JPH03289631A - 半導体光アンプ - Google Patents

半導体光アンプ

Info

Publication number
JPH03289631A
JPH03289631A JP9158490A JP9158490A JPH03289631A JP H03289631 A JPH03289631 A JP H03289631A JP 9158490 A JP9158490 A JP 9158490A JP 9158490 A JP9158490 A JP 9158490A JP H03289631 A JPH03289631 A JP H03289631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lattice constant
mode
inp
grown
semiconductor optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9158490A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirohito Yamada
博仁 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP9158490A priority Critical patent/JPH03289631A/ja
Publication of JPH03289631A publication Critical patent/JPH03289631A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • 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
    • H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34306—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength longer than 1000nm, e.g. InP based 1300 and 1500nm lasers
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
    • 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
    • H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/5009—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30 the arrangement being polarisation-insensitive

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体光アンプに関するものである。
〔従来の技術〕
半導体光アンプはそのコンパクトさや取り扱いの容易さ
から光通信システム等における中継器や前段および終段
増幅器として有望視されている。
従来の半導体光アンプはバルク状の活性領域を有してお
り、ＴＥモードとＴＭモードとの間には僅かな利得差が
有り、伝送時においてファイバー内で偏波が変化すると
光出力の変動となって現れるため、伝送エラーを生じる
要因として問題となっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的はこのような従来の半導体光アンプの欠点
を除去せしめて、ＴＥモードとＴＭモード間に利得差の
無い半導体光アンプを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
基板よりも大きい格子定数を有するウェル層と基板より
も小さい格子定数を有するウェル層を、基板と同一の格
子定数を有するバリヤ層を挟んで交互に積層した多重歪
超格子構造を活性領域に有する本発明による半導体光ア
ンプによって上記の課題を解決てきる。
〔作用〕
第２図（ａ）〜（ｄ）を用いて本発明の詳細な説明する
。
本図は半導体の各種構造における状態密度の様子を示し
たものである。図の（ａ）、（ｂ）はそれぞれバルクお
よびＭＱＷ［造における状態密度を示したものである。
（ｂ）のＭＱＷ構造では価電子帯のヘビーホール、ライ
トホールの最低準位がエネルギー的に分離する。一方、
ウェル層に基板と平行方向に２軸性の圧縮応力の加わっ
ている歪超格子構造では（ｃ）に示すようにヘビーホー
ルとライトホールのエネルギー差はさらに大きくなる。
ところが、（ｄ）に示すように、ウェル層に基板と平行
方向に２軸性の引っ張り応力の加わっている歪超格子構
造では逆にライトホールのほうがヘビーホールよりもエ
ネルギー的に低くなる。この場合は伝導帯から価電子帯
のライトホールのバンドへの遷移が支配的になり、７Ｍ
モードの利得がＴＥモードの利得を上回るようになる。
従って（Ｃ）と（ｄ）の構造を交互に積層した複合歪超
格子構造を活性領域に用いればＴＥモードと７Ｍモード
との間で利得差の無い半導体光アンプを実現することが
可能となる。
〔実施例〕
第１図を用いて本発明の実施例について説明する。
第１図には本発明の半導体光アンプの複合歪超格子構造
の部分の断面を示す。作製方法はまずｎ−ＩｎＰ基板１
４上にＭＯＶＰＥ法によりｎ−ＩｎＰバッファ層１５を
０．１μｍ成長させ、次にＩｎＰと格子定数の等しい１
．３μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰバリヤ層１３（約３００
Ａ）を成長させ、次にＩｎＰよりも格子定数か約り％小
さい組成からなるＩ　ｎｒ）、４　Ｇ　ａｏ６Ａ　Ｓウ
ェル層１２　（８０Ａ　）を成長させ、さらにバリヤ層
１３を挟んで今度はＩｎＰよりも格子定数が約１％大き
い組成からなるＩ　ｎ　Ｏ，７Ｇ　ａ　ｎ、　３　Ａ　
ｓウェル層（５０Ａ）を成長させる。これを繰り返して
２軸性圧縮応力を受けるＩ　ｎｏ、６　Ｇ　ａＱ、４　
Ａ　ｓ層つェル層１１と２軸性引っ張り応力を受けるＩ
ｎ。４Ｇａｏ、６ＡＳ層ウェル層１２を３層ずつ積層し
、ＴＥモードと７Ｍモードの間の利得差がゼロとなるよ
うにする。後は通常の半導体光アンプの製造工程に従っ
て素子に加工する。素子のサイズは、活性層幅Ｗ　ａ　
＝　２１ｔ　ｍ　、素子長Ｌ＝３００μｍ。
端面反射率Ｒ≦１０〜４とした。
この様な複合歪超格子構造を活性層に有する半導体光ア
ンプでは信号利得Ｇ５−２５ｄＢ、ファイバ間利得ＧＦ
−Ｆ＝１８ｄＢが得られている。通常のバルク構造の活
性層を有する光アンプに比べてＴＥ、ＴＭモモ−間の利
得差は約０．０２ｄＢと低減できる。飽和出力も小さな
光閉じ込めにより３０ｍＷ程度の値を得た。１．５５μ
ｍ零分散ファイバを用いた５　Ｇ　ｂ　／　ｓ−２００
ｋ　ｍの１段中継直接検波伝送において偏波変動による
パワーペナルティ−を０．２ｄＢ以下に抑えることがで
きた。２〜３ｄＢ程度のＴＥ−７Ｍモード間利得差を有
する半導体光アンプを使用する場合と比べて３ｄＢ程度
の感度改善を得た。
〔発明の効果〕
本発明の複合歪超格子構造半導体光アンプを用いれば、
光増幅伝送系における伝送エラーの大幅な低減が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す図で、第２図は本発明の
原理を示す図である。 図において １１・・圧縮歪Ｉ　ｎＧａＡｓウェル層、１２・・・引
っ張り歪Ｉ　ｎＧａＡｓウェル層、１３・・・ＩｎＧａ
ＡｓＰバリヤ層、１４−・−Ｉ　ｎ　Ｐ基板、１５・・
ｎ−ＩｎＰバッファ層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　基板よりも大きい格子定数を有するウェル層と基板よ
    りも小さい格子定数を有するウェル層を、基板と同一の
    格子定数を有するバリヤ層を挟んで交互に積層した多重
    歪超格子構造を活性領域に有する半導体光アンプ。
JP9158490A 1990-04-06 1990-04-06 半導体光アンプ Pending JPH03289631A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9158490A JPH03289631A (ja) 1990-04-06 1990-04-06 半導体光アンプ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9158490A JPH03289631A (ja) 1990-04-06 1990-04-06 半導体光アンプ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03289631A true JPH03289631A (ja) 1991-12-19

Family

ID=14030599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9158490A Pending JPH03289631A (ja) 1990-04-06 1990-04-06 半導体光アンプ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03289631A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0558089A2 (en) * 1992-02-28 1993-09-01 Hitachi, Ltd. Semiconductor optical integrated device and method of manufacture thereof, and light receiver using said device
JPH05243551A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Hitachi Ltd 半導体光集積素子
CN102560634A (zh) * 2012-02-20 2012-07-11 华南理工大学 在GaAs衬底上生长InGaAs薄膜的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01257386A (ja) * 1988-04-07 1989-10-13 Nec Corp 光増幅器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01257386A (ja) * 1988-04-07 1989-10-13 Nec Corp 光増幅器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0558089A2 (en) * 1992-02-28 1993-09-01 Hitachi, Ltd. Semiconductor optical integrated device and method of manufacture thereof, and light receiver using said device
JPH05243551A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Hitachi Ltd 半導体光集積素子
EP0558089A3 (en) * 1992-02-28 1995-01-18 Hitachi Ltd Semiconductor optical integrated device and method of manufacture thereof, and light receiver using said device
CN102560634A (zh) * 2012-02-20 2012-07-11 华南理工大学 在GaAs衬底上生长InGaAs薄膜的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tiemeijer et al. Polarization insensitive multiple quantum well laser amplifiers for the 1300 nm window
CA2048203A1 (en) Optical amplifier
EP0898348B1 (en) Semiconductor optical amplifier
EP0647001B1 (en) Polarization insensitive semiconductor optical amplifier
US6545801B2 (en) Semiconductor optical amplifier performing polarization-independent operation
US5982531A (en) Semiconductor optical amplifier
JPH01257386A (ja) 光増幅器
JPH03289631A (ja) 半導体光アンプ
JPH05243551A (ja) 半導体光集積素子
EP0824773B1 (en) A laser amplifier, an optical system comprising such a laser amplifier and a method of forming such a laser amplifier
JP3226063B2 (ja) 半導体光増幅器
JPH06244508A (ja) 偏光無依存な半導体光増幅器及びそれを用いた光通信システム
JPH07183614A (ja) 歪多重量子井戸光デバイス
JPH04234184A (ja) 半導体レーザ
JPH01251685A (ja) 光増幅器
JP3208418B2 (ja) 半導体量子井戸光変調器
JPH0895094A (ja) ゲート型光スイッチ
JP3211838B2 (ja) 半導体レーザ型光増幅器
JP2995972B2 (ja) 半導体光アンプ
US20040196540A1 (en) Semiconductor optical amplifiers
JP3178570B2 (ja) 偏波応用光機能素子
JPH01204018A (ja) 光変調器
JPH04264429A (ja) 光変調素子
JP2636754B2 (ja) 半導体レーザ光増幅器
JPH05175601A (ja) 多重量子井戸半導体レーザ