JP3162427B2 - 集積型波長フィルタ - Google Patents
集積型波長フィルタInfo
- Publication number
- JP3162427B2 JP3162427B2 JP17607391A JP17607391A JP3162427B2 JP 3162427 B2 JP3162427 B2 JP 3162427B2 JP 17607391 A JP17607391 A JP 17607391A JP 17607391 A JP17607391 A JP 17607391A JP 3162427 B2 JP3162427 B2 JP 3162427B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- filter
- wavelength filter
- tunable
- waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、波長分割多重型の光伝
送、光交換、光情報処理に使用される同調（チューナブ
ル）可能な集積型波長フィルタに関する。
送、光交換、光情報処理に使用される同調（チューナブ
ル）可能な集積型波長フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の光通信システムの発展にともな
い、高速、大容量の情報を伝送、交換する通信方式とし
て波長分割多重型光通信が検討、実施されている。この
ようなシステムにおいて必要とされるデバイスの１つと
して、同調可能な波長フィルタが挙げられる。
い、高速、大容量の情報を伝送、交換する通信方式とし
て波長分割多重型光通信が検討、実施されている。この
ようなシステムにおいて必要とされるデバイスの１つと
して、同調可能な波長フィルタが挙げられる。
【０００３】従来から、このような同調可能波長フィル
タに関しては、いくつかの検討がなされている。その中
で、分布帰還型のグレーティング構造を設けた半導体光
アンプを利用するいわゆるＤＦＢ（Distributed Feedba
ck）／ＤＢＲ（DistributedBragg Reflector）型波長フ
ィルタは、活性層への注入キャリア密度の制御により透
過波長の可変同調が可能で、且つ、光増幅により最小受
信感度の向上がはかれるという点から期待されている。
タに関しては、いくつかの検討がなされている。その中
で、分布帰還型のグレーティング構造を設けた半導体光
アンプを利用するいわゆるＤＦＢ（Distributed Feedba
ck）／ＤＢＲ（DistributedBragg Reflector）型波長フ
ィルタは、活性層への注入キャリア密度の制御により透
過波長の可変同調が可能で、且つ、光増幅により最小受
信感度の向上がはかれるという点から期待されている。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
れらＤＦＢ／ＤＢＲ型波長フィルタは狭帯域の光を増幅
するもので、所望の波長以外の光をカットする事はでき
ない。すなわち広い波長範囲の光が入力すれば、透過後
それらの光はわずかに増幅されて出て来ることになり、
選択波長の増幅度に限りがある場合、波長選択比が減少
するという欠点を有していた。又、透過波長同調のため
に活性層へキャリアを注入した場合、同時に自然放出光
を生じる。自然放出光は光−電気変換により信号検出す
る際、ビート雑音となり対雑音信号強度比を劣化させる
という欠点を有していた。
れらＤＦＢ／ＤＢＲ型波長フィルタは狭帯域の光を増幅
するもので、所望の波長以外の光をカットする事はでき
ない。すなわち広い波長範囲の光が入力すれば、透過後
それらの光はわずかに増幅されて出て来ることになり、
選択波長の増幅度に限りがある場合、波長選択比が減少
するという欠点を有していた。又、透過波長同調のため
に活性層へキャリアを注入した場合、同時に自然放出光
を生じる。自然放出光は光−電気変換により信号検出す
る際、ビート雑音となり対雑音信号強度比を劣化させる
という欠点を有していた。
【０００５】従って、本発明の目的は、上記の課題に鑑
み、バックグラウンドの光に対する信号光の強度を大き
くすることが可能になった構成、または自然放出光によ
る雑音発生を抑圧することが可能になった構成を有する
光増幅機能を有し同調可能な集積型波長フィルタを提供
することにある。
み、バックグラウンドの光に対する信号光の強度を大き
くすることが可能になった構成、または自然放出光によ
る雑音発生を抑圧することが可能になった構成を有する
光増幅機能を有し同調可能な集積型波長フィルタを提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明による集積型波長フィルタでは、同調可能波長フィル
タ及びこのフィルタの上流側と下流側の少なくとも一方
に設けられた方向性結合器である波長選択結合器が、直
列に集積化され、光学的に結合されているという要件を
少なくとも備えることを特徴とする。
明による集積型波長フィルタでは、同調可能波長フィル
タ及びこのフィルタの上流側と下流側の少なくとも一方
に設けられた方向性結合器である波長選択結合器が、直
列に集積化され、光学的に結合されているという要件を
少なくとも備えることを特徴とする。
【０００７】より詳細には、本発明の集積型波長フィル
タの第１の形態は、半導体導波路上に分布反射領域を有
する共振型波長フィルタを具備した同調可能光フィルタ
の前後を自然放出光除去用の波長選択結合器で挟んだ構
成の集積型波長フィルタであって、該波長選択結合器が
方向性結合器からなり、かつ該波長選択結合器により光
が結合される導波路を構成する半導体が、該同調可能光
フィルタが形成されている導波路の半導体よりもエネル
ギーギャップが広い材料で形成されていることを特徴と
する。本発明の集積型波長フィルタの第２の形態は、半
導体導波路上に分布反射領域を有する共振型波長フィル
タを具備した同調可能光フィルタの前後を自然放出光除
去用の波長選択結合器で挟んだ構成の集積型波長フィル
タであって、該波長選択結合器が方向性結合器からな
り、かつ該方向性結合器部分にグレーティングが形成さ
れていることを特徴とする。本発明の集積型波長フィル
タの第３の形態は、複数の分布帰還領域からなる同調可
能波長フィルタと、縦型方向性結合器からなる自然放出
光除去用の波長選択結合器が、直列に集積化され、光学
的に結合されていることを特徴とする。更に、本発明の
集積型波長フィルタの第４の形態は、同調可能波長フィ
ルタと方向性結合器である自然放出光除去用の波長選択
結合器とが、直列に集積化され、光学的に結合されてお
り、かつ前記同調可能波長フィルタの前後は前記波長選
択結合器で挟まれていることを特徴とする。
タの第１の形態は、半導体導波路上に分布反射領域を有
する共振型波長フィルタを具備した同調可能光フィルタ
の前後を自然放出光除去用の波長選択結合器で挟んだ構
成の集積型波長フィルタであって、該波長選択結合器が
方向性結合器からなり、かつ該波長選択結合器により光
が結合される導波路を構成する半導体が、該同調可能光
フィルタが形成されている導波路の半導体よりもエネル
ギーギャップが広い材料で形成されていることを特徴と
する。本発明の集積型波長フィルタの第２の形態は、半
導体導波路上に分布反射領域を有する共振型波長フィル
タを具備した同調可能光フィルタの前後を自然放出光除
去用の波長選択結合器で挟んだ構成の集積型波長フィル
タであって、該波長選択結合器が方向性結合器からな
り、かつ該方向性結合器部分にグレーティングが形成さ
れていることを特徴とする。本発明の集積型波長フィル
タの第３の形態は、複数の分布帰還領域からなる同調可
能波長フィルタと、縦型方向性結合器からなる自然放出
光除去用の波長選択結合器が、直列に集積化され、光学
的に結合されていることを特徴とする。更に、本発明の
集積型波長フィルタの第４の形態は、同調可能波長フィ
ルタと方向性結合器である自然放出光除去用の波長選択
結合器とが、直列に集積化され、光学的に結合されてお
り、かつ前記同調可能波長フィルタの前後は前記波長選
択結合器で挟まれていることを特徴とする。
【０００８】
【作用】より具体的な構成に沿って、作用を説明する。
ＤＦＢ／ＤＢＲ型同調可能波長フィルタは、分布帰還機
能を果たすグレーティング（以下、ＤＢＲ）と、活性層
からなる光導波路から構成される。該光導波路の光透過
特性は、分布帰還の光学的位相がそろっているときに
は、ＤＢＲの周期で決まるブラッグ波長付近において、
透過波長帯が生じる。特に、ＤＢＲの中央部で光学的位
相をπシフトする、いわゆるλ／４シフト構造を設けた
場合は、ちょうどブラッグ波長において、透過波長帯が
生じる。分布帰還領域内で、光導波路へキャリアを注入
すると、キャリア密度に応じて、光導波路の屈折率が変
化し、ブラッグ波長、および構成によっては位相シフト
量が変化することにより透過波長帯を同調可変とでき
る。
ＤＦＢ／ＤＢＲ型同調可能波長フィルタは、分布帰還機
能を果たすグレーティング（以下、ＤＢＲ）と、活性層
からなる光導波路から構成される。該光導波路の光透過
特性は、分布帰還の光学的位相がそろっているときに
は、ＤＢＲの周期で決まるブラッグ波長付近において、
透過波長帯が生じる。特に、ＤＢＲの中央部で光学的位
相をπシフトする、いわゆるλ／４シフト構造を設けた
場合は、ちょうどブラッグ波長において、透過波長帯が
生じる。分布帰還領域内で、光導波路へキャリアを注入
すると、キャリア密度に応じて、光導波路の屈折率が変
化し、ブラッグ波長、および構成によっては位相シフト
量が変化することにより透過波長帯を同調可変とでき
る。
【０００９】上記第１の形態の波長フィルタの波長選択
結合器は、例えば、平面に並んだ２つの導波路間を光結
合する方向性結合器からなり、構成要素である２つの光
導波路の層厚、および屈折率が互いに異なる非対称方向
性結合器となっている。又、２列の導波路間にはグレー
ティングを形成して、これにより方向性結合器部分の導
波光の０次モードと１次モードの伝搬定数差を補償した
構造となっている。更に、この２つの導波路を構成する
半導体のエネルギーギャップを異なる構造とし、エネル
ギーギャップの狭い方の導波路上にＤＦＢ／ＤＢＲ型同
調可能波長フィルタが形成され、その部分はもう一方の
導波路への結合がない構造になっている。また、光の入
出力端では逆にエネルギーギャップの広い導波路だけが
形成された構造となっている。
結合器は、例えば、平面に並んだ２つの導波路間を光結
合する方向性結合器からなり、構成要素である２つの光
導波路の層厚、および屈折率が互いに異なる非対称方向
性結合器となっている。又、２列の導波路間にはグレー
ティングを形成して、これにより方向性結合器部分の導
波光の０次モードと１次モードの伝搬定数差を補償した
構造となっている。更に、この２つの導波路を構成する
半導体のエネルギーギャップを異なる構造とし、エネル
ギーギャップの狭い方の導波路上にＤＦＢ／ＤＢＲ型同
調可能波長フィルタが形成され、その部分はもう一方の
導波路への結合がない構造になっている。また、光の入
出力端では逆にエネルギーギャップの広い導波路だけが
形成された構造となっている。
【００１０】上記構造において光が片側の導波路に入力
されると、グレーティング型方向性結合器のもう一方の
導波路に光は結合する。この時、グレーティングのピッ
チ及び導波路形状により決まる或る範囲の波長域だけが
結合し、他の光は結合されない。したがって、入力光の
うち雑音となる余分の光を除去する機能を果たす。
されると、グレーティング型方向性結合器のもう一方の
導波路に光は結合する。この時、グレーティングのピッ
チ及び導波路形状により決まる或る範囲の波長域だけが
結合し、他の光は結合されない。したがって、入力光の
うち雑音となる余分の光を除去する機能を果たす。
【００１１】次に、結合された光はＤＦＢ／ＤＢＲ型同
調可能フィルタにより所望の波長が狭帯域で増幅されて
透過し、次にグレーティング型方向性結合器で該同調可
能フィルタの同調範囲の波長域において再び光結合を生
じる。よって、上記選択結合器は、同調範囲の波長域以
外に生じる該同調可能フィルタからの自然放出光を除去
する機能を果たす。
調可能フィルタにより所望の波長が狭帯域で増幅されて
透過し、次にグレーティング型方向性結合器で該同調可
能フィルタの同調範囲の波長域において再び光結合を生
じる。よって、上記選択結合器は、同調範囲の波長域以
外に生じる該同調可能フィルタからの自然放出光を除去
する機能を果たす。
【００１２】上記第２の形態の波長フィルタの波長選択
結合器は、縦方向に導波路間光結合する方向性結合器か
らなり、構成要素である２層の光導波路の層厚および／
もしくは屈折率が互いに異なるいわゆる非対称方向性結
合器となっている。ＤＦＢ／ＤＢＲ型同調可能波長フィ
ルタからの透過光は、上記波長選択結合器の２層の光導
波路のうち、いずれかに結合し、導波される。該波長選
択結合器は、該同調可能波長フィルタの同調範囲の波長
域において上下導波路間の光結合を生じ、導波光の導波
路間移行が生じる。したがって、上記波長選択結合器は
同調範囲の波長域以外で生じた該同調可能波長フィルタ
からの自然放出光を除去する機能を果たす。
結合器は、縦方向に導波路間光結合する方向性結合器か
らなり、構成要素である２層の光導波路の層厚および／
もしくは屈折率が互いに異なるいわゆる非対称方向性結
合器となっている。ＤＦＢ／ＤＢＲ型同調可能波長フィ
ルタからの透過光は、上記波長選択結合器の２層の光導
波路のうち、いずれかに結合し、導波される。該波長選
択結合器は、該同調可能波長フィルタの同調範囲の波長
域において上下導波路間の光結合を生じ、導波光の導波
路間移行が生じる。したがって、上記波長選択結合器は
同調範囲の波長域以外で生じた該同調可能波長フィルタ
からの自然放出光を除去する機能を果たす。
【００１３】上記、同調可能波長フィルタの同調範囲
は、一般に、１ｎｍから３ｎｍ程度である。したがっ
て、波長選択結合器の選択波長域の帯域幅も、１ｎｍか
ら、３ｎｍの範囲であることが望ましい。この波長選択
結合器の原理は、図９をもって説明される。図９は、該
波長選択結合器を構成する縦型方向性結合器を導波する
偶モードおよび奇モードの伝搬定数βe，βoの波長分散
を表わしている。すなわち、上下導波路間の非対称のた
めに２つの導波モードは、特定の波長でのみ位相整合が
とられる。つまり、位相整合する波長でのみ偶モードと
奇モードとの間で結合が生じる。言いかえると、上下導
波路間で光の移行が生じる。このときのフィルタ中心波
長λcにおける結合効率の半値全幅ΔλBWは、以下の
（１）式で表わされる。
は、一般に、１ｎｍから３ｎｍ程度である。したがっ
て、波長選択結合器の選択波長域の帯域幅も、１ｎｍか
ら、３ｎｍの範囲であることが望ましい。この波長選択
結合器の原理は、図９をもって説明される。図９は、該
波長選択結合器を構成する縦型方向性結合器を導波する
偶モードおよび奇モードの伝搬定数βe，βoの波長分散
を表わしている。すなわち、上下導波路間の非対称のた
めに２つの導波モードは、特定の波長でのみ位相整合が
とられる。つまり、位相整合する波長でのみ偶モードと
奇モードとの間で結合が生じる。言いかえると、上下導
波路間で光の移行が生じる。このときのフィルタ中心波
長λcにおける結合効率の半値全幅ΔλBWは、以下の
（１）式で表わされる。
【００１４】 ここで、ｌcは完全結合長、ｎe、ｎoは各々、偶、奇モ
ードの実効屈折率であり、 である。つまり、偶奇モードの伝搬定数−波長カーブの
傾きの差を大きくすることが（１）式の∂（ｎe−ｎo）
／∂λの値を大きくすることになり半値全幅ΔλBWが狭
くなる。
ードの実効屈折率であり、 である。つまり、偶奇モードの伝搬定数−波長カーブの
傾きの差を大きくすることが（１）式の∂（ｎe−ｎo）
／∂λの値を大きくすることになり半値全幅ΔλBWが狭
くなる。
【００１５】以上から、狭帯域な選択波長域を得るため
には、波長選択結合器を構成する非対称方向性結合器の
非対称性を強くする必要がある。しかし、１ｎｍから３
ｎｍという狭帯域化が、方向性結合器の非対称性だけ
で、実現できない場合には、該方向性結合器の光結合領
域にグレーティングを形成したいわゆるグレーティング
補償方向性結合器（Grating-Assisted Directional Cou
pler）を用いることにより、狭帯域化がはかれる。
には、波長選択結合器を構成する非対称方向性結合器の
非対称性を強くする必要がある。しかし、１ｎｍから３
ｎｍという狭帯域化が、方向性結合器の非対称性だけ
で、実現できない場合には、該方向性結合器の光結合領
域にグレーティングを形成したいわゆるグレーティング
補償方向性結合器（Grating-Assisted Directional Cou
pler）を用いることにより、狭帯域化がはかれる。
【００１６】グレーティング補償方向性結合器は、各光
導波路中心強度をもつ導波モードの伝搬定数差を補償す
る周期のグレーティングによる順方向性結合により、極
めて波長選択性の鋭い導波路光移行を得ることができる
特徴をもつ。図１０は、このグレーティング補償方向性
結合器における、偶モード、奇モードの伝搬定数の波長
分散を表わしている。２つの導波モードは、互いに大き
く異なるため、そのままでは位相整合がとれないが、光
結合領域にグレーティングを設けることにより、伝搬定
数差が補償され、位相整合がとれるようになる。グレー
ティングの周期をΛとすると、 βe（λc）−βo（λc）＝２π／Λ・・（２） を満足する波長λcがフィルタ中心波長となる。
導波路中心強度をもつ導波モードの伝搬定数差を補償す
る周期のグレーティングによる順方向性結合により、極
めて波長選択性の鋭い導波路光移行を得ることができる
特徴をもつ。図１０は、このグレーティング補償方向性
結合器における、偶モード、奇モードの伝搬定数の波長
分散を表わしている。２つの導波モードは、互いに大き
く異なるため、そのままでは位相整合がとれないが、光
結合領域にグレーティングを設けることにより、伝搬定
数差が補償され、位相整合がとれるようになる。グレー
ティングの周期をΛとすると、 βe（λc）−βo（λc）＝２π／Λ・・（２） を満足する波長λcがフィルタ中心波長となる。
【００１７】結合効率の半値全幅ΔλBWは、以下の
（３）式で表わされる。 すなわち、偶奇モードの伝搬定数差および伝搬定数−波
長カーブの傾きの差を大きくすることが（１）式の（ｎ
e−ｎo）、∂（ｎe−ｎo）／∂λの値を大きくすること
になり、ΔλBWは狭くなる。
（３）式で表わされる。 すなわち、偶奇モードの伝搬定数差および伝搬定数−波
長カーブの傾きの差を大きくすることが（１）式の（ｎ
e−ｎo）、∂（ｎe−ｎo）／∂λの値を大きくすること
になり、ΔλBWは狭くなる。
【００１８】
【実施例】第１実施例 図１、図２は本発明の第１の形態の第１の実施例を示し
ている。図１は本実施例の特徴を表わす図面であり、同
図において、１，２，２´は導波路を表わし、図の右側
に断面を示したように導波路１，２，２´より屈折率の
低い半導体で埋込み再成長を行なった屈折率導波路構造
となっている。エピタキシャル成長層の構成は、導波路
１においては、１１，１１´の下部クラッド層：ｎ型Ａ
ｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ厚さ１．５μｍ、１２，１２´の活性
層：ノンドープＧａＡｓ（６０Å）／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａ
ｓ（１００Å）の超格子層厚さ０．１５μｍ、そして１
３，１３´の光ガイド層：ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓ厚さ
０．１５μｍ、１４，１４´のクラッド層：ｐ型Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓ厚さ１．５μｍ、１５のＰ+型ＧａＡｓ
キャップ層厚さ０．５μｍから成り、幅は２．０μｍと
なっている。１７は埋込み層でノンドープＡｌ0.5Ｇａ
0.5Ａｓから成る。導波路２，２´は、クラッド層１
８：ｎ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ厚さ１．５μｍ、光ガイド
層１９：ノンドープＡｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓ厚さ０．２μ
ｍ、上部クラッド層２０：ｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ厚さ
１．５μｍという構成となっており、幅は３μｍになっ
ている。導波路１とは、活性層１２が無く、幅が広い点
で異なっている。
ている。図１は本実施例の特徴を表わす図面であり、同
図において、１，２，２´は導波路を表わし、図の右側
に断面を示したように導波路１，２，２´より屈折率の
低い半導体で埋込み再成長を行なった屈折率導波路構造
となっている。エピタキシャル成長層の構成は、導波路
１においては、１１，１１´の下部クラッド層：ｎ型Ａ
ｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ厚さ１．５μｍ、１２，１２´の活性
層：ノンドープＧａＡｓ（６０Å）／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａ
ｓ（１００Å）の超格子層厚さ０．１５μｍ、そして１
３，１３´の光ガイド層：ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓ厚さ
０．１５μｍ、１４，１４´のクラッド層：ｐ型Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓ厚さ１．５μｍ、１５のＰ+型ＧａＡｓ
キャップ層厚さ０．５μｍから成り、幅は２．０μｍと
なっている。１７は埋込み層でノンドープＡｌ0.5Ｇａ
0.5Ａｓから成る。導波路２，２´は、クラッド層１
８：ｎ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ厚さ１．５μｍ、光ガイド
層１９：ノンドープＡｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓ厚さ０．２μ
ｍ、上部クラッド層２０：ｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ厚さ
１．５μｍという構成となっており、幅は３μｍになっ
ている。導波路１とは、活性層１２が無く、幅が広い点
で異なっている。
【００１９】導波路１の両端は、斜めにエッチングでカ
ットされた構造となっており、光の入出力端では導波路
２，２´にだけ光が導波する構造となっている。次に、
３，４は導波路１の光入出力側の波長選択結合を行うグ
レーティングで、光ガイド層１３に深さ０．１μｍピッ
チ１０μｍで形成され、結合長は１ｍｍ程度となってい
る。５，５´は同調可能な波長フィルタの分布帰還型の
反射器の部分で、光ガイド層１３´に深さ０．１μｍ、
ピッチ０．１２２μｍのグレーティングが形成され、上
部クラッド層１４´上にコンタクト層１５、更にその上
にＡｕ／Ｃｒ電極１６が形成されている。６は同調可能
波長フィルタの活性領域を示しており、この領域では光
ガイド層１３´にはグレーティングは形成されていな
い。
ットされた構造となっており、光の入出力端では導波路
２，２´にだけ光が導波する構造となっている。次に、
３，４は導波路１の光入出力側の波長選択結合を行うグ
レーティングで、光ガイド層１３に深さ０．１μｍピッ
チ１０μｍで形成され、結合長は１ｍｍ程度となってい
る。５，５´は同調可能な波長フィルタの分布帰還型の
反射器の部分で、光ガイド層１３´に深さ０．１μｍ、
ピッチ０．１２２μｍのグレーティングが形成され、上
部クラッド層１４´上にコンタクト層１５、更にその上
にＡｕ／Ｃｒ電極１６が形成されている。６は同調可能
波長フィルタの活性領域を示しており、この領域では光
ガイド層１３´にはグレーティングは形成されていな
い。
【００２０】上記構成において光が入力した時の光スペ
クトルの変化を、図２に示している。入力光は、図２
（ａ）に示したように、波長が異なる複数の信号光に外
部光などの非信号光が混ったものである。入力光は、波
長選択結合器３により余分な光は除去され、図２（ｂ）
のように信号光の波長範囲近くの光だけが導波路１に結
合する。
クトルの変化を、図２に示している。入力光は、図２
（ａ）に示したように、波長が異なる複数の信号光に外
部光などの非信号光が混ったものである。入力光は、波
長選択結合器３により余分な光は除去され、図２（ｂ）
のように信号光の波長範囲近くの光だけが導波路１に結
合する。
【００２１】次に、結合した光は、同調可能波長フィル
タを通過後、分布型反射器５，５´のグレーティングピ
ッチΛと導波路の有効屈折率ｎeff1とで決まる共振波長 λB＝ｎeff1Λ の光だけが増幅される。この時、分布型反射器５，５´
に注入する電流を変化させてｎeff1を制御することで所
望の波長の信号光だけを増幅し、図２（ｃ）のようなス
ペクトルとなる。その後、出射側の波長選択結合器４
で、ＤＦＢ／ＤＢＲ同調可能フィルタの同調範囲の波長
域だけが出射側導波路２´に結合し、出射信号光のスペ
クトルは図２（ｄ）のようになる。したがって、信号光
の波長範囲以外に生じる、増幅された光や該同調可能フ
ィルタからの自然放出光を除去する機能を果たす。
タを通過後、分布型反射器５，５´のグレーティングピ
ッチΛと導波路の有効屈折率ｎeff1とで決まる共振波長 λB＝ｎeff1Λ の光だけが増幅される。この時、分布型反射器５，５´
に注入する電流を変化させてｎeff1を制御することで所
望の波長の信号光だけを増幅し、図２（ｃ）のようなス
ペクトルとなる。その後、出射側の波長選択結合器４
で、ＤＦＢ／ＤＢＲ同調可能フィルタの同調範囲の波長
域だけが出射側導波路２´に結合し、出射信号光のスペ
クトルは図２（ｄ）のようになる。したがって、信号光
の波長範囲以外に生じる、増幅された光や該同調可能フ
ィルタからの自然放出光を除去する機能を果たす。
【００２２】第２実施例 第１実施例においては、光が該同調可能フィルタを通過
後、波長選択結合器で出射側導波路に順方向に光は結合
していた。この方式では、選択的に結合する波長範囲が
３ｎｍ程度以下にすることは難しかった。
後、波長選択結合器で出射側導波路に順方向に光は結合
していた。この方式では、選択的に結合する波長範囲が
３ｎｍ程度以下にすることは難しかった。
【００２３】本実施例は、この出射側波長選択結合器を
逆方向に出射側導波路と結合させて、結合波長範囲を数
Å程度に狭くするものである。
逆方向に出射側導波路と結合させて、結合波長範囲を数
Å程度に狭くするものである。
【００２４】図３、図４に本実施例の概要を示す。図３
は素子の平面図で、２１と２２，２２´は導波路を示
し、層構成は第１実施例と同じである。２３は、入射側
の波長選択結合器を構成するグレーティングを示し、第
１実施例と同様に光ガイド層にピッチ０．１２２μｍ、
深さ０．１μｍで形成され、結合長１ｍｍとなってい
る。
は素子の平面図で、２１と２２，２２´は導波路を示
し、層構成は第１実施例と同じである。２３は、入射側
の波長選択結合器を構成するグレーティングを示し、第
１実施例と同様に光ガイド層にピッチ０．１２２μｍ、
深さ０．１μｍで形成され、結合長１ｍｍとなってい
る。
【００２５】２４は出射側の波長選択結合器を構成する
グレーティングを示し、光ガイド層にピッチ０．１２２
μｍ、深さ０．１μｍで形成されている。２５，２５´
はＤＦＢ／ＤＢＲ同調可能フィルタの分布反射器であ
り、グレーティングが光ガイド層にピッチ０．１２２μ
ｍ、深さ０．１μｍで形成されている。２６はＤＦＢ／
ＤＢＲ同調可能フィルタの活性領域、２７は導波路２２
´に対し４５°傾いた溝で図３のように光路を変換する
ミラーとなっている。２８は光検出器であり、Ａｕ／Ｃ
ｒ電極を通して流れる光誘起電流を検出して光−電気変
換を行なう。
グレーティングを示し、光ガイド層にピッチ０．１２２
μｍ、深さ０．１μｍで形成されている。２５，２５´
はＤＦＢ／ＤＢＲ同調可能フィルタの分布反射器であ
り、グレーティングが光ガイド層にピッチ０．１２２μ
ｍ、深さ０．１μｍで形成されている。２６はＤＦＢ／
ＤＢＲ同調可能フィルタの活性領域、２７は導波路２２
´に対し４５°傾いた溝で図３のように光路を変換する
ミラーとなっている。２８は光検出器であり、Ａｕ／Ｃ
ｒ電極を通して流れる光誘起電流を検出して光−電気変
換を行なう。
【００２６】図４は、本実施例の集積型波長フィルタ各
部における光のスペクトルを示している。入力された光
は、図４（ａ）に示したように波長が異なる複数の信号
光に外部光などの非信号光が混ったものである。この光
は波長選択結合器２３により信号光波長範囲以外の光は
除去され、導波路２１に結合した光は図２（ｂ）に示し
たようなスペクトルになる。
部における光のスペクトルを示している。入力された光
は、図４（ａ）に示したように波長が異なる複数の信号
光に外部光などの非信号光が混ったものである。この光
は波長選択結合器２３により信号光波長範囲以外の光は
除去され、導波路２１に結合した光は図２（ｂ）に示し
たようなスペクトルになる。
【００２７】次に、結合した光は同調可能波長フィルタ
を通過後、第１実施例の場合と同様にして所望の波長の
信号光だけが増幅され図２（ｃ）のようなスペクトルに
なる。その後、出射側の波長選択結合器２４で、約４Å
の半値幅の波長域だけが、導波路２２´に進行方向が逆
になって結合し、スペクトルは図４（ｄ）のようにな
る。したがって、信号光の波長範囲以外に生じる増幅光
や、該同調可能フィルタからの自然放出光を除去する機
能を果たす。逆方向に進行する導波光は、例えば、２５
°ミラー２７に反射され、光−電気変換素子２８におい
て電気信号に変換される。
を通過後、第１実施例の場合と同様にして所望の波長の
信号光だけが増幅され図２（ｃ）のようなスペクトルに
なる。その後、出射側の波長選択結合器２４で、約４Å
の半値幅の波長域だけが、導波路２２´に進行方向が逆
になって結合し、スペクトルは図４（ｄ）のようにな
る。したがって、信号光の波長範囲以外に生じる増幅光
や、該同調可能フィルタからの自然放出光を除去する機
能を果たす。逆方向に進行する導波光は、例えば、２５
°ミラー２７に反射され、光−電気変換素子２８におい
て電気信号に変換される。
【００２８】第３実施例 本実施例は、第２実施例の集積型波長フィルタにおい
て、出射側の波長選択器（図３の２４）の部分に図１の
１５，１６と同じくｐ+−ＧａＡｓコンタクト層とＡｕ
／Ｃｒ電極を形成し、導波路に電界を印加する機構を設
けた点で第２実施例とは異なる。上記電極により逆方向
のバイアス電圧を印加すると導波路の有効屈折率が変化
し、グレーティングで補償されて結合する波長域を移動
させる事が可能になるという特徴を有する。
て、出射側の波長選択器（図３の２４）の部分に図１の
１５，１６と同じくｐ+−ＧａＡｓコンタクト層とＡｕ
／Ｃｒ電極を形成し、導波路に電界を印加する機構を設
けた点で第２実施例とは異なる。上記電極により逆方向
のバイアス電圧を印加すると導波路の有効屈折率が変化
し、グレーティングで補償されて結合する波長域を移動
させる事が可能になるという特徴を有する。
【００２９】本実施例の概要を図５、図６に示す。図５
は本実施例の平面面で、３１〜３８は第２実施例の２１
〜２８に対応し、同じ材料、同じ寸法で構成されてい
る。３９は出射側波長選択器に設けられたＡｕ／Ｃｒ電
極を示し、これにより電界を印加して波長選択器の導波
路の有効屈折率を変化させ出射側導波路へ結合する波長
域をシフトさせるものである。導波路３１の導波層が超
格子層で構成されているため、電界により量子閉じ込め
シュタルク効果が起き、有効屈折率はΔｎeff＝２×１
０-3程度変化する。
は本実施例の平面面で、３１〜３８は第２実施例の２１
〜２８に対応し、同じ材料、同じ寸法で構成されてい
る。３９は出射側波長選択器に設けられたＡｕ／Ｃｒ電
極を示し、これにより電界を印加して波長選択器の導波
路の有効屈折率を変化させ出射側導波路へ結合する波長
域をシフトさせるものである。導波路３１の導波層が超
格子層で構成されているため、電界により量子閉じ込め
シュタルク効果が起き、有効屈折率はΔｎeff＝２×１
０-3程度変化する。
【００３０】その結果、導波路３２´に結合する中心波
長は１６Å程度、長波長側にシフトする。すなわち、電
極３９に印加する電圧を制御することで２０Åの範囲の
波長域を出射側導波路３２´に結合可能となる。本実施
例の集積型波長フィルタ各部における導波光スペクトル
を、図６に示した。入力光のスペクトルは図６（ａ）の
ように複数の波長の異なる信号光に外部光などの非信号
光が混ったものになっており、入射側波長選択器３３に
より導波路３１に結合後は、図６（ｂ）のように信号光
波長域以外の光は除去される。次に、同調可能波長フィ
ルタにより、所望の波長の信号光のみが増幅され図６
（ｃ）のようなスペクトルとなる。その後、出射側波長
選択器３４で出射側導波路３２´に結合して図６（ｄ）
の点線のようなスペクトルになるが、電極３９に印加す
る電圧を制御することで選択波長域をシフトさせ図６
（ｄ）の実線のようなスペクトルの導波光として導波路
３２´に結合する。
長は１６Å程度、長波長側にシフトする。すなわち、電
極３９に印加する電圧を制御することで２０Åの範囲の
波長域を出射側導波路３２´に結合可能となる。本実施
例の集積型波長フィルタ各部における導波光スペクトル
を、図６に示した。入力光のスペクトルは図６（ａ）の
ように複数の波長の異なる信号光に外部光などの非信号
光が混ったものになっており、入射側波長選択器３３に
より導波路３１に結合後は、図６（ｂ）のように信号光
波長域以外の光は除去される。次に、同調可能波長フィ
ルタにより、所望の波長の信号光のみが増幅され図６
（ｃ）のようなスペクトルとなる。その後、出射側波長
選択器３４で出射側導波路３２´に結合して図６（ｄ）
の点線のようなスペクトルになるが、電極３９に印加す
る電圧を制御することで選択波長域をシフトさせ図６
（ｄ）の実線のようなスペクトルの導波光として導波路
３２´に結合する。
【００３１】したがって、信号光の波長範囲以外に生じ
る増幅光や、該同調可能フィルタからの自然放出光を除
去する機能を果たす。結合後の導波光は、例えば、４５
°ミラー３７で反射され光−電気変換素子３８において
電気信号に変換される。
る増幅光や、該同調可能フィルタからの自然放出光を除
去する機能を果たす。結合後の導波光は、例えば、４５
°ミラー３７で反射され光−電気変換素子３８において
電気信号に変換される。
【００３２】第４実施例 図７に、本発明の第２の形態の第４実施例による集積型
波長フィルタの構成を示す。この第２の形態の第４実施
例において、ｎ+型ＧａＡｓ基板４１上に、ｎ−ＧａＡ
ｓバッファ層４２厚さ０．５ｎｍ、ｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5
Ａｓクラッド層４３厚さ１．５μｍ、ｎ−Ａｌ0.3Ｇａ
0.7Ａｓ下部導波路層４４厚さ０．１μｍ、φ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓ中間クラッド層４５厚さ０．８μｍ、φ−
Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ／φ−ＧａＡｓＭＱＷ上部導波路層
４６厚さ０．５μｍを成長する。次に、同調可能波長フ
ィルタの領域６１以外の領域にフォトレジストマスクを
形成し、同調可能波長フィルタの領域６１において、φ
−Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ／φ−ＧａＡｓＭＱＷ上部導波路
層４６、φ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ中間クラッド層４５を
エッチングで除去した。露出したｎ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａ
ｓ下部導波路層４４に、２光束干渉露光法および反応性
イオンビームエッチング法により周期２４０ｎｍのＤＢ
Ｒ４７を形成した。ＤＢＲ４７の中央部は、山と谷の位
相がπ／２ずれたいわゆるλ／４シフトが形成されてい
る。続いて、ＭＯＣＶＤ法によりφ−Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａ
ｓガイド層４８厚さ０．２μｍ、φ−ＧａＡｓ活性層４
９厚さ０．１μｍ、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層
５０厚さ１．５μｍ、ｐ+−ＧａＡｓキャップ層５１厚
さ０．５μｍを再成長し、ＤＦＢ型同調可能波長フィル
タ６１を形成した。
波長フィルタの構成を示す。この第２の形態の第４実施
例において、ｎ+型ＧａＡｓ基板４１上に、ｎ−ＧａＡ
ｓバッファ層４２厚さ０．５ｎｍ、ｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5
Ａｓクラッド層４３厚さ１．５μｍ、ｎ−Ａｌ0.3Ｇａ
0.7Ａｓ下部導波路層４４厚さ０．１μｍ、φ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓ中間クラッド層４５厚さ０．８μｍ、φ−
Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ／φ−ＧａＡｓＭＱＷ上部導波路層
４６厚さ０．５μｍを成長する。次に、同調可能波長フ
ィルタの領域６１以外の領域にフォトレジストマスクを
形成し、同調可能波長フィルタの領域６１において、φ
−Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ／φ−ＧａＡｓＭＱＷ上部導波路
層４６、φ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ中間クラッド層４５を
エッチングで除去した。露出したｎ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａ
ｓ下部導波路層４４に、２光束干渉露光法および反応性
イオンビームエッチング法により周期２４０ｎｍのＤＢ
Ｒ４７を形成した。ＤＢＲ４７の中央部は、山と谷の位
相がπ／２ずれたいわゆるλ／４シフトが形成されてい
る。続いて、ＭＯＣＶＤ法によりφ−Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａ
ｓガイド層４８厚さ０．２μｍ、φ−ＧａＡｓ活性層４
９厚さ０．１μｍ、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層
５０厚さ１．５μｍ、ｐ+−ＧａＡｓキャップ層５１厚
さ０．５μｍを再成長し、ＤＦＢ型同調可能波長フィル
タ６１を形成した。
【００３３】次に、自然放出光除去用波長選択結合器６
２のφ−Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ／φ−ＧａＡｓＭＱＷ上部
導波路層４６にフォトリソグラフィ法により周期９μ
ｍ、深さ０．１μｍのグレーティングを形成する。
２のφ−Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ／φ−ＧａＡｓＭＱＷ上部
導波路層４６にフォトリソグラフィ法により周期９μ
ｍ、深さ０．１μｍのグレーティングを形成する。
【００３４】次に、グレーティングに対して、直交方向
に、幅２．３μｍのストライプ状レジストマスクを形成
し、反応性イオンエッチング法によりＧａＡｓ基板４１
までエッチングした後、ＬＰＥ法により高抵抗Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓ測面埋め込み用クラッドを再成長した。次
に、同調可能波長フィルタのキャップ領域５１を残し
て、全面にＳｉ3Ｎ4５２をプラズマＣＶＤ法で成膜し、
上部よりＡｕ／Ｃｒ電極を蒸着した。
に、幅２．３μｍのストライプ状レジストマスクを形成
し、反応性イオンエッチング法によりＧａＡｓ基板４１
までエッチングした後、ＬＰＥ法により高抵抗Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓ測面埋め込み用クラッドを再成長した。次
に、同調可能波長フィルタのキャップ領域５１を残し
て、全面にＳｉ3Ｎ4５２をプラズマＣＶＤ法で成膜し、
上部よりＡｕ／Ｃｒ電極を蒸着した。
【００３５】Ａｕ／Ｃｒ電極５３は、同調可能波長フィ
ルタ６１を１００μｍと２００μｍの長さに分割するよ
うに、エッチングされる。続いて、ＧａＡｓ基板４１裏
面を研磨し、厚さが１００μｍとなった所で裏面にＡｕ
−Ｇｅ／Ａｕ５４を蒸着し、アニーリングを行ない、表
面、裏面電極ともにオーミックコンタクトをとった。そ
の後、バー状に切り出した後、入出力両端面にＺｒＯ2
で反射防止コーティングを施し最後にチップ状に切り出
して、電極５３，５４のボンディングを行ない作成工程
を終えた。
ルタ６１を１００μｍと２００μｍの長さに分割するよ
うに、エッチングされる。続いて、ＧａＡｓ基板４１裏
面を研磨し、厚さが１００μｍとなった所で裏面にＡｕ
−Ｇｅ／Ａｕ５４を蒸着し、アニーリングを行ない、表
面、裏面電極ともにオーミックコンタクトをとった。そ
の後、バー状に切り出した後、入出力両端面にＺｒＯ2
で反射防止コーティングを施し最後にチップ状に切り出
して、電極５３，５４のボンディングを行ない作成工程
を終えた。
【００３６】入力光５５として、８３１．４ｎｍ、８３
１．７ｎｍ、８３２ｎｍ、８３２．４ｎｍの波長のレー
ザ光をファイバで合波して、作成した集積型波長フィル
タに先球ファイバで入力した。同調可能波長フィルタ６
１には、分割した２電極５３に、各々Ｉ1＝２５ｍＡ、
Ｉ2＝１５ｍＡの電流が注入されて、８３１．７ｎｍに
同調された状態になっている。８３１．７ｎｍの光は、
同調可能波長フィルタ６１で増幅されて、次段の波長選
択結合器６２の下部導波路４４へ入力される。波長選択
結合器６２では、８３１ｎｍから８３３ｎｍの帯域にお
いて、上下導波路４４，４６間の光結合が起こるように
設計されているため、８３１．７ｎｍの光は、上部導波
路４６に移行し出力光５６となる。８３１．４ｎｍ、８
３２ｎｍ、８３２．４ｎｍの光は、同調可能波長フィル
タ６１で増幅されないため、遮断された状態になる。ま
た、同調可能波長フィルタ６１で生じる自然放出光は８
１０ｎｍから８５０ｎｍにわたる広い波長範囲に存在す
るが、波長選択結合器６２により、ほとんどの光は上部
導波路４６へ移行しない。
１．７ｎｍ、８３２ｎｍ、８３２．４ｎｍの波長のレー
ザ光をファイバで合波して、作成した集積型波長フィル
タに先球ファイバで入力した。同調可能波長フィルタ６
１には、分割した２電極５３に、各々Ｉ1＝２５ｍＡ、
Ｉ2＝１５ｍＡの電流が注入されて、８３１．７ｎｍに
同調された状態になっている。８３１．７ｎｍの光は、
同調可能波長フィルタ６１で増幅されて、次段の波長選
択結合器６２の下部導波路４４へ入力される。波長選択
結合器６２では、８３１ｎｍから８３３ｎｍの帯域にお
いて、上下導波路４４，４６間の光結合が起こるように
設計されているため、８３１．７ｎｍの光は、上部導波
路４６に移行し出力光５６となる。８３１．４ｎｍ、８
３２ｎｍ、８３２．４ｎｍの光は、同調可能波長フィル
タ６１で増幅されないため、遮断された状態になる。ま
た、同調可能波長フィルタ６１で生じる自然放出光は８
１０ｎｍから８５０ｎｍにわたる広い波長範囲に存在す
るが、波長選択結合器６２により、ほとんどの光は上部
導波路４６へ移行しない。
【００３７】上部導波路４６の出力端には、先球ファイ
バが近接して設けられていて、上部導波路の出力光５６
のみが取り出される。上記したように、電流制御によ
り、８３１．７ｎｍの波長の光のみが透過し、他の波長
の光及び自然放出光は遮断される。上記電流量Ｉ1、Ｉ2
の制御により、同様に８３１．４ｎｍ、８３２ｎｍ、８
３２．４ｎｍの波長の光を選択することができる。
バが近接して設けられていて、上部導波路の出力光５６
のみが取り出される。上記したように、電流制御によ
り、８３１．７ｎｍの波長の光のみが透過し、他の波長
の光及び自然放出光は遮断される。上記電流量Ｉ1、Ｉ2
の制御により、同様に８３１．４ｎｍ、８３２ｎｍ、８
３２．４ｎｍの波長の光を選択することができる。
【００３８】第５実施例 第４実施例では、波長選択結合器として、グレーティン
グ補償縦型方向性結合器を用いたが、本実施例では、グ
レーティングの付加しない縦型非対称方向性結合器９２
を用いた。さらに、同調可能波長フィルタとして、ＤＢ
Ｒ位相変調型フィルタ９１を用いた。作成方法は、ＭＢ
Ｅ法により、ｎ+−ＧａＡｓ基板７１に、順次、ｎ−Ｇ
ａＡｓバッファ層７２厚さ０．５μｍ、ｎ−Ａｌ0.5Ｇ
ａ0.5Ａｓクラッド層７３厚さ１．５μｍ、ｎ−Ａｌ0.3
Ｇａ0.7Ａｓ下部導波路層７４厚さ０．３μｍ、ｎ−Ａ
ｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ中間クラッド層７５厚さ０．９μｍ、
ｎ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ／ｎ−ＧａＡｓＭＱＷ上部導波
路層７６厚さ０．１５μｍ、φ−ＧａＡｓ活性層７７厚
さ０．０５μｍ、φ−Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓガイド層７８
厚さ０．２μｍを成長した。続いて、同調可能波長フィ
ルタ９１のＤＢＲ領域９３に周期２４０ｎｍのＤＢＲを
形成する。続いて、ＭＯＣＶＤ法により同調可能波長フ
ィルタ領域９１全体にｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド
層７９厚さ１．５μｍ、ｐ+−ＧａＡｓキャップ層８０
厚さ０．５μｍを再成長した。
グ補償縦型方向性結合器を用いたが、本実施例では、グ
レーティングの付加しない縦型非対称方向性結合器９２
を用いた。さらに、同調可能波長フィルタとして、ＤＢ
Ｒ位相変調型フィルタ９１を用いた。作成方法は、ＭＢ
Ｅ法により、ｎ+−ＧａＡｓ基板７１に、順次、ｎ−Ｇ
ａＡｓバッファ層７２厚さ０．５μｍ、ｎ−Ａｌ0.5Ｇ
ａ0.5Ａｓクラッド層７３厚さ１．５μｍ、ｎ−Ａｌ0.3
Ｇａ0.7Ａｓ下部導波路層７４厚さ０．３μｍ、ｎ−Ａ
ｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ中間クラッド層７５厚さ０．９μｍ、
ｎ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ／ｎ−ＧａＡｓＭＱＷ上部導波
路層７６厚さ０．１５μｍ、φ−ＧａＡｓ活性層７７厚
さ０．０５μｍ、φ−Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓガイド層７８
厚さ０．２μｍを成長した。続いて、同調可能波長フィ
ルタ９１のＤＢＲ領域９３に周期２４０ｎｍのＤＢＲを
形成する。続いて、ＭＯＣＶＤ法により同調可能波長フ
ィルタ領域９１全体にｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド
層７９厚さ１．５μｍ、ｐ+−ＧａＡｓキャップ層８０
厚さ０．５μｍを再成長した。
【００３９】次に、波長選択結合器領域９２のφ−Ａｌ
0.2Ｇａ0.8Ａｓガイド層７８、φ−ＧａＡｓ活性層７７
を選択的にエッチング除去した後、ＭＯＣＶＤ法により
高抵抗φ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層８１厚さ１．
５μｍを再成長した。第４実施例と同様の工程により、
Ｓｉ3Ｎ4カバー膜８２と電極８４を形成した。電極８４
は、同調可能波長フィルタ領域９１で、２つのＤＢＲ領
域９３と位相変調領域９４との３つに分割されている。
次に、出力端にあたる波長選択結合器９２の上部導波路
７６をエッチングにより削除した。裏面電極８５作成
後、バー状として、入出力端面に反射防止コーティング
を施し、チップ状に切出して実装した。
0.2Ｇａ0.8Ａｓガイド層７８、φ−ＧａＡｓ活性層７７
を選択的にエッチング除去した後、ＭＯＣＶＤ法により
高抵抗φ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層８１厚さ１．
５μｍを再成長した。第４実施例と同様の工程により、
Ｓｉ3Ｎ4カバー膜８２と電極８４を形成した。電極８４
は、同調可能波長フィルタ領域９１で、２つのＤＢＲ領
域９３と位相変調領域９４との３つに分割されている。
次に、出力端にあたる波長選択結合器９２の上部導波路
７６をエッチングにより削除した。裏面電極８５作成
後、バー状として、入出力端面に反射防止コーティング
を施し、チップ状に切出して実装した。
【００４０】同調可能波長フィルタは、ＤＢＲ領域９３
に注入する電流Ｉ１と位相変調領域９４に注入する電流
Ｉ２を制御して、選択波長に同調する。入力光８６は、
先球ファイバを通して、同調可能波長フィルタの上部導
波路７６へ結合される。選択波長のみが、同調可能波長
フィルタ９１で増幅された後、波長選択結合器９２の上
部導波路７６から、下部導波路７４へ移行する。選択波
長以外の信号波長は、同調可能波長フィルタ９１で増幅
されないため、出力側には、ほとんど現われない。さら
に、自然放出光は、波長選択結合器９２で、ほとんど結
合しないため、上部導波路７６を導波し、削除された出
力端で、散乱消失する。下部導波路７４へ移行した選択
波長は、出力端から出力し（出力光８７）、設けられた
先球ファイバに結合される。
に注入する電流Ｉ１と位相変調領域９４に注入する電流
Ｉ２を制御して、選択波長に同調する。入力光８６は、
先球ファイバを通して、同調可能波長フィルタの上部導
波路７６へ結合される。選択波長のみが、同調可能波長
フィルタ９１で増幅された後、波長選択結合器９２の上
部導波路７６から、下部導波路７４へ移行する。選択波
長以外の信号波長は、同調可能波長フィルタ９１で増幅
されないため、出力側には、ほとんど現われない。さら
に、自然放出光は、波長選択結合器９２で、ほとんど結
合しないため、上部導波路７６を導波し、削除された出
力端で、散乱消失する。下部導波路７４へ移行した選択
波長は、出力端から出力し（出力光８７）、設けられた
先球ファイバに結合される。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果が得られる。 １．入力する光に含まれる信号光波長域以外の光を除去
することで、バックグラウンドの光に対する信号光の強
度を大きくすることが可能になった。 ２．同調可能波長フィルタ自身からの自然放出光を、集
積化した波長選択結合器で除去できるため、光信号を電
気信号に変換して検出する際に発生するビートノイズを
減少させることが可能となり、対雑音信号比を向上させ
ることができる。
以下の効果が得られる。 １．入力する光に含まれる信号光波長域以外の光を除去
することで、バックグラウンドの光に対する信号光の強
度を大きくすることが可能になった。 ２．同調可能波長フィルタ自身からの自然放出光を、集
積化した波長選択結合器で除去できるため、光信号を電
気信号に変換して検出する際に発生するビートノイズを
減少させることが可能となり、対雑音信号比を向上させ
ることができる。
【図１】本発明の第１実施例の素子平面図である。
【図２】本発明の第１実施例の各部の導波光スペクトル
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例の素子平面図である。
【図４】本発明の第２実施例の各部の導波光スペクトル
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明の第３実施例の素子平面図である。
【図６】本発明の第３実施例の各部の導波光スペクトル
を示す図である。
を示す図である。
【図７】本発明の第４実施例である集積型波長フィルタ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】本発明の第５実施例である集積型波長フィルタ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図９】本発明による非対称方向性結合器である波長選
択結合器の動作原理を表わす図である。
択結合器の動作原理を表わす図である。
【図１０】本発明によるグレーティング補償方向性結合
器である波長選択結合器の動作原理を表わす図である。
器である波長選択結合器の動作原理を表わす図である。
１，２，２´，２１，２２，２２´，３１，３２，３２
´ 導波路 １−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄ，１−ｅ，１−ｆ
導波光分布 ３，２３，３３ 波長選択結合器を構成
するグレーティング ４，２４，３４ 波長選択結合器を構成
するグレーティング ５，５´，２５，２５´，３５，３５´同調可能光フィ
ルタを構成する分布反射器 ６，２６，３６ 同調可能光フィルタを
構成する活性領域 １１，１１´，１４，１４´，１８，２０，４３，４
５，５０，７３，７５，７９，８１
クラッド層 １２，１２´，４９，７７
活性層 １３，８´，１９，４８，７８
光ガイド層 １７
埋込み層 ２７，３７
４５°ミラー ２８，３８
光−電気変換素子 ３９，５３，５４，８４，８５
電極 ４１，７１
ＧａＡｓ基板 ４２，７２
ＧａＡｓバッファ層 ４４，７４
下部導波路 ４６，７６
上部導波路 ４７，７８
ＤＢＲ ５１，８０
キャップ層 ５２，８２
カバー層 ５５，８６
入力光 ５６，８７
出力光 ６１，９１ 同
調可能波長フィルタ ６２，４２
波長選択結合器 ９３
ＤＢＲ領域 ９４
位相変調領域
´ 導波路 １−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄ，１−ｅ，１−ｆ
導波光分布 ３，２３，３３ 波長選択結合器を構成
するグレーティング ４，２４，３４ 波長選択結合器を構成
するグレーティング ５，５´，２５，２５´，３５，３５´同調可能光フィ
ルタを構成する分布反射器 ６，２６，３６ 同調可能光フィルタを
構成する活性領域 １１，１１´，１４，１４´，１８，２０，４３，４
５，５０，７３，７５，７９，８１
クラッド層 １２，１２´，４９，７７
活性層 １３，８´，１９，４８，７８
光ガイド層 １７
埋込み層 ２７，３７
４５°ミラー ２８，３８
光−電気変換素子 ３９，５３，５４，８４，８５
電極 ４１，７１
ＧａＡｓ基板 ４２，７２
ＧａＡｓバッファ層 ４４，７４
下部導波路 ４６，７６
上部導波路 ４７，７８
ＤＢＲ ５１，８０
キャップ層 ５２，８２
カバー層 ５５，８６
入力光 ５６，８７
出力光 ６１，９１ 同
調可能波長フィルタ ６２，４２
波長選択結合器 ９３
ＤＢＲ領域 ９４
位相変調領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/12 H01S 5/00 - 5/50
Claims (10)
- 【請求項１】半導体導波路上に分布反射領域を有する共
振型波長フィルタを具備した同調可能光フィルタの前後
を波長選択結合器で挟んだ構成の集積型波長フィルタに
おいて、該波長選択結合器が方向性結合器からなり、か
つ該波長選択結合器により光が結合される導波路を構成
する半導体が、該同調可能光フィルタが形成されている
導波路の半導体よりもエネルギーギャップが広い材料で
形成されていることを特徴とする集積型波長フィルタ。 - 【請求項２】半導体導波路上に分布反射領域を有する共
振型波長フィルタを具備した同調可能光フィルタの前後
を波長選択結合器で挟んだ構成の集積型波長フィルタに
おいて、該波長選択結合器が方向性結合器からなり、か
つ該方向性結合器部分にグレーティングが形成されてい
ることを特徴とする集積型波長フィルタ。 - 【請求項３】該方向性結合器の部分に電界を印加する機
構を設けたことを特徴とする請求項１あるいは２記載の
集積型波長フィルタ。 - 【請求項４】複数の分布帰還領域からなる同調可能波長
フィルタと、縦型方向性結合器からなる波長選択結合器
が、直列に集積化され、光学的に結合されていることを
特徴とする集積型波長フィルタ。 - 【請求項５】前記分布帰還領域にはλ／４シフト構造が
含まれることを特徴とする請求項４記載の集積型波長フ
ィルタ。 - 【請求項６】前記分布帰還領域の間に光学的に結合した
状態で、位相変調領域が挿入されていることを特徴とす
る請求項４記載の集積型波長フィルタ。 - 【請求項７】前記縦型方向性結合器には、位相整合用グ
レーティングが形成されていることを特徴とする請求項
４記載の集積型波長フィルタ。 - 【請求項８】前記波長選択結合器の選択波長域は、該同
調可能波長フィルタの同調波長域を含むことを特徴とす
る請求項４記載の集積型波長フィルタ。 - 【請求項９】前記同調可能波長フィルタを構成する導波
路に直結する前記波長選択結合器の半導体材料のエネル
ギーギャップが、前記同調可能波長フィルタを構成する
導波路材料のエネルギーギャップより広いことを特徴と
する請求項４記載の集積型波長フィルタ。 - 【請求項１０】同調可能波長フィルタと方向性結合器で
ある波長選択結合器とが、直列に集積化され、光学的に
結合されており、かつ前記同調可能波長フィルタの前後
は前記波長選択結合器で挟まれていることを特徴とする
集積型波長フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17607391A JP3162427B2 (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 集積型波長フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17607391A JP3162427B2 (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 集積型波長フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04372186A JPH04372186A (ja) | 1992-12-25 |
| JP3162427B2 true JP3162427B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=16007250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17607391A Expired - Fee Related JP3162427B2 (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 集積型波長フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3162427B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5464490B2 (ja) | 2010-05-12 | 2014-04-09 | 株式会社リコー | 画像形成装置の製造方法及び画像形成装置 |
-
1991
- 1991-06-20 JP JP17607391A patent/JP3162427B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04372186A (ja) | 1992-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6888973B2 (en) | Tunable optical add/drop multiplexer with multi-function optical amplifiers | |
| US7474817B2 (en) | Optical semiconductor device and optical semiconductor integrated circuit | |
| US6282219B1 (en) | Substrate stack construction for enhanced coupling efficiency of optical couplers | |
| EP1672398B1 (en) | Tunable demultiplexer and tunable laser with optical deflection | |
| US5805755A (en) | Self-aligned transition from ridge to buried heterostructure waveguide, especially for multi-wavelength laser array integration | |
| JP2765545B2 (ja) | 光波長弁別回路およびその製造方法 | |
| US5233187A (en) | Multi-wavelength light detecting and/or emitting apparatuses having serially arranged grating directional couplers | |
| US8005123B2 (en) | Wavelength tunable laser | |
| US20040105476A1 (en) | Planar waveguide surface emitting laser and photonic integrated circuit | |
| US6282345B1 (en) | Device for coupling waveguides to one another | |
| JP3887744B2 (ja) | 半導体光素子 | |
| US5606573A (en) | Method and apparatus for control of lasing wavelength in distributed feedback lasers | |
| JP3149979B2 (ja) | 光検出装置及び発光装置 | |
| JP3162427B2 (ja) | 集積型波長フィルタ | |
| JP2017187690A (ja) | 光素子、光モジュール及び光伝送システム | |
| JP2965011B2 (ja) | 半導体光素子及びその製造方法 | |
| US6363093B1 (en) | Method and apparatus for a single-frequency laser | |
| JPH063709A (ja) | 波長チュウニング型小型分光器 | |
| JPH08271842A (ja) | 導波型波長フィルタ | |
| EP0496348B1 (en) | Multi-wavelength light detecting apparatuses having serially arranged grating directional couplers | |
| JPH08184789A (ja) | 偏波無依存波長フィルタ | |
| JP4153613B2 (ja) | 波長選択フィルタ素子および光集積回路 | |
| JP2986032B2 (ja) | 波長チュウニング型小型分光器 | |
| JPH09331102A (ja) | レーザ出射端面が傾いている波長多重光源 | |
| JP2019091780A (ja) | 半導体光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |