JP2953368B2 - Optical semiconductor integrated circuit - Google Patents

Optical semiconductor integrated circuit

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JP2953368B2
JP2953368B2 JP8002339A JP233996A JP2953368B2 JP 2953368 B2 JP2953368 B2 JP 2953368B2 JP 8002339 A JP8002339 A JP 8002339A JP 233996 A JP233996 A JP 233996A JP 2953368 B2 JP2953368 B2 JP 2953368B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光半導体集積回路、
特に双方向通信が可能な光半導体集積回路関するもの
である。
The present invention relates to an optical semiconductor integrated circuit,
In particular it relates to an optical semiconductor integrated circuit capable of two-way communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】同一基板上に光源と受光器を集積した双
方向通信用光半導体集積回路は小型で安価に双方向通信
を提供するキーデバイスとして注目を浴びている。この
ような光半導体集積回路の第1の従来例としては、1.3
μm帯用受光素子(PD:フォトダイオード)と、1.55
μm帯レーザー(LD:レーザダイオード)と、LDモ
ニター用PDと、方向性結合器型WDM(wave length d
ivision multiplexing:波長多重)カップラーとを同一
基板上に集積したWDMトランスミッターがR. Mats ら
によって、"Integrated Photonics Research '94" のポ
ストデッドラインペーパPD1-1 に報告されている。こ
のWDMトランスミッターは、ホスト側からトランスミ
ッター側への信号が1.3 μm帯、トランスミッター側か
らホスト側への信号(送信信号)が1.55μm帯の光を用
いて送受信を行なっている。従ってこのWDMトランス
ミッターは、WDM技術を用いて全2重の双方向通信が
行なえる。図13にはその斜視図を示し、送信用レーザ
ー101、モニター用PD102、受信用PD103を
備え、かつ受信信号を1.3 μm帯信号、送信信号を1.55
μm帯信号とする波長多重により送受信を行うため、波
長弁別素子である方向性結合器型WDMカップラー10
4を集積した構成としている。しかしながら、方向性結
合器は素子サイズが3mm程度と大きいため、素子全体
のサイズが3.7mmと大きくなってしまい、小型化が難
しく、安価に大量に生産するには適さないという問題が
ある。
2. Description of the Related Art An optical semiconductor integrated circuit for bidirectional communication in which a light source and a photodetector are integrated on the same substrate has attracted attention as a key device for providing bidirectional communication at a small size and at low cost. As a first conventional example of such an optical semiconductor integrated circuit, 1.3.
1.5m light receiving element (PD: photodiode)
μm band laser (LD: laser diode), LD monitor PD, and directional coupler type WDM (wave length d
A WDM transmitter in which an ivision multiplexing (wavelength multiplexing) coupler is integrated on the same substrate is reported by R. Mats et al. in the post-deadline paper PD1-1 of "Integrated Photonics Research '94". In this WDM transmitter, a signal from the host side to the transmitter side transmits and receives using a light of 1.3 μm band, and a signal (transmission signal) from the transmitter side to the host side uses light of 1.55 μm band. Therefore, this WDM transmitter can perform full-duplex bidirectional communication using the WDM technology. FIG. 13 is a perspective view showing a transmission laser 101, a monitor PD 102, and a reception PD 103. The reception signal is a 1.3 μm band signal, and the transmission signal is a 1.55 band signal.
A directional coupler-type WDM coupler 10 serving as a wavelength discriminating element for transmitting and receiving by wavelength multiplexing using a μm band signal.
4 are integrated. However, since the element size of the directional coupler is as large as about 3 mm, the size of the entire element is as large as 3.7 mm, which makes it difficult to reduce the size and is not suitable for mass production at low cost.

【0003】複数の異なるメディアをホスト側からトラ
ンスミッター側へ同時に送ることが可能な双方向通信用
光半導体集積回路の従来例としては、WDMトランシー
バーがP. J. Williamsらによって、Electronics Letter
s vol. 30 pp. 1529に報告されている。図14はその斜
視図を示しており、1.3 μm帯用PD201と、1.55μ
m帯用PD202と、1.55μm帯LD203と、LDモ
ニター用PD204と、1.3 μm帯信号と1.55μm帯信
号とによる波長多重信号を弁別して受信するための波長
弁別素子としてマッハツェンダー型WDNカップラー2
05を集積した構成としている。さらにマッハツェンダ
ー型素子の入出力部には方向性結合器型の3dB カップラ
ー206まで集積しているが、WDMカップラー領域だ
けで約3.5 mmもの長さになってしまい、小型化が難し
く、安価に大量に生産することが難しい。
As a conventional example of an optical semiconductor integrated circuit for bidirectional communication capable of simultaneously transmitting a plurality of different media from a host to a transmitter, a WDM transceiver is disclosed in Electronics Letter by PJ Williams et al.
s vol. 30 pp. 1529. FIG. 14 is a perspective view showing a PD 201 for the 1.3 μm band and a 1.55 μm band.
The Mach-Zehnder WDN coupler 2 as a wavelength discriminating element for discriminating and receiving a wavelength multiplexed signal based on a 1.3 μm band signal and a 1.55 μm band signal, a PD 202 for an m band, a LD 203 for a 1.55 μm band, a PD 204 for an LD monitor,
05 are integrated. Furthermore, the input / output part of the Mach-Zehnder type element integrates a directional coupler type 3dB coupler 206, but the length becomes about 3.5 mm only in the WDM coupler area, making it difficult to miniaturize and inexpensively. It is difficult to mass produce.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の光
半導体集積回路では、素子サイズの大きな方向性結合器
型WDMカップラーもしくはマッハツェンダー型WDM
カップラーを波長弁別素子として集積した構成とされて
いる。したがって、素子サイズが大きくなってしまい、
安価に大量に生産するには適さないという問題がある。
また、各機能素子のコア層波長組成が異なることから、
結晶成長工程とエッチング工程とを繰り返しながら集積
することが必要とされるため、製造工程数が多くなると
いう問題がある。さらに、各機能素子間の接続部におい
ては、コア層は光伝搬方向に連続して形成されていない
ため、素子間を接続する領域において過大な損失が生じ
てしまうという問題もある。さらに、送信信号は単一波
長に限られており、複数のメディアを受信することは出
来ても送信は単一メディア伝送に限られると言う問題も
ある。
As described above, in a conventional optical semiconductor integrated circuit, a directional coupler type WDM coupler or a Mach-Zehnder type WDM having a large element size is used.
The configuration is such that the coupler is integrated as a wavelength discriminating element. Therefore, the element size becomes large,
There is a problem that it is not suitable for mass production at low cost.
Also, since the core layer wavelength composition of each functional element is different,
Since it is necessary to integrate while repeating the crystal growth step and the etching step, there is a problem that the number of manufacturing steps is increased. Furthermore, at the connection between the functional elements, since the core layer is not formed continuously in the light propagation direction, there is a problem that excessive loss occurs in a region connecting the elements. Further, the transmission signal is limited to a single wavelength, and there is a problem that transmission is limited to single-media transmission even though a plurality of media can be received.

【0005】本発明の目的は、WDMカップラー等の波
長弁別素子を用いることなく小型な双方向WDM通信用
光集積回路を構成でき、かつその製造工程を簡略化する
ことを可能にした光半導体集積回路提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a compact optical integrated circuit for bidirectional WDM communication without using a wavelength discriminating element such as a WDM coupler and to simplify the manufacturing process thereof. It is to provide a circuit.

【0006】[0006]

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板上
に少なくとも分岐導波路と、前記分岐導波路の一方に接
続された半導体レーザーと、前記分岐導波路の他方に接
続された第1の半導体受光素子と、前記第1の半導体受
光素子に接続された第2の半導体受光素子とが集積され
た光半導体集積回路であって、第2の半導体受光素子の
コア層波長組成が前記第1の半導体受光素子のコア層波
長組成よりも長く設定することで2波長多重信号を受信
でき、かつ前記各素子のコア層が素子間を接続する領域
においても光伝搬方向に連続して形成され、かつ前記第
2の半導体受光素子の後段に、n−2個(nは以上の
正の整数)の半導体受光素子が接続され、後段に接続さ
れるほど半導体受光素子のコア層波長組成を長く設定す
ることでn波長多重信号を受信可能としたことを特徴と
する。
According to the present invention, there is provided at least a branch waveguide on a semiconductor substrate, a semiconductor laser connected to one of the branch waveguides, and a first laser connected to the other of the branch waveguides. An optical semiconductor integrated circuit in which a semiconductor light receiving element and a second semiconductor light receiving element connected to the first semiconductor light receiving element are integrated, wherein a core layer wavelength composition of the second semiconductor light receiving element is the first semiconductor light receiving element. By setting a longer wavelength composition than the core layer wavelength composition of the semiconductor light receiving element, a two-wavelength multiplexed signal can be received, and the core layer of each element is continuously formed in the light propagation direction even in a region connecting the elements, Further, n−2 (n is a positive integer of 3 or more) semiconductor light receiving elements are connected to the subsequent stage of the second semiconductor light receiving element, and the core layer wavelength composition of the semiconductor light receiving element becomes longer as connected to the subsequent stage. N wavelengths Characterized by being capable of receiving a signal.

【0008】ここで前記半導体レーザーの後段にm−
1個(mは2以上の正の整数)の半導体レーザーが接続
され、後段に接続されるほど半導体レーザーのコア層波
長組成を長く設定することでm波長多重信号を送信可能
とする構成としてもよい。この場合、接続された複数の
半導体レーザーのそれぞれの後段に信号光吸収体が設け
られ、この信号光吸収体コア層の波長組成がそれよりも
前段の半導体レーザーのコア層波長組成と同じかそれよ
りも長く、かつ後段の半導体レーザーのコア層波長組成
よりも短く設定される。また、信号光吸収体が、前段の
半導体レーザーのモニター用半導体受光素子を兼ねる構
成としてもよい。
[0008] Here, in a subsequent stage of the semiconductor laser m-
One (where m is a positive integer of 2 or more) semiconductor lasers is connected, and the m wavelength-multiplexed signal can be transmitted by setting the wavelength composition of the core layer of the semiconductor laser longer as the latter is connected. Good. In this case, a signal light absorber is provided at the subsequent stage of each of the plurality of semiconductor lasers connected, and the wavelength composition of the signal light absorber core layer is the same as or equal to the wavelength composition of the core layer of the preceding semiconductor laser. It is set to be longer and shorter than the core layer wavelength composition of the subsequent semiconductor laser. Further, the signal light absorber may be configured to also serve as a semiconductor light receiving element for monitoring the preceding semiconductor laser.

【0009】あるいは、本発明は、半導体基板上に少な
くとも第1の半導体受光素子と、前記第1の半導体受光
素子に接続された分岐導波路と、前記分岐導波路の一方
に接続された半導体レーザーと、前記分岐導波路の他方
に接続された第2の半導体受光素子とが集積された光半
導体集積回路であって、第1の半導体受光素子は入出射
ポートを兼ねており、第2の半導体受光素子の受光感度
波長帯域および前記半導体レーザーの送信信号波長帯が
前記第1の半導体受光素子の受光感度波長帯域よりも長
く、かつ前記各素子のコア層が素子間を接続する領域に
おいても光伝搬方向に連続して形成されていることを特
徴とする。
Alternatively, the present invention provides at least a first semiconductor photodetector on a semiconductor substrate, a branch waveguide connected to the first semiconductor photodetector, and a semiconductor laser connected to one of the branch waveguides. And a second semiconductor light receiving element connected to the other of the branch waveguides, wherein the first semiconductor light receiving element also serves as an input / output port, and the second semiconductor light receiving element The light receiving sensitivity wavelength band of the light receiving element and the transmission signal wavelength band of the semiconductor laser are longer than the light receiving sensitivity wavelength band of the first semiconductor light receiving element, and light is emitted even in a region where the core layer of each element connects the elements. It is characterized by being formed continuously in the propagation direction.

【0010】[0010]

【0011】波長組成の異なる複数のPDをそれぞれ入
出射単側から波長組成の短い順に配置することで、波長
多重された信号を受信する場合、あるPDの感度波長帯
域よりも波長の長い信号はそのPDを通過し、そのPD
の感度波長帯域に対応する波長のみ受信することができ
る。したがって、WDMカップラー等の特に波長弁別素
子を用いなくとも波長弁別が可能となり、小型のWDM
通信用光半導体集積回路を構成することが可能となる。
同様な原理で、複数のLDを配置することにより、送信
についても波長弁別素子を用いることなくWDM通信が
可能となる。また、複数のLDを配置する場合、複数の
LD間に波長吸収体を設けることにより、後段のLDへ
の光混入が防止される。
[0011] By arranging a plurality of PDs having different wavelength compositions in the order of shorter wavelength composition from the input / output single side, when a wavelength-multiplexed signal is received, a signal having a wavelength longer than the sensitivity wavelength band of a certain PD is received. Pass through the PD and the PD
Can be received only at wavelengths corresponding to the sensitivity wavelength band. Therefore, wavelength discrimination can be performed without using a wavelength discriminating element such as a WDM coupler or the like.
An optical semiconductor integrated circuit for communication can be configured.
By arranging a plurality of LDs on the same principle, WDM communication can be performed for transmission without using a wavelength discriminating element. In the case where a plurality of LDs are arranged, by providing a wavelength absorber between the plurality of LDs, light is prevented from being mixed into the subsequent LD.

【0012】また、本発明の製造方法においては、一対
のストライプ状誘電体マスクの空隙部に選択的に結晶成
長を行うと、成長層の波長組成をマスク幅により制御で
きることを利用し、部分的に波長組成の異なる導波路を
1回の結晶成長によって一括形成する。この技術につい
ては、本発明者等によって、ELECTRONIC LETTERS誌、VO
L.28,NO.2(1992年1月16日号) 第153 〜154 頁に記述さ
れている。すなわち、図15(a)に示すように、一対
のストライプ状誘電体マスク301に挟まれた幅数μm
の空隙部に、有機金属気相成長法(MOVPE)を用い
てInGaAsP またはInGaAsのコア層303を含むメサ構造
302を選択的に結晶成長すると、成長層の波長組成が
マスク幅により相違される。選択的に結晶成長された層
がInGaAsP バルク層の場合の、マスク幅Wmと成長層の
波長組成λgの関係を図15(b)に示す。SiO2
スクの幅Wmを広くするに従ってInの組成比が増加
し、バルクInGaAsP 層の波長組成は長くなる。
Further, in the manufacturing method of the present invention, by selectively growing crystals in the gaps of a pair of striped dielectric masks, the fact that the wavelength composition of the grown layer can be controlled by the mask width is utilized. Next, waveguides having different wavelength compositions are collectively formed by one crystal growth. Regarding this technology, the present inventors and others have published ELECTRONIC LETTERS magazine, VO
L.28, NO.2 (January 16, 1992), pages 153 to 154. That is, as shown in FIG. 15A, a width of several μm sandwiched between a pair of stripe-shaped dielectric masks 301.
When the mesa structure 302 including the InGaAsP or InGaAs core layer 303 is selectively crystal-grown in the void portion by using metal organic chemical vapor deposition (MOVPE), the wavelength composition of the growth layer differs depending on the mask width. FIG. 15B shows the relationship between the mask width Wm and the wavelength composition λg of the grown layer when the layer selectively grown by crystal is an InGaAsP bulk layer. As the width Wm of the SiO 2 mask increases, the composition ratio of In increases, and the wavelength composition of the bulk InGaAsP layer increases.

【0013】図15(b)より判るように、SiO2
スクの幅Wmを5μmから30μmへと変化させると、
波長組成を1.15μmから1.3 μmへと変化させることが
できる。このことは、同一ウェハ内でもSiO2 マスク
の幅Wmの異なる領域を形成してさへおけば、波長組成
の異なる領域を1回の選択成長で形成できることを意味
している。さらに、コア層を多重量子井戸(MQW)構
造とすると、マスクの幅Wmを広くするに従ってInの
組成比が増加する効果と、マスクの幅Wmを広くするに
従って成長速度が速くなる効果とが相乗的に働き、図1
6に示すように、成長層の波長組成のマスク幅依存性は
更に増大する。MQW構造を用いれば、同一ウェハ内で
その波長組成を1.15μmから1.6 μmに変化させること
も可能である。
As can be seen from FIG. 15B, when the width Wm of the SiO 2 mask is changed from 5 μm to 30 μm,
The wavelength composition can be changed from 1.15 μm to 1.3 μm. This means that even if the regions having different widths Wm of the SiO 2 mask are formed even in the same wafer, the regions having different wavelength compositions can be formed by one selective growth. Further, when the core layer has a multiple quantum well (MQW) structure, the effect of increasing the composition ratio of In as the mask width Wm is increased and the effect of increasing the growth rate as the mask width Wm is increased are synergistic. Works, Figure 1
As shown in FIG. 6, the dependence of the wavelength composition of the growth layer on the mask width further increases. If the MQW structure is used, the wavelength composition can be changed from 1.15 μm to 1.6 μm within the same wafer.

【0014】これにより、本発明の製造方法では、入射
する全ての波長光に対して透明な導波路と、長波長光に
対してのみ透明でかつ十分大きな屈折率を有する導波路
とを1回の結晶成長で一括形成することが可能となり、
エッチングと結晶成長を繰り返す製造方法に比較して工
程数を削減でき、製造の歩留りを向上することが可能と
なる。
Thus, in the manufacturing method of the present invention, a waveguide which is transparent to all incident wavelength light and a waveguide which is transparent only to long wavelength light and has a sufficiently large refractive index are formed once. Can be formed at once by the crystal growth of
Compared to a manufacturing method in which etching and crystal growth are repeated, the number of steps can be reduced, and the manufacturing yield can be improved.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態の
光半導体集積回路の斜視図である。半導体基板1上にY
分岐2、1.3 μm帯送信用LD3、前記1.3 μm帯送信
用LD3のモニター用PD4、および1.3 μm帯受信用
PD5、および第2のPD接続用受動導波路9が集積化
されている。この光半導体集積回路は、1.3 μm帯信号
を受信し、1.3 μm帯信号を送信する双方向通信用光半
導体集積回路として構成されているが、第2のPDを外
部接続することにより1.3 μm帯信号および1.55μm帯
信号による波長多重信号を受信することが可能な構成と
されている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view of an optical semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention. Y on the semiconductor substrate 1
The branch 2, the 1.3 μm band transmission LD3, the monitoring PD4 of the 1.3 μm band transmission LD3, the 1.3 μm band reception PD5, and the second PD connection passive waveguide 9 are integrated. This optical semiconductor integrated circuit is configured as an optical semiconductor integrated circuit for bidirectional communication that receives a 1.3 μm band signal and transmits a 1.3 μm band signal. It is configured to be able to receive a signal and a wavelength multiplexed signal based on a 1.55 μm band signal.

【0016】図2(a),(b),(c),(d)はそ
れぞれ図1のA−A’線、B−B’線、C−C’線、D
−D’線での断面構造を示す図である。これらの図に示
されるように、各素子は、n-InP 基板11上に形成され
た、n-InGaAsP 層12、n-InP スペーサー層13、下部
SCH(separate confinement hetero-structure)層1
4、MQWコア層15、上部SCH層16、InP クラッ
ド層17により構成されており、InP 埋め込み層18に
より埋め込まれている。
2 (a), 2 (b), 2 (c), and 2 (d) show AA 'line, BB' line, CC 'line, D
It is a figure which shows the cross-section at the line -D '. As shown in these figures, each device has an n-InGaAsP layer 12, an n-InP spacer layer 13, and a lower SCH (separate confinement hetero-structure) layer 1 formed on an n-InP substrate 11.
4. It comprises an MQW core layer 15, an upper SCH layer 16, and an InP cladding layer 17, and is buried with an InP burying layer 18.

【0017】次に、図3及び図4を参照して図1,図2
に示された光半導体集積回路の製造方法について説明す
る。まず、図3(a)に示すように、n-InP 基板11上
にSiO2 膜21を1000Å程度の膜厚に熱CVD法によ
り堆積する。n-InP 基板11上には、図2(b)に示し
たように、LD部分にだけ予めグレーティング20が設
けられている。グレーティング20の製作には、通常の
干渉露光法若しくはEB(electron beam)露光法を用い
ればよい。通常のフォトリソグラフィ技術を用いてSi
2 膜21を選択的に除去して、図3(b)に示すよう
な対をなすストライプ形状マスクを選択的結晶成長用マ
スク22として形成する。マスク22の幅Wmは、受動
導波路であるY分岐2および第2のPD接続用受動導波
路9ではWm=6μm、1.3 μm帯送信用LD3ではWm
=13 μm、前記1.3 μm帯送信用LD3モニター用PD
4および1.3 μm帯受信用PD5ではWm=16 μmであ
る。また、マスク空隙Wgは、全ての領域において1.5
μmである。各機能素子の長さは、 1.3μm帯送信用L
D3では300 μm、1.3 μm帯送信用LD3モニター用
PD4および1.3 μm帯送信用PD5では50μmであ
る。
Next, referring to FIGS. 3 and 4, FIGS.
A method of manufacturing the optical semiconductor integrated circuit shown in FIG. First, as shown in FIG. 3A, an SiO 2 film 21 is deposited on an n-InP substrate 11 to a thickness of about 1000 ° by a thermal CVD method. As shown in FIG. 2B, the grating 20 is provided on the n-InP substrate 11 only in the LD portion. The grating 20 may be manufactured using a normal interference exposure method or an EB (electron beam) exposure method. Si using normal photolithography technology
The O 2 film 21 is selectively removed, and a pair of stripe-shaped masks as shown in FIG. 3B is formed as a mask 22 for selective crystal growth. The width Wm of the mask 22 is Wm = 6 μm for the Y branch 2 and the second PD connection passive waveguide 9 which are passive waveguides, and Wm for the 1.3 μm band transmission LD 3.
= 13 μm, PD for LD3 monitor for transmission in 1.3 μm band
Wm = 16 μm in the 4 and 1.3 μm band receiving PDs 5. The mask gap Wg is 1.5 in all regions.
μm. The length of each functional element is 1.3 μm band transmission L
It is 300 μm for D3 and 50 μm for the 1.3 μm band transmission LD3 monitor PD4 and 1.3 μm band transmission PD5.

【0018】この後、図4(a)に示すように、前記マ
スク22を利用して有機金属気相成長(MOVPE)法
によりn-InGaAsP 層12、n-InP スペーサー層13、下
部SCH層14、InGaAsP ウェル層/InGaAsP バリア層
からなるMQWコア層15、上部SCH層16、InP ク
ラッド層17を順次選択的に結晶成長させる。マスク幅
Wmの値がWm=13 μmの領域に選択的に成長される部
分を中心に説明すると、各成長層の波長組成と成長層厚
は、n-InGaAsP 層12は波長組成1.15μm、成長層厚10
00Å程度、n-InP スペーサー層13は成長層厚400 Å程
度、下部SCH層14は波長組成1.15μm、成長層厚10
00Å程度、MQWコア層15は7周期でInGaAsP ウェル
層が波長組成1.4 μm、成長層厚45Å程度、InGaAsP バ
リア層が波長組成1.15μm、成長層厚100 Å程度、上部
SCH層16は波長組成1.15μm、成長層厚1000Å程
度、InP クラッド層17は成長層厚2000Å程度である。
各機能素子のMQWコア層15の波長組成は、Y分岐2
および第2のPD接続用受動導波路9では1.15μm組
成、1.3 μm帯送信用LD3では1.3 μm組成、1.3 μ
m帯送信用LD3モニター用PD4および1.3 μm帯受
信用PD5では1.35μm組成である。
Thereafter, as shown in FIG. 4A, the n-InGaAsP layer 12, the n-InP spacer layer 13, and the lower SCH layer 14 are formed by metal organic chemical vapor deposition (MOVPE) using the mask 22. , An MQW core layer 15 comprising an InGaAsP well layer / InGaAsP barrier layer, an upper SCH layer 16, and an InP cladding layer 17 are sequentially and selectively crystal-grown. Explaining mainly the portion selectively grown in the region where the value of the mask width Wm is Wm = 13 μm, the wavelength composition and the growth layer thickness of each growth layer are such that the n-InGaAsP layer 12 has a wavelength composition of 1.15 μm, Layer thickness 10
The thickness of the n-InP spacer layer 13 is about 400 μm, the thickness of the lower SCH layer 14 is 1.15 μm, and the thickness of the growth layer is 10 μm.
The MQW core layer 15 has seven periods, the InGaAsP well layer has a wavelength composition of 1.4 μm, the grown layer thickness is about 45 °, the InGaAsP barrier layer has a wavelength composition of about 1.15 μm, the grown layer thickness is about 100 mm, and the upper SCH layer 16 has a wavelength composition of 1.15 μm. μm, the thickness of the grown layer is about 1000 mm, and the thickness of the InP clad layer 17 is about 2000 mm.
The wavelength composition of the MQW core layer 15 of each functional element is represented by Y branch 2
The second passive waveguide 9 for PD connection has a composition of 1.15 μm, and the LD 3 for transmission in the 1.3 μm band has a composition of 1.3 μm and 1.3 μm.
The LD4 monitor LD4 for m band transmission and the PD4 for 1.3 μm band reception have a composition of 1.35 μm.

【0019】次に、図4(b)のように、選択的結晶成
長用マスク22をバッファード弗酸で除去し、InP 埋め
込み層18を全面に成長させる。成長層厚は2 μm程度
である。その後、通常の選択拡散工程により、1.3 μm
帯送信用LD3、LD3モニター用PD4、1.3 μm帯
受信用PD5の直上にZnを拡散し、電極用金属を蒸着す
る。次いで、裏面を研磨し電極用金属を蒸着して、デバ
イスの製作を完了する。
Next, as shown in FIG. 4B, the selective crystal growth mask 22 is removed with buffered hydrofluoric acid, and the InP buried layer 18 is grown on the entire surface. The thickness of the grown layer is about 2 μm. After that, 1.3 μm
Zn is diffused just above the band transmission LD3, LD3 monitor PD4, and 1.3 μm band reception PD5, and metal for electrodes is deposited. Next, the back surface is polished and a metal for an electrode is deposited to complete the device fabrication.

【0020】以上が本発明の第1の実施形態の光半導体
集積回路の製造方法であるが、本発明による光半導体集
積回路が小型に実現でき、しかも双方向通信に適し、か
つ信号波長の異なる複数のメディア受信が可能である原
理を以下に説明する。すなわち、本発明では、Y分岐2
と、前記Y分岐2の一方に接続された1.3 μm帯送信用
LD3および1.3 μm帯送信用LD3モニター用PD
4、前記Y分岐2の他方に接続された第2のPD接続用
受動導波路9を集積した構成としている。この実施形態
では、1.3 μm帯信号を送受信する双方向通信用光端末
であるが、第2のPD接続用受動導波路9に第2のP
D、例えば1.55μm帯信号が受信可能なPDを接続する
ことで、波長多重信号、ここでは1.3 μm帯信号および
1.55μm信号の波長多重信号が受信可能となる。このと
き、1.3 μm帯信号および1.55μm帯信号の波長多重信
号はY分岐2を介してまず1.3 μm帯受信用PD5で受
信される。この際、1.55μm帯受信信号は1.3 μm帯受
信用PD5では通過するので、第2のPD接続用受動導
波路9に導波し、第2のPDに導入される。このとき、
1.3 μm帯受信信号は1.3 μm帯受信用PD5で既に吸
収されているため、第2のPDには到達しない。一方、
1.3 μm帯送信用LD3から送信される1.3 μm帯送信
信号はY分岐2を介して入出射ポートに導波する。
The above is the method of manufacturing the optical semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention. The optical semiconductor integrated circuit according to the present invention can be realized in a small size, is suitable for bidirectional communication, and has a different signal wavelength. The principle by which a plurality of media can be received will be described below. That is, in the present invention, the Y branch 2
And a 1.3 μm band transmission LD3 and a 1.3 μm band transmission LD3 monitor PD connected to one of the Y branches 2
4. A second PD connection passive waveguide 9 connected to the other end of the Y branch 2 is integrated. In this embodiment, the optical terminal for bidirectional communication which transmits and receives a 1.3 μm band signal is provided.
D, for example, by connecting a PD capable of receiving a 1.55 μm band signal, a wavelength multiplexed signal, here, a 1.3 μm band signal and
A wavelength multiplexed signal of 1.55 μm signal can be received. At this time, the wavelength multiplexed signal of the 1.3 μm band signal and the 1.55 μm band signal is first received by the 1.3 μm band receiving PD 5 via the Y branch 2. At this time, since the 1.55 μm band reception signal passes through the 1.3 μm band reception PD 5, it is guided to the second PD connection passive waveguide 9 and introduced into the second PD. At this time,
Since the 1.3 μm band reception signal has already been absorbed by the 1.3 μm band reception PD 5, it does not reach the second PD. on the other hand,
The 1.3 μm band transmission signal transmitted from the 1.3 μm band transmission LD 3 is guided to the input / output port via the Y branch 2.

【0021】以上のように、この光半導体集積回路は、
波長弁別素子を集積しなくても異なる複数の波長帯信号
光が受信可能な構成で、かつ送信信号を送信できる構成
となっている。波長弁別素子が不要であるため光半導体
集積回路が小型に実現でき、しかも双方向通信に適し、
かつ信号波長帯の異なる複数のメディア受信が可能とな
る。
As described above, this optical semiconductor integrated circuit has:
It is configured to be able to receive a plurality of different wavelength band signal lights without integrating a wavelength discriminating element and to transmit a transmission signal. Since a wavelength discriminating element is not required, an optical semiconductor integrated circuit can be realized in a small size, and is suitable for two-way communication.
In addition, it is possible to receive a plurality of media having different signal wavelength bands.

【0022】また、この実施形態では、部分的に波長組
成の異なる領域を簡易に実現する製造方法を用いてい
る。具体的には、一対のストライプ状誘電体マスクの空
隙部に選択的に結晶成長を行うと、成長層の波長組成を
マスク幅により制御できることを利用して、部分的に波
長組成の異なる導波路構造を1回の結晶成長で一括形成
する。すなわち、同一ウェハ内でもSiO2 マスクの幅
Wmの異なる領域を作ることにより、波長組成の異なる
領域を一回の選択成長で一括形成できる。コア層を多量
子井戸(MQW)構造とすると、マスクの幅Wmを広く
するに従ってInの組成比が増加する効果と、マスクの
幅Wmを広くするに従って成長速度が速くなる効果とが
相乗的に働き、図16に示すように、その波長組成を1.
15μmから1.6 μmまで変化させることができる。本発
明の製造方法による波長組成変化は固相中のIn組成比
を変化させることを原理としているため、あまり大きな
波長組成変化を必要とする場合は、大きな歪みが結晶中
に導入されることになる。この実施形態においては、1.
55μm帯受光素子は第2のPDとして外部接続するた
め、コア層成長組成としては1.15μmから1.35μm組成
までの比較的狭い波長組成範囲を集積すればよい。した
がって、集積された全波長組成については、その結晶歪
みは殆ど問題にならない。
In this embodiment, a manufacturing method for easily realizing regions having partially different wavelength compositions is used. Specifically, by selectively growing crystals in the gaps of a pair of stripe-shaped dielectric masks, it is possible to control the wavelength composition of the grown layer by the mask width. The structure is formed collectively by one crystal growth. That is, even in the same wafer, regions having different wavelength compositions can be collectively formed by one selective growth by forming regions having different widths Wm of the SiO 2 mask. When the core layer has a multiple quantum well (MQW) structure, the effect of increasing the composition ratio of In as the mask width Wm is increased and the effect of increasing the growth rate as the mask width Wm is increased are synergistic. As shown in FIG. 16, the wavelength composition is 1.
It can be changed from 15 μm to 1.6 μm. Since the change in the wavelength composition according to the manufacturing method of the present invention is based on the principle of changing the In composition ratio in the solid phase, if a very large change in the wavelength composition is required, a large strain is introduced into the crystal. Become. In this embodiment, 1.
Since the light receiving element in the 55 μm band is externally connected as the second PD, a relatively narrow wavelength composition range from 1.15 μm to 1.35 μm may be integrated as the core layer growth composition. Therefore, for the integrated full-wavelength composition, the crystal distortion hardly matters.

【0023】以上のように、本実施形態においては、集
積する全ての素子のコア層を1回の結晶成長で一括形成
できるため、エッチングと結晶成長を繰り返す製造方法
に比較して工程数が少なく、簡便に製造できかつ製造歩
留りが改善される。また、この製造方法では、コア層が
連続であるため、波長組成の異なる導波路間の光結合効
率もほぼ100%とできるので、素子全体の損失が少な
く、また波長組成の異なる導波路間で発生する反射戻り
光が素子特性に与える影響も小さくできる。
As described above, in the present embodiment, since the core layers of all the integrated elements can be formed collectively by one crystal growth, the number of steps is smaller than that in the manufacturing method in which etching and crystal growth are repeated. It can be manufactured easily and the manufacturing yield is improved. Further, in this manufacturing method, since the core layer is continuous, the optical coupling efficiency between waveguides having different wavelength compositions can be almost 100%. Therefore, the loss of the entire device is small, and the waveguide between waveguides having different wavelength compositions is different. The influence of the generated reflected return light on the element characteristics can be reduced.

【0024】なお、本実施形態では、Y分岐2の波長組
成を1.15μmとしているが、1.3 μm帯信号光に対して
透明でかつ1.55μm帯信号光に対して十分な光の閉じ込
め強さがあれば、これに限られるものではなく、例えば
1.2 μm組成であっても本発明を適用することができ
る。1.3 μm帯受信用PD5および1.3 μm帯送信用L
D3モニター用PD4の波長組成を1.35μmとしたがこ
れに限られるものではなく、1.3 μm帯信号光が十分吸
収できる波長組成であればよい。
In the present embodiment, the wavelength composition of the Y branch 2 is 1.15 μm, but the light confinement strength that is transparent to the 1.3 μm band signal light and sufficient for the 1.55 μm band signal light is sufficient. If there is, it is not limited to this, for example
The present invention can be applied even with a 1.2 μm composition. 1.3 μm band receiving PD5 and 1.3 μm band transmitting L
The wavelength composition of the D3 monitor PD 4 is 1.35 μm, but is not limited to this, and may be any wavelength composition that can sufficiently absorb 1.3 μm band signal light.

【0025】また、本実施形態では、選択的結晶成長用
のマスク材料としてSiO2 を用いたがこれに限られる
ことはなく、例えばSiNであってもよいし、また、堆
積方法としても熱CVD法に限られることはなく、プラ
ズマCVD法であっても良い。さらに、本実施形態では
InGaAsP 層をウェル層およびバリア層としていたが、こ
れに代え、InGaAs、InGaAsAsまたはInGaAsAsP をウェル
層またはバリア層として用いることが出来る。その際
に、ウェル層とバリア層とは必ずしも同一の元素を含む
材料である必要はない。また、本実施例では、選択的拡
散工程を用いてp型化を行ったが、本発明はこれに限る
必要はなく、例えば、結晶成長工程中にドーパントであ
るDMZn(ジメチルジンク)を用いてドーピングを行うこ
ともできる。また、本発明においては埋め込み成長工程
時にSiO2 マスクを全て除去し、全面成長を行って埋
め込み層18を形成しているが、もちろんこの方法によ
る埋め込み成長工程に限るわけではなく、埋め込み成長
工程前に、元々形成してあった選択成長用マスク22の
空隙部Wgをあらかじめ拡げておいてから、選択的に埋
め込み成長工程を行って埋め込み層18を形成する方法
でも本発明は適用可能である。
In this embodiment, SiO 2 is used as a mask material for selective crystal growth. However, the present invention is not limited to this. For example, SiN may be used, and thermal CVD may be used as a deposition method. The present invention is not limited to the method, and may be a plasma CVD method. Furthermore, in this embodiment,
Although the InGaAsP layer is used as the well layer and the barrier layer, InGaAs, InGaAsAs, or InGaAsAsP can be used as the well layer or the barrier layer instead. At this time, the well layer and the barrier layer do not necessarily need to be made of a material containing the same element. In this embodiment, the p-type is formed by using the selective diffusion step. However, the present invention is not limited to this. For example, DMZn (dimethyl zinc) as a dopant is used during the crystal growth step. Doping can also be performed. In the present invention, the SiO 2 mask is entirely removed during the burying growth step, and the entire surface is grown to form the buried layer 18. However, the present invention is not limited to the burying growth step by this method. The present invention is also applicable to a method in which the gap Wg of the originally formed selective growth mask 22 is expanded in advance, and then the embedded layer 18 is formed by selectively performing the embedded growth step.

【0026】(第2の実施形態)図5は、本発明の第2
の実施形態の光半導体集積回路の斜視図である。半導体
基板1上にY分岐2、1.3 μm帯送信用LD3、前記1.
3 μm帯送信用LD3のモニター用PD4、1.3 μm帯
受信用PD5、および1.55μm帯受信用PD6が集積化
されている。本実施形態による光半導体集積回路は、1.
3 μm帯信号および1.55μm帯信号による波長多重信号
を受信し、1.3 μm帯信号を送信する双方向通信用光半
導体集積回路として構成されている。
(Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
It is a perspective view of an optical semiconductor integrated circuit of an embodiment. On the semiconductor substrate 1, a Y-branch 2, a 1.3 μm band transmission LD3, as described in 1.
The PD 3 for monitoring the LD 3 for transmitting 3 μm band, the PD 5 for receiving 1.3 μm band, and the PD 6 for receiving 1.55 μm band are integrated. The optical semiconductor integrated circuit according to the present embodiment has 1.
It is configured as an optical semiconductor integrated circuit for bidirectional communication that receives a wavelength multiplexed signal based on a 3 μm band signal and a 1.55 μm band signal and transmits a 1.3 μm band signal.

【0027】図6(a),(b),(c),(d),
(e)はそれぞれ図5のA−A’線、B−B7線、C−
C7線、D−D’線、E−E’線断面での断面構造を示
す図である。図6に示されるように、各素子は、n-InP
基板11上に形成された、n-InGaAsP 層12、n-InP ス
ペーサー層13、下部SCH層14、MQWコア層1
5、上部SCH層16、InP クラッド層17により構成
されており、InP 埋め込み層18により埋め込まれてい
る。
FIGS. 6 (a), (b), (c), (d),
(E) is an AA 'line, a BB7 line, and a C- line of FIG.
It is a figure which shows the cross-sectional structure in C7 line, DD 'line, and EE' line cross section. As shown in FIG. 6, each element is n-InP
N-InGaAsP layer 12, n-InP spacer layer 13, lower SCH layer 14, MQW core layer 1 formed on substrate 11
5, an upper SCH layer 16 and an InP cladding layer 17 buried with an InP burying layer 18.

【0028】次に、図7を参照して図5,図6に示され
た光半導体集積回路の製造方法について説明する。ま
ず、図7(a)に示すように、n-InP 基板11上にSi
2 膜21を1000Å程度の膜厚に熱CVD法により堆積
する。n-InP 基板11上には、図6(b)に示したよう
に、LD部分にだけ予めグレーティング20が設けられ
ている。グレーティング20の製作には、通常の干渉露
光法若しくはEB露光法を用いればよい。通常のフォト
リソグラフィ技術を用いてSiO2 膜21を選択的に除
去して、図7(b)に示すような対をなすストライプ形
状マスクを選択的結晶成長用マスク22として形成す
る。マスク22の幅Wmは、受動導波路であるY分岐2
ではWm=6μm、1.3 μm帯送信用LD3ではWm=13
μm、前記1.3 μm帯送信用LD3モニター用PD4お
よび1.3 μm帯受信用PD5ではWm=16 μm、1.55μ
m帯受信用PD6ではWm=30 μmである。また、マス
ク空隙Wgは、全ての領域において1.5 μmである。各
機能素子の長さは1.3 μm帯送信用LD3が300 μm、
モニター用PD4、1.3 μm帯受信用PD5および1.55
μm帯受信用PD6は50μmである。
Next, a method of manufacturing the optical semiconductor integrated circuit shown in FIGS. 5 and 6 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG.
An O 2 film 21 is deposited to a thickness of about 1000 ° by a thermal CVD method. As shown in FIG. 6B, the grating 20 is provided on the n-InP substrate 11 only in the LD portion in advance. The grating 20 may be manufactured using a normal interference exposure method or EB exposure method. The SiO 2 film 21 is selectively removed using a normal photolithography technique, and a pair of stripe-shaped masks as shown in FIG. The width Wm of the mask 22 is equal to the width of the Y-branch 2 which is a passive waveguide.
Wm = 6 μm, and Wm = 13 in the 1.3 μm band transmission LD3.
Wm = 16 μm, 1.55 μm for the PD3 for monitoring the LD3 for transmission in the 1.3 μm band and the PD5 for receiving in the 1.3 μm band.
In the m-band receiving PD 6, Wm = 30 μm. The mask gap Wg is 1.5 μm in all the regions. The length of each functional element is 300 μm for 1.3 μm band transmission LD3,
PD4 for monitoring, PD5 and 1.55 for 1.3 μm band reception
The μm band receiving PD 6 is 50 μm.

【0029】この後、第1の実施形態の図4(a)に示
したように、MOVPE法によりn-InGaAsP 層12、n-
InP スペーサー層13、下部SCH層14、InGaAsP ウ
ェル層/InGaAsP バリア層からなるMQWコア層15、
上部SCH層16、InP クラッド層17を順次選択的に
結晶成長させる。マスク幅Wmの値がWm=12 μmの領
域に選択的に成長される部分を中心に説明すると、各成
長層の波長組成と成長層厚は、n-InGaAsP 層12は波長
組成1.15μm、成長層厚1000Å程度、n-InP スペーサー
層13は成長層厚400 Å程度、下部SCH層14は波長
組成1.15μm、成長層厚1000Å程度、MQWコア層15
は7周期でInGaAsP ウェル層が波長組成1.4 μm、成長
層厚45Å程度、InGaAsP バリア層が波長組成1.15μm、
成長層厚100 Å程度、上部SCH層16は波長組成1.15
μm、成長層厚1000Å程度、InPクラッド層17は成長
層厚2000Å程度である。各機能素子のMQWコア層15
の波長組成は、Y分岐2では1.15μm組成、1.3 μm帯
送信用LD3では1.3 μm組成、1.3 μm帯送信用LD
3モニター用PD4および1.3 μm帯受信用PD5では
1.35μm組成、1.55μm帯受信用PD6では1.6 μm組
成である。
Thereafter, as shown in FIG. 4A of the first embodiment, the n-InGaAsP layer 12 and the n-
InP spacer layer 13, lower SCH layer 14, MQW core layer 15 composed of InGaAsP well layer / InGaAsP barrier layer,
The upper SCH layer 16 and the InP cladding layer 17 are sequentially and selectively crystal-grown. Explaining mainly the portion selectively grown in the region where the value of the mask width Wm is Wm = 12 μm, the wavelength composition and the growth layer thickness of each growth layer are as follows: the n-InGaAsP layer 12 has a wavelength composition of 1.15 μm; The n-InP spacer layer 13 has a growth layer thickness of about 400 mm, the lower SCH layer 14 has a wavelength composition of 1.15 μm, the growth layer thickness is about 1000 mm, and the MQW core layer 15 has a thickness of about 1000 mm.
In 7 cycles, the InGaAsP well layer has a wavelength composition of 1.4 μm, the growth layer thickness is about 45 °, the InGaAsP barrier layer has a wavelength composition of 1.15 μm,
The growth layer thickness is about 100 mm, and the upper SCH layer 16 has a wavelength composition of 1.15.
μm, the growth layer thickness is about 1000 mm, and the growth layer thickness of the InP cladding layer 17 is about 2000 mm. MQW core layer 15 of each functional element
The wavelength composition of the Y branch 2 is 1.15 μm composition, the 1.3 μm transmission LD 3 is 1.3 μm composition, and the 1.3 μm transmission LD
In PD4 for 3 monitors and PD5 for 1.3 μm band reception
The composition is 1.35 μm and 1.6 μm in the 1.55 μm band receiving PD6.

【0030】次に、図4(b)のように、選択的結晶成
長用マスク22をバッファード弗酸で除去し、InP 埋め
込み層18を全面に成長させる。成長層厚は2 μm程度
である。その後、通常の選択拡散工程により、1.3 μm
帯送信用LD3、LD3モニター用PD4、1.3 μm帯
受信用PD5、1.55μm帯受信用PD6の直上にZnを拡
散し、電極用金属を蒸着する。次いで、裏面を研磨し電
極用金属を蒸着して、デバイスの製作を完了する。
Next, as shown in FIG. 4B, the selective crystal growth mask 22 is removed with buffered hydrofluoric acid, and the InP buried layer 18 is grown on the entire surface. The thickness of the grown layer is about 2 μm. After that, 1.3 μm
Zn is diffused immediately above the band transmission LD3, LD3 monitor PD4, 1.3 μm band reception PD5, and 1.55 μm band reception PD6 to deposit metal for electrodes. Next, the back surface is polished and a metal for an electrode is deposited to complete the device fabrication.

【0031】以上が本発明の第2の実施形態による光半
導体集積回路の製造方法であるが、本発明による光半導
体集積回路が小型に実現でき、しかも双方向通信に適
し、かつ信号波長帯の異なる複数のメディア受信が可能
である原理を以下に説明する。すなわち、本発明では、
Y分岐2と、このY分岐2の一方に接続された1.3 μm
帯送信用LD3及び前記1.3 μm帯送信用LD3モニタ
ー用PD4、前記Y分岐2の他方に接続された1.3 μm
帯受信用PD5、および1.3 μm帯受信用PD5に接続
された1.55μm帯受信用PD6を集積した構成としてい
る。この実施形態では、1.3 μm帯信号および1.55μm
帯信号の波長多重信号はY分岐2を介してまず1.3 μm
帯受信用PD5で受信される。この際、1.55μm帯受信
信号は1.3μm帯受信用PD5では通過するので、1.55
μm帯受信用PD6にて受信される。このとき、1.3 μ
m帯受信信号は1.3 μm帯受信用PD5で既に吸収され
ているため、1.55μm帯受信用PD6には到達しない。
一方、1.3 μm帯送信用LD3から送信される1.3 μm
帯送信信号はY分岐2を介して入出射ポートに導波す
る。
The above is the manufacturing method of the optical semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention. The optical semiconductor integrated circuit according to the present invention can be realized in a small size, is suitable for bidirectional communication, and has a signal wavelength band. The principle by which a plurality of different media can be received will be described below. That is, in the present invention,
Y branch 2 and 1.3 μm connected to one of the Y branches 2
LD3 for band transmission and the PD4 for monitoring the LD3 for 1.3 μm band transmission, 1.3 μm connected to the other end of the Y branch 2
The band receiving PD5 and the 1.55 μm band receiving PD6 connected to the 1.3 μm band receiving PD5 are integrated. In this embodiment, the 1.3 μm band signal and the 1.55 μm
First, the wavelength multiplexed signal of the band signal is 1.3 μm
It is received by the band receiving PD5. At this time, the 1.55 μm band reception signal passes through the 1.3 μm band reception PD5,
The signal is received by the μm band receiving PD 6. At this time, 1.3 μ
Since the m-band reception signal has already been absorbed by the 1.3 μm band reception PD 5, it does not reach the 1.55 μm band reception PD 6.
On the other hand, the 1.3 μm band transmitted from the LD for transmission 1.3 μm
The band transmission signal is guided to the input / output port via the Y branch 2.

【0032】以上のように、この実施形態の光半導体集
積回路においても、波長弁別素子を集積しなくても異な
る複数の波長帯信号光が受信可能な構成で、かつ送信信
号を送信できる構成となっている。波長弁別素子が不要
であるため光半導体集積回路が小型に実現でき、しかも
双方向通信に適し、かつ信号波長帯の異なる複数のメデ
ィア受信が可能となる。
As described above, the optical semiconductor integrated circuit of this embodiment also has a configuration capable of receiving a plurality of different wavelength band signal lights without integrating a wavelength discriminating element and a configuration capable of transmitting a transmission signal. Has become. Since no wavelength discriminating element is required, the optical semiconductor integrated circuit can be miniaturized, and is suitable for two-way communication and can receive a plurality of media having different signal wavelength bands.

【0033】なお、本実施形態においても、第1の実施
形態と同様に、部分的に波長組成の異なる領域を簡易に
実現する製造方法を用いている。具体的には、一対のス
トライプ状誘電体マスクの空隙部に選択的に結晶成長を
行うと、成長層の波長組成をマスク幅により制御できる
ことを利用して、部分的に波長組成の異なる導波路構造
を1回の結晶成長で一括形成する。図16に示すよう
に、マスク幅を変えることにより、MQWの波長組成を
1.15μmから1.6 μmまで変化させることができるた
め、1.3 μm帯信号光および1.55μm帯信号光に対して
透明である受動導波路から、1.55μm帯信号光に対して
十分に受光する受光素子のコア層を1回の結晶成長で一
括形成できる。したがって、エッチングと結晶成長を繰
り返す製造方法に比べて工程数が少なく、簡便で製造歩
留りが良い製造方法が得られる。また、この製造方法を
用いれば、コア層が連続であるため、波長組成の異なる
導波路間の光結合効率もほぼ100%とできるので、素
子全体の損失が少なく、また波長組成の異なる導波路間
で発生する反射戻り光が素子特性に与える影響も小さく
できる。
In the present embodiment, as in the first embodiment, a manufacturing method for easily realizing regions having partially different wavelength compositions is used. Specifically, by selectively growing crystals in the gaps of a pair of stripe-shaped dielectric masks, it is possible to control the wavelength composition of the grown layer by the mask width. The structure is formed collectively by one crystal growth. As shown in FIG. 16, the wavelength composition of the MQW is changed by changing the mask width.
Since it can be changed from 1.15 μm to 1.6 μm, a light receiving element that fully receives 1.55 μm band signal light from a passive waveguide that is transparent to 1.3 μm band signal light and 1.55 μm band signal light The core layer can be formed collectively by one crystal growth. Therefore, compared to a manufacturing method in which etching and crystal growth are repeated, the number of steps is small, and a simple and good manufacturing yield can be obtained. Further, according to this manufacturing method, since the core layer is continuous, the optical coupling efficiency between the waveguides having different wavelength compositions can be almost 100%, so that the loss of the whole device is small and the waveguides having different wavelength compositions are different. The influence of the reflected return light generated between them on the element characteristics can be reduced.

【0034】なお、本実施形態では、1.55μm帯受信用
PD6の波長組成を1.6 μmとしているが、1.55μm帯
信号光に対して十分吸収する波長組成であれば、これに
限られることはない。また、本実施形態においても、第
1と同様の変更例をつけ加えることができる。
In this embodiment, the wavelength composition of the 1.55 μm band receiving PD 6 is 1.6 μm. However, the wavelength composition is not limited to this as long as the wavelength composition can sufficiently absorb the 1.55 μm band signal light. . Also, in the present embodiment, the same modifications as in the first embodiment can be added.

【0035】(第3の実施形態)図8は、本発明の第3
の実施形態の光半導体集積回路の斜視図である。半導体
基板1上にY分岐2、1.3 μm帯送信用LD3、前記1.
3 μm帯送信用LD3のモニター用PD4、1.55μm帯
送信用LD7、および1.55μm帯送信用LD7モニター
用PD8、1.3 μm帯受信用PD5および1.55μm帯受
信用PD6が集積されている。本実施形態による光半導
体集積回路は、1.3 μm帯信号と1.55μm帯信号による
波長多重信号を受信し、1.3 μm帯信号および1.55帯信
号による波長多重信号を送信する双方向通信用光半導体
集積回路として構成されている。
(Third Embodiment) FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention.
It is a perspective view of an optical semiconductor integrated circuit of an embodiment. On the semiconductor substrate 1, a Y-branch 2, a 1.3 μm band transmission LD3, as described in 1.
A PD 4 for monitoring the LD 3 for transmitting 3 μm band, an LD 7 for transmitting 1.55 μm band, a PD 8 for monitoring LD 7 for transmitting 1.55 μm band, a PD 5 for receiving 1.3 μm band, and a PD 6 for receiving 1.55 μm band are integrated. The optical semiconductor integrated circuit according to the present embodiment is an optical semiconductor integrated circuit for bidirectional communication that receives a wavelength multiplexed signal based on a 1.3 μm band signal and a 1.55 μm band signal and transmits a wavelength multiplexed signal based on a 1.3 μm band signal and a 1.55 band signal. Is configured as

【0036】図9(a),(b),(c),(d),
(e),(f),(g)はそれぞれ図8のA−A’線、
B−B’線、C−C’線、D−D’線、E−E’線、F
−F’線、G−G’線断面での断面構造を示す図であ
る。図9に示されるように、各素子は、n-InP 基板11
上に形成された、n-InGaAsP 層12、n-InP スペーサー
層13、下部SCH層14、MQWコア層15、上部S
CH層16、InP クラッド層17により構成されてお
り、InP 埋め込み層18により埋め込まれている。
FIGS. 9 (a), 9 (b), 9 (c), 9 (d),
(E), (f), and (g) are respectively AA 'lines in FIG.
BB 'line, CC' line, DD 'line, EE' line, F
It is a figure which shows the cross-sectional structure in the -F 'line and the GG' line cross section. As shown in FIG. 9, each element is an n-InP substrate 11.
The n-InGaAsP layer 12, the n-InP spacer layer 13, the lower SCH layer 14, the MQW core layer 15, and the upper S
It is composed of a CH layer 16 and an InP cladding layer 17 and is buried by an InP burying layer 18.

【0037】次に、図10を参照して図8,図9に示さ
れた光半導体集積回路の製造方法について説明する。ま
ず、図10(a)に示すように、n-InP 基板11上にS
iO2 膜21を1000Å程度の膜厚に熱CVD法により堆
積する。n-InP 基板11上には、図9(b),(d)に
示したように、LD部分にだけ予めグレーティング20
が設けられている。グレーティング20の製作には、通
常の干渉露光法若しくはEB露光法を用いればよい。通
常のフォトリソグラフィ技術を用いてSiO2膜21を
選択的に除去して、図10(b)に示すような対をなす
ストライプ形状マスクを選択的結晶成長用マスク22と
して形成する。マスク22の幅Wmは、受動導波路であ
るY分岐2ではWm=6μm、1.3 μm帯送信用LD3で
はWm=13 μm、前記1.3 μm帯送信用LD3モニター
用PD4および1.3 μm帯受信用PD5ではWm=16 μ
m、1.55μm帯送信用LD7ではWm=27 μm、LD7
のモニター用PD8および1.55μm帯受信用PD6では
Wm=30 μmである。また、マスク空隙Wgは、全ての
領域において1.5 μmである。各機能素子の長さは1.3
μm帯送信用LD3および1.55μm帯送信用LD7は30
0 μm、モニター用PD4、1.3 μm帯受信用PD5、
LD7モニター用PD8および1.55μm帯受信用PD6
は50μmである。
Next, a method of manufacturing the optical semiconductor integrated circuit shown in FIGS. 8 and 9 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG.
An iO 2 film 21 is deposited to a thickness of about 1000 ° by a thermal CVD method. On the n-InP substrate 11, as shown in FIGS.
Is provided. The grating 20 may be manufactured using a normal interference exposure method or EB exposure method. The SiO 2 film 21 is selectively removed using a normal photolithography technique, and a pair of stripe-shaped masks as shown in FIG. The width Wm of the mask 22 is Wm = 6 μm in the Y branch 2 which is a passive waveguide, Wm = 13 μm in the 1.3 μm band transmission LD 3, and 1.3 μm band transmission LD 3 monitor PD 4 and 1.3 μm band reception PD 5 in the 1.3 μm band transmission LD 3. Wm = 16 μ
m, Wm = 27 μm for LD5 for 1.55 μm band transmission, LD7
Wm = 30 μm for the monitoring PD8 and the 1.55 μm band receiving PD6. The mask gap Wg is 1.5 μm in all the regions. The length of each functional element is 1.3
LD3 for μm band transmission and LD7 for 1.55 μm band transmission are 30
0 μm, PD4 for monitoring, PD5 for receiving 1.3 μm band,
PD8 for LD7 monitor and PD6 for 1.55μm band reception
Is 50 μm.

【0038】この後、第1の実施形態の図4(a)に示
したように、MOVPE法によりn-InGaAsP 層12、n-
InP スペーサー層13、下部SCH層14、InGaAsP ウ
ェル層/InGaAsP バリア層からなるMQWコア層15、
上部SCH層16、InP クラッド層17を順次選択的に
結晶成長させる。マスク幅Wmの値がWm=13 μmの領
域に選択的に成長される部分を中心に説明すると、各成
長層の波長組成と成長層厚は、n-InGaAsP 層12は波長
組成は1.15μm、成長層厚1000Å程度、n-InPスペーサ
ー層13は成長層厚400 Å程度、下部SCH層14は波
長組成1.15μm、成長層厚1000Å程度、MQWコア層1
5は7周期でInGaAsP ウェル層が波長組成1.4 μm、成
長層厚45Å程度、InGaAsP バリア層が波長組成1.15μ
m、成長層厚100 Å程度、上部SCH層16は波長組成
1.15μm、成長層厚1000Å程度、InP クラッド層17は
成長層厚2000Å程度である。各機能素子のMQWコア層
15の波長組成は、Y分岐2および第2のPD接続用受
動導波路9ではは1.15μm組成、1.3 μm帯送信用LD
3では1.3 μm組成、1.3 μm帯送信用LD3モニター
用PD4および1.3 μm帯受信用PD5では1.35μm組
成、1.55μm帯送信用LD7では1.55μm組成、1.55μ
m帯送信用LD7モニター用PD8および1.55μm帯受
信用PD6では1.6 μm組成である。
Thereafter, as shown in FIG. 4A of the first embodiment, the n-InGaAsP layer 12 and the n-
InP spacer layer 13, lower SCH layer 14, MQW core layer 15 composed of InGaAsP well layer / InGaAsP barrier layer,
The upper SCH layer 16 and the InP cladding layer 17 are sequentially and selectively crystal-grown. Explaining mainly the portions selectively grown in the region where the value of the mask width Wm is Wm = 13 μm, the wavelength composition and the growth layer thickness of each growth layer are as follows: the n-InGaAsP layer 12 has a wavelength composition of 1.15 μm; The growth layer thickness is about 1000 mm, the n-InP spacer layer 13 has a growth layer thickness of about 400 mm, the lower SCH layer 14 has a wavelength composition of 1.15 μm, the growth layer thickness is about 1000 mm, and the MQW core layer 1
5 is 7 periods, the wavelength composition of the InGaAsP well layer is 1.4 μm, the thickness of the grown layer is about 45 °, and the wavelength composition of the InGaAsP barrier layer is 1.15 μm.
m, growth layer thickness about 100 mm, upper SCH layer 16 has wavelength composition
The InP cladding layer 17 has a growth layer thickness of about 2000 mm. The wavelength composition of the MQW core layer 15 of each functional element is 1.15 μm composition in the Y branch 2 and the second PD connecting passive waveguide 9, and the 1.3 μm band transmission LD.
3, a 1.3 μm composition, a 1.3 μm transmission LD3 monitor PD4 and a 1.3 μm reception PD5, a 1.35 μm composition, and a 1.55 μm transmission LD7, a 1.55 μm composition, 1.55 μm.
The LD8 monitor LD8 for m band transmission and the PD8 for 1.55 μm band reception have a composition of 1.6 μm.

【0039】次に、図4(b)のように、選択的結晶成
長用マスク22をバッファード弗酸で除去し、InP 埋め
込み層18を全面に成長させる。成長層厚は2 μm程度
である。その後、通常の選択拡散工程により、1.3 μm
帯送信用LD3、LD3モニター用PD4、1.55μm帯
送信用LD7、LD7モニター用PD8、1.3 μm帯受
信用PD5、1.55μm帯受信用PD6の直上にZnを拡散
し、電極用金属を蒸着する。次いで、裏面を研磨し電極
用金属を蒸着して、デバイスの製作を完了する。
Next, as shown in FIG. 4B, the selective crystal growth mask 22 is removed with buffered hydrofluoric acid, and the InP buried layer 18 is grown on the entire surface. The thickness of the grown layer is about 2 μm. After that, 1.3 μm
Zn is diffused immediately above the band transmission LD3, LD3 monitor PD4, 1.55 μm band transmission LD7, LD7 monitor PD8, 1.3 μm band reception PD5, and 1.55 μm band reception PD6, and metal for electrodes is deposited. Next, the back surface is polished and a metal for an electrode is deposited to complete the device fabrication.

【0040】以上が本発明の第3の実施形態による光半
導体集積回路の製造方法であるが、本発明による光半導
体集積回路が小型に実現でき、しかも双方向通信に適
し、かつ信号波長帯の異なる複数のメディア受信が可能
である原理を以下に説明する。すなわち、本発明では、
Y分岐2と、このY分岐2の一方に接続された1.3 μm
帯送信用LD3、1.3 μm帯送信用LD3モニター用P
D4、1.55μm帯送信用LD7およびLD7モニター用
PD8と、前記Y分岐2の他方に接続された1.3μm帯
受信用PD5、および1.3 μm帯受信用PD5に接続さ
れた1.55μm帯受信用PD6を集積した構成としてい
る。この実施形態では、1.3 μm帯信号および1.55μm
帯信号の波長多重信号はY分岐2を介してまず1.3 μm
帯受信用PD5で受信される。この際、1.55μm帯受信
信号は1.3 μm帯受信用PD5では通過するので、1.55
μm帯受信用PD6にて受信される。このとき、1.3 μ
m帯受信信号は1.3 μm帯受信用PD5で既に吸収され
ているため、1.55μm帯受信用PD6には到達しない。
一方、1.3 μm帯送信用LD3から送信される1.3 μm
帯送信信号はY分岐2を介して入出射ポートに導波す
る。
The above is the method of manufacturing the optical semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention. The optical semiconductor integrated circuit according to the present invention can be realized in a small size, is suitable for bidirectional communication, and has a signal wavelength band. The principle by which a plurality of different media can be received will be described below. That is, in the present invention,
Y branch 2 and 1.3 μm connected to one of the Y branches 2
LD3 for band transmission, LD3 monitor for 1.3 μm band transmission P
D4, a 1.55 μm band transmission LD 7 and an LD 7 monitoring PD 8, a 1.3 μm band reception PD 5 connected to the other end of the Y branch 2, and a 1.55 μm band reception PD 6 connected to the 1.3 μm band reception PD 5. It has an integrated configuration. In this embodiment, the 1.3 μm band signal and the 1.55 μm
First, the wavelength multiplexed signal of the band signal is 1.3 μm
It is received by the band receiving PD5. At this time, since the 1.55 μm band reception signal passes through the 1.3 μm band reception PD 5,
The signal is received by the μm band receiving PD 6. At this time, 1.3 μ
Since the m-band reception signal has already been absorbed by the 1.3 μm band reception PD 5, it does not reach the 1.55 μm band reception PD 6.
On the other hand, the 1.3 μm band transmitted from the LD for transmission 1.3 μm
The band transmission signal is guided to the input / output port via the Y branch 2.

【0041】このとき、1.3 μm帯送信信号はY分岐2
側へは出射する一方、後段の1.3 μm帯送信用LD3モ
ニター用PD4において1.3 μm帯送信信号が吸収され
てしまうため、1.55μm帯送信用LD7側へは1.3 μm
帯送信信号は混入しない。したがって、1.55μm帯送信
用LDは1.3 μm帯信号光の影響が避けられる。なお、
1.55μm帯送信信号は1.3 μm帯送信用LD3および1.
3 μm帯送信用LD3モニター用PD4を透過するの
で、そのままY分岐2を介して入出射ポートに導波す
る。
At this time, the transmission signal in the 1.3 μm band is Y-branch 2
The 1.3 μm band transmission signal is absorbed by the 1.3 μm band transmission LD 7 monitor PD 4 at the subsequent stage while the 1.3 μm band transmission signal is absorbed by the 1.3 μm band transmission LD 7.
No band transmission signal is mixed. Therefore, the 1.55 μm band transmission LD can avoid the influence of the 1.3 μm band signal light. In addition,
The 1.55 μm band transmission signal is transmitted to the 1.3 μm band transmission LD3 and 1.
Since the light passes through the 3 μm band transmission LD 3 and the monitoring PD 4, it is guided to the input / output port via the Y branch 2 as it is.

【0042】以上のように、本実施形態においても波長
弁別素子を集積しなくても異なる複数の波長帯信号光が
受信可能な構成で、かつ送信信号を送信できる構成とな
っている。波長弁別素子が不要であるため光半導体集積
回路が小型に実現でき、しかも双方向通信に適し、かつ
信号波長帯の異なる複数のメディア受信が可能となる。
As described above, also in the present embodiment, the configuration is such that a plurality of different wavelength band signal lights can be received without transmitting a wavelength discriminating element, and a transmission signal can be transmitted. Since no wavelength discriminating element is required, the optical semiconductor integrated circuit can be miniaturized, and is suitable for two-way communication and can receive a plurality of media having different signal wavelength bands.

【0043】なお、本実施形態においても、第1の実施
形態と同様に、部分的に波長組成の異なる領域を簡易に
実現する製造方法を用いている。具体的には、一対のス
トライプ状誘電体マスクの空隙部に選択的に結晶成長を
行うと、成長層の波長組成をマスク幅により制御できる
ことを利用して、部分的に波長組成の異なる導波路構造
を1回の結晶成長で一括形成する。図16に示すよう
に、マスク幅を変えることにより、MQWの波長組成を
1.15μmから1.6 μmまで変化させることができるた
め、1.3 μm帯信号光および1.55μm帯信号光に対して
透明である受動導波路から、1.55μm帯信号光に対して
十分に受光する受光素子のコア層を1回の結晶成長で一
括形成できる。したがって、エッチングと結晶成長を繰
り返す製造方法に比べて工程数が少なく、簡便で製造歩
留りが良い製造方法が得られる。また、この製造方法を
用いれば、コア層が連続であるため、波長組成の異なる
導波路間の光結合効率もほぼ100%とできるので、素
子全体の損失が少なく、また波長組成の異なる導波路間
で発生する反射戻り光が素子特性に与える影響も小さく
できる。
In the present embodiment, as in the first embodiment, a manufacturing method for easily realizing regions having partially different wavelength compositions is used. Specifically, by selectively growing crystals in the gaps of a pair of stripe-shaped dielectric masks, it is possible to control the wavelength composition of the grown layer by the mask width. The structure is formed collectively by one crystal growth. As shown in FIG. 16, the wavelength composition of the MQW is changed by changing the mask width.
Since it can be changed from 1.15 μm to 1.6 μm, a light receiving element that fully receives 1.55 μm band signal light from a passive waveguide that is transparent to 1.3 μm band signal light and 1.55 μm band signal light The core layer can be formed collectively by one crystal growth. Therefore, compared to a manufacturing method in which etching and crystal growth are repeated, the number of steps is small, and a simple and good manufacturing yield can be obtained. Further, according to this manufacturing method, since the core layer is continuous, the optical coupling efficiency between the waveguides having different wavelength compositions can be almost 100%, so that the loss of the whole device is small and the waveguides having different wavelength compositions are different. The influence of the reflected return light generated between them on the element characteristics can be reduced.

【0044】なお、本実施形態においても第2の実施形
態についてあげた変更例と同様の変更例をつけ加えるこ
とができる。
In this embodiment, the same modifications as those of the second embodiment can be added.

【0045】(第4の実施形態)図11は、本発明の第
4の実施形態の光半導体集積回路の斜視図である。半導
体基板1上にY分岐2、1.3 μm帯受信用PD5、1.55
μm帯送信用LD7、および1.55μm帯送信用LD7モ
ニター用PD8、および1.55μm帯受信用PD6が集積
されている。本実施形態による光半導体集積回路は、1.
3 μm帯信号と1.55μm帯信号による波長多重信号を受
信し、1.55帯信号による波長多重信号を送信する双方向
通信用光半導体集積回路として構成されている。
(Fourth Embodiment) FIG. 11 is a perspective view of an optical semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention. Y-branch 2, PD5 for receiving 1.5 μm band, 1.55 on semiconductor substrate 1
The LD 7 for transmitting μm band, the PD 8 for monitoring LD 7 for transmitting 1.55 μm band, and the PD 6 for receiving 1.55 μm band are integrated. The optical semiconductor integrated circuit according to the present embodiment has 1.
It is configured as an optical semiconductor integrated circuit for bidirectional communication that receives a wavelength multiplexed signal based on a 3 μm band signal and a 1.55 μm band signal and transmits a wavelength multiplexed signal based on a 1.55 band signal.

【0046】図11のA−A’線、B−B’線、C−
C’線、D−D’線、E−E’線断面での断面構造は第
1実施形態の図6(a),(b),(c),(d),
(e)に示したと同様である。図11に示されるよう
に、各素子は、n-InP 基板11上に形成された、n-InGa
AsP 層12、n-InP スペーサー層13、下部SCH層1
4、MQWコア層15、上部SCH層16、InP クラッ
ド層17により構成されており、InP 埋め込み層18に
より埋め込まれている。
AA 'line, BB' line, C-
The cross-sectional structures taken along lines C ′, DD ′, and EE ′ are shown in FIGS. 6A, 6B, 6C, 6D, and 6D in the first embodiment.
This is the same as shown in FIG. As shown in FIG. 11, each element was formed on an n-InP substrate
AsP layer 12, n-InP spacer layer 13, lower SCH layer 1
4. It comprises an MQW core layer 15, an upper SCH layer 16, and an InP cladding layer 17, and is buried with an InP burying layer 18.

【0047】次に、図12を参照して図11に示された
光半導体集積回路の製造方法について説明する。まず、
図12(a)に示すように、n-InP 基板11上にSiO
2 膜21を1000Å程度の膜厚に熱CVD法により堆積す
る。n-InP 基板11上には、図6(b),(d)に示し
たように、LD部分にだけ予めグレーティング20が設
けられている。グレーティング20の製作には、通常の
干渉露光法若しくはEB露光法を用いればよい。通常の
フォトリソグラフィ技術を用いてSiO2 膜21を選択
的に除去して、図12(b)に示すような対をなすスト
ライプ形状マスクを選択的結晶成長用マスク22として
形成する。マスク22の幅Wmは、受動導波路であるY
分岐2および1.3 μm帯受信用PD5ではWm=16 μ
m、1.55μm帯送信用LD7ではWm=27 μm、LD7
のモニター用PD8および1.55μm帯受信用PD6では
Wm=30 μmである。また、マスク空隙Wgは、全ての
領域において1.5 μmである。各機能素子の長さは1.3
μm帯受信用PD5では50μm、1.55μm帯受信用PD
6では50μm、1.55帯送信用LD7では300 μm、LD
7モニター用PD8では50μmである。
Next, a method of manufacturing the optical semiconductor integrated circuit shown in FIG. 11 will be described with reference to FIG. First,
As shown in FIG. 12A, an n-InP substrate
The second film 21 is deposited to a thickness of about 1000 ° by a thermal CVD method. As shown in FIGS. 6B and 6D, the grating 20 is provided on the n-InP substrate 11 only in the LD portion in advance. The grating 20 may be manufactured using a normal interference exposure method or EB exposure method. The SiO 2 film 21 is selectively removed using a normal photolithography technique, and a pair of stripe-shaped masks as shown in FIG. The width Wm of the mask 22 is Y, which is a passive waveguide.
Wm = 16 μm for branch 2 and PD5 for 1.3 μm band reception
m, Wm = 27 μm for LD5 for 1.55 μm band transmission, LD7
Wm = 30 μm for the monitoring PD8 and the 1.55 μm band receiving PD6. The mask gap Wg is 1.5 μm in all the regions. The length of each functional element is 1.3
50μm and 1.55μm band PD for μm band PD5
6, 50 μm, 1.55 band transmission LD7, 300 μm, LD
The thickness is 50 μm for 7 monitor PD8.

【0048】この後、第1の実施形態の図4(a)に示
したように、MOVPE法によりn-InGaAsP 層12、n-
InP スペーサー層13、下部SCH層14、InGaAsP ウ
ェル層/InGaAsP バリア層からなるMQWコア層15、
上部SCH層16、InP クラッド層17を順次選択的に
結晶成長させる。マスク幅Wmの値がWm=16 μmの領
域に選択的に成長される部分を中心に説明すると、各成
長層の波長組成と成長層厚は、n-InGaAsP 層12は波長
組成1.15μm、成長層厚1000Å程度、n-InP スペーサー
層13は成長層厚400 Å程度、下部SCH層14は波長
組成1.15μm、成長層厚1000Å程度、MQWコア層15
は7周期でInGaAsP ウェル層が波長組成1.4 μm、成長
層厚45Å程度、InGaAsP バリア層が波長組成1.15μm、
成長層厚100 Å程度、上部SCH層16は波長組成1.15
μm、成長層厚1000Å程度、InPクラッド層17は成長
層厚2000Å程度である。各機能素子のMQWコア層15
の波長組成は、Y分岐2および1.3 μm帯受信用PD5
では1.35μm組成、1.55μm帯送信用LD7では1.55μ
m組成、1.55μm帯受信用PD6および1.55μm帯送信
用LD7モニター用PD8では1.6 μm組成である。
Thereafter, as shown in FIG. 4A of the first embodiment, the n-InGaAsP layers 12 and n-
InP spacer layer 13, lower SCH layer 14, MQW core layer 15 composed of InGaAsP well layer / InGaAsP barrier layer,
The upper SCH layer 16 and the InP cladding layer 17 are sequentially and selectively crystal-grown. Explaining mainly the portion selectively grown in the region where the value of the mask width Wm is Wm = 16 μm, the wavelength composition and the growth layer thickness of each growth layer are as follows: the n-InGaAsP layer 12 has a wavelength composition of 1.15 μm; The n-InP spacer layer 13 has a growth layer thickness of about 400 mm, the lower SCH layer 14 has a wavelength composition of 1.15 μm, the growth layer thickness is about 1000 mm, and the MQW core layer 15 has a thickness of about 1000 mm.
In 7 cycles, the InGaAsP well layer has a wavelength composition of 1.4 μm, the growth layer thickness is about 45 °, the InGaAsP barrier layer has a wavelength composition of 1.15 μm,
The growth layer thickness is about 100 mm, and the upper SCH layer 16 has a wavelength composition of 1.15.
μm, the growth layer thickness is about 1000 mm, and the growth layer thickness of the InP cladding layer 17 is about 2000 mm. MQW core layer 15 of each functional element
The wavelength composition of the PD5 for Y branch 2 and 1.3 μm band reception
1.35μm composition and 1.55μm in 1.55μm transmission LD7
The m composition, the PD6 for 1.55 μm band reception PD6 and the PD8 for 1.55 μm band transmission LD7 monitor PD8 have a 1.6 μm composition.

【0049】次に、図4(b)のように、選択的結晶成
長用マスク22をバッファード弗酸で除去し、InP 埋め
込み層18を全面に成長させる。成長層厚は2 μm程度
である。その後、通常の選択拡散工程により、1.3 μm
帯受信用LD5、1.55μm帯受信用PD6、1.55μm帯
送信用LD7、LD7モニター用PD8の直上にZnを拡
散し、電極用金属を蒸着する。次いで、裏面を研磨し電
極用金属を蒸着して、デバイスの製作を完了する。
Next, as shown in FIG. 4B, the selective crystal growth mask 22 is removed with buffered hydrofluoric acid, and the InP buried layer 18 is grown on the entire surface. The thickness of the grown layer is about 2 μm. After that, 1.3 μm
Zn is diffused immediately above the band receiving LD 5, the 1.55 μm band receiving PD 6, the 1.55 μm band transmitting LD 7, and the LD 7 monitor PD 8, and metal for the electrode is deposited. Next, the back surface is polished and a metal for an electrode is deposited to complete the device fabrication.

【0050】以上が本発明の第4の実施形態による光半
導体集積回路の製造方法であるが、本発明による光半導
体集積回路が小型に実現でき、しかも双方向通信に適
し、かつ信号波長帯の異なる複数のメディア受信が可能
である原理を以下に説明する。すなわち、本発明では、
入出射ポートを兼ねた1.3 μm帯受信用PD5と、前記
1.3 μm帯受信用PD5に接続されたY分岐2と、この
Y分岐2の一方に接続された1.55μm帯送信用LD7お
よびLD7モニター用PD8と、前記Y分岐2の他方に
接続した1.3 μm帯受信用PD6を集積した構成として
いる。この実施形態では、1.3 μm帯信号および1.55μ
m帯信号の波長多重された受信信号はまず1.3 μm帯受
信用PD5で受信される。この際、1.55μm帯受信信号
は1.3 μm帯受信用PD5では透過するので、Y分岐2
を介して1.55μm帯受信用PD6で受信される。Y分岐
2は1.35μm組成であるが、通過信号光である1.55μm
帯信号光に対しては透明である。1.3 μm帯受信信号は
1.3 μm帯受信用PD5で既に吸収されているため、1.
55μm帯受信用PD6には到達しない。一方、1.55μm
帯送信用LD7から送信される1.55μm帯送信信号はY
分岐2を介して入出射ポートを過熱1.3 μm帯受信用P
D5に送られる。このとき、1.55μm帯送信信号は1.3
μm帯受信用PD5においては殆ど吸収されないため、
そのまま出射される。
The above is the manufacturing method of the optical semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention. The optical semiconductor integrated circuit according to the present invention can be realized in a small size, is suitable for bidirectional communication, and has a signal wavelength band. The principle by which a plurality of different media can be received will be described below. That is, in the present invention,
1.3 μm band receiving PD5 also serving as input / output port
Y branch 2 connected to 1.3 μm band receiving PD 5, 1.55 μm band transmitting LD 7 and LD 7 monitoring PD 8 connected to one of Y branch 2, and 1.3 μm band connected to the other of Y branch 2 The receiving PD 6 is integrated. In this embodiment, the 1.3 μm band signal and 1.55 μm
The wavelength-multiplexed reception signal of the m-band signal is first received by the 1.3 μm-band receiving PD 5. At this time, since the 1.55 μm band reception signal is transmitted through the 1.3 μm band reception PD 5, the Y branch 2
And received by the receiving PD 6 in the 1.55 μm band. Y branch 2 has a composition of 1.35 μm, but 1.55 μm
It is transparent to the band signal light. 1.3 μm band reception signal
Since it has already been absorbed by the 1.3 μm band receiving PD5, 1.
It does not reach the receiving PD 6 in the 55 μm band. On the other hand, 1.55μm
The 1.55 μm band transmission signal transmitted from the band transmission LD 7 is Y
Heat the input / output port via branch 2 for 1.3 μm band reception P
Sent to D5. At this time, the transmission signal of the 1.55 μm band is 1.3
Since it is hardly absorbed in the PD 5 μm band receiving PD5,
It is emitted as it is.

【0051】以上のように、波長弁別素子を集積しなく
ても異なる複数の波長帯信号光が受信可能な構成で、か
つ送信信号を送信できる構成となっている。波長弁別素
子が不要であるため光半導体集積回路が小型に実現で
き、しかも双方向通信に適し、かつ信号波長帯の異なる
複数のメディア受信が可能となる。
As described above, the configuration is such that a plurality of different wavelength band signal lights can be received without transmitting a wavelength discriminating element, and a transmission signal can be transmitted. Since no wavelength discriminating element is required, the optical semiconductor integrated circuit can be miniaturized, and is suitable for two-way communication and can receive a plurality of media having different signal wavelength bands.

【0052】なお、本実施形態においても、第1の実施
形態と同様に、部分的に波長組成の異なる領域を簡易に
実現する製造方法を用いている。具体的には、一対のス
トライプ状誘電体マスクの空隙部に選択的に結晶成長を
行うと、成長層の波長組成をマスク幅により制御できる
ことを利用して、部分的に波長組成の異なる導波路構造
を1回の結晶成長で一括形成する。この実施形態の波長
組成変化は固相中のIn組成比を変化させることを原理
としているため、あまり大きな波長組成変化を必要とす
る場合は、大きな歪みが結晶中に導入されることにな
る。この実施形態においては、1.3 μm帯信号光と1.55
μm帯信号光からなる波長多重信号をまず1.3 μm帯P
D5で受信するので、1.3 μm帯信号光はここで吸収さ
れ、受動導波路の波長組成を1.3 μm帯PDと同一の1.
35μm組成としており、この実施形態による光集積回路
のコア層成長組成としては1.35μmから1.6 μm組成ま
ての比較的狭い波長組成範囲を集積している。したがっ
て、集積された全波長組成についてはその結晶歪みは殆
ど問題にならない。
In the present embodiment, as in the first embodiment, a manufacturing method for easily realizing regions having partially different wavelength compositions is used. Specifically, by selectively growing crystals in the gaps of a pair of stripe-shaped dielectric masks, it is possible to control the wavelength composition of the grown layer by the mask width. The structure is formed collectively by one crystal growth. Since the change in the wavelength composition in this embodiment is based on the principle of changing the In composition ratio in the solid phase, if a very large change in the wavelength composition is required, a large strain will be introduced into the crystal. In this embodiment, the 1.3 μm band signal light and 1.55
First, a wavelength-division multiplexed signal composed of μm band
Since the light is received by D5, the 1.3 μm band signal light is absorbed here, and the wavelength composition of the passive waveguide is the same as that of the 1.3 μm band PD.
The composition is 35 μm, and a relatively narrow wavelength composition range from 1.35 μm to 1.6 μm is integrated as the core layer growth composition of the optical integrated circuit according to this embodiment. Therefore, the crystal distortion of the integrated full-wavelength composition hardly matters.

【0053】以上のように本実施形態では、集積する全
ての素子のコア層を1回の結晶成長で一括形成するた
め、エッチングと結晶成長を繰り返す製造方法に比較し
て工程数が少なく、簡便で製造歩留りを改善することが
できる。また、この製造方法を用いれば、コア層が連続
であるため、波長組成の異なる導波路間の光結合効率も
ほぼ100%とできるので、素子全体の損失が少なく、
また波長組成の異なる導波路間で発生する反射戻り光が
素子特性に与える影響も小さくできる。
As described above, in the present embodiment, since the core layers of all the integrated elements are formed collectively by one crystal growth, the number of steps is smaller than that of the manufacturing method in which etching and crystal growth are repeated, and the method is simple. As a result, the production yield can be improved. Further, if this manufacturing method is used, since the core layer is continuous, the optical coupling efficiency between waveguides having different wavelength compositions can be almost 100%, so that the loss of the entire device is small,
In addition, the influence of reflected return light generated between waveguides having different wavelength compositions on device characteristics can be reduced.

【0054】なお、本実施形態では、Y分岐2の波長組
成を1.35μmとしているが、1.55μm帯信号光に対して
透明でかつ1.55μm帯信号光に対して十分な光の閉じ込
め強さがあれば、これに限られるものではなく、例えば
1.4 μm組成であっても本発明を適用することができ
る。また、1.3 μm帯受信用PD5の波長組成を1.35μ
mとしたがこれに限られるものではなく、1.3 μm帯信
号光が十分吸収できる波長組成であればよい。
In the present embodiment, the wavelength composition of the Y branch 2 is 1.35 μm. However, the Y-branch 2 is transparent to the 1.55 μm band signal light and has sufficient light confinement strength for the 1.55 μm band signal light. If there is, it is not limited to this, for example
The present invention can be applied even with a 1.4 μm composition. In addition, the wavelength composition of the PD 5 for receiving 1.3 μm band is 1.35 μm.
m is used, but is not limited to this, and may be any wavelength composition that can sufficiently absorb 1.3 μm band signal light.

【0055】また、本実施形態では、選択的結晶成長用
のマスク材料としてSiO2 を用いたがこれに限るわけ
ではなく、例えばSiNであってもよいし、また、堆積
方法としても熱CVD法に限るわけではなく、プラズマ
CVD法であっても良い。さらに、本実施形態ではInGa
AsP 層をウェル層およびバリア層としていたが、これに
代え、InGaAs、InGaAsAsまたはInGaAsAsP をウェル層ま
たはバリア層として用いることが出来る。その際に、ウ
ェル層とバリア層とは必ずしも同一の元素を含む材料で
ある必要はない。また、本実施例では、選択的拡散工程
を用いてp型化を行ったが、本発明はこれに限る必要は
なく、例えば、結晶成長工程中にドーパントであるDMZn
(ジメチルジンク)を用いてドーピングを行うこともで
きる。また、本発明においては埋め込み成長工程時にS
iO2 マスクを全て除去し、全面成長を行って埋め込み
層18を形成しているが、もちろんこの方法による埋め
込み成長工程に限るわけではなく、埋め込み成長工程前
に、元々形成してあった選択成長用マスク22の空隙部
Wgをあらかじめ拡げておいてから、選択的に埋め込み
成長工程を行って埋め込み層18を形成する方法でも本
発明は適用可能である。
In this embodiment, SiO 2 is used as a mask material for selective crystal growth. However, the present invention is not limited to this. For example, SiN may be used, and a thermal CVD method may be used as a deposition method. The plasma CVD method may be used. Further, in this embodiment, InGa
Although the AsP layer has been used as the well layer and the barrier layer, InGaAs, InGaAsAs, or InGaAsAsP can be used as the well layer or the barrier layer instead. At this time, the well layer and the barrier layer do not necessarily need to be made of a material containing the same element. In the present embodiment, the p-type is formed by using the selective diffusion step. However, the present invention is not limited to this. For example, DMZn as a dopant during the crystal growth step is used.
Doping can also be performed using (dimethyl zinc). Further, in the present invention, S
The buried layer 18 is formed by removing the entire iO 2 mask and growing the entire surface to form the buried layer 18. However, the buried layer 18 is not limited to the buried growth step by this method. The present invention is also applicable to a method of forming the buried layer 18 by selectively performing the burying growth step after the gap Wg of the mask for use 22 is expanded in advance.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、半導体
基板上に少なくとも分岐導波路と、前記分岐導波路の一
方に接続された半導体レーザーと、前記分岐導波路の他
方に接続された第1の半導体受光素子と、前記第1の半
導体受光素子に接続された第2の半導体受光素子とが集
積された光半導体集積回路であって、第2の半導体受光
素子のコア層波長組成が前記第1の半導体受光素子のコ
ア層波長組成よりも長く設定することで2波長多重信号
を受信でき、かつ前記各素子のコア層が素子間を接続す
る領域においても光伝搬方向に連続して形成され、かつ
前記第2の半導体受光素子の後段に、n−2個(nは
以上の正の整数)の半導体受光素子が接続され、後段に
接続されるほど半導体受光素子のコア層波長組成を長く
設定することでn波長多重信号を受信可能としているの
で、波長弁別素子を用いることなく波長組成差を利用し
て送信及び受信のそれぞれにおいてWDM伝送が可能な
双方向WDM通信用光半導体集積回路を得ることがで
き、構造が簡易でかつ小型の光半導体集積回路を得るこ
とができる。
As described above, the present invention provides at least a branch waveguide on a semiconductor substrate, a semiconductor laser connected to one of the branch waveguides, and a semiconductor laser connected to the other of the branch waveguides. 1. An optical semiconductor integrated circuit in which one semiconductor light receiving element and a second semiconductor light receiving element connected to the first semiconductor light receiving element are integrated, wherein the wavelength composition of the core layer of the second semiconductor light receiving element is By setting the wavelength composition longer than the core layer wavelength composition of the first semiconductor light receiving element, a two-wavelength multiplexed signal can be received, and the core layer of each element is formed continuously in the light propagation direction even in a region connecting the elements. And n-2 pieces (n is 3 ) at the subsequent stage of the second semiconductor light receiving element.
Since the semiconductor light receiving element of the above (positive integer) is connected, and the later it is connected, an n-wavelength multiplexed signal can be received by setting the core layer wavelength composition of the semiconductor light receiving element to be longer. It is possible to obtain an optical semiconductor integrated circuit for bidirectional WDM communication capable of performing WDM transmission in each of transmission and reception using a wavelength composition difference without using a wavelength composition difference, and to obtain an optical semiconductor integrated circuit having a simple structure and a small size. it can.

【0057】また、本発明は、半導体基板上に少なくと
も第1の半導体受光素子と、前記第1の半導体受光素子
に接続された分岐導波路と、前記分岐導波路の一方に接
続された半導体レーザーと、前記分岐導波路の他方に接
続された第2の半導体受光素子とが集積された光半導体
集積回路であって、前記第1の半導体受光素子は入出射
ポートを兼ねており、前記第2の半導体受光素子の受光
感度波長帯域および前記半導体レーザーの送信信号波長
帯が前記第1の半導体受光素子の受光感度波長帯域より
も長く、かつ前記各素子のコア層が素子間を接続する領
域においても光伝搬方向に連続して形成することによっ
ても、波長弁別素子を用いることなく波長組成差を利用
して送信及び受信のそれぞれにおいてWDM伝送が可能
な双方向WDM通信用光半導体集積回路を得ることがで
き、構造が簡易でかつ小型の光半導体集積回路を得るこ
とができる。
The present invention also relates to a semiconductor device having at least
Also, a first semiconductor light receiving element and the first semiconductor light receiving element
And a branch waveguide connected to one of the branch waveguides.
Connected to the semiconductor laser connected to the other side of the branch waveguide.
Optical semiconductor integrated with continued second semiconductor light receiving element
An integrated circuit, wherein the first semiconductor light receiving element receives and emits light.
The port also serves as a port, and receives light from the second semiconductor light receiving element.
Sensitivity wavelength band and transmission signal wavelength of the semiconductor laser
The band is shorter than the light receiving sensitivity wavelength band of the first semiconductor light receiving element.
And the area where the core layer of each element connects the elements.
In the light propagation direction even in the
Utilizes wavelength composition difference without using wavelength discriminating element
WDM transmission for both transmission and reception
It is possible to obtain a simple optical semiconductor integrated circuit for bidirectional WDM communication.
It is possible to obtain a small-sized optical semiconductor integrated circuit with a simple structure.
Can be.

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

【図1】本発明の第1の実施形態の光半導体集積回路の
構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of an optical semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A’線、B−B’線、C−C’線の
各断面図である。
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA ′, line BB ′, and line CC ′ of FIG. 1;

【図3】図1の光半導体集積回路の製造方法を説明する
ための工程順の斜視図のその1である。
FIG. 3 is a first perspective view illustrating a method of manufacturing the optical semiconductor integrated circuit in FIG. 1 in the order of steps;

【図4】図1の光半導体集積回路の製造方法を説明する
ための工程順に斜視図のその2である。
FIG. 4 is a second perspective view illustrating a method of manufacturing the optical semiconductor integrated circuit in FIG. 1 in the order of steps;

【図5】本発明の第2の実施形態の光半導体集積回路の
構成を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration of an optical semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】図5のA−A’線、B−B’線、C−C’線、
D−D’線、E−E’線の各断面図である。
6 is a line AA ′, line BB ′, line CC ′ in FIG.
It is each sectional drawing of the DD 'line and the EE' line.

【図7】図5の光半導体集積回路の製造方法を説明する
ための工程一部の斜視図である。
7 is a perspective view of a part of a step for describing a method for manufacturing the optical semiconductor integrated circuit in FIG.

【図8】本発明の第3の実施形態の光半導体集積回路の
構成を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view illustrating a configuration of an optical semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図9】図8のA−A’線、B−B’線、C−C’線、
D−D’線、E−E’線、F−F’線、G−G’線の各
断面図である。
9 is a line AA ′, line BB ′, line CC ′ in FIG.
It is each sectional drawing of DD 'line, EE' line, FF 'line, and GG' line.

【図10】図9の光半導体集積回路の製造方法を説明す
るための工程一部の斜視図である。
10 is a perspective view of a part of the process for describing the method for manufacturing the optical semiconductor integrated circuit in FIG.

【図11】本発明の第4の実施形態の光半導体集積回路
の構成を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration of an optical semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】図11の光半導体集積回路の製造方法を説明
するための工程一部の斜視図のその1である。
FIG. 12 is a first perspective view of part of a step for describing the method for manufacturing the optical semiconductor integrated circuit in FIG.

【図13】第1の従来例を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a first conventional example.

【図14】第2の従来例を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing a second conventional example.

【図15】マスク幅とバルクコア層の波長組成との関係
を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a mask width and a wavelength composition of a bulk core layer.

【図16】マスク幅とMQWコア層の波長組成との関係
を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a relationship between a mask width and a wavelength composition of an MQW core layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 Y分岐 3 1.3 μm帯送信用LD 4 1.3 μm帯送信用LD3モニター用PD 5 1.3 μm帯受信用PD 6 1.55μm帯受信用PD 7 1.55μm帯送信用LD 8 1.55μm帯送信用LD7モニター用PD 9 第2のPD接続用受動導波路 11 n-InP 基板 12 n-InGaAsP 層 13 n-InP スペーサー層 14 下部SCH層 15 MQWコア層 16 上部SCH層 17 InP クラッド層 18 InP 埋め込み層 20 グレーティング 21 SiO2 膜 22 選択的結晶成長用マスク Wm マスク幅 Wg マスク空隙Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 Y branch 3 1.3 μm band transmission LD 4 1.3 μm band transmission LD 3 monitor PD 5 1.3 μm band reception PD 6 1.55 μm band reception PD 7 1.55 μm band transmission LD 8 1.55 μm band transmission LD7 monitoring PD 9 second PD connection passive waveguide 11 n-InP substrate 12 n-InGaAsP layer 13 n-InP spacer layer 14 lower SCH layer 15 MQW core layer 16 upper SCH layer 17 InP clad layer 18 InP buried layer Reference Signs List 20 grating 21 SiO 2 film 22 mask for selective crystal growth Wm mask width Wg mask gap

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 剣申 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 佐々木 達也 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 林 雅子 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 水戸 郁夫 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−231144(JP,A) 1995年電子情報通信学会エレクトロソ サイエティ大会 C−210 p.210 1995年電子情報通信学会エレクトロソ サイエティ大会 C−211 p.211 1995年電子情報通信学会エレクトロソ サイエティ大会 C−181 p.18 1995年電子情報通信学会総合大会 C −387 p.387 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01S 3/18 G02B 6/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenshin Taguchi 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation (72) Inventor Tatsuya Sasaki 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo Japan Inside Electric Corporation (72) Inventor Masako Hayashi 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation (72) Inventor Ikuo Mito 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation (56) References JP-A-7-231144 (JP, A) 1995 IEICE Electro Society Conference C-210 p. 210 1995 IEICE Electro Society Conference C-211 p. 211 1995 IEICE Electro Society Conference C-181 p. 18 1995 IEICE General Conference C-387 p. 387 (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01S 3/18 G02B 6/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板上に少なくとも分岐導波路
と、前記分岐導波路の一方に接続された半導体レーザー
と、前記分岐導波路の他方に接続された第1の半導体受
光素子と、前記第1の半導体受光素子に接続された第2
の半導体受光素子とが集積された光半導体集積回路であ
って、前記第2の半導体受光素子のコア層波長組成が前
記第1の半導体受光素子のコア層波長組成よりも長く設
定することで2波長多重信号を受信でき、かつ前記各素
子のコア層が素子間を接続する領域においても光伝搬方
向に連続して形成され、かつ前記第2の半導体受光素子
の後段に、n−2個(nは以上の正の整数)の半導体
受光素子が接続され、後段に接続されるほど半導体受光
素子のコア層波長組成を長く設定することでn波長多重
信号を受信可能としたことを特徴とする光半導体集積回
路。
A semiconductor laser connected to at least one of the branch waveguides on a semiconductor substrate; a semiconductor laser connected to one of the branch waveguides; a first semiconductor light receiving element connected to the other of the branch waveguides; Second semiconductor light-receiving element
An optical semiconductor integrated circuit in which the second semiconductor light receiving element is integrated, wherein the core layer wavelength composition of the second semiconductor light receiving element is set longer than the core layer wavelength composition of the first semiconductor light receiving element. A wavelength multiplexed signal can be received, and a core layer of each element is formed continuously in the light propagation direction even in a region connecting the elements, and n-2 (-2) ( (where n is a positive integer of 3 or more) is connected, and an n-wavelength multiplexed signal can be received by setting the core layer wavelength composition of the semiconductor light receiving element to be longer as the latter is connected. Optical semiconductor integrated circuit.
【請求項2】 前記半導体レーザーの後段にm−1個
(mは2以上の正の整数)の半導体レーザーが接続さ
れ、後段に接続されるほど半導体レーザーのコア層波長
組成を長く設定することでm波長多重信号を送信可能と
した請求項に記載の光半導体集積回路。
2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein m-1 (m is a positive integer of 2 or more) semiconductor lasers are connected at a subsequent stage, and the wavelength composition of the core layer of the semiconductor laser is set to be longer as the semiconductor lasers are connected at a later stage. optical semiconductor integrated circuit according to claim 1 which enables transmitting the m wavelength-multiplexed signals in.
【請求項3】 接続された複数の半導体レーザーのそれ
ぞれの後段に信号光吸収体が設けられ、この信号光吸収
体コア層の波長組成がそれよりも前段の半導体レーザー
のコア層波長組成と同じかそれよりも長く、かつ後段の
半導体レーザーのコア層波長組成よりも短く設定されて
いる請求項2に記載の光半導体集積回路。
3. A signal light absorber is provided at a stage subsequent to each of the plurality of semiconductor lasers connected to each other, and the wavelength composition of the signal light absorber core layer is the same as the wavelength composition of the core layer of the preceding semiconductor laser. 3. The optical semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the optical semiconductor integrated circuit is set to be longer or shorter than the core layer wavelength composition of the subsequent semiconductor laser.
【請求項4】 前記信号光吸収体が、前段の半導体レー
ザーのモニター用半導体受光素子を兼ねている請求項
に記載の光半導体集積回路。
Wherein said signal light absorber, claim also serves as a semiconductor light-receiving element for monitoring the front of the semiconductor laser 3
3. The optical semiconductor integrated circuit according to claim 1.
【請求項5】 半導体基板上に少なくとも第1の半導体
受光素子と、前記第1の半導体受光素子に接続された分
岐導波路と、前記分岐導波路の一方に接続された半導体
レーザーと、前記分岐導波路の他方に接続された第2の
半導体受光素子とが集積された光半導体集積回路であっ
て、前記第1の半導体受光素子は入出射ポートを兼ねて
おり、前記第2の半導体受光素子の受光感度波長帯域お
よび前記半導体レーザーの送信信号波長帯が前記第1の
半導体受光素子の受光感度波長帯域よりも長く、かつ前
記各素子のコア層が素子間を接続する領域においても光
伝搬方向に連続して形成されていることを特徴とする光
半導体集積回路。
5. A semiconductor substrate having at least a first semiconductor light receiving element on a semiconductor substrate, a branch waveguide connected to the first semiconductor light receiving element, a semiconductor laser connected to one of the branch waveguides, and An optical semiconductor integrated circuit in which a second semiconductor light receiving element connected to the other side of the waveguide is integrated, wherein the first semiconductor light receiving element also serves as an input / output port, and the second semiconductor light receiving element The light-receiving sensitivity wavelength band and the transmission signal wavelength band of the semiconductor laser are longer than the light-receiving sensitivity wavelength band of the first semiconductor light-receiving element, and the light propagation direction also in a region where the core layer of each element connects the elements. An optical semiconductor integrated circuit, wherein the optical semiconductor integrated circuit is formed continuously.
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