JP3409605B2 - 半導体偏波回転素子 - Google Patents
半導体偏波回転素子Info
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- polarization
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- semiconductor
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信，光交換，
光情報処理等に用いる半導体偏波回転素子に関するもの
である。
光情報処理等に用いる半導体偏波回転素子に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】光通信，光交換，光情報処理といった光
を利用したシステムの構築を考えると、光ファイバや光
導波路，光スイッチ，光受光器，光増幅器等の光素子が
必要不可欠になる。しかしこれらの素子は、光ファイバ
と結合したり、集積化を行うことで実用的部品にする必
要がある。特に集積化することは、ミクロン精度で必要
とされる光ファイバと半導体素子との光軸合わせを省く
ことが出来るので、堅牢となり信頼性の増加が予想でき
る。
を利用したシステムの構築を考えると、光ファイバや光
導波路，光スイッチ，光受光器，光増幅器等の光素子が
必要不可欠になる。しかしこれらの素子は、光ファイバ
と結合したり、集積化を行うことで実用的部品にする必
要がある。特に集積化することは、ミクロン精度で必要
とされる光ファイバと半導体素子との光軸合わせを省く
ことが出来るので、堅牢となり信頼性の増加が予想でき
る。
【０００３】ところで通常の光ファイバにおいては、光
源からの偏波面を維持する機能は有しておらず、半導体
光スイッチや半導体レーザ型光増幅器といった光機能素
子に入力されるときには、環境の変化に応じて信号光の
偏波状態が変動する可能性がある。
源からの偏波面を維持する機能は有しておらず、半導体
光スイッチや半導体レーザ型光増幅器といった光機能素
子に入力されるときには、環境の変化に応じて信号光の
偏波状態が変動する可能性がある。
【０００４】しかしながら前記のような半導体デバイス
の導波路構造は、一般に導波層または活性層が等方的で
なく、幅が数ミクロンあるのに対して厚みがサブミクロ
ンオーダであることや、導波層のスイッチング特性また
は活性層の増幅特性が偏波状態によって異なる。そのた
め入力信号光の偏波状態によって出力特性が大きく変動
する。
の導波路構造は、一般に導波層または活性層が等方的で
なく、幅が数ミクロンあるのに対して厚みがサブミクロ
ンオーダであることや、導波層のスイッチング特性また
は活性層の増幅特性が偏波状態によって異なる。そのた
め入力信号光の偏波状態によって出力特性が大きく変動
する。
【０００５】そこで偏波依存性を解消する方法として、
偏波ダイバーシティの例（H.Heidrich,F.Fidorra,M.Ham
acher,K.Kaiser,K.Li,D.Trommer,and G.Unterbosch:”M
onolithically Integrated Heterodyne Receivers base
d on InP”,20th European Conference on Optical Com
munication(ECOC'94),pp.77-80,1994)が報告されてい
る。ここではＴＥ成分で発振する局発光源の出力にＴＭ
成分を持たせるため偏波回転素子を集積化している。
偏波ダイバーシティの例（H.Heidrich,F.Fidorra,M.Ham
acher,K.Kaiser,K.Li,D.Trommer,and G.Unterbosch:”M
onolithically Integrated Heterodyne Receivers base
d on InP”,20th European Conference on Optical Com
munication(ECOC'94),pp.77-80,1994)が報告されてい
る。ここではＴＥ成分で発振する局発光源の出力にＴＭ
成分を持たせるため偏波回転素子を集積化している。
【０００６】偏波回転素子としては、たとえば図１０に
示すように、左右非対称な導波路が、その左右を反転さ
せた導波路と特定の周期を持って交互に並べられた構造
のものが知られている。
示すように、左右非対称な導波路が、その左右を反転さ
せた導波路と特定の周期を持って交互に並べられた構造
のものが知られている。
【０００７】偏波回転素子は、ＩｎＰ基板１１の主面上
に、バンドギャップ波長が１．１μｍ帯のＩｎＧａＡｓ
Ｐ導波層１２，ＩｎＰサイドクラッド層１３，ＩｎＰリ
ッジ層１４が順次積層形成された構造となっている。最
上層の前記ＩｎＰリッジ層１４は、その名称でもわかる
ように所定幅を有するリッジ構造（突条構造）となって
いる。
に、バンドギャップ波長が１．１μｍ帯のＩｎＧａＡｓ
Ｐ導波層１２，ＩｎＰサイドクラッド層１３，ＩｎＰリ
ッジ層１４が順次積層形成された構造となっている。最
上層の前記ＩｎＰリッジ層１４は、その名称でもわかる
ように所定幅を有するリッジ構造（突条構造）となって
いる。
【０００８】前記ＩｎＰリッジ層１４の上面は、その中
央線を隔て、左右の面の高さ（幅員における高さ）が非
対称な面、すなわち、高い面１と低い面２となってい
る。前記高い面１と低い面２は、ＩｎＰリッジ層１４の
長手方向に沿って特定の周期で現れるようにもなってい
る。図１１では高い面１は左側に現れるとともに低い面
２は右側に現れ、図１２では高い面１は右側に現れると
ともに低い面２は左側に現れている。
央線を隔て、左右の面の高さ（幅員における高さ）が非
対称な面、すなわち、高い面１と低い面２となってい
る。前記高い面１と低い面２は、ＩｎＰリッジ層１４の
長手方向に沿って特定の周期で現れるようにもなってい
る。図１１では高い面１は左側に現れるとともに低い面
２は右側に現れ、図１２では高い面１は右側に現れると
ともに低い面２は左側に現れている。
【０００９】一般的にＴＥ偏波成分はｘ方向に、ＴＭ偏
波成分はｙ方向（ｘ方向から見て９０°の方向）に電界
を有しているので通常は直交しており、結合成分を有し
ていない。
波成分はｙ方向（ｘ方向から見て９０°の方向）に電界
を有しているので通常は直交しており、結合成分を有し
ていない。
【００１０】そこで図１１および図１２に示されるよう
に、前記ＩｎＧａＡｓＰ導波層１２上のＩｎＰリッジ層
１４を左右非対称にする構造を採ることで界分布にも非
対称性が生じ、境界部の接続条件でｘ方向とｙ方向の電
界成分が結合を起こすため、ＴＥ偏波成分とＴＭ偏波成
分の結合が生じる。この結合、成分がＴＥ偏波成分とＴ
Ｍ偏波成分との間で界分布の移行をもたらし、偏波面に
対する回転成分を生じさせる。
に、前記ＩｎＧａＡｓＰ導波層１２上のＩｎＰリッジ層
１４を左右非対称にする構造を採ることで界分布にも非
対称性が生じ、境界部の接続条件でｘ方向とｙ方向の電
界成分が結合を起こすため、ＴＥ偏波成分とＴＭ偏波成
分の結合が生じる。この結合、成分がＴＥ偏波成分とＴ
Ｍ偏波成分との間で界分布の移行をもたらし、偏波面に
対する回転成分を生じさせる。
【００１１】図１１で示す構造とその反転した図１２の
構造を１ブロックとして直線偏波光を入射した場合、こ
の１ブロックを通過後は入射状態から角度θだけ回転さ
れた直線偏波光に変換される。そこで図１０の様に多段
にブロック（たとえばｎ個）を並べることでｎθという
大きな回転角を得ることが出来る。
構造を１ブロックとして直線偏波光を入射した場合、こ
の１ブロックを通過後は入射状態から角度θだけ回転さ
れた直線偏波光に変換される。そこで図１０の様に多段
にブロック（たとえばｎ個）を並べることでｎθという
大きな回転角を得ることが出来る。
【００１２】図１３は別の偏波回転素子の報告例による
断面構造で、ＴＥ偏波成分とＴＭ偏波成分との間の結合
をもたらすために、導波路の一部分をエッチングによっ
て段差を設け、導波路に斜めになった部分を持たせてい
る。それに伴い界分布の一番強い導波路部分で斜め成分
を有するため、ＴＥ偏波成分とＴＭ偏波成分の結合効率
を高めることが出来る。
断面構造で、ＴＥ偏波成分とＴＭ偏波成分との間の結合
をもたらすために、導波路の一部分をエッチングによっ
て段差を設け、導波路に斜めになった部分を持たせてい
る。それに伴い界分布の一番強い導波路部分で斜め成分
を有するため、ＴＥ偏波成分とＴＭ偏波成分の結合効率
を高めることが出来る。
【００１３】すなわち、この構造では、導波路に斜めに
なった部分を持たせるために、ＩｎＰ基板１１に段差を
設け、このＩｎＰ基板１１上に順次所定の厚さのバンド
ギャップ波長１．１μｍ帯のＩｎＧａＡｓＰ導波層１
２，ＩｎＰサイドクラッド層１３，ＩｎＰリッジ層１４
を積層した構造になっている。
なった部分を持たせるために、ＩｎＰ基板１１に段差を
設け、このＩｎＰ基板１１上に順次所定の厚さのバンド
ギャップ波長１．１μｍ帯のＩｎＧａＡｓＰ導波層１
２，ＩｎＰサイドクラッド層１３，ＩｎＰリッジ層１４
を積層した構造になっている。
【００１４】図１４は別の偏波回転素子の報告例（J.J,
G.M.van der Tol et.al:A new short and low-loss pas
sive polarization converter on InP,IEEE.Photon.tec
hnol.Lett., vol.7,no.1,pp.32-34(1995) またはibid,R
ealization of a short integrated optic passive pol
arization converter on InP,IEEE.Photon.technol.Let
t., vol.7,no.8,pp.32-34(1995) による断面図である。
G.M.van der Tol et.al:A new short and low-loss pas
sive polarization converter on InP,IEEE.Photon.tec
hnol.Lett., vol.7,no.1,pp.32-34(1995) またはibid,R
ealization of a short integrated optic passive pol
arization converter on InP,IEEE.Photon.technol.Let
t., vol.7,no.8,pp.32-34(1995) による断面図である。
【００１５】すなわち、この構造では、ＩｎＰ基板１１
の上にバンドギャップ波長１．１μｍ帯のＩｎＧａＡｓ
Ｐ導波層１２，ＩｎＰサイドクラッド層１３，ＩｎＰリ
ッジ層１４を順次所定の厚さに形成するとともに、前記
ＩｎＰリッジ層１４を部分的にエッチングして垂直壁を
有する台形状として偏波の回転を図っている。
の上にバンドギャップ波長１．１μｍ帯のＩｎＧａＡｓ
Ｐ導波層１２，ＩｎＰサイドクラッド層１３，ＩｎＰリ
ッジ層１４を順次所定の厚さに形成するとともに、前記
ＩｎＰリッジ層１４を部分的にエッチングして垂直壁を
有する台形状として偏波の回転を図っている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従来の偏波回転素子に
おいて、図１０の構造ではＴＥ偏波成分とＴＭ偏波成分
の結合効率が非常に小さいので直線偏波光の回転角度θ
も小さくなり、偏波回転素子の素子長が長くなってしま
う。
おいて、図１０の構造ではＴＥ偏波成分とＴＭ偏波成分
の結合効率が非常に小さいので直線偏波光の回転角度θ
も小さくなり、偏波回転素子の素子長が長くなってしま
う。
【００１７】図１３の導波路に斜めになった部分を設け
た構造では、導波路の斜めになった部分の角度を制御よ
く形成できないため、製造歩留りを高くすることができ
ないという問題が生じていた。また、界分布の一番強い
導波路部分を加工するので導波路損失の増加が起こる。
た構造では、導波路の斜めになった部分の角度を制御よ
く形成できないため、製造歩留りを高くすることができ
ないという問題が生じていた。また、界分布の一番強い
導波路部分を加工するので導波路損失の増加が起こる。
【００１８】図１４に示す偏波回転素子は、その製造に
おいてウエットエッチングを採用していることから、制
御性が非常に悪く理論通りの製造ができない。
おいてウエットエッチングを採用していることから、制
御性が非常に悪く理論通りの製造ができない。
【００１９】本発明の目的は、低損失で偏波を回転させ
ることができる半導体偏波回転素子を提供することにあ
る。
ることができる半導体偏波回転素子を提供することにあ
る。
【００２０】本発明の他の目的は、製造歩留りを高くす
ることができる半導体偏波回転素子を提供することにあ
る。
ることができる半導体偏波回転素子を提供することにあ
る。
【００２１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
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。
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。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
【００２３】（１）光の導波方向に垂直な断面が一定の
形状となるリッジ型の半導体からなる直線導波路を半導
体基板上に有する半導体偏波回転素子であって、前記所
定直線導波路部分に対して偏波を回転させるに可能な距
離に、前記直線導波路と同じ層構成からなる直方体形状
の偏波回転用側壁がその一面を前記直線導波路の側面に
対面するように前記直線導波路の両側に沿って直線導波
路に対して非対称に複数設けられている。前記直線導波
路の両側の前記偏波回転用側壁は前記直線導波路を挟ん
で交互に配設されている。前記半導体基板上には前記直
線導波路の両側に沿って直線的に延在する直線側壁が設
けられ、該直線側壁と一体形成された前記偏波回転用側
壁は、その一面が前記直線導波路の側面に対向するよう
に前記直線側壁の一側縁から前記直線導波路に向かって
突出する櫛型形状となっている。前記偏波回転用側壁の
前記直線導波路に沿う長さＬは一定であり、前記偏波回
転用側壁は２Ｌのピッチで配置されている。
形状となるリッジ型の半導体からなる直線導波路を半導
体基板上に有する半導体偏波回転素子であって、前記所
定直線導波路部分に対して偏波を回転させるに可能な距
離に、前記直線導波路と同じ層構成からなる直方体形状
の偏波回転用側壁がその一面を前記直線導波路の側面に
対面するように前記直線導波路の両側に沿って直線導波
路に対して非対称に複数設けられている。前記直線導波
路の両側の前記偏波回転用側壁は前記直線導波路を挟ん
で交互に配設されている。前記半導体基板上には前記直
線導波路の両側に沿って直線的に延在する直線側壁が設
けられ、該直線側壁と一体形成された前記偏波回転用側
壁は、その一面が前記直線導波路の側面に対向するよう
に前記直線側壁の一側縁から前記直線導波路に向かって
突出する櫛型形状となっている。前記偏波回転用側壁の
前記直線導波路に沿う長さＬは一定であり、前記偏波回
転用側壁は２Ｌのピッチで配置されている。
【００２４】（２）前記手段（１）の構成において、半
導体偏波回転素子は、半導体基板と、前記半導体基板上
に設けられる導波層と、前記導波層上に設けられるスペ
ーサ層と、前記スペーサ層上全域に設けられるエッチン
グストップ層と、前記エッチングストップ層上に設けら
れ前記直線導波路と偏波回転用側壁または前記直線導波
路と偏波回転用側壁と直線側壁を構成するクラッド層
と、前記クラッド層上に設けられるキャップ層とからな
っている。
導体偏波回転素子は、半導体基板と、前記半導体基板上
に設けられる導波層と、前記導波層上に設けられるスペ
ーサ層と、前記スペーサ層上全域に設けられるエッチン
グストップ層と、前記エッチングストップ層上に設けら
れ前記直線導波路と偏波回転用側壁または前記直線導波
路と偏波回転用側壁と直線側壁を構成するクラッド層
と、前記クラッド層上に設けられるキャップ層とからな
っている。
【００２５】前記（１）の手段によれば、リッジ型の直
線導波路に偏波回転用側壁を近接配置する構造になって
いることから、偏波回転用側壁に対面する直線導波路部
分では、導波路界分布が偏波回転用側壁側の斜め上方に
引き上げられるため、ＴＥ偏波とＴＭ偏波との結合効果
を大きくすることができ、偏波を回転させることができ
る。
線導波路に偏波回転用側壁を近接配置する構造になって
いることから、偏波回転用側壁に対面する直線導波路部
分では、導波路界分布が偏波回転用側壁側の斜め上方に
引き上げられるため、ＴＥ偏波とＴＭ偏波との結合効果
を大きくすることができ、偏波を回転させることができ
る。
【００２６】したがって、リッジ型の直線導波路の両側
に交互に偏波回転用側壁を近接配置する本発明の半導体
偏波回転素子では、周期的に配置する偏波回転用側壁の
数の選択によって、所望の偏波回転角度を得ることがで
きる。
に交互に偏波回転用側壁を近接配置する本発明の半導体
偏波回転素子では、周期的に配置する偏波回転用側壁の
数の選択によって、所望の偏波回転角度を得ることがで
きる。
【００２７】また、本発明の半導体偏波回転素子は、光
の導波がリッジ型直線導波路となるため、光損失の増加
を殆ど無視して使用できる。
の導波がリッジ型直線導波路となるため、光損失の増加
を殆ど無視して使用できる。
【００２８】また、直線導波路および偏波回転用側壁な
らびに直線側壁は、共に確立されたフォトリソグラフィ
技術とフォトエッチング技術によって高精度にかつ再現
性良く形成できるため製造歩留りの向上が図れる。
らびに直線側壁は、共に確立されたフォトリソグラフィ
技術とフォトエッチング技術によって高精度にかつ再現
性良く形成できるため製造歩留りの向上が図れる。
【００２９】前記（２）の手段によれば、前記手段
（１）の効果に加え、偏波回転用側壁の高さおよび幅を
高精度に形成することができる。
（１）の効果に加え、偏波回転用側壁の高さおよび幅を
高精度に形成することができる。
【００３０】すなわち、導波層上にスペーサ層を介して
エッチングストップ層を設けるとともに、クラッド層上
にキャップ層を設けることから、エッチングをウエット
エッチングで行うことができる。この結果、前記キャッ
プ層によってエッチング時の偏波回転用側壁の幅の細り
を抑止でき、かつエッチングストップ層によってエッチ
ング深さを一定にすることができ、偏波回転用側壁の断
面寸法を高精度に形成することができる。
エッチングストップ層を設けるとともに、クラッド層上
にキャップ層を設けることから、エッチングをウエット
エッチングで行うことができる。この結果、前記キャッ
プ層によってエッチング時の偏波回転用側壁の幅の細り
を抑止でき、かつエッチングストップ層によってエッチ
ング深さを一定にすることができ、偏波回転用側壁の断
面寸法を高精度に形成することができる。
【００３１】また、ウエットエッチングはドライエッチ
ングに比較してエッチング面が滑らかになるため、残留
するエッチングストップ層の表面も滑らかになり、エッ
チングストップ層の表面での光の散乱に起因する半導体
基板への光の逃げ量も減り、損失の低減を図ることがで
きる。
ングに比較してエッチング面が滑らかになるため、残留
するエッチングストップ層の表面も滑らかになり、エッ
チングストップ層の表面での光の散乱に起因する半導体
基板への光の逃げ量も減り、損失の低減を図ることがで
きる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００３３】なお、実施形態を説明するための全図にお
いて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰
り返しの説明は省略する。
いて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰
り返しの説明は省略する。
【００３４】（実施形態１）図１〜図３は本発明の実施
形態１の半導体偏波回転素子に係わる図であって、図１
は半導体偏波回転素子の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線
に沿う一部の拡大断面図、図３は半導体偏波回転素子の
製造状態を示す一部の拡大断面図である。
形態１の半導体偏波回転素子に係わる図であって、図１
は半導体偏波回転素子の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線
に沿う一部の拡大断面図、図３は半導体偏波回転素子の
製造状態を示す一部の拡大断面図である。
【００３５】本実施形態１の半導体偏波回転素子は、図
１に示すように、細長矩形の半導体基板３０の上面に中
央線に沿ってリッジ型の直線導波路４０を有するととも
に、リッジ型の偏波回転用側壁４１を前記直線導波路４
０の両側に沿って直線導波路４０に対して非対称に複数
設ける構造となっている。前記偏波回転用側壁４１は矩
形状となり、一辺（一面）を前記直線導波路４０の側面
に対面させる構成になっている。
１に示すように、細長矩形の半導体基板３０の上面に中
央線に沿ってリッジ型の直線導波路４０を有するととも
に、リッジ型の偏波回転用側壁４１を前記直線導波路４
０の両側に沿って直線導波路４０に対して非対称に複数
設ける構造となっている。前記偏波回転用側壁４１は矩
形状となり、一辺（一面）を前記直線導波路４０の側面
に対面させる構成になっている。
【００３６】また、前記偏波回転用側壁４１は、半導体
基板３０の両側縁に沿って設けられるリッジ型の直線側
壁４２に連結されて支持された構造となっている。
基板３０の両側縁に沿って設けられるリッジ型の直線側
壁４２に連結されて支持された構造となっている。
【００３７】後述するが、前記偏波回転用側壁４１と直
線側壁４２は、エッチング技術によって形成されて一体
構造となっている。したがって、前記偏波回転用側壁４
１は直線側壁４２の一側縁から前記直線導波路４０に向
かって一定間隔に突出する形状になり、あたかも櫛のよ
うな形状になっている。そして、その先端面が前記直線
導波路４０の側面に対向する。
線側壁４２は、エッチング技術によって形成されて一体
構造となっている。したがって、前記偏波回転用側壁４
１は直線側壁４２の一側縁から前記直線導波路４０に向
かって一定間隔に突出する形状になり、あたかも櫛のよ
うな形状になっている。そして、その先端面が前記直線
導波路４０の側面に対向する。
【００３８】前記偏波回転用側壁４１は、図２に示すよ
うに、前記直線導波路４０と同じ層構成からなり、所定
の高さと、長さＬを有している。偏波回転用側壁４１の
高さは直線導波路４０と同じで、たとえば、１．４μｍ
程度となっている。
うに、前記直線導波路４０と同じ層構成からなり、所定
の高さと、長さＬを有している。偏波回転用側壁４１の
高さは直線導波路４０と同じで、たとえば、１．４μｍ
程度となっている。
【００３９】前記偏波回転用側壁４１の直線導波路４０
の長さ方向に沿う長さＬは、たとえば５００μｍとな
り、隣り合う偏波回転用側壁４１は２Ｌのピッチで配列
されている。直線導波路４０を挟んで配設される偏波回
転用側壁４１は、配列ピッチがＬだけずれるようになっ
ている。すなわち、前記偏波回転用側壁４１は前記直線
導波路４０に対面する面（先端面）が前記直線導波路４
０を挟んで相互に殆ど対向することなく交互に配設され
ることになる。
の長さ方向に沿う長さＬは、たとえば５００μｍとな
り、隣り合う偏波回転用側壁４１は２Ｌのピッチで配列
されている。直線導波路４０を挟んで配設される偏波回
転用側壁４１は、配列ピッチがＬだけずれるようになっ
ている。すなわち、前記偏波回転用側壁４１は前記直線
導波路４０に対面する面（先端面）が前記直線導波路４
０を挟んで相互に殆ど対向することなく交互に配設され
ることになる。
【００４０】前記偏波回転用側壁４１は、前記所定直線
導波路部分において偏波を回転させるに可能な距離ａに
近接配置されている。前記距離ａは、たとえば、１．５
μｍになっている。偏波を回転させるためには、距離ａ
は短い程良いが、エッチングによって直線導波路４０と
偏波回転用側壁４１を形成する際の両者間に形成される
溝（トレンチ）間隔の形成の再現性等によって自ずから
決定される。
導波路部分において偏波を回転させるに可能な距離ａに
近接配置されている。前記距離ａは、たとえば、１．５
μｍになっている。偏波を回転させるためには、距離ａ
は短い程良いが、エッチングによって直線導波路４０と
偏波回転用側壁４１を形成する際の両者間に形成される
溝（トレンチ）間隔の形成の再現性等によって自ずから
決定される。
【００４１】また、偏波の回転は、偏波回転用側壁４１
が直線導波路４０から５μｍ程度も離れると起きなくな
る。したがって、本実施形態１では、直線導波路４０と
直線側壁４２との間隔は５μｍが選択されている。
が直線導波路４０から５μｍ程度も離れると起きなくな
る。したがって、本実施形態１では、直線導波路４０と
直線側壁４２との間隔は５μｍが選択されている。
【００４２】前記偏波回転用側壁４１の直線導波路４０
に沿う長さＬは、最も効率的に偏波回転が行われる数値
が選択される。最も効果のある周期は、二つの導波モー
ド（ＴＥ偏波，ＴＭ偏波）の伝搬定数の差に起因する位
相差（Δψ1-2）が１８０°になる距離Ｚが偏波回転用
側壁の長さである時、最も効率的な偏波回転が実現され
る。
に沿う長さＬは、最も効率的に偏波回転が行われる数値
が選択される。最も効果のある周期は、二つの導波モー
ド（ＴＥ偏波，ＴＭ偏波）の伝搬定数の差に起因する位
相差（Δψ1-2）が１８０°になる距離Ｚが偏波回転用
側壁の長さである時、最も効率的な偏波回転が実現され
る。
【００４３】現在においては、二つの導波モードの伝搬
定数の違いは定量的には分かっていない。
定数の違いは定量的には分かっていない。
【００４４】しかし、本発明者等は実験分析結果とし
て、たとえば、図５に示すように、位相差（Δψ1-2）
と伝搬距離Ｚとの相関を示すグラフを得ている。そこ
で、本実施形態１では、距離Ｌを、たとえば、５００μ
ｍとする。
て、たとえば、図５に示すように、位相差（Δψ1-2）
と伝搬距離Ｚとの相関を示すグラフを得ている。そこ
で、本実施形態１では、距離Ｌを、たとえば、５００μ
ｍとする。
【００４５】偏波回転用側壁４１の周期を２Ｌ（１００
０μｍ）としているが、周期が２Ｌであることに限定さ
れない。
０μｍ）としているが、周期が２Ｌであることに限定さ
れない。
【００４６】また、本発明者等による実験分析結果によ
って得た、偏波回転用側壁の長さ（μｍ）と偏波回転角
（°）との関係を図６に示す。このグラフからもＬを５
００μｍとすることが良いことが分かる。
って得た、偏波回転用側壁の長さ（μｍ）と偏波回転角
（°）との関係を図６に示す。このグラフからもＬを５
００μｍとすることが良いことが分かる。
【００４７】本実施形態１の半導体偏波回転素子は、直
線導波路４０の両側にそれぞれ１個の偏波回転用側壁４
１を配置したもの、すなわち２Ｌに亘る部分を１ブロッ
ク（基本ブロック）とすると、後述するように１６ブロ
ックで偏波の回転が９０°となる。
線導波路４０の両側にそれぞれ１個の偏波回転用側壁４
１を配置したもの、すなわち２Ｌに亘る部分を１ブロッ
ク（基本ブロック）とすると、後述するように１６ブロ
ックで偏波の回転が９０°となる。
【００４８】本実施形態１の半導体偏波回転素子は、図
２に示すように、ＩｎＰ基板３０の上面に、厚さが０．
３μｍとなるバンドギャップ波長１．３μｍ帯のＩｎＧ
ａＡｓＰ導波層３１，厚さが１．５μｍとなるＩｎＰク
ラッド層３２が順次積層形成された構造となっている。
２に示すように、ＩｎＰ基板３０の上面に、厚さが０．
３μｍとなるバンドギャップ波長１．３μｍ帯のＩｎＧ
ａＡｓＰ導波層３１，厚さが１．５μｍとなるＩｎＰク
ラッド層３２が順次積層形成された構造となっている。
【００４９】また、前記ＩｎＰクラッド層３２は、所定
の形状にエッチング処理されて、前記のように、高さ
１．４μｍで幅が２μｍとなる直線導波路４０および偏
波回転用側壁４１ならびに直線側壁４２が形成されてい
る。
の形状にエッチング処理されて、前記のように、高さ
１．４μｍで幅が２μｍとなる直線導波路４０および偏
波回転用側壁４１ならびに直線側壁４２が形成されてい
る。
【００５０】このような半導体偏波回転素子は以下の方
法によって製造される。
法によって製造される。
【００５１】図３に示すように、まず、表面の結晶面が
（００１）になるＩｎＰ基板３０を用意した後、前記Ｉ
ｎＰ基板３０上に厚さが０．３μｍとなるバンドギャッ
プ波長１．３μｍ帯のＩｎＧａＡｓＰ導波層３１、厚さ
が１．５μｍとなるＩｎＰクラッド層３２をＭＯＣＶＤ
法によって形成する。
（００１）になるＩｎＰ基板３０を用意した後、前記Ｉ
ｎＰ基板３０上に厚さが０．３μｍとなるバンドギャッ
プ波長１．３μｍ帯のＩｎＧａＡｓＰ導波層３１、厚さ
が１．５μｍとなるＩｎＰクラッド層３２をＭＯＣＶＤ
法によって形成する。
【００５２】つぎに、プラズマＣＶＤ法によって前記Ｉ
ｎＰクラッド層３２の全面にＳｉＯ2膜３５を蒸着す
る。
ｎＰクラッド層３２の全面にＳｉＯ2膜３５を蒸着す
る。
【００５３】つぎに、前記ＳｉＯ2膜３５上にフォトレ
ジスト膜３６を形成した後、常用のフォトリソグラフィ
技術によって前記フォトレジスト膜３６をパターニング
するとともに、フォトエッチング技術によって前記パタ
ーニングされたフォトレジスト膜３６をエッチング用マ
スクとして前記ＳｉＯ2 膜３５をパターニングする。前
記ＩｎＰクラッド層３２上に残留するＳｉＯ2 膜３５
は、図１の直線導波路４０，偏波回転用側壁４１，直線
側壁４２の部分である。
ジスト膜３６を形成した後、常用のフォトリソグラフィ
技術によって前記フォトレジスト膜３６をパターニング
するとともに、フォトエッチング技術によって前記パタ
ーニングされたフォトレジスト膜３６をエッチング用マ
スクとして前記ＳｉＯ2 膜３５をパターニングする。前
記ＩｎＰクラッド層３２上に残留するＳｉＯ2 膜３５
は、図１の直線導波路４０，偏波回転用側壁４１，直線
側壁４２の部分である。
【００５４】つぎに、ＣＨ4／Ｈ2を用いドライエッチン
グによって前記ＩｎＰクラッド層３２をエッチングす
る。前記ＩｎＰクラッド層３２は１．５μｍの厚さであ
ることから、０．１μｍ程度の厚さが残留するようにト
レンチエッチングする。これは、エッチングによってＩ
ｎＧａＡｓＰ導波層３１をエッチングしないための製造
上の安全（余裕）のためである。
グによって前記ＩｎＰクラッド層３２をエッチングす
る。前記ＩｎＰクラッド層３２は１．５μｍの厚さであ
ることから、０．１μｍ程度の厚さが残留するようにト
レンチエッチングする。これは、エッチングによってＩ
ｎＧａＡｓＰ導波層３１をエッチングしないための製造
上の安全（余裕）のためである。
【００５５】本実施形態１の素子の特性について説明す
る。
る。
【００５６】本実施形態１の半導体偏波回転素子は、直
線導波路４０の両側に非対称に偏波回転用側壁４１を近
接配設した構造になっている。図４に示すように、直線
導波路４０に偏波回転用側壁４１を近接配設する結果、
導波路の界分布４５が偏波回転用側壁４１の方向、すな
わち、斜め上方向に引き上げられ偏波の回転作用が起き
る。
線導波路４０の両側に非対称に偏波回転用側壁４１を近
接配設した構造になっている。図４に示すように、直線
導波路４０に偏波回転用側壁４１を近接配設する結果、
導波路の界分布４５が偏波回転用側壁４１の方向、すな
わち、斜め上方向に引き上げられ偏波の回転作用が起き
る。
【００５７】図７は、本実施形態１の半導体偏波回転素
子における基本ブロック数ｎと、光の各偏波の相対的光
出力との相関を示したグラフである。入射光はＴＥ偏光
である。ｎの増加に伴い、相対的にＴＥ偏光が増加して
くる。ｎ＝１６のときにＴＭ偏光が最大になる。これに
より、基本ブロック１個あたり約９０／１６度偏波が回
転していることがわかる。
子における基本ブロック数ｎと、光の各偏波の相対的光
出力との相関を示したグラフである。入射光はＴＥ偏光
である。ｎの増加に伴い、相対的にＴＥ偏光が増加して
くる。ｎ＝１６のときにＴＭ偏光が最大になる。これに
より、基本ブロック１個あたり約９０／１６度偏波が回
転していることがわかる。
【００５８】図８は、本実施形態１の半導体偏波回転素
子における基本ブロック数と素子の挿入損失との相関を
示したグラフである。基本ブロック数ｎ＝０は、従来の
直線リッジ導波路と等価である。このときの損失は６ｄ
Ｂであった。損失の内訳は５ｄＢがファイバとの結合損
失、残りの１ｄＢは導波路内の伝搬損失である。基本ブ
ロックの数が増加するにつれて損失が若干増加する傾向
が見られるが、ＴＥ偏光からＴＭ偏光への完全な偏波回
転が得られるｎ＝１６においても損失の増加量は０．６
ｄＢほどであり、充分低い値となっている。
子における基本ブロック数と素子の挿入損失との相関を
示したグラフである。基本ブロック数ｎ＝０は、従来の
直線リッジ導波路と等価である。このときの損失は６ｄ
Ｂであった。損失の内訳は５ｄＢがファイバとの結合損
失、残りの１ｄＢは導波路内の伝搬損失である。基本ブ
ロックの数が増加するにつれて損失が若干増加する傾向
が見られるが、ＴＥ偏光からＴＭ偏光への完全な偏波回
転が得られるｎ＝１６においても損失の増加量は０．６
ｄＢほどであり、充分低い値となっている。
【００５９】したがって、本実施形態１では基本ブロッ
クを１６とすることによって９０度の偏波回転を実現す
ることができる。
クを１６とすることによって９０度の偏波回転を実現す
ることができる。
【００６０】（実施形態２）図９は本発明の実施形態２
である半導体偏波回転素子の一部を示す拡大断面図であ
る。
である半導体偏波回転素子の一部を示す拡大断面図であ
る。
【００６１】本実施形態２の半導体偏波回転素子は、図
９に示すように、ＩｎＰ基板３０の上面に、厚さが０．
３μｍとなるバンドギャップ波長１．３μｍ帯のＩｎＧ
ａＡｓＰ導波層３１，ＩｎＰスペーサ層４６，厚さが
０．０１μｍとなるバンドギャップ波長１．３μｍ帯の
ＩｎＧａＡｓＰエッチングストップ層４７，厚さが１．
５μｍとなるＩｎＰクラッド層３２，ＩｎＧａＡｓキャ
ップ層４９が順次積層形成された構造となっている。
９に示すように、ＩｎＰ基板３０の上面に、厚さが０．
３μｍとなるバンドギャップ波長１．３μｍ帯のＩｎＧ
ａＡｓＰ導波層３１，ＩｎＰスペーサ層４６，厚さが
０．０１μｍとなるバンドギャップ波長１．３μｍ帯の
ＩｎＧａＡｓＰエッチングストップ層４７，厚さが１．
５μｍとなるＩｎＰクラッド層３２，ＩｎＧａＡｓキャ
ップ層４９が順次積層形成された構造となっている。
【００６２】また、前記ＩｎＰクラッド層３２およびＩ
ｎＧａＡｓキャップ層４９は、前記実施形態１の場合と
同様にパターニングされて、直線導波路４０および偏波
回転用側壁４１ならびに直線側壁４２が形成されてい
る。
ｎＧａＡｓキャップ層４９は、前記実施形態１の場合と
同様にパターニングされて、直線導波路４０および偏波
回転用側壁４１ならびに直線側壁４２が形成されてい
る。
【００６３】なお、リッジ型直線導波路４０の延在方向
は（０１１）方向である。
は（０１１）方向である。
【００６４】このような半導体偏波回転素子は以下の方
法によって製造される。
法によって製造される。
【００６５】まず、表面の結晶面が（００１）になるＩ
ｎＰ基板３０を用意した後、前記ＩｎＰ基板３０上に厚
さが０．３μｍとなるバンドギャップ波長１．３μｍ帯
のＩｎＧａＡｓＰ導波層３１、ＩｎＰスペーサ層４６、
厚さが０．０１μｍとなるバンドギャップ波長１．３μ
ｍ帯のＩｎＧａＡｓＰエッチングストップ層４７、厚さ
が１．５μｍとなるＩｎＰクラッド層３２、ＩｎＧａＡ
ｓキャップ層４９をＭＯＣＶＤ法によって形成する。
ｎＰ基板３０を用意した後、前記ＩｎＰ基板３０上に厚
さが０．３μｍとなるバンドギャップ波長１．３μｍ帯
のＩｎＧａＡｓＰ導波層３１、ＩｎＰスペーサ層４６、
厚さが０．０１μｍとなるバンドギャップ波長１．３μ
ｍ帯のＩｎＧａＡｓＰエッチングストップ層４７、厚さ
が１．５μｍとなるＩｎＰクラッド層３２、ＩｎＧａＡ
ｓキャップ層４９をＭＯＣＶＤ法によって形成する。
【００６６】つぎに、プラズマＣＶＤ法によって前記Ｉ
ｎＰクラッド層３２の全面にＳｉＯ2膜を蒸着する。
ｎＰクラッド層３２の全面にＳｉＯ2膜を蒸着する。
【００６７】つぎに、前記実施形態１の場合と同様に、
前記ＳｉＯ2膜上にフォトレジスト膜を形成した後、常
用のフォトリソグラフィ技術によって前記フォトレジス
ト膜をパターニングするとともに、フォトエッチング技
術によって前記パターニングされたフォトレジスト膜を
エッチング用マスクとして前記ＳｉＯ2膜をパターニン
グする。前記ＳｉＯ2膜はＣ2Ｆ6／ＳＦ6によってエッチ
ングする。
前記ＳｉＯ2膜上にフォトレジスト膜を形成した後、常
用のフォトリソグラフィ技術によって前記フォトレジス
ト膜をパターニングするとともに、フォトエッチング技
術によって前記パターニングされたフォトレジスト膜を
エッチング用マスクとして前記ＳｉＯ2膜をパターニン
グする。前記ＳｉＯ2膜はＣ2Ｆ6／ＳＦ6によってエッチ
ングする。
【００６８】つぎに、Ｃｌ2ガスを用いたＲＩＢＥによ
って最上層のＩｎＧａＡｓキャップ層４９をエッチング
し、続いてＩｎＰクラッド層３２（１．５μｍ厚）を塩
酸とりん酸の混合液を用いたウエットエッチングによっ
て１．５μｍの深さエッチングを行い、前記実施形態１
の場合と同様にそれぞれリッジ型の直線導波路４０，偏
波回転用側壁４１，直線側壁４２を形成する。
って最上層のＩｎＧａＡｓキャップ層４９をエッチング
し、続いてＩｎＰクラッド層３２（１．５μｍ厚）を塩
酸とりん酸の混合液を用いたウエットエッチングによっ
て１．５μｍの深さエッチングを行い、前記実施形態１
の場合と同様にそれぞれリッジ型の直線導波路４０，偏
波回転用側壁４１，直線側壁４２を形成する。
【００６９】本実施形態２の半導体偏波回転素子は、前
記実施形態１の半導体偏波回転素子と同様の効果を有す
るとともに、以下の効果を有する。
記実施形態１の半導体偏波回転素子と同様の効果を有す
るとともに、以下の効果を有する。
【００７０】（１）ＩｎＧａＡｓＰ導波層３１上にＩｎ
Ｐスペーサ層４６を介してＩｎＧａＡｓＰエッチングス
トップ層４７を設けるとともに、ＩｎＰクラッド層３２
上にＩｎＧａＡｓキャップ層４９を設けることから、Ｉ
ｎＧａＡｓキャップ層４９およびＩｎＰクラッド層３２
のエッチングをウエットエッチングで行うことができ
る。この結果、前記ＩｎＧａＡｓキャップ層４９によっ
てエッチング時の偏波回転用側壁の幅の細りを抑止で
き、かつＩｎＧａＡｓＰエッチングストップ層４７によ
ってエッチング深さを一定にすることができ、偏波回転
用側壁の断面寸法を高精度に形成することができる。
Ｐスペーサ層４６を介してＩｎＧａＡｓＰエッチングス
トップ層４７を設けるとともに、ＩｎＰクラッド層３２
上にＩｎＧａＡｓキャップ層４９を設けることから、Ｉ
ｎＧａＡｓキャップ層４９およびＩｎＰクラッド層３２
のエッチングをウエットエッチングで行うことができ
る。この結果、前記ＩｎＧａＡｓキャップ層４９によっ
てエッチング時の偏波回転用側壁の幅の細りを抑止で
き、かつＩｎＧａＡｓＰエッチングストップ層４７によ
ってエッチング深さを一定にすることができ、偏波回転
用側壁の断面寸法を高精度に形成することができる。
【００７１】（２）ウエットエッチングはドライエッチ
ングに比較してエッチング面が滑らかになるため、残留
するＩｎＧａＡｓＰエッチングストップ層４７の表面も
滑らかになり、エッチングストップ層４７の表面での光
の散乱に起因する半導体基板への光の逃げ量も減り、損
失の低減を図ることができる。
ングに比較してエッチング面が滑らかになるため、残留
するＩｎＧａＡｓＰエッチングストップ層４７の表面も
滑らかになり、エッチングストップ層４７の表面での光
の散乱に起因する半導体基板への光の逃げ量も減り、損
失の低減を図ることができる。
【００７２】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない、たとえ
ば、前記実施形態においては、ＩｎＰ基板上のＩｎＧａ
ＡｓＰ材料系について記述したが、他の材料系を用いる
ことによっても同様の効果を得ることができる。
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない、たとえ
ば、前記実施形態においては、ＩｎＰ基板上のＩｎＧａ
ＡｓＰ材料系について記述したが、他の材料系を用いる
ことによっても同様の効果を得ることができる。
【００７３】また、リッジ形状に関して、実施形態１，
実施形態２のように、導波層（コア層）がリッジの下方
に存在するが、リッジ形状形成の際、コア層の途中まで
エッチングした構造でも、本発明の趣旨を変えるもので
はない。
実施形態２のように、導波層（コア層）がリッジの下方
に存在するが、リッジ形状形成の際、コア層の途中まで
エッチングした構造でも、本発明の趣旨を変えるもので
はない。
【００７４】また、偏波を回転させるためには、偏波回
転用側壁が配列されていれば良い。すなわち、前記偏波
回転用側壁を保護する直線側壁は設けなくても良い。
転用側壁が配列されていれば良い。すなわち、前記偏波
回転用側壁を保護する直線側壁は設けなくても良い。
【００７５】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
【００７６】（１）本発明の半導体偏波回転素子は、近
接した偏波回転用側壁の存在により、導波路界分布を斜
め上方に引き上げることができるため、ＴＥ偏波とＴＭ
偏波との結合効果を大きくすることができる。
接した偏波回転用側壁の存在により、導波路界分布を斜
め上方に引き上げることができるため、ＴＥ偏波とＴＭ
偏波との結合効果を大きくすることができる。
【００７７】（２）本発明の半導体偏波回転素子は、そ
の製造において、エッチングパターンを変更するだけ
で、従来のリッジ型直線導波路を有する半導体偏波回転
素子の製造技術で製造できるため、製造歩留りの向上を
図ることができる。
の製造において、エッチングパターンを変更するだけ
で、従来のリッジ型直線導波路を有する半導体偏波回転
素子の製造技術で製造できるため、製造歩留りの向上を
図ることができる。
【００７８】（３）エッチングストップ層やキャップ層
を有する半導体偏波回転素子は、その製造においてエッ
チングストップ層の作用によってリッジの高さを制御で
きるとともに、キャップ層によって直線導波路の幅をエ
ッチング時の細りを防止できるため、高精度寸法のリッ
ジ型直線導波路や偏波回転用側壁を形成できる。本発明
に係わる半導体偏波回転素子は、リッジ形状（特に深
さ）に大きく依存するため、この構造および製法は重要
である。
を有する半導体偏波回転素子は、その製造においてエッ
チングストップ層の作用によってリッジの高さを制御で
きるとともに、キャップ層によって直線導波路の幅をエ
ッチング時の細りを防止できるため、高精度寸法のリッ
ジ型直線導波路や偏波回転用側壁を形成できる。本発明
に係わる半導体偏波回転素子は、リッジ形状（特に深
さ）に大きく依存するため、この構造および製法は重要
である。
【００７９】（４）本発明の半導体偏波回転素子は、光
の導波がリッジ型直線導波路となるため、損失の増加も
殆ど無視してよい。したがって、本発明によれば、低損
失で偏波を回転することができるとともに、歩留りの高
い半導体偏波回転素子を実現することができる。
の導波がリッジ型直線導波路となるため、損失の増加も
殆ど無視してよい。したがって、本発明によれば、低損
失で偏波を回転することができるとともに、歩留りの高
い半導体偏波回転素子を実現することができる。
【図１】本発明の実施形態１である半導体偏波回転素子
の平面図である。
の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う一部の拡大断面図であ
る。
る。
【図３】本実施形態１の半導体偏波回転素子の製造状態
を示す一部の拡大断面図である。
を示す一部の拡大断面図である。
【図４】本実施形態１の半導体偏波回転素子において、
側壁によって光の界分布が斜め上方に引き上げられた状
態を示す模式図である。
側壁によって光の界分布が斜め上方に引き上げられた状
態を示す模式図である。
【図５】位相差と伝搬距離との相関を示すグラフであ
る。
る。
【図６】偏波回転角と側壁の長さとの相関を示すグラフ
である。
である。
【図７】本発明の実施形態１の半導体偏波回転素子にお
ける相対光出力と基本ブロック数との相関を示すグラフ
である。
ける相対光出力と基本ブロック数との相関を示すグラフ
である。
【図８】本発明の実施形態１の半導体偏波回転素子にお
ける光損失と基本ブロック数との相関を示すグラフであ
る。
ける光損失と基本ブロック数との相関を示すグラフであ
る。
【図９】本発明の実施形態２である半導体偏波回転素子
の一部を示す拡大断面図である。
の一部を示す拡大断面図である。
【図１０】従来の半導体偏波回転素子を示す斜視図であ
る。
る。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図であ
る。
る。
【図１２】図１０のＢ−Ｂ線に沿う模式的断面図であ
る。
る。
【図１３】従来の他の半導体偏波回転素子の概略を示す
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図１４】従来の他の半導体偏波回転素子の概略を示す
模式的断面図である。
模式的断面図である。
１…高い面、２…低い面、１１…ＩｎＰ基板、１２…Ｉ
ｎＧａＡｓＰ導波層、１３…ＩｎＰサイドクラッド層、
１４…ＩｎＰリッジ層、３０…ＩｎＰ基板、３１…Ｉｎ
ＧａＡｓＰ導波層、３２…ＩｎＰクラッド層、３５…Ｓ
ｉＯ2膜、３６…フォトレジスト膜、４０…直線導波
路、４１…偏波回転用側壁、４２…直線側壁、４５…界
分布、４６…ＩｎＰスペーサ層、４７…ＩｎＧａＡｓＰ
エッチングストップ層、４９…ＩｎＧａＡｓキャップ
層。
ｎＧａＡｓＰ導波層、１３…ＩｎＰサイドクラッド層、
１４…ＩｎＰリッジ層、３０…ＩｎＰ基板、３１…Ｉｎ
ＧａＡｓＰ導波層、３２…ＩｎＰクラッド層、３５…Ｓ
ｉＯ2膜、３６…フォトレジスト膜、４０…直線導波
路、４１…偏波回転用側壁、４２…直線側壁、４５…界
分布、４６…ＩｎＰスペーサ層、４７…ＩｎＧａＡｓＰ
エッチングストップ層、４９…ＩｎＧａＡｓキャップ
層。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−82908（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−341231（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−147114（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−241304（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−221387（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 6/126
Claims (5)
- 【請求項１】 光の導波方向に垂直な断面が一定の形状
となるリッジ型の半導体からなる直線導波路を半導体基
板上に有する半導体偏波回転素子であって、前記所定直
線導波路部分に対して偏波を回転させるに可能な距離
に、前記直線導波路と同じ層構成からなる直方体形状の
偏波回転用側壁がその一面を前記直線導波路の側面に対
面するように前記直線導波路の両側に沿って直線導波路
に対して非対称に複数設けられていることを特徴とする
半導体偏波回転素子。 - 【請求項２】 前記直線導波路の両側の前記偏波回転用
側壁は前記直線導波路を挟んで交互に配設されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の半導体偏波回転素子。 - 【請求項３】 前記半導体基板上には前記直線導波路の
両側に沿って直線的に延在する直線側壁が設けられ、該直線側壁と一体形成された 前記偏波回転用側壁は、そ
の一面が前記直線導波路の側面に対向するように前記直
線側壁の一側縁から前記直線導波路に向かって突出する
櫛型形状となっていることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の半導体偏波回転素子。 - 【請求項４】 前記偏波回転用側壁の前記直線導波路に
沿う長さＬは一定であり、前記偏波回転用側壁は２Ｌの
ピッチで配置されていることを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれか１項に記載の半導体偏波回転素子。 - 【請求項５】 半導体基板と、前記半導体基板上に設け
られる導波層と、前記導波層上に設けられるスペーサ層
と、前記スペーサ層上全域に設けられるエッチングスト
ップ層と、前記エッチングストップ層上に設けられ前記
直線導波路と偏波回転用側壁または前記直線導波路と偏
波回転用側壁と直線側壁を構成するクラッド層と、前記
クラッド層上に設けられるキャップ層とからなることを
特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載
の半導体偏波回転素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26623196A JP3409605B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 半導体偏波回転素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26623196A JP3409605B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 半導体偏波回転素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10111423A JPH10111423A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3409605B2 true JP3409605B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=17428100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26623196A Expired - Fee Related JP3409605B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 半導体偏波回転素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409605B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2013222166A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路およびその作製方法 |
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-
1996
- 1996-10-07 JP JP26623196A patent/JP3409605B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10111423A (ja) | 1998-04-28 |
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