JP5428987B2 - マッハツェンダー型光変調素子 - Google Patents
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Description
外部から付与された電気信号に応じて光を変調する光変調器は、光通信システムや光情報処理システムを構成する上での必須のコンポーネントの一つであり、近年その需要が急増している。中でもマッハツェンダー型の光変調器は、40Gbps超といった極めて高速な変調が可能であることに加え、動作条件を適宜調整することにより、波長のチャープ量を正から負に至る広範な範囲で任意に設定でき、個々の伝送毎に最適なチャープ量を選択できることから、今後の超高速かつ大容量通信のための変調器として有望である。特に、半導体によって構成されるマッハツェンダー型光変調素子は、小型かつ低消費電力であり、レーザダイオードといった他の半導体光素子とのモノリシック集積による多機能化も可能であることから、今後大きな需要が見込まれる素子である。以下、本発明に係る半導体光素子の一実施形態として、このようなマッハツェンダー型光変調素子について説明する。図1〜図4は第1の実施の形態におけるマッハツェンダー型光変調素子1Aの構造を示す図面である。図1は、マッハツェンダー型光変調素子1Aの構成を示す平面図である。図2、図3、図4は、図1に示したマッハツェンダー型光変調素子1AのII−II線、III−III線、及びIV−IV線に沿った断面を各々示す図である。
上述したマッハツェンダー型光変調素子1Aの変形例について説明する。図13は、一変形例として、位相制御部60の構成を示す断面図である。
Claims (6)
- 第1及び第2の光導波路と、
入射光を前記第1及び第2の光導波路それぞれに分波する入射側分波器と、
前記第1及び第2の光導波路それぞれを伝搬した光を合波する出射側合波器と、
前記第1及び第2の光導波路それぞれの屈折率を変化させることにより光の位相を制御する位相制御部と
を備え、
前記位相制御部は、
前記第1及び第2の光導波路の一部を各々構成し、n型半導体領域、該n型半導体領域上に設けられ該n型半導体領域より屈折率が大きいコア層、及び該コア層上に設けられ該コア層より屈折率が小さいクラッド層を含む第1及び第2の光導波路構造と、
前記第1及び第2の光導波路構造の各クラッド層上にそれぞれ設けられた第1及び第2の電極と
を備え、
前記第1の光導波路構造の前記クラッド層は、該第1の光導波路構造の前記コア層上に配置された第一領域と、該第一領域上において前記第1の光導波路構造の光導波方向と交差する方向に並んで配置された第二領域及び第三領域とを含み、
前記第2の光導波路構造の前記クラッド層は、該第2の光導波路構造の前記コア層上に配置された第四領域と、該第四領域上において前記第2の光導波路構造の光導波方向と交差する方向に並んで配置された第五領域及び第六領域とを含み、
前記第一領域、前記第二領域、前記第四領域、及び前記第五領域はp型半導体からなり、前記第三領域及び前記第六領域はアンドープ半導体からなることを特徴とする、マッハツェンダー型光変調素子。 - 前記位相制御部を除く前記第1及び第2の光導波路、前記入射側分波器、並びに前記出射側合波器のうち少なくとも一つが、コア層と、該コア層上に設けられ該コア層より屈折率が小さいクラッド層とを含む第3の光導波路構造を有し、
前記第3の光導波路構造の前記クラッド層は、該第3の光導波路構造の前記コア層上に配置された第七領域と、該第七領域上に配置された第八領域とを含み、
前記第七領域はp型半導体からなり、前記第八領域はアンドープ半導体からなることを特徴とする、請求項1に記載のマッハツェンダー型光変調素子。 - 前記第二領域上に設けられ該第二領域よりドーパント濃度が高い第1のp型コンタクト層と、
前記第五領域上に設けられ該第五領域よりドーパント濃度が高い第2のp型コンタクト層と
を更に備えることを特徴とする、請求項1または2に記載のマッハツェンダー型光変調素子。 - 前記第1のp型コンタクト層が前記第二領域上から前記第三領域上にわたって設けられており、
前記第2のp型コンタクト層が前記第五領域上から前記第六領域上にわたって設けられていることを特徴とする、請求項3に記載のマッハツェンダー型光変調素子。 - 前記第1及び第2の光導波路構造の前記コア層が、InP、GaInAsP、AlGaInAs、AlInAs、及びGaInAsのうちいずれかの半導体材料によって構成されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のマッハツェンダー型光変調素子。
- 前記第1及び第2の光導波路構造の前記クラッド層及び前記n型半導体領域がInPによって構成されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のマッハツェンダー型光変調素子。
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