JP5899136B2 - Wavelength tunable laser array device and a control method thereof - Google Patents

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本発明は、光ファイバ通信用光源および光計測用光源として用いられる波長可変半導体レーザに関し、特に光通信における光波長(周波数)多重システム用光源、および広帯域波長帯をカバーする光計測用光源の波長制御方法に関するものである。 The present invention relates to a wavelength tunable semiconductor laser used as an optical fiber communication light source and the optical measuring light source, particularly the wavelength of the light measuring light source covering optical wavelength (frequency) multiplexing system for a light source, and a broadband wavelength band in the optical communication the present invention relates to a control method.

光ファイバ通信における波長多重通信方式では、規格で定められた間隔で異なる複数の周波数(波長)のレーザ光を一つの光ファイバで伝送する。 In WDM communication system in optical fiber communications, it transmits the laser beam of the plurality of different frequencies at intervals defined by the standard (wavelength) in one optical fiber. 一つ一つの周波数をチャンネルと呼び、高速なチャンネル切り替えのために高速に発振周波数の切り替えが可能な波長可変レーザが求められている。 It referred to as channels one single frequency, tunable laser that can switch an oscillation frequency at a high speed for fast channel switching is required.

通信用のレーザでは、単一モードレーザと呼ばれる一つの波長で発振するレーザが用いられており、単一モードを得るためには、例えば導波路に周期的に凹凸を設けた回折格子が用いられている。 The laser for communication, and laser oscillating is used at a wavelength of one called single mode laser, in order to obtain a single mode, a diffraction grating is used in which a periodically uneven example the waveguide ing. 回折格子が形成された半導体光導波路は、回折格子周期Λと光導波路の等価屈折率nより決まるブラッグ波長λ で選択的に反射する分布反射器(DBR:Distributed Bragg Reflector)となる。 A semiconductor optical waveguide in which the diffraction grating is formed is distributed reflector selectively reflecting at the Bragg wavelength lambda B determined from the equivalent refractive index n of the diffraction grating period Λ and the optical waveguide: a (DBR Distributed Bragg Reflector). λ とΛ、nの関係式は、 λ B and Λ, relational expression of n is,
λ =2nΛ (1) λ B = 2nΛ (1)
となる。 To become. また、分布反射器に利得を持たせて作成したレーザのことを分布帰還型(DFB:Distributed Feedback)レーザと呼ぶ。 The distributed feedback to a laser that was created to have a gain in the distributed reflector: referred to as (DFB Distributed Feedback) laser.

式(1)から、分布反射器の等価屈折率nを変化させることで、ブラッグ波長を変化させることができることがわかる。 From equation (1), by changing the equivalent refractive index n of the distributed reflector, it can be seen that it is possible to change the Bragg wavelength. すなわち選択的に反射する波長を変化させることができ、分布反射器を用いた共振器を構成すれば、等価屈折率の変化により発振波長を変化させることのできる波長可変レーザを構成することが可能となる。 That it is possible to vary the wavelength to be reflected selectively, it can be a resonator with a distributed reflector, constituting a tunable laser which can vary the oscillation wavelength due to a change in equivalent refractive index to become. 回折格子を利用した波長可変レーザとしては、均一な回折格子のDBRを用いたDBRレーザや、SG(Sampled Grating)−DBRレーザ、SSG(Super Structure Grating)−DBRレーザなどが知られている。 The wavelength tunable laser using a diffraction grating, DBR laser or using a DBR uniform diffraction grating, SG (Sampled Grating) -DBR laser, SSG etc. (Super Structure Grating) -DBR laser is known.

また、連続的に波長を変化させることのできる分布活性(TDA−)DFBレーザがある。 Further, there is a distribution activity (TDA-) DFB lasers that can continuously change the wavelength. 図1に分布活性DFBレーザの基本構造の断面を示す。 Figure 1 shows a cross section of a basic structure of the distribution activity DFB laser. 活性導波路1と非活性導波路(波長制御層)2が交互に周期的に縦続接続された構造となっている。 Active waveguide 1 to the inactive waveguide (wavelength controlling layer) 2 is a cyclically cascaded structure alternately. 活性導波路層への電流注入により発光するとともに利得が生じるが、それぞれの導波路には回折格子が形成されており、回折格子周期に応じた波長のみ選択的に反射されレーザ発振が起こる。 Gain while emitting the current injection into the active waveguide layer occurs, but each of the waveguides are formed diffraction grating is selectively reflects only wavelengths corresponding to the grating period laser oscillation occurs. 一方、非活性導波路層への電流注入によりキャリア密度に応じてプラズマ効果により屈折率が変化するため、非活性導波路の回折格子の光学的な周期は変化する。 Meanwhile, since the refractive index changes due to the plasma effect in accordance with the carrier density by current injection into the non-active waveguide layer, the optical period of the diffraction grating of the non-active waveguide changes. 非活性導波路層の等価屈折率が変化し、1周期の長さに対する波長制御領域の長さの割合分だけ共振縦モード波長が短波長側にシフトする。 Equivalent refractive index of the non-active waveguide layer is changed, the length ratio amount corresponding resonant longitudinal mode wavelength in the wavelength control region to the length of one cycle is shifted to the shorter wavelength side. 活性領域長をL 、波長制御領域長をL とすれば、繰り返し構造の1周期の長さはL +L となり、共振縦モード波長の変化の割合は、 If the active region length L a, the wavelength control region length and L t, 1 length of period L t + L a next repetition structure, the rate of change of the resonant longitudinal mode wavelengths,
Δλ /λ =(L /(L +L ))・(Δn/n) (2) Δλ r / λ r = (L t / (L t + L a)) · (Δn / n) (2)
となる。 To become.

一方、複数の反射ピークの各波長も、電流注入による等価屈折率の変化の結果、短波長側にシフトする。 On the other hand, the wavelengths of the plurality of reflection peaks, the results of the change in equivalent refractive index by current injection, shifts to the short wavelength side. 反射ピーク波長は繰り返し構造1周期内の平均等価屈折率変化に比例するので、反射ピーク波長の変化の割合Δλ /λ は、 The reflection peak wavelength is proportional to the average equivalent refractive index change of the repeating structural one cycle, the ratio [Delta] [lambda] s / lambda s of change in reflected peak wavelength,
Δλ /λ =(L /(L +L ))・(Δn/n) (3) Δλ s / λ s = (L t / (L t + L a)) · (Δn / n) (3)
となる。 To become. 式(2),式(3)より、反射ピーク波長と共振縦モード波長とは同じ量だけシフトする。 Equation (2), the equation (3), the reflection peak wavelength and resonant longitudinal mode wavelength shift by the same amount. したがって、このレーザでは、最初に発振したモードを保ったまま連続的に波長が変化する。 Thus, in this laser, the first continuous wavelength while keeping the mode in which the oscillation is changed.

その他、光導波路をリング状にしたリング共振器などの場合でも、リングの物理的長さと等価屈折率との積である光学長により共振波長が決まるため、等価屈折率の変化により共振波長を変化させることができることが知られている。 Other optical waveguides even in the case of such ring resonators in a ring shape, the resonant wavelength is determined by the optical length, which is the product of the physical length and effective refractive index of the ring, change the resonant wavelength by a change in equivalent refractive index it is known that can be.

半導体の等価屈折率を動的に変化させる方法は、温度を変化させる方法、電流注入により変化させる方法、などがある。 How to dynamically change the equivalent refractive index of the semiconductor, a method of changing the temperature, a method of changing the current injection, and the like. 温度による屈折率変化は比較的遅く、安定するまでに数秒かかる。 Refractive index due to temperature change is relatively slow, takes several seconds to stabilize. 一方で、電流注入による屈折率の変化はプラズマ効果などに起因し、数ナノ秒で屈折率変化が生じることが知られている。 On the other hand, the change in refractive index due to current injection is due like plasma effect, it is known that the refractive index changes in a few nanoseconds occurs.

しかしながら、一般的に半導体中では電流が流れることにより抵抗成分のために発熱する。 However, in general, a semiconductor in which the heat generation due to the resistance component when a current flows. チャンネル切り替え時には波長制御電流量が変化することで発熱量が変わるため、半導体レーザチップの温度が変化する。 Since the wavelength control current amount at the time of channel switching calorific value is changed by varying the temperature of the semiconductor laser chip is changed. しかしながら、電流注入による屈折率変化が生じると同時に、温度変化によりゆっくりと屈折率変化が生じるため、チャンネル切り替え直後に設定周波数と比べて数GHzから数十GHz程度のズレが生じ、ゆっくりと設定周波数に近づいていくというドリフト現象が現れる。 However, at the same time the refractive index change due to the current injection occurs, since the slow refractive index change by a temperature change occurs, deviation of about several tens of GHz from several GHz is generated compared to the set frequency immediately after channel changeover, slowly set frequency drift phenomenon appears that the approaches to. このドリフト現象は熱的要因で生じ、数ミリ秒以上の時間がかかるため、電流注入によるプラズマ効果の高速性を十分に発揮するためには、熱ドリフト現象を抑制することが必要となる。 This drift phenomenon occurs at thermal factors, it takes several milliseconds or longer, to make the most of the high speed of the plasma effect by current injection, it is necessary to suppress the thermal drift phenomena.

波長可変レーザの熱による波長ドリフトを抑制するために、特許文献1、2、3では、波長可変レーザの波長制御領域に隣接して熱補償用の電極を用意し、制御層の電流が変化するタイミングに合わせ、熱補償用の電極に流す電流も変化させることで熱補償を行っている。 To suppress the wavelength drift due to the wavelength-tunable laser heat, Patent Documents 1, 2 and 3, adjacent to the wavelength control region of the tunable laser to prepare an electrode for thermal compensation, the current control layer changes according to the timing, and subjected to thermal compensation in the current also changes to be supplied to the electrodes for thermal compensation.

また、特許文献3では、6個の波長可変レーザを20μm間隔で並列に配置し、結合器(カプラ)と半導体光増幅器(SOA)を集積した素子において、常に投入電力の総和が一定となるように、発光しているLD以外のLDの制御領域にも電流を流し、チップ全体の熱量が一定となるように制御する方法が示されている。 In Patent Document 3, arranged six tunable laser in parallel at 20μm intervals, in a device with integrated coupler (coupler) and semiconductor optical amplifier (SOA), always as the sum of the input power is constant in, a current flows in the control region of the LD except LD that emits light, heat of the entire chip has been shown how controlled to be constant.

特許第3168855号公報 Patent No. 3168855 Publication 特許第3257185号公報 Patent No. 3257185 Publication 特開2008−218947号公報 JP 2008-218947 JP

電流制御型の波長可変レーザにおいて、熱ドリフトを抑制するために、レーザに平行に熱補償用の電極を設ける必要があった。 The wavelength tunable laser of the current control type, in order to suppress the thermal drift, it is necessary to provide an electrode for parallel thermal compensation to the laser. また、複数の波長可変レーザを並列に並べた波長可変レーザアレイの場合、発振させている波長可変レーザ以外の波長可変レーザの制御層に電流を流し熱補償することが可能であるが、レーザの間隔を20μm程度に近接させる必要がある。 Further, if the tunable laser array obtained by arranging a plurality of tunable lasers in parallel, it is possible to thermally compensate electric current to the control layer of the tunable laser other than the wavelength tunable laser is made to oscillate, the laser it is necessary to close the gap to about 20 [mu] m.

各種DBRレーザや、分布活性DFBレーザなどの場合、利得を生じさせる活性導波路層への電流と、波長を制御するための非活性導波路層への電流が必要なため、電極の引き出し、引き回しスペースが必要となる。 And various DBR laser, when such distribution activity DFB laser, the current into the active waveguide layer to generate a gain, since the current is required to the inactive waveguide layer for controlling the wavelength, drawer electrode, lead space is needed. 特に分布活性DFBレーザにおいては、交互に活性導波路と非活性導波路が並び、かつ、活性導波路同士、非活性導波路同士はそれぞれ電極が接続されているため、電極は共振器方向に対して左右に引き出す必要があり、電極を片側に寄せることが非常に困難である。 In particular the distribution activity DFB lasers, alternately lined active waveguide and the non-active waveguide and the active waveguide to each other, since the non-active waveguide respectively each other electrode is connected, the electrodes with respect to the cavity direction must withdraw the left and right Te, can gather the electrode on one side is very difficult. したがって、熱補償を効果的に行うためにレーザアレイのレーザ間隔を狭くするためには、電極を細く、かつ、近接させる必要がある。 Therefore, in order to narrow the laser distance of the laser array in order to perform the thermal compensation effectively, thinner electrodes, and it is necessary to close.

しかしながら、電極を細くしすぎると抵抗が上がる問題や、近接させることにより隣接電極間での相互作用が生じるため、高速な波長切替を行う際の高周波成分を含む急峻な電流変化に影響が生じる問題などがある。 However, the electrode is too thin and the resistance increases problems, problems because interaction between adjacent electrodes by proximity occurs, which affects the steep current change including a high frequency component at the time of performing high-speed wavelength switching occurs and so on.

本発明の目的は、波長可変レーザアレイの隣接する波長可変レーザの電極を多層化した場合であっても、互いの電極の影響が低減する、または互いの電極の影響を適切に制御することができる波長可変レーザアレイ素子およびその制御方法を実現することである。 An object of the present invention, also the electrodes of adjacent wavelength tunable laser of the wavelength-variable laser array in a case where the multilayered, that the influence of the mutual electrode is reduced, or to properly control the influence of the mutual electrode tunable laser array device and its control method can be to implement a.

上記目的を達成するために、本発明における請求項1記載の発明は、電流注入量の制御により波長を制御する制御領域と利得を得るための活性領域とを有し、制御領域および活性領域のそれぞれが互いに独立した電極により制御される構造を備えている電流制御型の波長可変レーザが複数並列に配置された波長可変レーザアレイ素子の制御方法であって 、それぞれの波長可変レーザの制御領域の制御電極は、活性領域の活性領域電極との間に絶縁膜を挟み異なる層に配置され、制御電極と活性領域電極とは、光導波路と非平行な方向で互いに逆方向へ引き出され、隣り合う波長可変レーザの間で御電極と活性領域電とが多層構造を有し 、駆動中の第1の波長可変レーザの第1の御電極と多層構造を成す隣接し、駆動していない第2の To achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention has an active region for obtaining the control region and the gain controlling the wavelength by controlling the current injection amount, the control region and the active area a control method of a wavelength tunable laser element array tunable laser is arranged in parallel a plurality of current control type, each provided with a structure which is controlled by mutually independent electrode, the control region of each of the tunable laser the control electrodes are arranged in different layers sandwiching the insulating film between the active region electrode of the active region, the control electrode and the active region electrode, drawn in opposite directions by the optical waveguide and the non-parallel directions, adjacent tunable laser control electrodes between which fits the active area electrodes has a multi-layer structure, adjacent forming the first control electrodes and the multilayer structure of the first tunable laser in the drive, the second wave of the not driven 可変レーザの第2の活性領域電極の電位が固定されており、 第1の波長可変レーザの波長切り替え時に、 第1の波長可変レーザの第1の制御電極への投入電力と第2の波長可変レーザの第2の制御電極への投入電力との和が、波長切り替え前と波長切り替え後とで一定となるように、 第1および第2の制御電極に制御された電流を流すことを特徴とする Tunable laser second and the potential of the active region electrode is fixed at the time of wavelength switching the first tunable laser, a first input power and the second wavelength variable to the control electrode of the first tunable laser the sum of the input power to the second control electrode of the laser, so that a constant in the wavelength switching before and after wavelength switching, and characterized in that electric current which is controlled to the first and second control electrodes to.

また、本発明における請求項記載の発明は、請求項1に記載の波長可変レーザアレイ素子の制御方法であって、 第2の波長可変レーザの第2の活性領域電極の電位が0Vであることを特徴とする。 The invention of claim 2, wherein in the present invention is a control method for a wavelength tunable laser array device of claim 1, the potential of the second active region electrode of the second tunable laser is at 0V it is characterized in.

また、本発明における請求項記載の発明は、請求項1 または2に記載の波長可変レーザアレイ素子の制御方法であって、 第3の波長可変レーザの第3の制御電極と多層構造を成す活性領域電極を有する隣接する波長可変レーザが無い場合には、前記第3の制御電極との間に絶縁膜を挟みグランド電極を設けたことを特徴とする。 The invention of claim 3, wherein in the present invention is a control method for a wavelength tunable laser array device according to claim 1 or 2, forms a third control electrode and the multilayer structure of the third tunable laser If tunable laser neighboring having an active region electrode is not, characterized in that a ground electrode sandwiching an insulating film between the third control electrode.

また、本発明における請求項記載の発明は、請求項1 、2または3に記載の波長可変レーザアレイ素子の制御方法であって、それぞれの波長可変レーザの間隔が20μm以下であることを特徴とする。 The invention of claim 4, wherein in the present invention is a control method for a wavelength tunable laser array device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the spacing of each of the tunable laser is 20μm or less to.

また、本発明における請求項記載の発明は、電流注入量の制御により波長を制御する制御領域と利得を得るための活性領域とを有し、制御領域および活性領域のそれぞれが互いに独立した電極により制御される構造を備えている電流制御型の波長可変レーザを複数並列に配置した波長可変レーザアレイ素子であって、それぞれの波長可変レーザの制御電極は、活性領域の活性領域電極との間に絶縁膜を挟み異なる層に配置され、制御電極と活性領域電極とは、光導波路と非平行な方向で互いに逆方向へ引き出され、隣り合う波長可変レーザの間で制御電極と活性領域電極とが多層構造を有し 、駆動中の第1の波長可変レーザの第1の御電極と多層構造を成す隣接し、駆動していない第2の波長可変レーザの第2の活性領域電極の電位が固 The invention of claim 5, wherein in the present invention has an active region for obtaining the control region and the gain controlling the wavelength by controlling the current injection amount, each control region and the active area is independent of each other a wavelength tunable laser elements arranged tunable laser current control type has a structure that is controlled by the electrodes in parallel a plurality of control electrodes of the tunable laser, the active region electrode in the active region disposed in different layers sandwiching the insulating film between a control electrode and the active region electrode, drawn in opposite directions by the optical waveguide and the non-parallel directions, control between adjacent tunable laser electrode and the active region electrode DOO has a multilayer structure, adjacent the second active region electrode of the second tunable laser not driven forms the first control electrodes and the multilayer structure of the first tunable laser in the drive the solid of potential されており、 第1の波長可変レーザの波長切り替え時に、 第1の波長可変レーザの第1の制御電極への投入電力と第2の波長可変レーザの第2の制御電極への投入電力との和が、波長切り替え前と波長切り替え後とで一定となるように、 第1および第2の制御電極に制御された電流を流すことを特徴とする。 Are, when the wavelength switching of the first tunable laser, a first input power to the first control electrode of the tunable laser and the input power to the second control electrode of the second tunable laser sum, so that the constant and after wavelength switching before and wavelength switching, characterized in that electric current which is controlled to the first and second control electrodes.

以上説明したように、本発明によれば、波長可変レーザアレイの隣接する波長可変レーザの間隔が狭くなった場合であっても、抵抗増大や電極間の相互影響を抑制することが可能となり、高速かつ精密な波長制御が可能となる。 As described above, according to the present invention, even when the interval between adjacent tunable laser tunable laser array is narrowed, it is possible to suppress the mutual influence between the resistance increases and the electrode, fast and precise wavelength control becomes possible. 更に、抵抗増大を防ぐために電極を多層化した場合であっても、互いの電極の影響が低減する、または互いの電極の影響を適切に制御することができる構造および制御方法を実現することが可能となる。 Furthermore, the electrodes in order to prevent the increased resistance in a case where the multilayered, is possible to realize a structure and control method capable of appropriately controlling the effect of the mutual influence of the electrode is reduced, or another electrode It can become.

従来の分布活性DFBレーザの基本構造の断面模式図である。 It is a cross-sectional schematic view of a basic structure of a conventional distributed active DFB laser. 従来の分布活性DFBレーザアレイ構造の上面模式図である。 It is a top schematic view of a conventional distributed active DFB laser array structure. 図2の分布活性DFBレーザアレイを構成する波長可変レーザの構造模式図であり、図3(a)は分布活性DFBレーザを上面から見た図、図3(b)は、図3(a)におけるx−x'断面である。 A structural schematic diagram of a tunable laser constituting the distributed activity DFB laser array of FIG. 2, FIG. 3 (a) view of the distribution activity DFB laser from above, FIG. 3 (b), FIGS. 3 (a) a x-x 'sectional in. 図2の分布活性DFBレーザアレイの電極の構造模式図である。 It is a structural schematic view of the distribution activity of the DFB laser array electrode in FIG. 図2の分布活性DFBレーザアレイのa−a'部の断面構造模式図である。 It is a cross-sectional schematic view of the structure of a-a 'of the distribution activity DFB laser array of FIG. 本発明にかかる第一の実施形態における波長可変レーザアレイの電極の構造模式図である。 In the first embodiment according to the present invention is a structural schematic view of the electrode of the tunable laser array. 図6の波長可変レーザアレイの共振器方向に垂直なb−b'部の断面構造模式図である。 It is a cross-sectional schematic view of the structure of perpendicular b-b 'portion in the cavity direction of the tunable laser array of FIG. 本発明にかかる第二の実施形態における波長可変レーザアレイの電極の断面構造模式図である。 It is a sectional structural schematic diagram of a tunable laser array of electrodes in the second embodiment according to the present invention. 本発明にかかる第二の実施形態における電極構造模式図である。 An electrode structural schematic view of a second embodiment according to the present invention.

[第一の実施形態] First Embodiment
図2は、従来構造の分布活性DFBレーザアレイの上面模式図である。 Figure 2 is a schematic top view of a distributed active DFB laser array of conventional structure. 分布活性DFBレーザLD1〜LD6が間隔L LD =60μmで6つ並列に配置され、光導波路3、多モード干渉(MMI:Multi−Mode Interferometer)結合器(カプラ)4により合波され半導体光増幅器(SOA:Semiconductor Optical Amplifier)5で増幅される光集積素子(波長可変レーザアレイ)となっている。 Distribution activity DFB laser LD1~LD6 are arranged in parallel six at intervals L LD = 60 [mu] m, the optical waveguide 3, a multimode interference (MMI: Multi-Mode Interferometer) is combined by the coupler (coupler) 4 semiconductor optical amplifier ( SOA: has a Semiconductor optical amplifier) ​​is amplified by the fifth optical integrated device (tunable laser array). ここで、まず構成を示すために電極は記載していない。 Here, in order to first show the configuration electrodes are not shown.

図3は図2の分布活性DFBレーザアレイで用いられている分布活性DFBレーザの模式図である。 Figure 3 is a schematic diagram of a distributed active DFB lasers are used in the distribution activity DFB laser array of FIG. 図3(a)は分布活性DFBレーザを上面から見た図であり、図3(b)は、図3(a)におけるx−x'断面である。 3 (a) is a view of the distribution activity DFB laser from above, FIG. 3 (b) is a x-x 'cross section in FIG. 3 (a). 図1に示した分布活性DFBレーザの基本構造を第一のレーザ部6と第二のレーザ部7で活性導波路層と非活性導波路層の繰り返し周期を変えて、直列に接続した構造となっている。 The basic structure of the distribution activity DFB laser shown in FIG. 1 by changing the first laser unit 6 the repetition period of the second active waveguide layer by the laser unit 7 and the non-active waveguide layer, and a structure connected in series going on.

図4は、図2の分布活性DFBレーザアレイの電極の模式図である。 Figure 4 is a schematic diagram of the distribution activity of the DFB laser array electrode in FIG. 各LDの活性領域電極と制御電極とを共振器軸方向に対して直交する方向に引き出した後、レーザ出射側に伸ばし、その後、チップ側面に向かって幅広く伸ばし、ワイヤ接続するパッド部を形成している。 After drawn out and the active region electrode and the control electrode of each LD in the direction perpendicular to the resonator axis direction, stretched laser emission side, then stretched widely toward the tip side, to form a pad portion for wire connection ing.

図5は、図2および図4に表示した分布活性DFBレーザアレイ部のa−a'部の断面図である。 Figure 5 is a cross-sectional view of a-a 'of the distribution activity DFB laser array unit that displays in FIGS. LD =60μmであるため、各LD間には配線のための十分なスペースがあり、図3(a)で示すように上下に電極を引き出す構造としても隣り合うLDの電極が重なることは無い。 For a L LD = 60 [mu] m, between each LD enough space for the wiring, it is not even overlap electrodes of adjacent LD as a structure for drawing out the electrode up and down as shown in FIG. 3 (a) . 図4でレーザ部から右側に引き伸ばしている電極の幅は10μmとしている。 The width of electrodes that are stretched from the laser unit to the right in FIG. 4 is a 10 [mu] m.

図6、および図7は、本発明の第一の実施形態を説明する図であり、図6は波長可変レーザアレイの電極の構造模式図であり、図7は図6の波長可変レーザアレイの共振器方向に垂直なb−b'部の断面の模式図である。 6 and 7 are views for explaining the first embodiment of the present invention, FIG. 6 is a structural schematic view of the electrode of the tunable laser array, FIG. 7 of the tunable laser array of FIG. 6 it is a schematic view of a cross section perpendicular b-b 'portion in the cavity direction. 本実施形態では熱補償効果を高めるためにレーザ間隔をL LD =20μmとした。 The laser distance in order to increase the thermal compensating effect was L LD = 20 [mu] m in the present embodiment. 電極の幅を従来構造と変えない場合には、図面上で各LDの左側に引き出した活性領域電極と左隣りのLDから右側に引き出した制御電極とが重なる。 If not changing the width of the electrode and the conventional structure, overlaps the control electrode in the drawing from the LD of the neighboring left and active region electrode drawn out to the left of each LD drawn on the right. しかしながら、電極の幅を細くすることは、抵抗の増大を招く。 However, to narrow the width of the electrode, it causes an increase in resistance. 特に活性領域電流は100mA程度以上の電流を流すため、ある程度の幅を維持して抵抗を下げる必要がある。 Particularly active region current to flow a current more than about 100 mA, it is necessary to lower the resistance to maintain a certain width. そこで、本発明では、電極の幅を維持したまま絶縁膜を挟み多層構造としている。 Accordingly, the present invention is directed to multi-layer structure sandwiching remain insulating film maintaining the width of the electrode.

各LDとも図面上で活性領域電極をLDから上側に引き出し、制御電極をLDより下側に引き出している。 In each LD active region electrode lead from the LD upward in the drawing, it is drawn out below the control electrode LD. 更に、隣り合うLDの電極が重なるため、絶縁膜を挟み、制御層電極を上層、活性領域電極を下層として多層化している。 Furthermore, since the electrodes of the adjacent LD overlap, sandwiching an insulating film, and multi-layered control layer electrode layer, the active region electrode as the lower layer. 例えば、図6の場合は、図7の断面図に示すようにLD1の制御電極とLD2の活性領域電極が重なるため、LD1の制御電極を上層、LD2の活性領域電極を下層としており、その他のLDも同様に多層化している。 For example, in the case of FIG. 6, because the overlap active area electrodes of the control electrode and the LD2 of LD1 as shown in the sectional view of FIG. 7, the control electrodes of the LD1 upper layer has a lower layer of the active region electrode LD2, other LD has been multi-layered as well.

従来構造の説明で用いた図のうち、LDアレイを構成するLDの断面を示した図3については、本実施形態でも同じであるため、本実施形態のレーザの説明は図3を用いて行う。 Of the drawings used in the description of the conventional structure, FIG. 3 shows the cross section of the LD constituting the LD array, since this embodiment is the same in the form, the description of the laser of this embodiment is carried out using 3 .

図3の半導体レーザにおいて、n型InPクラッド10上に、第一のレーザ部においては長さL a1のGaInAsP活性導波路層8と、長さL t1の活性導波路層とは組成の異なるGaInAsP非活性導波路層(波長制御層)9が交互に周期的に接続されている。 In the semiconductor laser of FIG. 3, on the n-type InP cladding 10, a GaInAsP active waveguide layer 8 of length L a1 in the first laser unit, a different composition than the active waveguide layer length L t1 GaInAsP inactive waveguide layer (wavelength controlling layer) 9 is periodically connected to alternately. 第二のレーザ部においては、それぞれの長さがL a2およびL t2となっている。 In the second laser unit, which is the respective length and L a2 and L t2. それらの層の上と、p型InP上部クラッド層12の間には周期的な凹凸を形成して導波路の等価屈折率を周期変調させた回折格子11が形成されている。 The upper of the layers, p-type InP upper cladding layer diffraction grating 11 where the equivalent refractive index of the waveguide to form a periodical irregularities by periodic modulation between 12 are formed. 第一と第二のレーザ部の回折格子はλ/4位相がシフトしている。 Diffraction grating of the first and second laser unit is shifted lambda / 4 phase. InP上部クラッド12の上には、オーミックコンタクトのために高ドープのp型InGaAsコンタクト層13を設けた上に電極14を形成している。 On an InP upper cladding 12 forms an electrode 14 on which is provided a p-type InGaAs contact layer 13 of highly doped for ohmic contact. 基板下部には共通の電極15を形成しているが、上部は、活性導波路層の領域と非活性導波路層の領域とでコンタクト層および電極を分離し、さらに、活性導波路層の電極同士、非活性導波路層の電極同士は素子上で短絡されている。 Although the substrate lower form a common electrode 15, the upper separates the contact layer and the electrode in the region of the area of ​​the active waveguide layer and the inactive waveguide layer, further, the active waveguide layer electrode each other, electrodes of the non-active waveguide layer is short-circuited on the device.

活性導波路層にバンドギャップ波長1.55μmのGaInAsPを用いた場合、非活性導波路はそれより短波のバンドギャップ波長、たとえば、1.4μmのバンドギャップ波長のGaInAsPを用いることにより、レーザ発振の利得に寄与しないために、キャリア密度が一定にならない。 When using a GaInAsP of band gap wavelength 1.55μm active waveguide layer, a band gap wavelength of the non-active waveguide short than, for example, by using a GaInAsP of band gap wavelength of 1.4 [mu] m, the laser oscillation in order not to contribute to the gain, the carrier density is not constant. これにより、電流注入により大きく屈折率を変化させることができる。 Thus, it is possible to change the large refractive index by current injection.

活性導波路層および非活性導波路層はバルク材料でなくともよく、たとえば、量子井戸構造、もしくは、量子井戸をバリア層を挟んで重ねた多層量子井戸構造や、さらに低次元の量子井戸構造を備えたものであっても良い。 Active waveguide layer and the inactive waveguide layer may not be a bulk material, for example, a quantum well structure, or, or multiple quantum well structure superimposed across the barrier layer a quantum well, a further low-dimensional quantum well structure it may be the one with. また、活性層への光閉じ込めやキャリア閉じ込めを高めるなどのために、活性層とクラッド層の間に中間の屈折率を持つ層を導入する分離閉じ込めへテロ構造などを導入しても良い。 Also, for such enhanced optical confinement confinement and carrier into the active layer, it may be introduced, such as heterostructure confining separating introducing a layer having a refractive index of the intermediate between the active layer and the cladding layer.

本素子に用いる半導体は、InPとGaInAsPの組み合わせに限定することなく、GaAs、GaInNAs、AlGaInAsなど、その他の半導体を用いても良いし、活性導波路層と非活性導波路層のバンドギャップ波長の組み合わせも上記に限定するものではない。 The semiconductor used in the present device is not limited to the combination of the InP and GaInAsP, GaAs, GaInNAs, AlGaInAs etc., it may be other semiconductor, the bandgap wavelength of the active waveguide layer and the inactive waveguide layer the combination is also not limited to the above.

第一のレーザ部と第二のレーザ部では、活性導波路層と非活性導波路層の繰り返し周期は、それぞれL =50μm、L =70μmと異なるが、活性導波路層と非活性導波路層の割合(L a1 /L t1 、および、L a2 /L t2 )は同じである。 In the first laser part and a second laser unit, the repetition period of the active waveguide layer and the inactive waveguide layer, L 1 = 50 [mu] m, respectively, L 2 = 70 [mu] m and different, active waveguide layer and the inactive guide ratio of waveguide layer (L a1 / L t1, and, L a2 / L t2) is the same. 本実施形態では、この割合を1/2とした。 In this embodiment, the the ratio 1/2. 第一のレーザ部と第二のレーザ部の間において、回折格子の位相をλ/4波長変化させている。 In between the first laser part and a second laser part, and the phase of the diffraction grating lambda / 4 is wavelength variation. これにより、第一のレーザ部での反射波と第二のレーザ部での反射波の位相を発振条件を満たすように整合させている。 Thereby, thereby matching the phase of the reflected wave at the reflection wave and the second laser part of the first laser unit so as to satisfy the oscillation conditions.

活性導波路層、および波長制御用非活性導波路層の上部に設けられる電極は互いに分離されており、図3(a)に示すように、活性導波路層上の電極16どうし、および波長制御導波路層上の電極17どうしは素子上で短絡されており、櫛型の電極形状になっている。 Active waveguide layer, and the electrode provided on the top of the wavelength control for non-active waveguide layer are separated from each other, as shown in FIG. 3 (a), if the electrode 16 on the active waveguide layer, and the wavelength control and if the waveguide layer of the electrode 17 are short-circuited on the element, it has a comb-shaped electrode shape. このように素子上で各々の領域の電極どうしを短絡しておくことにより、金属製のボンディング・ワイヤをどこか一か所ずつ接着させるだけで、各領域に電流を注入することができる。 By keeping thus shorting the electrodes each other in each of the regions on the device, simply by adhesion by somewhere one place metallic bonding wires, it is possible to inject current into each region.

上記半導体レーザの作製方法を簡単に説明する。 Briefly a method for manufacturing the semiconductor laser. 最初に有機金属気相エピタキシャル成長法と、これによる選択成長法を用いて、n型InP上に活性導波路層(活性層)と非活性導波路層(制御層)とを作製する。 And first metal organic vapor phase epitaxial growth method, using the same according to selective growth, the active waveguide layer on the n-type InP (active layer) and the non-active waveguide layer (control layer) to prepare a. その後、塗布したレジストに、電子ビーム露光法を用いて回折格子のパターンを転写し、転写パターンをマスクとしてエッチングを行い、回折格子を形成する。 Thereafter, the applied resist, and transferring the pattern of the diffraction grating using an electron beam exposure method, by etching using the transferred pattern as a mask to form a diffraction grating. p型InP上部クラッド層およびp型InGaAsコンタクト層を成長した後、横モードを制御するために、幅1.2μmのストライプ状に導波路を加工し、その両側にFeをドーピングしたInP(半絶縁体)電流ブロック層を成長する。 After growing the p-type InP upper cladding layer and a p-type InGaAs contact layer, in order to control the transverse mode, InP (semi-insulating to processing the waveguide width 1.2μm striped, doped with Fe on both sides body) growing a current blocking layer. そして、各電極を形成した後、活性層駆動電極と波長制御電極とを電気的に分離するために、それらの電極間のp型InGaAsコンタクト層を除去する。 Then, after forming the respective electrodes, in order to electrically isolate the active layer drive electrodes and the wavelength control electrode, to remove the p-type InGaAs contact layer between the electrodes.

半導体の成長法としては、有機金属気相エピタキシャル成長法に限らず、分子線エピタキシャル成長法やその他の手段を用いてもよい。 The semiconductor as the growth method is not limited to the metal organic vapor phase epitaxial growth method, or using molecular beam epitaxy and other means. 回折格子の形成方法も電子線露光法に限らず、二束干渉露光法やそのほかの手段を用いてもよい。 The method of forming the diffraction grating is not limited to the electron beam exposure method, or by using a two bundles interference exposure method and other means.

電流ブロック層は、FeをドーピングしたInP層に限定することなく、Ruなどのその他のドーパントをドーピングして高抵抗化したInP層を用いても良い。 Current blocking layer is not limited to the InP layer doped with Fe, it may be used InP layer a high resistance by doping other dopants such as Ru. また、p型n型の半導体の多層構造としてもよい。 Further, it may have a multilayer structure of a p-type n-type semiconductor.

また、導波路構造は、本実施形態では埋め込み構造を採用しているが、一般的なリッジ構造やハイメサ構造などでも本発明の原理を用いることができる。 Further, waveguide structure adopts the buried structure in the present embodiment, even in such typical ridge structure and high-mesa structure can be used the principle of the present invention.

第一のレーザ部6および第二のレーザ部7の活性導波路層8と非活性導波路層9の繰り返しの数は図面上は簡略化のために数を少なく表示しているが、実際の実施形態ではそれぞれ6としている。 The number of repetitions of the first laser unit 6 and the second active waveguide layer 8 and the non-active waveguide layer 9 of the laser unit 7 is the drawing are displayed fewer for simplicity, the actual in embodiments are respectively 6. 第一のレーザ部と第二のレーザ部では同じ結合係数の回折格子を用いているので、活性導波路層と非活性導波路層の繰り返し周期の長い第二のレーザ部の方が結合係数と長さの積が大きくなるため反射率は高くなる。 Since the first laser unit in the second laser unit and using a diffraction grating with the same coupling coefficient, and the coupling coefficient towards the long repeat period of the active waveguide layer and the inactive waveguide layer a second laser unit reflectivity for the product of length increases increases. したがって、繰り返し数を同数とした場合、自然に出力は非対称となり、反射率の低い第一のレーザ部からの出力が反射率の高い第二のレーザ部からの出力に比べて大きくとれるため、第一のレーザ部側から出力を効率よく取り出すことができる。 Therefore, when the number of repetitions same number, because made larger than the output from the naturally output is asymmetrical, high output from the low reflectivity first laser portion is reflective second laser unit, second it can be taken out efficiently output from one laser unit side. なお、活性導波路層と非活性導波路層の繰り返しの数は6に限らず、また繰り返し数が第一のレーザ部と第二のレーザ部で同じである必要もないため、必要な反射率に応じて繰り返し周期や繰り返し数を設計すればよい。 The number of repetitions of the active waveguide layer and the inactive waveguide layer is not limited to 6, and because the number of repetitions is not necessary the same on the first laser part and a second laser unit, required reflectance period and the number of repetitions may be designed repeatedly in accordance with the.

ここで、チャネル(波長)切替時の熱補償動作について説明する。 It will now be described thermal compensation operation when the channel (wavelength) switching. 同一LD内でのチャンネル切替の場合は、活性層電流はほぼ一定に保ち、制御電流のみで発振波長が変化する。 For channel switching within the same LD, the active layer current keeps almost constant, the oscillation wavelength changes only by the control current. 例えば、LD1内でIa=75mA、It=1.56mAのチャンネル1からIa=75mA、It=52.3mAのチャンネル2に切り替えることを考える。 For example, consider that switching Ia = 75 mA, the channel 1 It = 1.56mA Ia = 75mA, to channel 2 of It = 52.3mA within LD1. この場合、チャンネル1とチャンネル2では、全電流量では約50mA程度の差がある。 In this case, the channels 1 and 2, the total amount of current there is a difference of about 50 mA. 二つのチャンネル間で総発熱量が一定となれば波長の温度ドリフトは生じず、純粋にキャリアのプラズマ効果などで決まる数nsでの誤差のない波長切替が可能となる。 Not occur wavelengths temperature drift if the total amount of heat generated is constant between two channels, a purely wavelength switching error-free in a few ns determined by plasma effect of the carrier is possible. そこで、チャンネル1とチャンネル2では使用しないLD2の制御領域に電流を流す。 Therefore, a current flows in the control region of the channel 1 and channel 2, without using LD2. より厳密には、電圧などを測定し、投入電力が一定となるように制御する必要があるが、単純には、LD2の制御電流を熱補償電流としてチャンネル1動作時には52.3mA、チャンネル2動作時には1.56mAと、LD1の制御電流とは逆に流すことにより、全電流量を一定とし、発熱量をおよそ一定とすることができる。 More precisely, such as to measure the voltage, but the input power needs to be controlled to be constant, simply, during channel 1 operation the control current LD2 as a thermal compensation current 52.3MA, channel 2 operation sometimes a 1.56MA, by flowing opposite to the control current LD1, may be the total current amount is constant, the constant heat generation amount approximately. これにより、チップ温度変化を抑制し、温度変化による屈折率変化を抑制することが可能となる。 This suppresses the chip temperature changes, it is possible to suppress the change in refractive index due to temperature change. 異なるLD間でのチャネル切替の場合であっても、切替の前後で総発熱量が同じになるようにするという熱補償の考え方は同じである。 Even if channel switching between different LD, the concept of thermal compensation of the gross calorific value before and after the switching is made to be the same are the same.

本発明では、上述した熱補償動作に加えて、多層化された配線間の影響を抑制するために、更に動作中のLD以外のLDの活性領域電極の電圧を0Vに固定するようにした。 In the present invention, in addition to the thermal compensation operation described above, in order to suppress the influence between multilayered wirings, and to fix more the voltage of the active region electrode of the LD than LD in operation to 0V. 多層電極の場合、上層と下層の電極でそれぞれの電極の電界により相互に影響を受ける。 For multiple-layer electrode, it is affected to each other by the electric field of the respective electrodes in the upper and lower electrodes. すなわち、同じ制御電流の変化を与える場合であっても、下層の電極の電位が異なると入力する電流波形が異なることになる。 That is, even when providing the same change in control current, so that the current waveform to be input to the potential of the lower electrode are different are different. これを避けるために、例えばLD1の制御電流を変化させてチャネルを切り替える場合、LD1の制御電極が多層化されているLD2の活性領域電極を0Vに固定する。 To avoid this, when switching the channel by changing the control current of the example LD1, securing the active region electrode LD2 a control electrode of the LD1 is multilayered to 0V. これにより、切替以前の状態にかかわらず、切り替え時の入力電流波形が安定する。 Thus, regardless of the switching previous state, the input current waveform at the time of switching is stabilized.

本発明の重要な点は、信号入力する電極と多層化した電極の電圧を固定することにある。 An important aspect of the present invention is to fix the voltage of the electrode and the multi-layered electrode for signal input. 常に安定した状態であれば良いため、必ずしも固定する電圧が0Vで無くとも良い。 For always may be a stable state, voltage necessarily fixed may even without a 0V. また、本実施形態では、上層に制御電極、下層に隣接レーザの活性領域電極としているが、上下が逆になっていてもよい。 Further, in the present embodiment, the upper layer to the control electrode, while the active region electrode adjacent the laser in the lower layer, the upper and lower may be reversed. 原理的には、隣接LDの活性領域電極と制御電極の引き出し方向を逆にして制御電極同士を重ねた場合であっても、信号を入力する電極以外の電極の電圧を固定すれば良いが、隣接LDの制御電極は熱補償動作を行う際に使用する可能性があるため、多層配線は制御電極と活性領域電極の組み合わせにしておいた方が良い。 In principle, even when the overlapped contrary to the control electrodes of the pull-out direction of the active region electrode and the control electrode of the adjacent LD, but may be fixed to the voltage of the non-electrode electrode for inputting a signal, because the control electrode of the adjacent LD have a possibility of use in performing the thermal compensation operation, the multilayer wiring it is best to a combination of control electrodes and the active region electrode. 本実施形態の半導体レーザアレイの場合、通常、発光させるLDは1つのみであり、同時に複数の活性領域に電流を流すことはない。 When the semiconductor laser array of the present embodiment, usually, LD to emit light is only one, not passing a current to the plurality of active regions simultaneously. 従って、動作させているLDの隣接LDの活性層は0Vとすることに問題は無い。 Thus, the active layer of the adjacent LD of the LD that is operated is no problem to be 0V.

本実施形態では、図2のように複数の波長可変レーザと結合器、SOAによる構成を説明したが、本発明を実現するためにはレーザが少なくとも2個以上並列に配置されていれば良い。 In the present embodiment, a plurality of the tunable laser and coupler as shown in FIG. 2, has been described configuration according to SOA, in order to implement the present invention the laser may be arranged in parallel at least two or more. すなわち、結合器もMMI結合器でなくともよく、ファネル型など他の結合器でも良い。 That may not be the combiner also MMI coupler, or a funnel-type such as another coupler. また、結合器やSOAを集積せずに、半導体レーザアレイからの光をレンズで結合したり、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を用いて光路を変更したりする場合でも、半導体レーザアレイに本発明を適用可能である。 Further, without accumulating the coupler and SOA, or combine light from the semiconductor laser array lens, even or to change the optical path by using a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), the present invention is a semiconductor laser array it is possible to apply.

波長可変レーザアレイを構成する波長可変レーザは、各LDの表面が少なくとも2つ以上の電極を有する電流注入型の波長可変レーザであれば、本発明を適用できる。 Tunable laser constituting the tunable laser array, if tunable laser of the surface of the LD current injection type having at least two electrodes, the present invention can be applied. 例えば分布反射型(DBR)レーザなどでも良い。 For example a distributed Bragg reflector (DBR) laser or the like.

本実施形態では多層配線された電極同士が上下でほぼ平行に配線されているが、配線が直交する場合であっても、信号入力する配線以外の配線を0Vとすることで本発明の効果を得ることができる。 Although electrodes each other is multi-layer wiring in the present embodiment are wired substantially parallel upper and lower, even if the wires are orthogonal, the effects of the present invention by a 0V wiring other than the wiring for signal input it is possible to obtain.

[第二の実施形態] [Second Embodiment]
上記だけでも入力電流波形の安定化には効果的であるが、更に発展させた構造として、次のようなことも可能である。 The stabilization of the input current waveform just above is effective, as further developed structure, it is also possible as follows.

波長切替動作はステップ的に電流を切り替えるため、電流変化時には高周波成分を含む。 Since the wavelength switching operation for switching the stepwise current, at the time of current change including the high frequency component. また、ステップ的な波長切替のみではなく、例えばSin波により周波数変調するような場合や、のこぎり波のように繰り返し周波数を掃引するような場合もある。 Further, not only stepwise wavelength switching, for example, when, as frequency-modulating the Sin wave, it may as to sweep the repetition frequency as a sawtooth wave. このような場合、駆動回路から波長可変レーザに対して高周波信号成分を減衰無く伝える必要がある。 In such cases, it is necessary to tell without attenuating the high-frequency signal components with respect to the wavelength tunable laser from the drive circuit. 図8は本発明の波長可変レーザアレイの電極周辺部のみ抜き出した断面図であるが、例えば、図8で、制御電極18と活性領域電極19の間の絶縁膜20の材料とその厚さh、制御電極の幅wなどを適切に設計してやることで、高周波線路としてもみなすことができるようになる。 Although FIG. 8 is a sectional view taken out only the electrode periphery of the tunable laser array of the present invention, for example, in FIG. 8, the material of the insulating film 20 and the thickness h between the control electrode 18 and the active region electrode 19 , and the width w of the control electrode by'll properly designed, so that it is also be regarded as a high-frequency line. そのため、本実施形態では、制御電極の幅Wを5μm、絶縁膜は比誘電率2.7のベンゾシクロブテン(BCB)を用い厚さhを2μmとした。 Therefore, in this embodiment, 5 [mu] m width W of the control electrode, the insulating film was 2μm thickness h using a benzocyclobutene of the relative dielectric constant 2.7 (BCB). 活性領域電極を0Vとしてグランドとしてみなすと、マイクロストリップ線路と同じ構成となり、線路の特性インピーダンスはおよそ50Ω弱となり、50Ω系の線路とすることも可能であり、高周波の入力が効率よく行えることとなる。 When considered an active region electrode as a ground as 0V, be the same configuration as the microstrip line, the characteristic impedance of the line becomes approximately 50Ω weak, it is also possible to 50Ω system line, and the input of the high frequency can be performed efficiently Become. 特性インピーダンスは波長可変レーザの駆動回路の特性インピーダンスに一致させればよい。 Characteristic impedance it is sufficient to match the characteristic impedance of the drive circuit of the tunable laser.

マイクロストリップ線路を構成する場合、信号線に比べてグランドが十分広い方が好ましく、設計とよく合う実験結果が得られることが知られており、グランド幅が信号線のおよそ2倍程度以上の幅が必要である。 When configuring the microstrip line, it is preferably sufficiently wide ground compared to the signal line, it is known to fit well with the design experimental results, approximately two times or more the width of the ground width signal line is necessary. 従って、本実施形態では、レーザ間隔の範囲内でなるべく広くグランドを取ることとし、活性領域の電極の幅を制御電極の幅の三倍の15μmとした。 Thus, in this embodiment, and to take ground as wide as possible within the range of the laser spacing, and the three times of 15μm in width of the control of the width of the electrode of the active region electrode. また、多層配線部分以外の影響も極力減らす必要がある。 In addition, it is necessary to reduce as much as possible the impact of the non-multi-layer wiring part. ワイヤボンディングする電極パッド部は寄生容量となるため、本実施形態では図9のように各配線のパッド部は小さくし、およそ50μm角程度とした。 Since the electrode pad portion for wire bonding becomes parasitic capacitance, the pad portions of the wires as shown in FIG. 9 in this embodiment is small and approximately 50μm square approximately. また、6レーザの集積素子であるからLD6の制御電極21に対しては多層化される隣接するレーザの活性領域電極が無い。 Further, there is no active region electrode of the laser adjacent to be multilayered in the control electrode 21 of the LD6 because it is integrated device 6 laser. 従って、従来構造にはない追加のグランド電極22を設け、LD6制御電極の下層に配置した。 Therefore, an additional ground electrode 22 is not the conventional structure provided, and arranged under the LD6 control electrode.

上下の電極を分ける絶縁膜は、BCBに限らず、ポリイミドなどの有機材料やSiO 、SiNなどの他の絶縁膜を用いても良い。 Insulating film that separates the upper and lower electrodes is not limited to BCB, it may be used other insulating film such as an organic material and SiO 2, SiN, such as polyimide.

1 活性導波路層2 非活性導波路層3 光導波路4 多モード干渉(MMI)結合器(カプラ) 1 active waveguide layer 2 inactive waveguide layer 3 optical waveguide 4 multimode interference (MMI) coupler (coupler)
5 半導体光増幅器(SOA) 5 semiconductor optical amplifier (SOA)
6 第一のレーザ部7 第二のレーザ部8 GaInAsP活性導波路層9 GaInAsP非活性導波路層(波長制御層) 6 the first laser unit 7 second laser unit 8 GaInAsP active waveguide layer 9 GaInAsP inactive waveguide layer (wavelength controlling layer)
10 n型InPクラッド11 回折格子12 p型InP上部クラッド層13 p型InGaAsコンタクト層14 活性層電極15 電極16 活性領域電極17 制御領域電極18 制御電極19 活性領域電極20 絶縁膜21 制御電極22 グランド電極 10 n-type InP cladding 11 diffraction grating 12 p-type InP upper cladding layer 13 p-type InGaAs contact layer 14 active layer electrode 15 electrode 16 active region electrode 17 control region electrode 18 the control electrode 19 the active region electrode 20 insulating film 21 the control electrode 22 Ground electrode

Claims (5)

  1. 電流注入量の制御により波長を制御する制御領域と利得を得るための活性領域とを有し、前記制御領域および前記活性領域のそれぞれが互いに独立した電極により制御される構造を備えている電流制御型の波長可変レーザが複数並列に配置された波長可変レーザアレイ素子の制御方法であって Having an active region for obtaining the control region and the gain controlling the wavelength by controlling the current injection amount, the control region and the current respectively of the active area is provided with a structure which is controlled by mutually independent electrodes tunable laser control type a control method of the deployed tunable laser array elements in parallel a plurality of,
    それぞれの前記波長可変レーザの前記制御領域の制御電極は、前記活性領域の活性領域電極との間に絶縁膜を挟み異なる層に配置され、前記制御電極と前記活性領域電極とは、光導波路と非平行な方向で互いに逆方向へ引き出され、隣り合う前記波長可変レーザの間で前記制御電極と前記活性領域電とが多層構造を有し The control electrode of the control region of each of the tunable laser, the are arranged in different layers sandwiching the insulating film between the active region electrode of the active region, and the control electrode and the active region electrode, and the optical waveguide drawn in a direction non-parallel to the opposite directions, and said control electrodes between said tunable laser adjacent said active area electrodes has a multilayer structure,
    駆動中の第1の波長可変レーザの第1の御電極と多層構造を成す隣接し、駆動していない第2の波長可変レーザの第2の活性領域電極の電位が固定されており、 Adjacent forms the first control electrodes and the multilayer structure of the first tunable laser in the drive, the potential of the second active region electrode of the second tunable laser is not driven is fixed,
    第1の波長可変レーザの波長切り替え時に、 前記第1の波長可変レーザの前記第1の制御電極への投入電力と前記第2の波長可変レーザの第2の制御電極への投入電力との和が、波長切り替え前と波長切り替え後とで一定となるように、 前記第1および第2の制御電極に制御された電流を流すことを特徴とする波長可変レーザアレイ素子の制御方法。 Before SL during wavelength switching of the first tunable laser, the input power to the first of said first wavelength tunable laser second and the input electric power to the control electrode of said second wavelength tunable laser control electrode so that the sum of, becomes constant and after wavelength switching before and wavelength switching, the control method of the wavelength tunable laser array device characterized by passing a current which is controlled to the first and second control electrodes.
  2. 請求項1に記載の波長可変レーザアレイ素子の制御方法であって、 A method of controlling a wavelength tunable laser array device according to claim 1,
    第2の波長可変レーザの前記第2の活性領域電極の電位が0Vであることを特徴とする波長可変レーザアレイ素子の制御方法。 Control method for a wavelength tunable laser element array potential of said second active region electrode before Symbol second tunable laser is characterized in that it is a 0V.
  3. 請求項1 または2に記載の波長可変レーザアレイ素子の制御方法であって、 A method of controlling a wavelength tunable laser array device according to claim 1 or 2,
    第3の波長可変レーザの第3の制御電極と多層構造を成す活性領域電極を有する隣接する波長可変レーザが無い場合には、前記第3の制御電極との間に絶縁膜を挟みグランド電極を設けたことを特徴とする波長可変レーザアレイ素子の制御方法。 When adjacent tunable laser having an active region electrode forming the third control electrode and the multilayer structure of the third tunable laser is not, the ground electrodes sandwiching the insulating film between the third control electrode control method for a wavelength tunable laser element array is characterized by providing.
  4. 請求項1 、2または3に記載の波長可変レーザアレイ素子の制御方法であって、 A method of controlling a wavelength tunable laser array device according to claim 1, 2 or 3,
    それぞれの前記波長可変レーザの間隔が20μm以下であることを特徴とする波長可変レーザアレイ素子の制御方法。 Control method for a wavelength tunable laser elements, wherein the spacing of each of the tunable laser is 20μm or less.
  5. 電流注入量の制御により波長を制御する制御領域と利得を得るための活性領域とを有し、前記制御領域および前記活性領域のそれぞれが互いに独立した電極により制御される構造を備えている電流制御型の波長可変レーザを複数並列に配置した波長可変レーザアレイ素子であって、 Having an active region for obtaining the control region and the gain controlling the wavelength by controlling the current injection amount, the control region and the current respectively of the active area is provided with a structure which is controlled by mutually independent electrodes the tunable laser controlled by a wavelength tunable laser elements arranged in a plurality in parallel,
    それぞれの前記波長可変レーザの前記制御領域の制御電極は、前記活性領域の活性領域電極との間に絶縁膜を挟み異なる層に配置され、前記制御電極と前記活性領域電極とは、光導波路と非平行な方向で互いに逆方向へ引き出され、隣り合う前記波長可変レーザの間で前記制御電極と前記活性領域電極とが多層構造を有し The control electrode of the control region of each of the tunable laser, the are arranged in different layers sandwiching the insulating film between the active region electrode of the active region, and the control electrode and the active region electrode, and the optical waveguide drawn in a direction non-parallel to the opposite directions, and said control electrode between the tunable laser adjacent the active region electrode has a multilayer structure,
    駆動中の第1の波長可変レーザの第1の御電極と多層構造を成す隣接し、駆動していない第2の波長可変レーザの第2の活性領域電極の電位が固定されており、 Adjacent forms the first control electrodes and the multilayer structure of the first tunable laser in the drive, the potential of the second active region electrode of the second tunable laser is not driven is fixed,
    第1の波長可変レーザの波長切り替え時に、 前記第1の波長可変レーザの前記第1の制御電極への投入電力と前記第2の波長可変レーザの第2の制御電極への投入電力との和が、波長切り替え前と波長切り替え後とで一定となるように、 前記第1および第2の制御電極に制御された電流を流すことを特徴とする波長可変レーザアレイ素子。 Before SL during wavelength switching of the first tunable laser, the input power to the first of said first wavelength tunable laser second and the input electric power to the control electrode of said second wavelength tunable laser control electrode the sum, so that the constant and the wavelength switching before and after wavelength switching, wavelength tunable laser array device characterized by passing a current which is controlled to the first and second control electrodes.
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