JP5614090B2 - 半導体光増幅器及び光増幅装置 - Google Patents
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Description
第1の実施の形態における半導体光増幅器について説明する。
最初に、図4に基づき本実施の形態における半導体光増幅器の構造について説明する。尚、図4(a)は、本実施の形態における半導体光増幅装置において、光の進行方向に沿った面の断面図、図4(b)は、図4(a)における破線4A−4Bにおいて切断した断面図、図4(c)は、図4(a)における破線4C−4Dにおいて切断した断面図である。
次に、本実施の形態における半導体光増幅器の製造方法について説明する。
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態とは異なる構造の半導体光増幅器である。
図25に基づき本実施の形態における半導体光増幅器について説明する。尚、図25(a)は、本実施の形態における半導体光増幅装置において、光の進行方向に沿った面の断面図であり、図25(b)は、図25(a)における破線25A−25Bにおいて切断した断面図である。
次に、本実施の形態における半導体光増幅器の製造方法について説明する。
次に、図33に基づき第3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態または第2の実施の形態における半導体光増幅器を有する光増幅装置である。半導体光増幅器201における信号光の入力側及び出力側には、不図示のレンズ等が設けられており、後述する光ファイバに結合されている。
(付記1)
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成された光吸収層及び光増幅層と、
前記光吸収層及び前記光増幅層上に形成された上部クラッド層と、
を有し、
前記光吸収層を形成している半導体材料のバンドギャップは、前記光増幅層を形成している半導体材料のバンドギャップよりも広く、
前記光吸収層を形成している半導体材料のバンドギャップと前記光増幅層を形成している半導体材料のバンドギャップとの差は、0.12eV以上であることを特徴とする半導体光増幅器。
(付記2)
前記光吸収層と前記光増幅層は光の伝搬方向に接続されることにより光導波路を形成することを特徴とする付記1に記載の半導体光増幅器。
(付記3)
前記光吸収層と前記光増幅層は前記半導体基板と垂直の方向に積層され、前記光吸収層と前記光増幅層との間にチャネル層を有することを特徴とする付記1に記載の半導体光増幅器。
(付記4)
前記半導体基板の裏面に設けられた共通電極と、
前記光増幅層が設けられている光増幅領域において、前記上部クラッド層を介して設けられた光増幅層電極と、
前記光吸収層が設けられている光吸収領域において、前記上部クラッド層を介して設けられた光吸収層電極と、
を有することを特徴とする付記2に記載の半導体光増幅器。
(付記5)
前記光吸収層の端面より光が入射し、前記光増幅層の端面より光が出射するものであることを特徴とする付記4に記載の半導体光増幅器。
(付記6)
前記半導体基板の裏面に設けられた光吸収層電極又は光増幅層電極と、
前記上部クラッド層を介して設けられた光増幅層電極又は光吸収層電極と、
前記チャネル層と接続される共通電極と、
を有することを特徴とする付記3に記載の半導体光増幅器。
(付記7)
前記チャネル層の厚さは、300nm以下であることを特徴とする付記3に記載の半導体光増幅器。
(付記8)
前記チャネル層はInPを含む材料により形成されているものであることを特徴とする付記3に記載の半導体光増幅器。
(付記9)
前記光吸収層及び前記光増幅層の端面において、光が入射する端面及び光が出射する端面には、反射防止膜が設けられていることを特徴とする付記3に記載の半導体光増幅器。
(付記10)
前記光増幅層に一定の電流を流した状態で、前記光吸収層に流れる電流量を制御することにより、光利得を変化させるものであることを特徴とする付記1から9のいずれかに記載の半導体光増幅器。
(付記11)
前記光吸収層と前記光増幅層はともに同じ元素を含む材料により形成されており、
前記光吸収層と前記光増幅層とは組成比が異なるものであることを特徴とする付記1から10のいずれかに記載の半導体光増幅器。
(付記12)
前記光吸収層と前記光増幅層はともにInGaAsPまたはAlGaInAsを含む材料により形成されており、
前記光吸収層と前記光増幅層とは組成比が異なるものであることを特徴とする付記1から10のいずれかに記載の半導体光増幅器。
(付記13)
前記光増幅層は、多重量子井戸構造であることを特徴とする付記1から12のいずれかに記載半導体光増幅器。
(付記14)
前記光吸収層は、歪量が0.76%以下の伸張歪みが加えられていることを特徴とする付記1から13のいずれかに記載の半導体光増幅器。
(付記15)
前記半導体基板は、InPを含む材料により形成されているものであることを特徴とする付記1から14のいずれかに記載の半導体光増幅器。
(付記16)
前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層は、InPを含む材料により形成されているものであることを特徴とする付記1から15のいずれかに記載の半導体光増幅器。
(付記17)
付記1から16のいずれかに記載の半導体光増幅器と、
前記半導体光増幅器に入射する光の光量を測定する第1の光検出器と、
前記半導体光増幅器から出射する光の光量を測定する第2の光検出器と、
前記第1の光検出器及び第2の光検出器により検出された光量に基づき前記光吸収層に流す電流量を算出する光利得制御回路と、
前記光吸収層に流す電流量に基づき前記光吸収層に電流を流す光吸収層駆動回路と、
を有することを特徴とする光増幅装置。
(付記18)
前記光利得制御回路は、さらに、前記第1の光検出器及び第2の光検出器により検出された光量に基づき前記光増幅層に流す電流量を算出するものであって、
前記光増幅層に流す電流量に基づき前記光増幅層に電流を流す光増幅層駆動回路を有することを特徴とする付記17に記載の光増幅装置。
12 n−InPクラッド層
13 光増幅層
14 光吸収層
15 p−InPクラッド層
16 コンタクト層
17 SOA電極(光増幅層電極)
18 光吸収層電極
19 共通電極
20 SI−InP電流狭窄層
21 反射防止膜
22 反射防止膜
31 光増幅領域
32 光吸収領域
Claims (10)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成された光吸収層及び光増幅層と、
前記光吸収層及び前記光増幅層上に形成された上部クラッド層と、
を有し、
前記光吸収層を形成している半導体材料のバンドギャップは、前記光増幅層を形成している半導体材料のバンドギャップよりも広く、
前記光吸収層を形成している半導体材料のバンドギャップと前記光増幅層を形成している半導体材料のバンドギャップとの差は、0.12eV以上であり、
前記光増幅層に一定の電流を流した状態で、前記光吸収層に流れる電流量を制御することにより、光利得を変化させるものであることを特徴とする半導体光増幅器。 - 前記光吸収層と前記光増幅層は光の伝搬方向に接続されることにより光導波路を形成することを特徴とする請求項1に記載の半導体光増幅器。
- 前記光吸収層と前記光増幅層は前記半導体基板と垂直の方向に積層され、前記光吸収層と前記光増幅層との間にチャネル層を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体光増幅器。
- 前記半導体基板の裏面に設けられた共通電極と、
前記光増幅層が設けられている光増幅領域において、前記上部クラッド層を介して設けられた光増幅層電極と、
前記光吸収層が設けられている光吸収領域において、前記上部クラッド層を介して設けられた光吸収層電極と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の半導体光増幅器。 - 前記光吸収層の端面より光が入射し、前記光増幅層の端面より光が出射するものであることを特徴とする請求項4に記載の半導体光増幅器。
- 前記半導体基板の裏面に設けられた光吸収層電極又は光増幅層電極と、
前記上部クラッド層を介して設けられた光増幅層電極又は光吸収層電極と、
前記チャネル層と接続される共通電極と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の半導体光増幅器。 - 前記チャネル層の厚さは、300nm以下であることを特徴とする請求項3に記載の半導体光増幅器。
- 前記光吸収層と前記光増幅層はともにInGaAsPまたはAlGaInAsを含む材料により形成されており、
前記光吸収層と前記光増幅層とは組成比が異なるものであることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の半導体光増幅器。 - 前記光吸収層は、歪量が0.76%以下の伸張歪みが加えられていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の半導体光増幅器。
- 請求項1から9のいずれかに記載の半導体光増幅器と、
前記半導体光増幅器に入射する光の光量を測定する第1の光検出器と、
前記半導体光増幅器から出射する光の光量を測定する第2の光検出器と、
前記第1の光検出器及び第2の光検出器により検出された光量に基づき前記光吸収層に流す電流量を算出する光利得制御回路と、
前記光吸収層に流す電流量に基づき前記光吸収層に電流を流す光吸収層駆動回路と、
を有することを特徴とする光増幅装置。
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