JPH03119782A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPH03119782A JPH03119782A JP1257490A JP25749089A JPH03119782A JP H03119782 A JPH03119782 A JP H03119782A JP 1257490 A JP1257490 A JP 1257490A JP 25749089 A JP25749089 A JP 25749089A JP H03119782 A JPH03119782 A JP H03119782A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 16
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 22
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 6
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/1082—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region with a special facet structure, e.g. structured, non planar, oblique
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
光半導体装置に係り、特に光増幅器番こ関し。
光入射端面において、光ファイ／ｓｌとの光結合効率の
よい光半導体装置の提供を目的とし。
よい光半導体装置の提供を目的とし。
ストライプ状の光導波路層とその周囲に配置されたクラ
ッド層とを含み、かつ側面に光入射端面と光出射端面を
有する光半導体装置であって、該光入射端面ば該先導波
路層と該クラッド層が凸レンズ形状をなす光半導体装置
、及び、光出射端面が平面で、その法線方向が光導波方
向から傾いている光半導体装置により構成する。
ッド層とを含み、かつ側面に光入射端面と光出射端面を
有する光半導体装置であって、該光入射端面ば該先導波
路層と該クラッド層が凸レンズ形状をなす光半導体装置
、及び、光出射端面が平面で、その法線方向が光導波方
向から傾いている光半導体装置により構成する。
本発明は光半導体装置に係り、特に光増幅器に関する。
光通信における中継器では、光信号を光のままで増幅で
きる光増幅器の実用化が待たれる。
きる光増幅器の実用化が待たれる。
このため、光ファイバからの入力信号を効率よく取り入
れる構造の光増幅器を開発する必要がある。
れる構造の光増幅器を開発する必要がある。
第５図は従来の光増幅器の外観略図を示し、１は基板、
２はクラッド層、Ｌよ光導波路層、５゜６は電極を表す
。基本的には半導体レーザそのものを光増幅器して用い
ている。先導波路層３は半導体レーザにおける活性層で
あり、その両端面は光増幅器では光入射端面と光出射端
面になっていて、そこに無反射コーティングが施されて
いる。
２はクラッド層、Ｌよ光導波路層、５゜６は電極を表す
。基本的には半導体レーザそのものを光増幅器して用い
ている。先導波路層３は半導体レーザにおける活性層で
あり、その両端面は光増幅器では光入射端面と光出射端
面になっていて、そこに無反射コーティングが施されて
いる。
無反射コーティングを施すことにより１発振モードの立
つのを抑えている。
つのを抑えている。
［発明が解決しようとする課題〕
第６図は光入射端面における光強度分布を示している。
光入射端面は光導波方向に垂直な平面であり、光導波路
層３の端面に入射した光のみが先導波路層３中を伝播し
て増幅される。
層３の端面に入射した光のみが先導波路層３中を伝播し
て増幅される。
ところが、光フアイバ端面から出る光は発散して広がり
を持つので、先導波路層３の端面に入射する光の他にそ
の周囲のクラッド層２にも入射する。光入射端面におけ
る光強度分布は第６図のようになり、クラッド層２に入
射する光はもはや先導波路層３と結合することはなく、
そのため、光ファイバからの信号光が効率よく光導波路
層３に取り込まれないといった問題を生じていた。
を持つので、先導波路層３の端面に入射する光の他にそ
の周囲のクラッド層２にも入射する。光入射端面におけ
る光強度分布は第６図のようになり、クラッド層２に入
射する光はもはや先導波路層３と結合することはなく、
そのため、光ファイバからの信号光が効率よく光導波路
層３に取り込まれないといった問題を生じていた。
本発明は、光ファイバと光導波路層３との間の光結合効
率をあげて信号光を効率よく取り込むことを可能にした
構造を持つ光増幅器を提供することを目的とする。
率をあげて信号光を効率よく取り込むことを可能にした
構造を持つ光増幅器を提供することを目的とする。
上記課題は、ストライブ状の光導波路層３とその周囲に
配置されたクラッド層２ａ、２ｂ、２ｃとを含み、かつ
側面に光入射端面と光出射端面を有する光半導体装置で
あって、該光入射端面ば該光導波路層３と該クラッド層
２ａ、２ｂ、２ｃが凸レンズ形状をなす光半導体装置、
及び、光出射端面が平面で、その法線方向が光導波方向
から傾いている光半導体装置によって解決される。
配置されたクラッド層２ａ、２ｂ、２ｃとを含み、かつ
側面に光入射端面と光出射端面を有する光半導体装置で
あって、該光入射端面ば該光導波路層３と該クラッド層
２ａ、２ｂ、２ｃが凸レンズ形状をなす光半導体装置、
及び、光出射端面が平面で、その法線方向が光導波方向
から傾いている光半導体装置によって解決される。
本発明では光入射端面の光導波路層３とその周囲に配置
されたクラッド層２ａ、２ｂ、２ｃが凸レンズ形状をな
すようにしている。このような形状にすれば先導波路層
の周囲のクラッド層に入射した光は光導波路層の方向へ
屈折し、光導波路層の側面から光導波路層３の内部に入
り込み、いったん先導波路層３に取り込まれると、全反
射条件を満たす角度より小さい入射角で側面から入射し
た光は、先導波路層３の中を伝播するようになる。
されたクラッド層２ａ、２ｂ、２ｃが凸レンズ形状をな
すようにしている。このような形状にすれば先導波路層
の周囲のクラッド層に入射した光は光導波路層の方向へ
屈折し、光導波路層の側面から光導波路層３の内部に入
り込み、いったん先導波路層３に取り込まれると、全反
射条件を満たす角度より小さい入射角で側面から入射し
た光は、先導波路層３の中を伝播するようになる。
その結果、光増幅にあずかる光信号が増え、光ファイバ
と光導波路層の結合効率が上がることになる。
と光導波路層の結合効率が上がることになる。
以下本発明の実施例について説明する。
第１図（ａ）乃至（ｃ）は実施例！を説明するための図
であり、第１図（ａ）は光増幅器の断面図、第１図（ｂ
）は製造工程途中の上面図、第１図（ｃ）は光増幅器の
外観略図である。
であり、第１図（ａ）は光増幅器の断面図、第１図（ｂ
）は製造工程途中の上面図、第１図（ｃ）は光増幅器の
外観略図である。
まず、第５図に示した従来の光増幅器を作る。
第１図（ａ）は完成した光増幅器の断面図を示し、ｌは
基板、２ａは下部クラッド層、２ｂは上部クラッド層、
２ｃは側部クラッド層、３は光導波路層、４は拡散領域
、５はｐ電極、６はｎ電極を表す。
基板、２ａは下部クラッド層、２ｂは上部クラッド層、
２ｃは側部クラッド層、３は光導波路層、４は拡散領域
、５はｐ電極、６はｎ電極を表す。
この構成は半導体レーザと同様であり、各部の材料と寸
法は１例えば次の如くである。
法は１例えば次の如くである。
符号 材料 寸法１、 基板
ｎ −ＩｎＰ １００ ｕｍ２ａ、下部クラ
ッド層 ｎ −ＩｎＰ Ｏ，２μｍ２ｂ、上部クラッ
ド層 ｐ −１ｎＰ ２ ａｍ２ｃ、側部クラッド
層 高抵抗１ｎＰ ２．５μｍ３、 光導波路層
１ｎＧａＡｓＰ０．１〜０．２μｍ厚 １〜２ μｍ幅 ４、 拡散領域 ｐ ” −１ｎＧａＡｓＰ５、
ｐ電極 ６、 ｎ電極 ２μｍ ２μｍ ｕ ｕ 次に、第５図に示した光増幅器のｐ電極５の上に、第１
図（ｂ）に示すように光入射端面を凸レンズ状に加工す
るためのＳｉＯ□マスク７を形成する。
ｎ −ＩｎＰ １００ ｕｍ２ａ、下部クラ
ッド層 ｎ −ＩｎＰ Ｏ，２μｍ２ｂ、上部クラッ
ド層 ｐ −１ｎＰ ２ ａｍ２ｃ、側部クラッド
層 高抵抗１ｎＰ ２．５μｍ３、 光導波路層
１ｎＧａＡｓＰ０．１〜０．２μｍ厚 １〜２ μｍ幅 ４、 拡散領域 ｐ ” −１ｎＧａＡｓＰ５、
ｐ電極 ６、 ｎ電極 ２μｍ ２μｍ ｕ ｕ 次に、第５図に示した光増幅器のｐ電極５の上に、第１
図（ｂ）に示すように光入射端面を凸レンズ状に加工す
るためのＳｉＯ□マスク７を形成する。
Ｓｉ０ｇマスク７の凸レンズ形成部の形状は、光導波路
層３を凸部の先端とする円弧とし、凸レンズ部の開きが
例えば１０μｍ、厚みが例えば３μｍとなるようにする
。
層３を凸部の先端とする円弧とし、凸レンズ部の開きが
例えば１０μｍ、厚みが例えば３μｍとなるようにする
。
５ｉＯｚマスク７をマスクにして反応性エツチングによ
り基板１に達するエツチングを行い、先導波路層３の下
部５〜６μｍの深さまで除去する。
り基板１に達するエツチングを行い、先導波路層３の下
部５〜６μｍの深さまで除去する。
これによって、かまぼこ形の凸レンズが形成される。
その後、光入射端面と光出射端面に誘電体膜による無反
射コーティングを施す。
射コーティングを施す。
凸レンズ部の開き、厚み２曲率は、光ファイバからの信
号光を効率よく光導波路層内部に取り込むように設計さ
れるもので、上記はその一例に過ぎない。
号光を効率よく光導波路層内部に取り込むように設計さ
れるもので、上記はその一例に過ぎない。
第１図（Ｃ）は完成した光増幅器の外観略図である。
第２図は実施例■の光増幅器を説明するための上面図で
ある。この例は実施例Ｉで示した光入射端面の凸レンズ
形成に加えて、光出射端面を法線方向が光導波方向から
れずかに傾いた平面となるように加工するものである。
ある。この例は実施例Ｉで示した光入射端面の凸レンズ
形成に加えて、光出射端面を法線方向が光導波方向から
れずかに傾いた平面となるように加工するものである。
このようにすれば、その面で光が一部反射して光導波路
層３内に戻ったとしても１発振モードの立つことが抑制
される。
層３内に戻ったとしても１発振モードの立つことが抑制
される。
第３図は実施例■の光増幅器を説明するための上面図で
ある。この例は光入射端面の凸レンズをその光軸が光導
波方向かられずかに傾くように加工するものである。
ある。この例は光入射端面の凸レンズをその光軸が光導
波方向かられずかに傾くように加工するものである。
このようにすることにより１発振モードの立つことが抑
制される。
制される。
第４図は実施例■の光増幅器を説明するための上面図で
ある。この例は光入射端面の凸レンズをその光軸が光導
波方向かられずかに傾くように。
ある。この例は光入射端面の凸レンズをその光軸が光導
波方向かられずかに傾くように。
さらに光出射端面を法線方向が先導波方向かられずかに
傾いた平面を形成するように加工するものである。
傾いた平面を形成するように加工するものである。
このような構成も１発振モードの抑制に効果的である。
以上説明した様に１本発明によれば、入力信号が供給さ
れる光ファイバとの光結合効率の高い光増幅器を提供す
ることができる。
れる光ファイバとの光結合効率の高い光増幅器を提供す
ることができる。
第１図（ａ）乃至（ｃ）は実施例■を説明するための図
。 第２図は実施例■を説明するための上面図。 第３図は実施例■を説明するための上面図。 第４図は実施例■を説明するための上面図。 第５図は従来の光増幅器の外観略図。 第６図は光入射端面における光強度分布である。 図において。 ｌは基板。 ２はクラッド層。 ２ａ、２ｂ、２ｃはクラッド層であって、それぞれ、下
部クラッド層、上部クラッド層、側部クラッド層。 は光導波路層。 は拡散領域。 は電極であってｐ電極。 は電極であってｎ電極 はＳｉＯ□マスク 実施例■ 男 図 ズ ＠ ３列 ■ 列 ２ 図 第 図 実 ノクラＬ イタＩＩＹ ？１１４ 図
。 第２図は実施例■を説明するための上面図。 第３図は実施例■を説明するための上面図。 第４図は実施例■を説明するための上面図。 第５図は従来の光増幅器の外観略図。 第６図は光入射端面における光強度分布である。 図において。 ｌは基板。 ２はクラッド層。 ２ａ、２ｂ、２ｃはクラッド層であって、それぞれ、下
部クラッド層、上部クラッド層、側部クラッド層。 は光導波路層。 は拡散領域。 は電極であってｐ電極。 は電極であってｎ電極 はＳｉＯ□マスク 実施例■ 男 図 ズ ＠ ３列 ■ 列 ２ 図 第 図 実 ノクラＬ イタＩＩＹ ？１１４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕ストライプ状の光導波路層（３）とその周囲に配
置されたクラッド層（２ａ、２ｂ、２ｃ）とを含み、か
つ側面に光入射端面と光出射端面を有する光半導体装置
であって、該光入射端面は該光導波路層（３）と該クラ
ッド層（２ａ、２ｂ、２ｃ）が凸レンズ形状をなすこと
を特徴とする光半導体装置。 〔２〕光出射端面が平面で、その法線方向が光導波方向
から傾いていることを特徴とする請求項１記載の光半導
体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257490A JPH03119782A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257490A JPH03119782A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03119782A true JPH03119782A (ja) | 1991-05-22 |
Family
ID=17307016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1257490A Pending JPH03119782A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03119782A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0613222A1 (en) * | 1993-02-22 | 1994-08-31 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Semiconductor diode laser and method of manufacturing such a diode |
| EP0690533A1 (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-03 | AT&T Corp. | Semiconductor laser having integrated waveguiding lens |
| US6810160B2 (en) * | 2001-02-28 | 2004-10-26 | Fujitsu Limited | Optical wiring substrate, method of manufacturing optical wiring substrate and multilayer optical wiring |
-
1989
- 1989-10-02 JP JP1257490A patent/JPH03119782A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0613222A1 (en) * | 1993-02-22 | 1994-08-31 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Semiconductor diode laser and method of manufacturing such a diode |
| US5430751A (en) * | 1993-02-22 | 1995-07-04 | U.S. Philips Corporation | Semiconductor diode laser and method of manufacturing such a diode |
| EP0690533A1 (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-03 | AT&T Corp. | Semiconductor laser having integrated waveguiding lens |
| US6810160B2 (en) * | 2001-02-28 | 2004-10-26 | Fujitsu Limited | Optical wiring substrate, method of manufacturing optical wiring substrate and multilayer optical wiring |
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