP cap layer 86 and a p-side electrode 70 are provided. The p-side electrode 70 is electrically connected to the p-type cladding 66 via the cap layer 86.

【0077】また活性層配設領域80に回折格子52を
設ける。回折格子52の配設位置は、特定光を分離する
ときに活性層48からしみ出す特定光の界分布が回折格
子52に達することができる任意好適な位置とすること
ができ、ここでは活性層配設領域80に対応する部分の
他方の基板面に回折格子52を設ける。回折格子52は
活性層48のストライプ方向に凹凸を繰り返す周期構造
を有する。
Further, the diffraction grating 52 is provided in the active layer disposition area 80. The arrangement position of the diffraction grating 52 can be any suitable position where the field distribution of the specific light that seeps out of the active layer 48 when the specific light is separated can reach the diffraction grating 52. The diffraction grating 52 is provided on the other substrate surface at a portion corresponding to the arrangement region 80. The diffraction grating 52 has a periodic structure in which irregularities are repeated in the stripe direction of the active layer 48.

【0078】活性層48及び50は利得により光の導波
作用(或は光の閉じ込め作用)を生じる利得導波路を構
成する。光制御構造54及び56は、活性層76のうち
配設領域80及び82の活性層48及び50に選択的に
電流を注入し、それ以外の部分の活性層76に電流を注
入しないように作用する。その結果、活性層48及び5
0では利得が生じそれ以外の部分の活性層76では利得
が生じない状態を形成できるので、活性層48及び50
に光の導波作用が生じる。活性層48及び50において
光増幅によるレーザ発振が生じるのを防止し或はレーザ
発振が生じにくくなるようにするため、活性層48及び
50の端面に反射防止膜(図示せず)を設ける。
The active layers 48 and 50 constitute a gain waveguide in which light is guided (or light is confined) by gain. The light control structures 54 and 56 act to selectively inject current into the active layers 48 and 50 in the disposition regions 80 and 82 of the active layer 76 and not to inject current into other portions of the active layer 76. I do. As a result, the active layers 48 and 5
In the active layer 48 and 50, a state can be formed in which no gain is generated at 0 and no gain is generated in the other portions of the active layer 76.
A light guiding action occurs. Anti-reflection films (not shown) are provided on the end faces of the active layers 48 and 50 in order to prevent laser oscillation due to optical amplification from occurring in the active layers 48 and 50 or to make laser oscillation less likely to occur.

【0079】光の導波作用を生じているとき、活性層4
8及び50は一つの導波路系(以下、導波路系Tと称
す)を構成する。このとき活性層48及び50の配列方
向において導波路系Tが励起するモードを、好ましくは
0次の偶モードとするように、活性層48及び50の形
成条件例えば活性層48及び50への電流注入量、活性
層48及び50の層厚や離間間隔を設定する。
When the light guide action is generated, the active layer 4
8 and 50 constitute one waveguide system (hereinafter, referred to as a waveguide system T). At this time, the formation conditions of the active layers 48 and 50, such as the current flowing to the active layers 48 and 50, are set so that the mode in which the waveguide system T is excited in the arrangement direction of the active layers 48 and 50 is preferably a zero-order even mode. The injection amount, the layer thickness of the active layers 48 and 50, and the spacing are set.

【0080】次に第四発明の実施例につき説明する。こ
の実施例は、上述した第三発明の第一実施例の光波長フ
ィルタを駆動する例であって、その駆動に当っては、回
折格子52を設けた活性層48における光増幅量と回折
格子52を設けていない活性層50における光増幅量と
を各活性層48、50毎に個別に制御する。各活性層に
おいては、光増幅量>0及び光増幅量=0の2つの状態
のうちのいずれか一つを生じさせることとなる。活性層
48における光増幅量を大きく或は小さくすることによ
り活性層48に生じる光の界分布の大きさを大きく或は
小さくすることができる。同様に、活性層50における
光増幅量を大きく或は小さくすることにより活性層50
に生じる光の界分布の大きさを大きく或は小さくするこ
とができる。
Next, an embodiment of the fourth invention will be described. This embodiment is an example of driving the optical wavelength filter of the first embodiment of the third invention described above. In driving the optical wavelength filter, the amount of light amplification in the active layer 48 provided with the diffraction grating 52 and the diffraction grating The amount of light amplification in the active layer 50 where the 52 is not provided is individually controlled for each of the active layers 48 and 50. In each active layer, one of two states, that is, the amount of light amplification> 0 and the amount of light amplification = 0, is generated. By increasing or decreasing the amount of light amplification in the active layer 48, the size of the field distribution of light generated in the active layer 48 can be increased or decreased. Similarly, by increasing or decreasing the amount of light amplification in the active layer 50,
Can be made larger or smaller.

【0081】ここでは活性層48の一方の端部70aか
ら導波路系Tへ光を入力し、特定光及び非特定光を分離
しない場合には特定光及び非特定光の双方を活性層48
の他方の端部70bから出力させ、また特定光及び非特
定光を分離する場合には特定光を活性層48の一方の端
部70aから及び非特定光を他方の端部70aから出力
させるものとする。尚、光の増幅量によっては、回折格
子52をブラッグ共振器として作用させることができ、
この共振器の波長選択性を利用することにより、特定光
を端部70bから出力すると共に非特定光を減衰し消滅
させることも可能である。
Here, light is input to the waveguide system T from one end 70a of the active layer 48, and when the specific light and the non-specific light are not separated, both the specific light and the non-specific light are converted into the active layer 48.
In the case where the specific light and the non-specific light are separated, the specific light is output from one end 70a of the active layer 48 and the non-specific light is output from the other end 70a. And The diffraction grating 52 can act as a Bragg resonator depending on the amount of light amplification,
By utilizing the wavelength selectivity of the resonator, it is possible to output specific light from the end 70b and attenuate and eliminate non-specific light.

【0082】特定光及び非特定光を分離しない場合は、
各活性層の光増幅量を任意好適に個別に調整することに
より、5)特定光の界分布が活性層48に実質的に生じ
ないようにする、或は、6)活性層50に生じる特定光
の界分布が活性層48に生じる特定光の界分布よりも大
きくなるようにする。このように特定光の界分布を制御
するとき、特定光は回折格子52を透過するので特定光
及び非特定光を分離しないように光波長フィルタを駆動
できる。
When the specific light and the non-specific light are not separated,
The optical amplification amount of each active layer is adjusted as appropriate and individually. 5) The field distribution of specific light is substantially not generated in the active layer 48, or 6) The specific field generated in the active layer 50 is formed. The field distribution of light is set to be larger than the field distribution of specific light generated in the active layer 48. When controlling the field distribution of the specific light in this way, the specific light passes through the diffraction grating 52, so that the optical wavelength filter can be driven so as not to separate the specific light and the non-specific light.

【0083】特定光及び非特定光を分離しない場合に端
部70bから出力する特定光の光出力強度を実用上充分
に大きくするためには、活性層50に生じる特定光の界
分布が活性層48に生じる特定光の界分布よりも或る割
合以上に大きくなるようにするのが好ましい。
In order to increase the light output intensity of the specific light output from the end portion 70b when the specific light and the non-specific light are not separated from each other, the field distribution of the specific light generated in the active layer 50 must be equal to the active layer. It is preferable that the specific light be larger than the field distribution of the specific light generated at 48 by a certain ratio or more.

【0084】5)及び又は6)を実現できるのであれ
ば、各活性層の光増幅量をどのように調整しても良い。
しかし、例えば導波路系Tが0次偶モード励起する状態
から活性層50における光増幅量のみを増加させること
により6)を実現した場合或は活性層48における光増
幅量のみを減少させることにより5)又は6)を実現し
た場合、光波長フィルタの光出力強度を当該フィルタの
光入力強度に等しくすることができない。そこで好まし
くは、導波路系Tが0次偶モードを励起する状態から活
性層48の光増幅量を減少させると共に活性層50の光
増幅量を増加させて、光波長フィルタの光出力強度及び
光入力強度を等しくするようにしつつ、5)及び又は
6)を実現するのが良い。
As long as 5) and / or 6) can be realized, the optical amplification amount of each active layer may be adjusted in any manner.
However, for example, when 6) is realized by increasing only the amount of optical amplification in the active layer 50 from the state where the waveguide system T is excited in the 0th-order even mode, or by reducing only the amount of optical amplification in the active layer 48. When 5) or 6) is realized, the optical output intensity of the optical wavelength filter cannot be made equal to the optical input intensity of the filter. Therefore, preferably, the optical amplification amount of the active layer 48 is reduced and the optical amplification amount of the active layer 50 is increased from the state where the waveguide system T excites the zero-order even mode, so that the optical output intensity of the optical wavelength filter and the light 5) and / or 6) may be realized while keeping the input intensity equal.

【0085】また特定光及び非特定光を分離する場合
は、各活性層の光増幅量を任意好適に個別に調整するこ
とにより、7)活性層48に生じる特定光の界分布の大
きさと活性層50に生じる特定光の界分布の大きさとを
等しくするようにする、或は、8)活性層48に生じる
特定光の界分布が活性層50に生じる特定光の界分布よ
りも大きくなるようにする。このように特定光の界分布
を制御するとき、特定光は回折格子52で反射されるの
で特定光及び非特定光を分離するように光波長フィルタ
を駆動できる。尚、この実施例では、導波路系Tが0次
の偶モードを励起するとき7)を実現するように、導波
路系Tを構成する。
When the specific light and the non-specific light are separated, the amount of light distribution of the specific light generated in the active layer 48 and the activity can be adjusted by individually and suitably adjusting the amount of light amplification of each active layer. Either make the size of the field distribution of the specific light generated in the layer 50 equal, or 8) make the field distribution of the specific light generated in the active layer 48 larger than the field distribution of the specific light generated in the active layer 50. To When controlling the field distribution of the specific light in this way, the specific light is reflected by the diffraction grating 52, so that the optical wavelength filter can be driven to separate the specific light and the non-specific light. In this embodiment, the waveguide system T is configured so as to realize 7) when the waveguide system T excites the zero-order even mode.

【0086】特定光及び非特定光を分離する場合に端部
70bから出力する特定光の光出力強度を実用上充分に
小さくするためには、活性層48に生じる特定光の界分
布が活性層50に生じる特定光の界分布よりも或る割合
以上に大きくなるようにするのが好ましい。
In order to reduce the light output intensity of the specific light output from the end portion 70b when separating the specific light and the non-specific light, the field distribution of the specific light generated in the active layer 48 must be controlled by the active layer. It is preferable that the field distribution of the specific light generated at 50 be larger than a certain ratio or more.

【0087】7)又は8)を実現できるのであれば、各
活性層の光増幅量をどのように調整しても良い。しか
し、例えば導波路系Tが0次偶モードを励起する状態か
ら活性層48における光増幅量のみを増加させ或は活性
層50における光増幅量のみを減少させることにより
8)を実現した場合、光波長フィルタの光出力強度を当
該フィルタの光入力強度に等しくすることができない。
そこで好ましくは、導波路系Tが0次偶モードを励起す
る状態から活性層48の光増幅量を増加させると共に活
性層50の光増幅量を減少させるようにして、光波長フ
ィルタの光出力強度及び光入力強度を等しくするように
しつつ、4)を実現するのが良い。
As long as 7) or 8) can be realized, the optical amplification amount of each active layer may be adjusted in any manner. However, for example, when the waveguide system T excites the 0th-order even mode and increases only the optical amplification amount in the active layer 48 or decreases only the optical amplification amount in the active layer 50, 8) is realized. The optical output intensity of the optical wavelength filter cannot be made equal to the optical input intensity of the filter.
Therefore, it is preferable to increase the optical amplification amount of the active layer 48 and decrease the optical amplification amount of the active layer 50 from the state where the waveguide system T excites the zero-order even mode, so that the optical output intensity of the optical wavelength filter is reduced. It is preferable to realize 4) while making the light input intensity equal.

【0088】図11及び図12は第三発明の第二実施例
の構成を概略的に示す断面図、また図13は第三発明の
第二実施例の構成を概略的に示す平面図である。図11
は図13のXI−XI線に沿って取った断面、図12
(A)、(B)及び(C)は図13のXIIA−XIIA線、XI
IB−XIIB線及びXIIC−XIIC線に沿って取った断面を示
す。尚、上述した第三発明の第一実施例に対応する構成
成分については同一の符号を付して示し、第三発明の第
一実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略す
る。
FIGS. 11 and 12 are sectional views schematically showing the structure of the second embodiment of the third invention, and FIG. 13 is a plan view schematically showing the structure of the second embodiment of the third invention. . FIG.
12 is a cross section taken along line XI-XI in FIG.
(A), (B) and (C) show XIIA-XIIA line, XI in FIG.
2 shows a cross section taken along the lines IB-XIIB and XIIC-XIIC. The components corresponding to those in the first embodiment of the third invention described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same points as in the first embodiment of the third invention is omitted.

【0089】この実施例では、活性層48のストライプ
方向に沿って複数例えば3個の回折格子配設領域88
a、88b及び88cを設け、これら領域88a、88
b及び88cの活性層48にそれぞれ回折格子52a、
52b及び52cを設ける。各回折格子52a、52b
及び52cの、活性層48に沿う方向における周期をそ
れぞれ異ならせ、これら回折格子52a、52b及び5
2cにより分離される特定光の波長をそれぞれ異ならせ
る。
In this embodiment, a plurality of, for example, three diffraction grating areas 88 are arranged along the stripe direction of the active layer 48.
a, 88b and 88c are provided, and these regions 88a, 88
b and 88c on the active layer 48, diffraction gratings 52a,
52b and 52c are provided. Each diffraction grating 52a, 52b
And 52c have different periods in the direction along the active layer 48, and these diffraction gratings 52a, 52b and 5c have different periods.
The wavelength of the specific light separated by 2c is made different.

【0090】そして回折格子を設けた活性層48の光増
幅量を各配設領域88a、88b及び88c毎に独立し
て制御するための光制御構造54a、54b及び54c
を設ける。光制御構造54aを配設領域88aのキャッ
プ層84上に設けたp側第一電極62aと、当該領域8
8aに対応する部分のp型クラッド58、n型クラッド
60及びn側共通電極64とから構成する。同様に、光
制御構造54bを配設領域88bのキャップ層84上に
設けたp側第一電極62bと、当該領域88bに対応す
る部分のp型クラッド58、n型クラッド60及びn側
共通電極64とから構成し、さらに光制御構造54cを
配設領域88cのキャップ層84上に設けたp側第一電
極62cと、当該領域88cに対応する部分のp型クラ
ッド58及びn型クラッド60及びn側共通電極64と
から構成する。各p側第一電極62a、62b及び62
cをそれぞれ電気的に分離して設けることにより、活性
層48の光増幅量を各配設領域88a、88b及び88
c毎に独立して制御する。
Light control structures 54a, 54b and 54c for independently controlling the amount of light amplification of the active layer 48 provided with the diffraction grating for each of the arrangement regions 88a, 88b and 88c.
Is provided. A p-side first electrode 62a provided with the light control structure 54a on the cap layer 84 in the disposition region 88a;
A portion corresponding to 8a includes the p-type clad 58, the n-type clad 60, and the n-side common electrode 64. Similarly, the p-side first electrode 62b in which the light control structure 54b is provided on the cap layer 84 in the disposition region 88b, and the p-type clad 58, the n-type clad 60, and the n-side common electrode corresponding to the region 88b 64, and further, the light control structure 54c is provided on the cap layer 84 in the disposition region 88c, and the p-type cladding 58 and the n-type cladding 60 in the portions corresponding to the region 88c. and an n-side common electrode 64. Each of the p-side first electrodes 62a, 62b and 62
c are electrically separated from each other, so that the optical amplification amount of the active layer 48 can be reduced by the respective arrangement regions 88a, 88b and 88.
Control is performed independently for each c.

【0091】また回折格子を設けていない活性層50の
光増幅量を各配設領域88a、88b及び88c毎に独
立して制御するための光制御構造56a、56b及び5
6cを設ける。光制御構造56aを配設領域88aのキ
ャップ層86上に設けたp側第一電極70aと、当該領
域88aに対応する部分のp型クラッド66、n型クラ
ッド68及びn側共通電極64とから構成する。同様
に、光制御構造56bを配設領域88bのキャップ層8
6上に設けたp側第一電極70bと、当該領域88bに
対応する部分のp型クラッド66、n型クラッド68及
びn側共通電極64とから構成し、さらに光制御構造5
6cを配設領域88cのキャップ層86上に設けたp側
第一電極70cと、当該領域88cに対応する部分のp
型クラッド66、n型クラッド68及びn側共通電極6
4とから構成する。各p側第一電極70a、70b及び
70cをそれぞれ電気的に分離して設けることにより、
活性層50の光増幅量を各配設領域88a、88b及び
88c毎に独立して制御する。
Light control structures 56a, 56b and 5 for independently controlling the amount of light amplification of the active layer 50 having no diffraction grating for each of the arrangement regions 88a, 88b and 88c.
6c is provided. The light control structure 56a is formed from the p-side first electrode 70a provided on the cap layer 86 in the arrangement region 88a, and the p-type clad 66, the n-type clad 68, and the n-side common electrode 64 corresponding to the region 88a. Constitute. Similarly, the light control structure 56b is connected to the cap layer 8 in the arrangement region 88b.
6, a p-type first electrode 70b provided on the first electrode 6 and a p-type cladding 66, an n-type cladding 68 and an n-side common electrode 64 corresponding to the region 88b.
6c and the p-side first electrode 70c provided on the cap layer 86 in the arrangement region 88c, and the p-side first electrode 70c corresponding to the region 88c.
Clad 66, n-type clad 68 and n-side common electrode 6
And 4. By providing each of the p-side first electrodes 70a, 70b and 70c electrically separated from each other,
The light amplification amount of the active layer 50 is controlled independently for each of the arrangement regions 88a, 88b and 88c.

【0092】またn側共通電極64を配設領域88aか
ら88cにかけて延在させて設け、この電極64を光制
御構造54a、54b、56c、56a、56b及び5
6cに共通のn側電極とする。
Further, an n-side common electrode 64 is provided extending from the arrangement regions 88a to 88c, and this electrode 64 is provided with the light control structures 54a, 54b, 56c, 56a, 56b and 5c.
6c is a common n-side electrode.

【0093】この実施例によれば、回折格子52a、5
2b及び52cの反射作用を、回折格子毎に独立して、
オン・オフ制御できる。このオン・オフ制御は、個々の
回折格子毎に個別に、上述した第四発明の実施例と同様
に行なえば良い。従って、これら回折格子の周期に対応
する複数種類ここでは3種類の波長の特定光をそれぞれ
独立して、分離したり分離しなかったりすることができ
る。
According to this embodiment, the diffraction gratings 52a, 52
The reflection action of 2b and 52c is independent for each diffraction grating,
ON / OFF control is possible. This on / off control may be performed individually for each diffraction grating in the same manner as in the above-described fourth embodiment of the present invention. Accordingly, it is possible to independently or separately separate a plurality of types of specific light corresponding to the periods of the diffraction gratings, here, three types of wavelengths.

【0094】図14及び図15は第三発明の第三実施例
の構成を概略的に示す断面図及び平面図であって、図1
4は図15のXIV −XIV 線に沿って取った断面を示す。
尚、第三発明の第一実施例の構成成分に対応する構成成
分については同一の符号を付して示し、第三発明の第一
実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略す
る。
FIGS. 14 and 15 are a sectional view and a plan view schematically showing the structure of the third embodiment of the third invention.
4 shows a cross section taken along line XIV-XIV in FIG.
The components corresponding to the components of the first embodiment of the third invention are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same points as those of the first embodiment of the third invention is omitted. .

【0095】この実施例では、3つの活性層配設領域8
0、82及び90を設け、平面的に見て、これら領域8
0、82及び90をそれぞれ、ストライプ状の形状と成
すと共に離間させて並列配置する。そしてこれら配設領
域80、82及び90にそれぞれ、利得導波路を構成す
る活性層(活性域)48、50及び92を設ける。
In this embodiment, three active layer disposing regions 8
0, 82 and 90, and these areas 8
0, 82, and 90 each have a stripe shape and are arranged in parallel at a distance from each other. Then, active layers (active areas) 48, 50, and 92 constituting a gain waveguide are provided in these arrangement regions 80, 82, and 90, respectively.

【0096】またこれら配設領域80、82及び92
に、活性層48、50及び90の光増幅量を可変制御す
る光制御構造54、56及び94を設ける。光制御構造
94は活性層92を挟持するp型クラッド96及びn型
クラッド98と、p型クラッド96に電気接続するp側
電極100と、n型クラッド98に電気接続するn側電
極64とを有して成る。n側電極64は光制御構造5
4、56及び94に共通の電極であって、基板72を介
しn型クラッド98と電気的に接続する。
Further, these arrangement areas 80, 82 and 92
Are provided with light control structures 54, 56 and 94 for variably controlling the amounts of light amplification of the active layers 48, 50 and 90. The light control structure 94 includes a p-type cladding 96 and an n-type cladding 98 sandwiching the active layer 92, a p-side electrode 100 electrically connected to the p-type cladding 96, and an n-side electrode 64 electrically connected to the n-type cladding 98. Have. The n-side electrode 64 is a light control structure 5
An electrode common to 4, 56, and 94, which is electrically connected to the n-type cladding 98 via the substrate 72.

【0097】活性層配設領域90に対応する部分のn−
InPクラッド74、ノンドープGaAsInP活性層
76及びp−InPクラッド78により、n型クラッド
98、活性層92及びp型クラッド96を構成する。p
型クラッド96及びn型クラッド98のバンドギャップ
を、活性層92のバンドギャップより広くする。そして
活性層配設領域90に対応する部分のp−InPクラッ
ド78上に順次に、それぞれストライプ状の、p−Ga
AsInPキャップ層102及びp側電極100を設け
る。p側電極100はキャップ層102を介してp型ク
ラッド96と電気的に接続する。
The n- of the portion corresponding to the active layer
The InP cladding 74, the non-doped GaAsInP active layer 76 and the p-InP cladding 78 constitute an n-type cladding 98, an active layer 92 and a p-type cladding 96. p
The band gaps of the mold cladding 96 and the n-type cladding 98 are made wider than the band gap of the active layer 92. Then, on the p-InP cladding 78 at the portion corresponding to the active layer disposing region 90, the stripe-shaped p-Ga
An AsInP cap layer 102 and a p-side electrode 100 are provided. The p-side electrode 100 is electrically connected to the p-type cladding 96 via the cap layer 102.

【0098】また活性層配設領域90に回折格子104
を設ける。回折格子104の配設位置は、特定光を分離
するときに活性層92からしみ出す特定光の界分布が回
折格子104に達することができる任意好適な位置とす
ることができ、ここでは活性層配設領域90に対応する
部分の他方の基板面に回折格子104を設ける。回折格
子104は活性層92のストライプ方向に凹凸を繰り返
す周期構造を有する。活性層92に設けた回折格子10
4の周期と活性層48に設けた回折格子52の周期とを
異ならせ、これら回折格子104及び52により分離さ
れる特定光の波長を異ならせる。
The diffraction grating 104 is provided in the active layer disposition area 90.
Is provided. The arrangement position of the diffraction grating 104 can be any suitable position at which the field distribution of the specific light that seeps out of the active layer 92 when separating the specific light can reach the diffraction grating 104. A diffraction grating 104 is provided on a portion of the other substrate surface corresponding to the arrangement region 90. The diffraction grating 104 has a periodic structure in which irregularities are repeated in the stripe direction of the active layer 92. Diffraction grating 10 provided on active layer 92
The period of 4 and the period of the diffraction grating 52 provided in the active layer 48 are made different, and the wavelength of the specific light separated by the diffraction gratings 104 and 52 is made different.

【0099】光制御構造54、56及び94は、活性層
76のうち配設領域80、82及び92に対応する部分
すなわち活性層48、50及び92に選択的に電流を注
入し、それ以外の部分の活性層76に電流を注入しない
ように作用する。その結果、活性層48、50及び92
では利得が生じそれ以外の部分の活性層76では利得が
生じない状態を形成できるので、活性層48、50及び
90に光の導波作用が生じ従ってこれら活性層48、5
0及び90が利得導波路として機能する。活性層48、
50及び92において光増幅によるレーザ発振が生じる
のを防止し或はレーザ発振が生じにくくなるようにする
ため、活性層48、50及び92の端面に反射防止膜
(図示せず)を設ける。
The light control structures 54, 56, and 94 selectively inject current into portions of the active layer 76 corresponding to the disposition regions 80, 82, and 92, that is, the active layers 48, 50, and 92. It acts so as not to inject current into a part of the active layer 76. As a result, the active layers 48, 50 and 92
In this case, a state can be formed in which a gain is generated and no gain is generated in the other portions of the active layer 76. Therefore, a light guiding action occurs in the active layers 48, 50 and 90, and thus these active layers 48, 5
0 and 90 function as gain waveguides. Active layer 48,
An antireflection film (not shown) is provided on the end faces of the active layers 48, 50, and 92 in order to prevent laser oscillation due to optical amplification from occurring in the optical layers 50 and 92 or to reduce the occurrence of laser oscillation.

【0100】光の導波作用を生じているとき、活性層4
8、50及び92は一つの導波路系を構成する。このと
き活性層48、50及び92の配列方向において導波路
系が励起するモードを、好ましくは0次の偶モードとす
るように、活性層48、50及び92の形成条件例えば
活性層48、50及び92への電流注入量、活性層4
8、50及び92の層厚や離間間隔を設定する。
When the light guiding action is occurring, the active layer 4
8, 50 and 92 constitute one waveguide system. At this time, the formation conditions of the active layers 48, 50, and 92, such as the active layers 48, 50, and 92, are set such that the mode in which the waveguide system is excited in the arrangement direction of the active layers 48, 50, and 92 is preferably a zero-order even mode. And 92, the active layer 4
The layer thicknesses and separation intervals of 8, 50 and 92 are set.

【0101】この実施例によれば、回折格子52及び1
04の反射作用を、回折格子毎に独立して、オン・オフ
制御できる。このオン・オフ制御は、個々の回折格子毎
に個別に、上述した第四発明の実施例と同様に行なえば
良い。従って、これら回折格子の周期に対応する複数種
類ここでは2種類の波長の特定光をそれぞれ独立して、
分離したり分離しなかったりすることができる。
According to this embodiment, the diffraction gratings 52 and 1
The on / off control of the reflection action of the light emitting element 04 can be performed independently for each diffraction grating. This on / off control may be performed individually for each diffraction grating in the same manner as in the above-described fourth embodiment of the present invention. Therefore, a plurality of types of specific light corresponding to the periods of these diffraction gratings, here, two types of specific light,
Can be separated or not separated.

【0102】図16は第三発明の第四実施例の構成を概
略的に示す平面図である。尚、第三発明の第二実施例の
構成成分に対応する構成成分については同一の符号を付
して示し、第三発明の第二実施例と同様の点については
その詳細な説明を省略する。
FIG. 16 is a plan view schematically showing the configuration of the fourth embodiment of the third invention. The components corresponding to the components of the second embodiment of the third invention are denoted by the same reference numerals, and the detailed description of the same points as those of the second embodiment of the third invention is omitted. .

【0103】第三発明の第二実施例では、各配設領域8
8a、88b及び88c毎に周期一定の回折格子52
a、52b及び52cを設けたが、この実施例では配設
領域88a、88b及び88cにそれぞれチャープ構造
の回折格子(chirped grating)106a、106b及
び106cを設ける。従って回折格子106a、106
b及び106cの周期はそれぞれ対応する配設領域88
a、88b及び88c内で徐々に変化し、回折格子10
6a、106b及び106cの平均周期に対応した波長
を有する特定光を分離できる。
In the second embodiment of the third invention, each of the installation areas 8
8a, 88b and 88c diffraction grating 52 having a constant period
Although a, 52b and 52c are provided, in this embodiment, chirped gratings 106a, 106b and 106c are provided in the arrangement regions 88a, 88b and 88c, respectively. Therefore, the diffraction gratings 106a, 106
The periods of b and 106c correspond to the corresponding arrangement regions 88, respectively.
a, 88b and 88c, the diffraction grating 10
Specific light having a wavelength corresponding to the average period of 6a, 106b and 106c can be separated.

【0104】この実施例によれば、回折格子106a、
106b及び106cの反射作用を、回折格子毎に独立
して、オン・オフ制御できる。このオン・オフ制御は、
個々の回折格子毎に個別に、上述した第四発明の実施例
と同様に行なえば良い。従って、これら回折格子の平均
周期に対応する複数種類ここでは3種類の波長の特定光
をそれぞれ独立して、分離したり分離しなかったりする
ことができる。
According to this embodiment, the diffraction grating 106a,
The reflection action of 106b and 106c can be controlled on / off independently for each diffraction grating. This on / off control
What is necessary is just to carry out similarly to the above-mentioned embodiment of the fourth invention individually for each diffraction grating. Therefore, a plurality of types of specific light corresponding to the average period of these diffraction gratings, here three types of specific light, can be separated or not separated independently.

【0105】発明は上述した実施例にのみ限定されるも
のではなく、従って各構成成分の形成材料、形状、配設
位置、配設個数、構造及びそのほかを任意好適に変更で
きる。例えば導電型のp型を反対導電型のn型に導電型
のn型を反対導電型のp型に変更しても良い。また第三
発明において導波路系を構成する複数の活性層全部にそ
れぞれ個別に回折格子を設けるようにしても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and accordingly, the forming material, shape, arrangement position, number of arrangement, structure, and others of each component can be arbitrarily and suitably changed. For example, the conductivity type p-type may be changed to the opposite conductivity type n-type and the conductivity type n-type may be changed to the opposite conductivity type p-type. Further, in the third invention, diffraction gratings may be individually provided on all of the plurality of active layers constituting the waveguide system.

【0106】[0106]

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、第
一発明の光波長フィルタによれば、回折格子を設けた活
性層の光吸収量と回折格子を設けていない活性層の光増
幅量とをそれぞれ個別に可変制御でき、従ってこれら活
性層が構成する導波路系に入力した光の界分布をこれら
光吸収量及び又は光増幅量に応じて変化させることがで
きる。その結果、特定波長の入力光が回折格子で反射さ
れるような状態、或は、特定波長の光が回折格子を透過
するような状態に、当該入力光の界分布を制御でき、従
って特定波長の入力光(特定光)とそれ以外の波長の入
力光(非特定光)とを分離する状態及び分離しない状態
を選択的に形成できる。
As is clear from the above description, according to the optical wavelength filter of the first invention, the light absorption of the active layer provided with the diffraction grating and the light amplification of the active layer not provided with the diffraction grating. Can be individually variably controlled, so that the field distribution of light input to the waveguide system formed by these active layers can be changed in accordance with the amount of light absorption and / or the amount of light amplification. As a result, the field distribution of the input light can be controlled such that the input light of a specific wavelength is reflected by the diffraction grating, or the light of the specific wavelength is transmitted through the diffraction grating, and therefore, the specific wavelength can be controlled. A state in which the input light (specific light) is separated from an input light (non-specific light) having a wavelength other than that can be selectively formed.

【0107】光吸収及び又は光増幅を利用して入力光の
界分布を制御するので、特定光の分離及び非分離に要す
る駆動電流を低減できる。また回折格子の周期を微細化
し或は反射効率を高めるために回折格子を構造的に形成
した場合でも、特定光の分離及び非分離を選択的に行な
える。
Since the field distribution of the input light is controlled by using light absorption and / or light amplification, the drive current required to separate and non-separate the specific light can be reduced. Further, even when the diffraction grating is structurally formed in order to reduce the period of the diffraction grating or increase the reflection efficiency, the specific light can be selectively separated and non-separated.

【0108】そして第二発明の光波長フィルタの駆動方
法によれば、第一発明の光波長フィルタを駆動するに当
り、光吸収量及び光増幅量を活性層毎に個別に制御す
る。
According to the optical wavelength filter driving method of the second invention, when driving the optical wavelength filter of the first invention, the amount of light absorption and the amount of optical amplification are individually controlled for each active layer.

【0109】活性層毎に個別に制御することにより、特
定光の界分布が回折格子を設けた活性層に生じないよう
にし、或は、回折格子を設けていない活性層に生じる特
定光の界分布の大きさを、回折格子を設けた活性層に生
じる特定光の界分布の大きさよりも大きくすることがで
きる。このように界分布を制御するとき、特定光は回折
格子を透過するので特定光及び非特定光を分離しないよ
うに光波長フィルタを駆動できる。
By individually controlling each active layer, a specific light field distribution is prevented from being generated in the active layer provided with the diffraction grating, or a specific light field distribution generated in the active layer not provided with the diffraction grating is provided. The size of the distribution can be made larger than the size of the field distribution of the specific light generated in the active layer provided with the diffraction grating. When the field distribution is controlled in this way, the specific light passes through the diffraction grating, so that the optical wavelength filter can be driven so as not to separate the specific light and the non-specific light.

【0110】また活性層毎に個別に制御することによ
り、回折格子を設けた活性層に生じる特定光の界分布の
大きさと回折格子を設けていない活性層に生じる特定光
の界分布の大きさとを等しくし、或は、回折格子を設け
た活性層に生じる特定光の界分布の大きさを、回折格子
を設けていない活性層に生じる特定光の界分布の大きさ
よりも大きくすることができる。このように界分布を制
御するとき、特定光は回折格子で反射されるので特定光
及び非特定光を分離するように光波長フィルタを駆動で
きる。
Further, by individually controlling each active layer, the size of the field distribution of the specific light generated in the active layer provided with the diffraction grating and the size of the field distribution of the specific light generated in the active layer not provided with the diffraction grating can be improved. Or the magnitude of the field distribution of the specific light generated in the active layer provided with the diffraction grating can be made larger than the magnitude of the field distribution of the specific light generated in the active layer not provided with the diffraction grating. . When controlling the field distribution in this manner, the specific light is reflected by the diffraction grating, so that the optical wavelength filter can be driven so as to separate the specific light and the non-specific light.

【0111】さらに第三発明の光波長フィルタによれ
ば、回折格子を設けた活性層及び回折格子を設けていな
い活性層の光増幅量をそれぞれ個別に可変制御でき、従
ってこれら活性層が構成する導波路系に入力した光の界
分布を光増幅量に応じて変化させることができる。その
結果、特定光が回折格子で反射されるような状態、或
は、特定光が回折格子を透過するような状態に、特定光
の界分布を制御でき、従って特定光と非特定光とを分離
する状態及び分離しない状態を選択的に形成できる。
Further, according to the optical wavelength filter of the third invention, the optical amplification amounts of the active layer provided with the diffraction grating and the active layer not provided with the diffraction grating can be individually and variably controlled. The field distribution of light input to the waveguide system can be changed according to the amount of light amplification. As a result, the field distribution of the specific light can be controlled so that the specific light is reflected by the diffraction grating, or the specific light is transmitted through the diffraction grating. A separated state and a non-separated state can be selectively formed.

【0112】光増幅を利用して入力光の界分布を制御す
るので、特定光の分離及び非分離に要する駆動電流を低
減できる。また回折格子の周期を微細化し或は反射効率
を高めるために回折格子を構造的に形成した場合でも、
特定光の分離及び非分離を選択的に行なえる。
Since the field distribution of the input light is controlled by using the optical amplification, the drive current required for separating and not separating the specific light can be reduced. In addition, even if the diffraction grating is structured to reduce the period of the diffraction grating or increase the reflection efficiency,
Separation and non-separation of specific light can be selectively performed.

【0113】そして第四発明の光波長フィルタの駆動方
法によれば、第三発明の光波長フィルタを駆動するに当
り、光増幅量を活性層毎に個別に制御する。
According to the optical wavelength filter driving method of the fourth invention, when driving the optical wavelength filter of the third invention, the amount of optical amplification is individually controlled for each active layer.

【0114】活性層毎に個別に制御することにより、特
定光の界分布が回折格子を設けた活性層に生じないよう
にし、或は、回折格子を設けていない活性層に生じる特
定光の界分布を回折格子を設けた活性層に生じる特定光
の界分布よりも大きくすることができる。このように界
分布を制御するとき、特定光は回折格子を透過するので
特定光及び非特定光を分離しないように光波長フィルタ
を駆動できる。
By individually controlling each active layer, a specific light field distribution is prevented from being generated in the active layer provided with the diffraction grating, or a specific light field distribution generated in the active layer not provided with the diffraction grating is provided. The distribution can be made larger than the field distribution of the specific light generated in the active layer provided with the diffraction grating. When the field distribution is controlled in this way, the specific light passes through the diffraction grating, so that the optical wavelength filter can be driven so as not to separate the specific light and the non-specific light.

【0115】また活性層毎に個別に制御することによ
り、回折格子を設けた活性層に生じる特定光の界分布の
大きさと回折格子を設けていない活性層に生じる特定光
の界分布の大きさとを等しくし、或は、回折格子を設け
た活性層に生じる特定光の界分布を回折格子を設けてい
ない活性層に生じる特定光の界分布よりも大きくするこ
とができる。このように特定光の界分布を制御すると
き、特定光は回折格子で反射されるので特定光及び非特
定光を分離するように光波長フィルタを駆動できる。
Also, by individually controlling each active layer, the size of the specific light field distribution generated in the active layer provided with the diffraction grating and the specific light field distribution generated in the active layer not provided with the diffraction grating can be reduced. Alternatively, the field distribution of the specific light generated in the active layer provided with the diffraction grating can be made larger than the field distribution of the specific light generated in the active layer provided with no diffraction grating. When the field distribution of the specific light is controlled in this way, the specific light is reflected by the diffraction grating, so that the optical wavelength filter can be driven to separate the specific light and the non-specific light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)及び(B)は第一発明の第一実施例の構
成を概略的に示す断面図である。
FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views schematically showing a configuration of a first embodiment of the first invention.

【図2】第一発明の第一実施例の構成を概略的に示す平
面図である。
FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the first embodiment of the first invention.

【図3】(A)及び(B)は第一発明の第一実施例にお
いて活性層に生じる界分布とゲインとの関係を示す図で
ある。
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a relationship between a field distribution generated in an active layer and a gain in the first embodiment of the first invention.

【図4】(A)及び(B)は第一発明の第一実施例にお
いて活性層に生じる界分布とゲインとの関係を示す図で
ある。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a relationship between a field distribution generated in an active layer and a gain in the first embodiment of the first invention.

【図5】第一発明の第一実施例の光出力特性を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing light output characteristics of the first embodiment of the first invention.

【図6】第一発明の第二実施例の構成を概略的に示す断
面図である。
FIG. 6 is a sectional view schematically showing a configuration of a second embodiment of the first invention.

【図7】(A)、(B)及び(C)は第一発明の第二実
施例の構成を概略的に示す断面図である。
FIGS. 7A, 7B, and 7C are cross-sectional views schematically showing a configuration of a second embodiment of the first invention.

【図8】第一発明の第二実施例の構成を概略的に示す平
面図である。
FIG. 8 is a plan view schematically showing a configuration of a second embodiment of the first invention.

【図9】第三発明の第一実施例の構成を概略的に示す断
面図である。
FIG. 9 is a sectional view schematically showing the configuration of the first embodiment of the third invention.

【図10】第三発明の第一実施例の構成を概略的に示す
平面図である。
FIG. 10 is a plan view schematically showing the configuration of the first embodiment of the third invention.

【図11】第三発明の第二実施例の構成を概略的に示す
断面図である。
FIG. 11 is a sectional view schematically showing a configuration of a second embodiment of the third invention.

【図12】(A)、(B)及び(C)は第三発明の第二
実施例の構成を概略的に示す断面図である。
FIGS. 12 (A), (B) and (C) are cross-sectional views schematically showing the configuration of a second embodiment of the third invention.

【図13】第三発明の第二実施例の構成を概略的に示す
平面図である。
FIG. 13 is a plan view schematically showing the configuration of a second embodiment of the third invention.

【図14】第三発明の第三実施例の構成を概略的に示す
断面図である。
FIG. 14 is a sectional view schematically showing a configuration of a third embodiment of the third invention.

【図15】第三発明の第三実施例の構成を概略的に示す
平面図である。
FIG. 15 is a plan view schematically showing a configuration of a third embodiment of the third invention.

【図16】第三発明の第四実施例の構成を概略的に示す
平面図である。
FIG. 16 is a plan view schematically showing a configuration of a fourth embodiment of the third invention.

【図17】従来のフィルタ素子の構成を概略的に示す平
面図である。
FIG. 17 is a plan view schematically showing a configuration of a conventional filter element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

18、20、48、50:活性層 22、22a〜22c、52、52a〜52c、106
a〜106c:回折格子 24、24a〜24c:第一光制御構造 26、26a〜26c:第二光制御構造 28:p型第一、第二共通クラッド 30:n型第一クラッド 32:p側第一、第二共通電極 34、34a〜34c:n側第一電極 36:n型第二クラッド 38、38a〜38c:n側第二電極 46a〜46c、88a〜88c:回折格子配設領域 54、56、54a〜54c:光制御構造 58、66:p型クラッド 60、68:n型クラッド 62、70、62a〜62c:p側電極 64:n側共通電極
18, 20, 48, 50: Active layers 22, 22a to 22c, 52, 52a to 52c, 106
a to 106c: diffraction grating 24, 24a to 24c: first light control structure 26, 26a to 26c: second light control structure 28: p-type first and second common cladding 30: n-type first cladding 32: p-side First and second common electrodes 34, 34a to 34c: n-side first electrode 36: n-type second clad 38, 38a to 38c: n-side second electrode 46a to 46c, 88a to 88c: diffraction grating arrangement region 54 , 56, 54a to 54c: light control structure 58, 66: p-type cladding 60, 68: n-type cladding 62, 70, 62a to 62c: p-side electrode 64: n-side common electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/025 G02F 1/35 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G02F 1/025 G02F 1/35

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 それぞれ屈折率導波路を構成し光の相互
作用を生じるように互いに近接配置して、かつ0次偶モ
ードの光を伝搬させる複数の活性層と、該活性層の少な
くとも一つに設けた回折格子と、該回折格子を設けた活
性層における光吸収量を電気的に可変制御する第一光制
御構造と、前記回折格子を設けていない活性層における
光増幅量を電気的に可変制御する第二光制御構造とを備
えて成ることを特徴とする光波長フィルタ。
1. A zero-order even mode, wherein refractive index waveguides are respectively arranged and arranged close to each other so as to cause light interaction.
A plurality of active layers for transmitting the light of the light source, a diffraction grating provided on at least one of the active layers, and a first light control for electrically variably controlling the amount of light absorption in the active layer provided with the diffraction grating. An optical wavelength filter, comprising: a structure; and a second light control structure for electrically variably controlling the amount of light amplification in an active layer having no diffraction grating.
【請求項2】 第一光制御構造は、回折格子を設けた活
性層を挟持するp型第一クラッド及びn型第一クラッド
とp型第一クラッドに電気接続するp側第一電極とn型
第一クラッドに電気接続するn側第一電極とを有し、 第二光制御構造は、回折格子を設けていない活性層を挟
持するp型第二クラッド及びn型第二クラッドとp型第
二クラッドに電気接続するp側第二電極とn型第二クラ
ッドに電気接続するn側第二電極とを有して成ることを
特徴とする請求項1記載の光波長フィルタ。
2. A first light control structure comprising: a p-type first clad sandwiching an active layer provided with a diffraction grating; an n-type first clad; a p-side first electrode electrically connected to the p-type first clad; An n-side first electrode electrically connected to the first mold clad; and a second light control structure, wherein the p-type second clad and the n-type second clad sandwich the active layer having no diffraction grating. The optical wavelength filter according to claim 1, further comprising a p-side second electrode electrically connected to the second clad and an n-side second electrode electrically connected to the n-type second clad.
【請求項3】 請求項1記載の光波長フィルタを駆動す
るに当り、 光吸収量及び光増幅量を活性層毎に個別に制御すること
を特徴とする光波長フィルタの駆動方法。
3. A method for driving an optical wavelength filter according to claim 1, wherein the amount of light absorption and the amount of optical amplification are individually controlled for each active layer when driving the optical wavelength filter according to claim 1.
【請求項4】 それぞれ利得導波路を構成し光の相互作
用を生じるように互いに近接配置して、かつ0次偶モー
ドの光を伝搬させる複数の活性層と、該活性層の少なく
とも一つに設けた回折格子と、活性層における光増幅量
を電気的に可変制御する光制御構造とを備えて成ること
を特徴とする光波長フィルタ。
4. A 0th order even mode, wherein each of the gain waveguides is arranged close to each other so as to cause light interaction.
A plurality of active layers for transmitting light of the same mode, a diffraction grating provided on at least one of the active layers, and a light control structure for electrically variably controlling the amount of light amplification in the active layer. An optical wavelength filter.
【請求項5】 光制御構造は、活性層を挟持するp型ク
ラッド及びn型クラッドとp型クラッドに電気接続する
p側電極とn型クラッドに電気接続するn側電極とを有
して成ることを特徴とする請求項1記載の光波長フィル
タ。
5. The light control structure comprises a p-type clad sandwiching an active layer, an n-type clad, a p-side electrode electrically connected to the p-type clad, and an n-side electrode electrically connected to the n-type clad. The optical wavelength filter according to claim 1, wherein:
【請求項6】 請求項4記載の光波長フィルタを駆動す
るに当り、 光増幅量を活性層毎に個別に制御することを特徴とする
光波長フィルタの駆動方法。
6. A method of driving an optical wavelength filter according to claim 4, wherein the amount of light amplification is individually controlled for each active layer when driving the optical wavelength filter according to claim 4.
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