JP6417346B2 - 半導体マッハツェンダ光変調器 - Google Patents
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Description
ε=(astrain − asub)/asub (1)
図5は、本発明の第1の実施形態にかかる半導体マッハツェンダ光変調器の断面図である。第1の実施形態の半導体マッハツェンダ光変調器の構成は、図1に示した構成と同じであり、図5は、図1のV−V’における1つのアーム導波路の断面を示している。アーム導波路の半導体層は、半絶縁性InP基板301上に、n型コンタクト層302、n型クラッド層303(第1の導電性半導体クラッド層)、ノンドープクラッド・コア層304、p型クラッド層305(第2の導電性半導体クラッド層)、p型コンタクト層306の順に積層されたハイメサ型の導波路構造を有している。この導波路構造の両側面には、誘電体113a,113bが形成されており、n型コンタクト層302上に形成されたグランド電極112a,112bと、p型コンタクト層306の上に形成された進行波電極111とにより、高周波電極を形成する。
図11は、本発明の第2の実施形態にかかる半導体マッハツェンダ光変調器の断面図である。第2の実施形態の半導体マッハツェンダ光変調器の構成は、図1に示した構成と同じであり、図11は、図1のV−V’における1つのアーム導波路の断面を示している。アーム導波路の半導体層は、半絶縁性InP基板401上に、n型コンタクト層402、n型クラッド層403、ノンドープクラッド・コア層404、p型キャリアブロック層405(第3の導電性半導体クラッド層)、n型クラッド層406、n型コンタクト層407の順に積層されたハイメサ型の導波路構造を有している。この導波路構造の両側面には、誘電体113a,113bが形成されており、n型コンタクト層402上に形成されたグランド電極112a,112bと、n型コンタクト層407の上に形成された進行波電極111とにより、高周波電極を形成する。
102 光分波器
103,203 アーム導波路
104 光合波器
105,205 出力用導波路
111,211 進行波電極
112,212 グランド電極
121,221 信号源
122,222 終端抵抗
202 Y分岐器
204 MMI
Claims (10)
- 入力用導波路に接続された光分波器と、出力用導波路に接続された光合波器と、前記光分波器および前記光合波器の間を接続する2本のアーム導波路とからなるマッハツェンダ干渉計を有し、前記アーム導波路上に形成された電極に駆動電圧を印加することにより、入力された光信号を変調する半導体マッハツェンダ光変調器であって、
前記アーム導波路のコア層は、
InとGaとAlとAsとからなり、引張歪を有する井戸層と、
InとAlとAsとからなる障壁層と
を含む多重量子井戸構造を有することを特徴とする半導体マッハツェンダ光変調器。 - 前記引張歪の歪量は、0.1%以上0.5%以下であ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光変調器。
- 前記井戸層は、In1−x−yGaxAlyAs(0.35≦x≦0.53,0.01≦y≦0.12)であ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光変調器。
- 前記障壁層は、In1−xAlxAs層(0.32≦x≦0.48)であることを特徴とする請求項1、2または3に記載の半導体マッハツェンダ光変調器。
- 前記井戸層の厚さは、5.0nm以上15.0nm以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の半導体マッハツェンダ光変調器。
- 前記障壁層の厚さは、5.0nm以上10.0nm以下であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の半導体マッハツェンダ光変調器。
- 前記多重量子井戸構造の厚さは、0.4μm以上0.75μm以下であり、バンドギャップ波長が1.35μm以上1.45μm以下であること特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の半導体マッハツェンダ光変調器。
- 前記アーム導波路は、半導体基板上に、
第1の導電性半導体クラッド層と、
第1のノンドープ半導体クラッド層と、
ノンドープ半導体コア層と、
前記第1のノンドープ半導体クラッド層と同じ材料で、かつ同じ厚さの第2のノンドープ半導体クラッド層と、
第2の導電性半導体クラッド層とが順次積層して形成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の半導体マッハツェンダ光変調器。 - 前記第1の導電性半導体クラッド層と前記第2の導電性半導体クラッド層のうち、どちらか一方がn型半導体であり、もう一方がp型半導体であることを特徴とする請求項8に記載の半導体マッハツェンダ光変調器。
- 前記第1の導電性半導体クラッド層と前記第2の導電性半導体クラッド層の両方がn型半導体であり、前記ノンドープ半導体コア層と、前記第1の導電性半導体クラッド層または前記第2の導電性半導体クラッド層の少なくともどちらか一方との間に、p型の第3の導電性半導体クラッド層が挿入されていることを特徴とする請求項8に記載の半導体マッハツェンダ光変調器。
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