JP3262298B2 - 光信号増幅素子 - Google Patents
光信号増幅素子Info
- Publication number
- JP3262298B2 JP3262298B2 JP14602393A JP14602393A JP3262298B2 JP 3262298 B2 JP3262298 B2 JP 3262298B2 JP 14602393 A JP14602393 A JP 14602393A JP 14602393 A JP14602393 A JP 14602393A JP 3262298 B2 JP3262298 B2 JP 3262298B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- layer
- optical signal
- optical waveguide
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
し、より詳細には光スイッチや光変調器を実現しやすい
特性を有する光導波路に対して、そこを伝搬する光信号
を増幅する機能に優れた光信号増幅素子に関するもので
ある。
現に向けた高速・高帯域通信網の構築のため、光通信技
術が不可欠になっている。
伝搬する光信号に対して、電圧や電流を加えることで光
導波路の屈折率等を変化させ、これを利用することで光
変調や光スイッチングを行うことが試みられている。
効果を利用して、逆方向電圧を加えることで光導波路の
屈折率を変える場合には、光導波路の量子井戸構造のバ
リアが高い方が量子効果が大きくなるため、光の変調や
スイッチングを低電圧で駆動することができて有利であ
る。
た、バリアの低いInGaAsP/InP系(InGa
AsPは量子井戸構造層の材料/InPはバリア層の材
料)やInGaAsP/InGaAsP系(InGaA
sPは量子井戸構造層の材料/InGaAsPはバリア
層の材料)を使った場合には、量子効果が小さいために
光スイッチや光変調器として利用した場合の効果が悪
く、高い電圧や電流を加えなければならなかった。この
ために、よりバリアの高いInGaAs/InAlAs
系やInGaAlAs/InAlAs系等の導波路が用
いられ始めている。
る間に減衰する光信号をいかに補償するかである。通常
は、光増幅器を用いて光信号を増幅する。
抗が高く、電流が流れにくい)光導波路に対して、それ
に装荷された形で形成された光増幅器によって光信号を
補償することは、以下に説明するように困難であった。
図3において、501はn型電極、502はn型InP
基板、503はバリアが高い量子井戸構造の光導波路
(例えば、InGaAs/InAlAs系やInGaA
lAs/InAlAs系)、504は光信号の損失を補
償するための光増幅器の活性層、505,506は活性
層への電流狭窄を行うための高抵抗層、507はp型I
nPクラッド層、508はp型電極である。
波路のバリア層が通常使われるInGaAsP/InP
系やInGaAsP/InGaAsP系の量子井戸導波
路に比べて高いためにキャリアの閉じ込めが強く、量子
効果が大きい。そのため光スイッチや光変調器を構成
し、それを動作させる際に導波路部分に加える電圧が小
さくてすむという利点があった。
搬損失に伴う損失を補償するため、光増幅器の活性層5
04に電流を注入する必要がある。ところが、バリアが
高い光導波路503の抵抗が高く、すなわち、電流が流
れにくいために、この素子は光増幅器の活性層504に
十分な電流密度を与えることが困難で、伝搬損失に伴う
損失の補償が不可能であった。
に、光信号増幅素子の光導波路としてバリアの高いもの
(例えばInGaAs/InAlAs系やInGaAl
As/InAlAs系)を用いた場合には、光スイッチ
や光変調器としては有利であるが、光増幅器の活性層に
電流を注入することができず、光導波路の伝搬損失を補
償できないという問題があった。
リアの低いもの(例えばInGaAsP/InP系やI
nGaAsP/InGaAsP系)を用いた場合には光
増幅器への電流注入は容易であるが、光導波路の量子効
果が弱いために光スイッチや光変調器としての効率が悪
いという問題があった。
されたものであり、本発明の目的は光導波路としてバリ
アの高いものを利用しつつ、光増幅器への電流注入を容
易にする光信号増幅素子を提供することにある。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
に、本発明は、半導体基板と、該基板上に形成された少
なくとも光導波層を有する光導波路と、該光導波路上に
装荷された少なくとも活性層と電流を注入する電極とを
有する光増幅器からなる光信号増幅素子において、前記
光導波路は、多重量子井戸構造で構成され、そのバリア
層の電子もしくは正孔に対する障壁の高さがクラッド層
よりも高い材料からなり、前記クラッド層として、前記
光増幅器の活性層の片側にn型の半導体層、逆側にp型
の半導体層を有することを特徴とする。
たはInAlAsを用いることを特徴とする。
は絶縁層を有することを特徴とする。
にn型の半導体層、逆側にp型の半導体層を使うことに
よって光増幅器の活性層への電流注入を、光導波路の光
導波層のバリアに妨害されずに行うことができる。これ
により、光導波層としてバリアの高いものを利用しつ
つ、光増幅器への電流注入を容易にする光信号増幅素子
を得ることができる。
により、電極から注入された電流を効率よく活性層に閉
じ込めることができる。
て詳細に説明する。
係わる光信号増幅素子の模式的な断面図である。図1に
おいて、102はp型InP基板、103はバリアが高
い量子井戸光導波路である。量子井戸光導波路103
は、例えば、量子井戸構造層の材料としてInGaAs
を用い、バリア層の材料としてInAlAsを用いた、
InGaAs/InAlAs系で構成されている。ある
いは、量子井戸構造層の材料としてInGaAlAsを
用いた、バリア層の材料としてInAlAsを用いるI
nGaAlAs/InAlAs系で構成してもよい。
を補償するための光増幅器の活性層、105はn型In
Pクラッド層、106はp型InPクラッド層、115
はn型電極、116はp型電極である。
すように、量子井戸導波路103のバリア層が通常使わ
れているInGaAsP/InP系やInGaAsP/
InGaAsP系の量子井戸導波路に比べて高いために
キャリアの閉じ込めが強く、量子効果が大きい。そのた
め光スイッチや光変調器を構成する際に量子井戸光導波
路103の部分に加える電圧を小さくすることができ
る。
搬損失に伴う損失を補償するため、光増幅器の活性層1
04に電流を注入する必要がある。図1に示すように、
n型電極115及びp型電極116から注入されたキャ
リアは量子井戸構造の高いバリア層によって妨害される
ことなく、活性層104に達することができる。
的な断面図である。図2において、302はp型InP
基板、303はバリアが高い量子井戸光導波路(例え
ば、InGaAs/InAlAs系やInGaAlAs
/InAlAs系)、304は光導波路を伝搬する光信
号の損失を補償するための光増幅器の活性層、305は
n型InPクラッド層、306はp型InPクラッド
層、307は高抵抗層、315はn型電極、316はp
型電極である。
すように、量子井戸光導波路303のバリアが通常使わ
れるInGaAsP/InP系やInGaAlAs/I
nGaAsP系の量子井戸導波路に比べて高いためにキ
ャリアの閉じ込めが強く、量子効果が大きい。そのため
光スイッチや光変調器を構成する際に導波路部分に加え
る電圧を小さくすることができる。
搬損失に伴う損失を補償するため、光増幅器の活性層3
04に電流を注入する必要がある。図2に示すように、
n型電極315及びp型電極316から注入されたキャ
リアは、量子井戸構造の高いバリア層によって妨害され
ることなく、活性層304に達することができる。
を設けることにより、電極から注入された電流を効率よ
く活性層304に閉じ込めることができる。
1,2によれば、光増幅器の活性層104,304への
電流注入を横方行から行うことにより、電流注入を光導
波路の高い抵抗に妨害されずに行うことができる。これ
により、光導波路としてバリアの高いものを利用しつ
つ、光増幅器への電流注入を容易にする光信号増幅素子
を得ることができる。
を例に説明を行ったが、他の半導体基板においても同様
な効果を得ることができる。
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
ば、光増幅器の活性層の片側にn型の半導体層、逆側に
p型の半導体層を使うことによって光増幅器への電流注
入を光導波路のバリアに妨害されずに行うことができ
る。これにより、光導波路として量子効果の大きい、バ
リア層の高い量子井戸構造を利用しつつ、光増幅器への
電流注入を容易にする光信号増幅素子を得ることができ
る。
により、電極から注入された電流を効率よく活性層に閉
じ込めることができる。
模式的な断面図、
模式的な断面図、
めの図。
03,503…バリアが高い量子井戸光導波路、10
4,304,504…光増幅器の活性層、105,30
5…n型InPクラッド層、106,306,507…
p型InPクラッド層、307,505,506…高抵
抗層、115,315,501…n型電極、116,3
16,508…p型電極。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体基板と、該基板上に形成された少
なくとも光導波層を有する光導波路と、該光導波路上に
装荷された少なくとも活性層と電流を注入する電極とを
有する光増幅器からなる光信号増幅素子において、 前記光導波路は、多重量子井戸構造で構成され、そのバ
リア層の電子もしくは正孔に対する障壁の高さがクラッ
ド層よりも高い材料からなり、前記クラッド層として、 前記光増幅器の活性層の片側に
n型の半導体層、逆側にp型の半導体層を有することを
特徴とする光信号増幅素子。 - 【請求項2】 前記バリア層として、InGaAlAs
またはInAlAsを用いることを特徴とする請求項1
に記載の光信号増幅素子。 - 【請求項3】 前記光増幅器の活性層の上に高抵抗層ま
たは絶縁層を有することを特徴とする請求項1または2
に記載の光信号増幅素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14602393A JP3262298B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 光信号増幅素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14602393A JP3262298B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 光信号増幅素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH077226A JPH077226A (ja) | 1995-01-10 |
JP3262298B2 true JP3262298B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=15398358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14602393A Expired - Lifetime JP3262298B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 光信号増幅素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3262298B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5463760B2 (ja) | 2009-07-02 | 2014-04-09 | 三菱電機株式会社 | 光導波路集積型半導体光素子およびその製造方法 |
WO2022113153A1 (ja) * | 2020-11-24 | 2022-06-02 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光素子 |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP14602393A patent/JP3262298B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH077226A (ja) | 1995-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2809124B2 (ja) | 光半導体集積素子およびその製造方法 | |
US6281030B1 (en) | Fabrication of semiconductor Mach-Zehnder modulator | |
EP0380983B1 (en) | Semiconductor optical switch and array of the same | |
JP2606079B2 (ja) | 光半導体素子 | |
JP3262298B2 (ja) | 光信号増幅素子 | |
JP3254053B2 (ja) | 光集積回路 | |
JPH07231132A (ja) | 半導体光装置 | |
JP3314891B2 (ja) | 光信号増幅素子 | |
JP2760276B2 (ja) | 選択成長導波型光制御素子 | |
JP4280316B2 (ja) | 導波路型半導体光機能素子 | |
JPH08248363A (ja) | 導波形多重量子井戸光制御素子 | |
JP3001365B2 (ja) | 光半導体素子及び光通信装置 | |
JP3164063B2 (ja) | 半導体光変調器及び半導体光素子 | |
JP3146821B2 (ja) | 半導体光集積素子の製造方法 | |
JP3339596B2 (ja) | 光増幅機能素子およびその製造方法 | |
JPH06222406A (ja) | 半導体光デバイス | |
JPH06102476A (ja) | 半導体光変調器、半導体光検出器ならびに集積化光源とその製造方法 | |
EP1059554B1 (en) | Operating method for a semiconductor optical device | |
JP3185860B2 (ja) | 吸収型変調器 | |
JPH07294969A (ja) | 光集積素子 | |
JPH03192787A (ja) | 集積型光変調器 | |
JP2682379B2 (ja) | 半導体ゲート型光スイッチ又は半導体マトリクス光スイッチ及びその製造方法 | |
JP2866683B2 (ja) | 双安定発光素子 | |
JPH0366189A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JPH0933868A (ja) | 光素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071221 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081221 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091221 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101221 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101221 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111221 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111221 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121221 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121221 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131221 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |