JP5338456B2 - 半導体マッハツェンダー光変調器及びその製造方法、半導体光集積素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体マッハツェンダー光変調器及びその製造方法、半導体光集積素子及びその製造方法 Download PDFInfo
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Description
実施の形態1
実施の形態1にかかる半導体MZ光変調器の構成について説明する。図1は、実施の形態1にかかる半導体MZ光変調器の上面図である。この半導体MZ光変調器は、図1に示すように、光導波路1a及び1bが設けられている。光導波路1a及び1bの一端には、MMI(Multi Mode Interference)分波器2aが光学的に接続されている。もう一方の一端には、MMI合波器2bが光学的に接続されている。また、光導波路1a及び2aには、電界により光の位相を回転させる位相変調領域が設けられている。光導波路1a及び2aは、位相変調領域の両端にて分離溝Gapにより、分離されている。
また、実施の形態1にかかる半導体MZ光変調器を、半導体レーザ等の光源と同一の基板上にモノリシック集積することにより、半導体光集積素子を形成することが可能である。図5は実施の形態2にかかる半導体光集積素子の構成を示す上面図である。この半導体光集積素子は、同一基板上に、図5に示すように、半導体MZ光変調器領域201とDFB(Distributed FeedBack laser)レーザ領域202とが集積されている。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記の実施の形態で示した寸法やキャリア濃度は一例であり、結晶成長条件、素子構造などに応じて適切な寸法、濃度を採用すべきことは言うまでもない。
2a MMI分波器
2b MMI合波器
3 入射側導波路
4 出射側導波路
5 トレンチ
11 基板
12 バッファ層
13 コア層
14 エッチングストップ層
15 上部クラッド層
16、17 マスク
18 開口
19 メサ部
21 基板
22 コア層
23 エッチングストップ層
24 クラッド層
25 回折格子
26 活性層
27 クラッド層
28 上部クラッド層
29 マスク
31 基板
32 クラッド層
33 コア層
34 クラッド層
35 クラッド層
36 キャップ層
37 誘電体マスク
38 分離溝
201 半導体MZ光変調器領域
202 DFBレーザ領域
203、204 光導波路
Claims (10)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に積層されたコア層及びクラッド層を含む半導体積層体と、
前記半導体積層体上に形成された、
外部から入射する入射光を分波する分波器と、
前記分波器から出射された光の位相を変調する位相変調領域が設けられた第1及び第2の光導波路と、
前記第1及び前記第2の光導波路から出射された光を合波する合波器と、
前記コア層を貫通して前記第1及び前記第2の光導波路の両側に形成された2本のトレンチに挟まれたメサ部とを少なくとも備え、
前記第1及び前記第2の光導波路は、前記位相変調領域と前記分波器との間、及び、前記位相変調領域と前記合波器との間で、所定の長さの分離溝で分離されており、
前記分離溝に向かって連続的に幅が細くなる半導体マッハツェンダー光変調器。 - 前記半導体基板はInPからなることを特徴とする、
請求項1に記載の半導体マッハツェンダー光変調器。 - 前記コア層はAlを含む半導体混晶からなることを特徴とする、
請求項1または2に記載の半導体マッハツェンダー光変調器。 - 前記コア層はAlGaInAsまたはAlInAsからなることを特徴とする、
請求項3に記載の半導体マッハツェンダー光変調器。 - 前記コア層は量子井戸構造を有することを特徴とする、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体マッハツェンダー光変調器。 - 前記クラッド層はInPからなることを特徴とする、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の半導体マッハツェンダー光変調器。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の前記半導体マッハツェンダー光変調器と、
前記半導体基板上に前記半導体マッハツェンダー光変調器とモノリシック集積された半導体レーザとを備え、
前記半導体レーザは、
前記半導体基板上に形成された回折格子と、
前記回折格子上に積層された活性層と、
前記活性層上に積層された前記半導体マッハツェンダー光変調器と共通する前記クラッド層とを少なくとも備える半導体光集積素子。 - 前記コア層と前記活性層とはバットジョイント接合していることを特徴とする、
請求項7に記載の半導体光集積素子。 - 半導体基板上にコア層及びクラッド層を積層して半導体積層体を形成する工程と、
外部から入射する入射光を分波する分波器と、
前記分波器から出射された光の位相を変調する位相変調領域が設けられた第1及び第2の光導波路と、
前記第1及び前記第2の光導波路から出射された光を合波する合波器とを前記半導体積層体上に形成する工程と、
前記第1及び前記第2の光導波路の両側に、前記コア層を貫通する2本トレンチに挟まれたメサ部を形成する工程とを少なくとも備え、
前記第1及び前記第2の光導波路は、前記位相変調領域と前記分波器との間、及び、前記位相変調領域と前記合波器との間で、所定の長さの分離溝で分離されており、
前記分離溝に向かって連続的に幅が細くなる半導体マッハツェンダー光変調器の製造方法。 - 半導体基板上の半導体レーザを形成する領域に回折格子を形成する工程と、
前記半導体基板上及び前記回折格子上に活性層を積層する工程と、
半導体マッハツェンダー光変調器を形成する領域の前記活性層をエッチングして除去する工程と、
前記半導体基板上の前記半導体マッハツェンダー光変調器を形成する領域に前記活性層とバットジョイント接合させてコア層を積層する工程と、
前記活性層及び前記コア層上にクラッド層を積層する工程と、
外部から入射する入射光を分波する分波器と、
前記分波器から出射された光の位相を変調する位相変調領域が設けられた第1及び第2の光導波路と、
前記第1及び前記第2の光導波路から出射された光を合波する合波器とを前記クラッド層上の前記半導体マッハツェンダー光変調器を形成する領域に形成する工程と、
前記第1及び前記第2の光導波路の両側に、前記コア層を貫通する2本トレンチに挟まれたメサ部を形成する工程とを少なくとも備え、
前記第1及び前記第2の光導波路は、前記位相変調領域と前記分波器との間、及び、前記位相変調領域と前記合波器との間で、所定の長さの分離溝で分離されており、
前記分離溝に向かって連続的に幅が細くなる半導体光集積素子の製造方法。
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