JPH04229684A - モノリシック集積半導体光前置増幅器 - Google Patents
モノリシック集積半導体光前置増幅器Info
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- JPH04229684A JPH04229684A JP3131660A JP13166091A JPH04229684A JP H04229684 A JPH04229684 A JP H04229684A JP 3131660 A JP3131660 A JP 3131660A JP 13166091 A JP13166091 A JP 13166091A JP H04229684 A JPH04229684 A JP H04229684A
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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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
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-
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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
【０００１】
【０００２】本発明は、半導体光学装置に関し、更に詳
細には、絶縁材料からなる分離領域によって互いに電気
的に分離した光増幅器と光検出器のモノリシック集積体
に関する。
細には、絶縁材料からなる分離領域によって互いに電気
的に分離した光増幅器と光検出器のモノリシック集積体
に関する。
【０００３】
【００
０４】半導体光増幅器は、将来的に、光前置増幅システ
ムに用いたときに、広域帯の光伝送及び光信号処理シス
テムの重要な役割を果たす。特に、光検出器と結合した
半導体増幅器により形成された装置は、光前置増幅器と
して作動し、入力光信号を増幅し次いでそれを電気信号
に変換する。極めて高速のシステム、例えば、数ギガビ
ット／秒より高いデータ速度または数ギガよりも高いバ
ンド幅を有するシステム用に、光前置増幅器は、最初に
光信号を検出して次いで検出した信号を電気的に増幅す
る電気前置増幅器よりもＳ／Ｎに関して良好な性能をも
たらす。
０４】半導体光増幅器は、将来的に、光前置増幅システ
ムに用いたときに、広域帯の光伝送及び光信号処理シス
テムの重要な役割を果たす。特に、光検出器と結合した
半導体増幅器により形成された装置は、光前置増幅器と
して作動し、入力光信号を増幅し次いでそれを電気信号
に変換する。極めて高速のシステム、例えば、数ギガビ
ット／秒より高いデータ速度または数ギガよりも高いバ
ンド幅を有するシステム用に、光前置増幅器は、最初に
光信号を検出して次いで検出した信号を電気的に増幅す
る電気前置増幅器よりもＳ／Ｎに関して良好な性能をも
たらす。
【０００５】半導体光増幅器は、しきい値未満で作動す
る半導体レーザーであり、低反射率のファセット（ｆａ
ｃｅｔｓ）を含む。Ｐｉｎを入力光信号のパワー（ワッ
ト）として、Ｐｏｕｔ を増幅器を出る信号のパワー（
ワット）として定義すると、増幅器の入力及び出力パワ
ーは次式の関係がある。
る半導体レーザーであり、低反射率のファセット（ｆａ
ｃｅｔｓ）を含む。Ｐｉｎを入力光信号のパワー（ワッ
ト）として、Ｐｏｕｔ を増幅器を出る信号のパワー（
ワット）として定義すると、増幅器の入力及び出力パワ
ーは次式の関係がある。
【０００６】
【数１】
Ｐｏｕｔ ＝ＧＰｉｎ
（１） 利得Ｇは、入力ファセ
ットパワー反射率Ｒ１ 、出力ファセットパワー反射率
Ｒ２ 、増幅器を通る単一路利得ＧＳ 及び増幅器を通
る単一路位相変化βにより式（２）のように表される。
（１） 利得Ｇは、入力ファセ
ットパワー反射率Ｒ１ 、出力ファセットパワー反射率
Ｒ２ 、増幅器を通る単一路利得ＧＳ 及び増幅器を通
る単一路位相変化βにより式（２）のように表される。
【０００７】
【数２】
ファセット反射率は光増幅器において考慮すべき重要な
設計項目である。
設計項目である。
【０００８】３０ｄＢより大きくすることができる単一
路利得は、材料、幾何的構造及びエピタキシャル相のド
ーピング、注入電流及び非輻射損失に依存する。しかし
ながら、増幅器からの実際の（有用な）利得は、キャビ
テーの各ファセットからの反射により生じるファブリー
ペロー共鳴により制限される。システムの見通しからす
れば、許容できる共鳴による利得中のリップル量は一般
的に≦３ｄＢと考えられ；これはその増幅器（進行波増
幅器と呼ばれ、ファブリペロー増幅器と呼ばれる共鳴を
多く用いる増幅器と区別される）を特定の波長に関して
予備選択することなく且つレーザー及び増幅器の両方の
極端な温度安定を必要とせずに、通常の半導体レーザー
とともに利用することを可能にする。
路利得は、材料、幾何的構造及びエピタキシャル相のド
ーピング、注入電流及び非輻射損失に依存する。しかし
ながら、増幅器からの実際の（有用な）利得は、キャビ
テーの各ファセットからの反射により生じるファブリー
ペロー共鳴により制限される。システムの見通しからす
れば、許容できる共鳴による利得中のリップル量は一般
的に≦３ｄＢと考えられ；これはその増幅器（進行波増
幅器と呼ばれ、ファブリペロー増幅器と呼ばれる共鳴を
多く用いる増幅器と区別される）を特定の波長に関して
予備選択することなく且つレーザー及び増幅器の両方の
極端な温度安定を必要とせずに、通常の半導体レーザー
とともに利用することを可能にする。
【０００９】ファセット反射率を低減するための通常の
手法は、ファセットに単一層または多層薄層の反射防止
（ＡＲ）コーティングを施す技術と増幅チャンネルを増
幅ファセットに対してある角度で傾斜させる技術とに集
中していた。両方のファセットに関して要求された反射
率（〜１０−４）によるＡＲコーティングは作製されて
きたが、多大な難点があった。傾斜したストライプ型増
幅器は〜１０−４の反射率を達成したけれども（ライド
アウトら（Ｒｉｄｅｏｕｔ） らの”反射防止コーティ
ングなしの超低反射率半導体光増幅器”，Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ．Ｌｅｔｔ．，２６，１９９０年， ３６頁）、該
増幅器は高度の横モードに対して区別するのに狭い活性
領域を必要としていた。結論として、通常の半導体レー
ザー増幅器を製作するのに実行可能な方法は、傾斜した
ファセットとＡＲコーティングを組み合わせることであ
った。
手法は、ファセットに単一層または多層薄層の反射防止
（ＡＲ）コーティングを施す技術と増幅チャンネルを増
幅ファセットに対してある角度で傾斜させる技術とに集
中していた。両方のファセットに関して要求された反射
率（〜１０−４）によるＡＲコーティングは作製されて
きたが、多大な難点があった。傾斜したストライプ型増
幅器は〜１０−４の反射率を達成したけれども（ライド
アウトら（Ｒｉｄｅｏｕｔ） らの”反射防止コーティ
ングなしの超低反射率半導体光増幅器”，Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ．Ｌｅｔｔ．，２６，１９９０年， ３６頁）、該
増幅器は高度の横モードに対して区別するのに狭い活性
領域を必要としていた。結論として、通常の半導体レー
ザー増幅器を製作するのに実行可能な方法は、傾斜した
ファセットとＡＲコーティングを組み合わせることであ
った。
【００１０】ファセット反射率の通常の問題に加えて、
光増幅器はまた光ノイズの発生に関する他の問題を提起
する。光増幅器により達成されるＳ／Ｎ比は以下のよう
に書くことができる：
光増幅器はまた光ノイズの発生に関する他の問題を提起
する。光増幅器により達成されるＳ／Ｎ比は以下のよう
に書くことができる：
【数３】
（式中、ηは増幅器に伴う任意の付加的な光学損失（増
幅器からの結合損失を含む）であり、ｅは電子の電荷で
あり、ｈνはエネルギー／光子（ジュール）、Ｐｏｕｔ
（増幅された出力）はηｉｎＧＰｓｏｕｒｃｅ（ここ
に、ηｉｎは、ソースと増幅器（増幅器への結合を含む
）との間の任意の損失である）であり、そしてｉ２ｔｈ
、ｉ２ｓｉｇ−ｓｐ 、ｉ２ｓｐ−ｓｐ、及びｉ２ｓ
ｈｏｔ は、それぞれ、検出器のサーマルノイズ、単一
−自然ビートノイズ、自然−自然ビートノイズ及びショ
ットノイズ係数である。ほとんどの前置増幅器の用途に
おいて、自然放出によって生じる光学的なノイズ（単一
−自然ビートノイズと自然−自然ビートノイズ）は支配
的なノイズ源となり、従って、他のノイズは無視するこ
とができる。
幅器からの結合損失を含む）であり、ｅは電子の電荷で
あり、ｈνはエネルギー／光子（ジュール）、Ｐｏｕｔ
（増幅された出力）はηｉｎＧＰｓｏｕｒｃｅ（ここ
に、ηｉｎは、ソースと増幅器（増幅器への結合を含む
）との間の任意の損失である）であり、そしてｉ２ｔｈ
、ｉ２ｓｉｇ−ｓｐ 、ｉ２ｓｐ−ｓｐ、及びｉ２ｓ
ｈｏｔ は、それぞれ、検出器のサーマルノイズ、単一
−自然ビートノイズ、自然−自然ビートノイズ及びショ
ットノイズ係数である。ほとんどの前置増幅器の用途に
おいて、自然放出によって生じる光学的なノイズ（単一
−自然ビートノイズと自然−自然ビートノイズ）は支配
的なノイズ源となり、従って、他のノイズは無視するこ
とができる。
【００１１】本発明は、新規なモノシリック集積半導体
光前置増幅装置構造に関する。前置増幅器は、光を増幅
するための活性層を含む少なくとも一つの光増幅領域及
び増幅した光を検出するための検出層を含む少なくとも
一つの光検出領域を含む。更に、絶縁材料から構成され
た少なくとも一つの分離領域は、増幅領域と検出領域を
電気的に分離するために、光増幅及び光検出領域との間
に配置される。分離領域は、検出領域を通じて伝搬する
増幅光に対して透過性でありのが好ましく、そして、増
幅領域とインデックス整合（屈折率整合）して増幅器の
出力ファセットからの反射率を低減するのが好ましい。
光前置増幅装置構造に関する。前置増幅器は、光を増幅
するための活性層を含む少なくとも一つの光増幅領域及
び増幅した光を検出するための検出層を含む少なくとも
一つの光検出領域を含む。更に、絶縁材料から構成され
た少なくとも一つの分離領域は、増幅領域と検出領域を
電気的に分離するために、光増幅及び光検出領域との間
に配置される。分離領域は、検出領域を通じて伝搬する
増幅光に対して透過性でありのが好ましく、そして、増
幅領域とインデックス整合（屈折率整合）して増幅器の
出力ファセットからの反射率を低減するのが好ましい。
【００１２】図１は、波長に対する利得を二つの異なる
単一路利得値と二つの異なる反射率の値に関して示すこ
とによって、通常の進行波増幅器における限定された反
射率の問題を説明する。低い利得リップルを達成するた
めに、図１の曲線１１は有効反射率Ｒｅ ＝０．５％（
ここに、Ｒｅ ＝（Ｒ１ Ｒ２ ）１／２ である）を
持つ装置に関する利得はおよそ１５ｄＢに制限されるこ
とを示している。一層低い有効反射率Ｒｅ ＝０．０５
％を持つ同じ装置は約１０倍の利得を達成することがで
き、それは曲線１３で示したように約２５ｄＢである。 他の特徴的な曲線１０及び１２は、それぞれ、Ｇ＝１５
ｄＢ、Ｒｅ ＝０．０５％及びＧ＝２５ｄＢ、Ｒｅ ＝
５％を持つ装置のリップル効果を示す。
単一路利得値と二つの異なる反射率の値に関して示すこ
とによって、通常の進行波増幅器における限定された反
射率の問題を説明する。低い利得リップルを達成するた
めに、図１の曲線１１は有効反射率Ｒｅ ＝０．５％（
ここに、Ｒｅ ＝（Ｒ１ Ｒ２ ）１／２ である）を
持つ装置に関する利得はおよそ１５ｄＢに制限されるこ
とを示している。一層低い有効反射率Ｒｅ ＝０．０５
％を持つ同じ装置は約１０倍の利得を達成することがで
き、それは曲線１３で示したように約２５ｄＢである。 他の特徴的な曲線１０及び１２は、それぞれ、Ｇ＝１５
ｄＢ、Ｒｅ ＝０．０５％及びＧ＝２５ｄＢ、Ｒｅ ＝
５％を持つ装置のリップル効果を示す。
【００１３】以下に開示した本発明の具体例において、
半導体光増幅器は、高速光検出器とともに同一のチップ
の上に作製されてモノリシック集積された半導体光前置
増幅器を形成する。特に、単一モードの半導体増幅器は
、分離領域によって半導体光検出器から電気的に分離さ
れ、そして集積した増幅器／検出器は単一の基板上でモ
ノリシック集積される。この分離領域は、絶縁材料から
なり、増幅器及び検出器の両方の領域とインデックス整
合されていることが好ましくそして検出器を通る増幅さ
れた単一伝搬光に対して透過性であることが好ましい。 インデックス整合は、増幅器の出力ファセットからの光
反射率を減じることによって増幅器と検出器の結合を改
善する。ファセット反射率を低減すると、ハイブリッド
光前置増幅器との比較において良好な装置性能及び一層
簡単な組み立てをもたらす。分離領域はバルクあるいは
導波路構造のいずれかで作製し得る。
半導体光増幅器は、高速光検出器とともに同一のチップ
の上に作製されてモノリシック集積された半導体光前置
増幅器を形成する。特に、単一モードの半導体増幅器は
、分離領域によって半導体光検出器から電気的に分離さ
れ、そして集積した増幅器／検出器は単一の基板上でモ
ノリシック集積される。この分離領域は、絶縁材料から
なり、増幅器及び検出器の両方の領域とインデックス整
合されていることが好ましくそして検出器を通る増幅さ
れた単一伝搬光に対して透過性であることが好ましい。 インデックス整合は、増幅器の出力ファセットからの光
反射率を減じることによって増幅器と検出器の結合を改
善する。ファセット反射率を低減すると、ハイブリッド
光前置増幅器との比較において良好な装置性能及び一層
簡単な組み立てをもたらす。分離領域はバルクあるいは
導波路構造のいずれかで作製し得る。
【００１４】図２は、本発明の好ましい具体例に従う新
規なモノリシック集積半導体光前置増幅器の横断面図を
示す。前置増幅器は、破線２３−１及び２３−２との間
の構造として識別される増幅領域２３、分離領域２２並
びに破線２１−１と２１−２との間の構造として識別さ
れる検出領域２１から構成される。隆起波導路型に基づ
く特定の前置増幅器装置構造を図３の透視図に示す。線
３１及び３２によって画定される面で切断した装置の横
断面は図２に示した図を生じる。
規なモノリシック集積半導体光前置増幅器の横断面図を
示す。前置増幅器は、破線２３−１及び２３−２との間
の構造として識別される増幅領域２３、分離領域２２並
びに破線２１−１と２１−２との間の構造として識別さ
れる検出領域２１から構成される。隆起波導路型に基づ
く特定の前置増幅器装置構造を図３の透視図に示す。線
３１及び３２によって画定される面で切断した装置の横
断面は図２に示した図を生じる。
【００１５】図２の前置増幅器は、最初に基板２９上に
隣接層をかぶせ、次いでこの活性層上に隣接バリア層を
形成することによって作製する。次いで分離領域２２を
、活性層を通る長手方向に対して垂直な溝をエッチング
し次いで該溝を屈折率が好ましくは増幅器及び検出器の
材料系の屈折率と整合した絶縁材料で再び満たす。エッ
チングプロセスにより、以前の隣接活性層は検出領域及
び増幅領域中でそれぞれ孤立した活性層２８−１及び２
８−２に分離され、一方、初期に形成されたバリア層は
孤立したバリア層２７−１及び２７−２に分離される。
隣接層をかぶせ、次いでこの活性層上に隣接バリア層を
形成することによって作製する。次いで分離領域２２を
、活性層を通る長手方向に対して垂直な溝をエッチング
し次いで該溝を屈折率が好ましくは増幅器及び検出器の
材料系の屈折率と整合した絶縁材料で再び満たす。エッ
チングプロセスにより、以前の隣接活性層は検出領域及
び増幅領域中でそれぞれ孤立した活性層２８−１及び２
８−２に分離され、一方、初期に形成されたバリア層は
孤立したバリア層２７−１及び２７−２に分離される。
【００１６】前置増幅器にバイアスをかけるために、増
幅領域２３は端子接続１９を有する上側電極２５を含み
、検出領域は同様に端子接続１８を有する上側電極を含
む。基板２９の下側に固着した接地電極２６は増幅及び
検出の両方の領域に伸びる。
幅領域２３は端子接続１９を有する上側電極２５を含み
、検出領域は同様に端子接続１８を有する上側電極を含
む。基板２９の下側に固着した接地電極２６は増幅及び
検出の両方の領域に伸びる。
【００１７】図２に従って製作した例示的な前置増幅器
の構造は、ｎ−ＩｎＰ基板材料２９、ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ材料から形成された活性層２８−１及び２８−２、ｐ
−ＩｎＰ材料からなるバリア層２７−１及び２７−２、
並びに絶縁ＦｅドープＩｎＰ材料から形成した分離層２
２からなる。電極２５及び２４にそれぞれ印加される１
．５Ｖ及び−５Ｖの電圧レベルは作動バイアス電圧とし
て選択した。前置増幅動作の間、端子結線に現れる電圧
レベルは、検出器ｐ−ｎ接合に逆バイアスをかけ且つ増
幅器ｐ−ｎ接合に正バイアスをかけることにより生じる
。
の構造は、ｎ−ＩｎＰ基板材料２９、ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ材料から形成された活性層２８−１及び２８−２、ｐ
−ＩｎＰ材料からなるバリア層２７−１及び２７−２、
並びに絶縁ＦｅドープＩｎＰ材料から形成した分離層２
２からなる。電極２５及び２４にそれぞれ印加される１
．５Ｖ及び−５Ｖの電圧レベルは作動バイアス電圧とし
て選択した。前置増幅動作の間、端子結線に現れる電圧
レベルは、検出器ｐ−ｎ接合に逆バイアスをかけ且つ増
幅器ｐ−ｎ接合に正バイアスをかけることにより生じる
。
【００１８】バイアスをかけた後、前置増幅に所望の入
力光信号を増幅領域２３の活性層２８−２の入力ファセ
ット２０に適用する。その後、信号は分離領域２２に向
かって伝搬しながら活性層中で増幅される。活性層２８
−２と分離領域２２との間のファセット界面にて、増幅
領域の分離領域に対するインデックス整合はこのファセ
ット界面での低反射率を生じる。分離領域の材料系の低
損失特性により、増幅信号は、光信号が検出される検出
領域２１の活性層２８−１に入る前に、最小損失で領域
２２を通って伝搬する。前記のように、インデックス整
合の効果は、増幅された光信号における増幅領域から検
出領域への結合を改善する。
力光信号を増幅領域２３の活性層２８−２の入力ファセ
ット２０に適用する。その後、信号は分離領域２２に向
かって伝搬しながら活性層中で増幅される。活性層２８
−２と分離領域２２との間のファセット界面にて、増幅
領域の分離領域に対するインデックス整合はこのファセ
ット界面での低反射率を生じる。分離領域の材料系の低
損失特性により、増幅信号は、光信号が検出される検出
領域２１の活性層２８−１に入る前に、最小損失で領域
２２を通って伝搬する。前記のように、インデックス整
合の効果は、増幅された光信号における増幅領域から検
出領域への結合を改善する。
【００１９】当業者にとって前置増幅器を本発明の範囲
内にある他の材料及び他の作製技術から作製し得ること
明らかであるので、上で議論した特定の材料系に限定さ
れるものではない。さらに、増幅器及び検出器領域は上
記の例示的なダブルヘテロ接合以外の半導体構造を含み
得る。例えば、検出領域はシングルヘテロ結合構造また
はシングル量子井戸やマルチ量子井戸のような量子井戸
領域を含み得る。増幅領域もまたシングルまたはマルチ
量子井戸からなり得る。
内にある他の材料及び他の作製技術から作製し得ること
明らかであるので、上で議論した特定の材料系に限定さ
れるものではない。さらに、増幅器及び検出器領域は上
記の例示的なダブルヘテロ接合以外の半導体構造を含み
得る。例えば、検出領域はシングルヘテロ結合構造また
はシングル量子井戸やマルチ量子井戸のような量子井戸
領域を含み得る。増幅領域もまたシングルまたはマルチ
量子井戸からなり得る。
【００２０】図２中の増幅領域と検出領域との間の分離
領域２２は二つの重要な機能を与える。ひとつは、増幅
領域２３を検出領域２１から電気的に分離することによ
って分離領域はバイアスがかけられるこれらの二つの領
域のｐ−ｎ接合を反対の極性にさせ、それによって一方
の領域が増幅器として他方の領域が検出器として作動す
る。図２及び図３に示した構造に関して、検出器の構造
は、増幅器の構造と同一であり、この装置の組立を特に
簡単にする。しかしながら、検出器は導波路を必要とせ
ず、種々の半導体材料により種々の構造にすることがで
きる。ひとつの択一的な検出器の構造は６図を参照しな
がら以下に議論するようにｐ−ｉ−ｎ領域を含む。
領域２２は二つの重要な機能を与える。ひとつは、増幅
領域２３を検出領域２１から電気的に分離することによ
って分離領域はバイアスがかけられるこれらの二つの領
域のｐ−ｎ接合を反対の極性にさせ、それによって一方
の領域が増幅器として他方の領域が検出器として作動す
る。図２及び図３に示した構造に関して、検出器の構造
は、増幅器の構造と同一であり、この装置の組立を特に
簡単にする。しかしながら、検出器は導波路を必要とせ
ず、種々の半導体材料により種々の構造にすることがで
きる。ひとつの択一的な検出器の構造は６図を参照しな
がら以下に議論するようにｐ−ｉ−ｎ領域を含む。
【００２１】電気的分離領域２２によって与えられる第
２の重要な機能は、領域２２の絶縁材料を増幅器と検出
器の材料系にインデックス整合することである。分離領
域２２に隣接する増幅器の出力ファセットから得られた
ファセット反射率の低減は、高利得の進行波の性能が要
求されるときに、第１または入力ファセット反射率に関
して要求される許容誤差を容易にする。例えば、図２の
装置が最も普通に操作される波長１．３μｍで伝送する
光ファイバーシステムに用いられるとき、増幅及び検出
領域はＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ材料系で作成され、およ
そ３．３５の有効屈折率を有する。もし絶縁材料が３．
２の屈折率を有する半絶縁性のＦｅドープしたＩｎＰで
あるときは、増幅器の出力ファセットでの反射係数は次
式（４）により与えられる。
２の重要な機能は、領域２２の絶縁材料を増幅器と検出
器の材料系にインデックス整合することである。分離領
域２２に隣接する増幅器の出力ファセットから得られた
ファセット反射率の低減は、高利得の進行波の性能が要
求されるときに、第１または入力ファセット反射率に関
して要求される許容誤差を容易にする。例えば、図２の
装置が最も普通に操作される波長１．３μｍで伝送する
光ファイバーシステムに用いられるとき、増幅及び検出
領域はＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ材料系で作成され、およ
そ３．３５の有効屈折率を有する。もし絶縁材料が３．
２の屈折率を有する半絶縁性のＦｅドープしたＩｎＰで
あるときは、増幅器の出力ファセットでの反射係数は次
式（４）により与えられる。
【００２２】
【数４】
【００２３】さらに、図１０を参照して、増幅器導波路
が導波路軸に対してＯ＝７°で傾斜しているならば、フ
ァセット反射率は更に約１０−４倍低減し、有効な第２
ファセット反射率Ｒ２ ＝５×１０−８をもたらす。
が導波路軸に対してＯ＝７°で傾斜しているならば、フ
ァセット反射率は更に約１０−４倍低減し、有効な第２
ファセット反射率Ｒ２ ＝５×１０−８をもたらす。
【００２４】光前置増幅器の性能は、前置増幅器を満足
するのに用いられる詳細な構造並びにデータ速度、コー
ディング、及びクロック回復時間のようなシステム設計
パラメーターに依存する。図４は、図２に示した装置の
予期された性能を、レシーバーの感度をデータ速度の関
数としてプロットして単一チャンネルＡＳＫ変調信号に
おける１０−９ビットエラー（ＢＥＲ）を得るのに必要
な受信した光パワー（ｄＢｍ）を計算することによって
示す。１６％の結合効率を有する前置増幅器の性能は曲
線４２によって表され、一方、５０％及び１００％の効
率を有する前置増幅器の予期された性能はほぼ等しく、
従って共に曲線４１により表される。電気的前置増幅器
との比較の目的で、図４はまたｐ−ｉ−ｎ−ＦＥＴ（曲
線４４）、ｐ−ｉ−ｎ−ＨＥＭＴ（曲線４３）及びＡＰ
Ｄ（曲線４５）により必要な受信光パワーをも示す。比
較的低いデータ速度（≦１ＧＢｉｔ／ｓ）にて、グラフ
は集積した光学前置増幅器の性能が通常のｐ−ｉ−ｎ−
ＦＥＴレシーバーよりもわずかに低いことを示す。しか
しながら、一層高いデータ速度では、光前置増幅器の性
能は電気的前置増幅器の性能よりも一層良好になる。さ
らに、モノリシック集積した前置増幅器は電気的前置増
幅器よりも一層広い実用的な帯域幅性能を有する。
するのに用いられる詳細な構造並びにデータ速度、コー
ディング、及びクロック回復時間のようなシステム設計
パラメーターに依存する。図４は、図２に示した装置の
予期された性能を、レシーバーの感度をデータ速度の関
数としてプロットして単一チャンネルＡＳＫ変調信号に
おける１０−９ビットエラー（ＢＥＲ）を得るのに必要
な受信した光パワー（ｄＢｍ）を計算することによって
示す。１６％の結合効率を有する前置増幅器の性能は曲
線４２によって表され、一方、５０％及び１００％の効
率を有する前置増幅器の予期された性能はほぼ等しく、
従って共に曲線４１により表される。電気的前置増幅器
との比較の目的で、図４はまたｐ−ｉ−ｎ−ＦＥＴ（曲
線４４）、ｐ−ｉ−ｎ−ＨＥＭＴ（曲線４３）及びＡＰ
Ｄ（曲線４５）により必要な受信光パワーをも示す。比
較的低いデータ速度（≦１ＧＢｉｔ／ｓ）にて、グラフ
は集積した光学前置増幅器の性能が通常のｐ−ｉ−ｎ−
ＦＥＴレシーバーよりもわずかに低いことを示す。しか
しながら、一層高いデータ速度では、光前置増幅器の性
能は電気的前置増幅器の性能よりも一層良好になる。さ
らに、モノリシック集積した前置増幅器は電気的前置増
幅器よりも一層広い実用的な帯域幅性能を有する。
【００２５】ＡＳＫ変調フォーマットシステムにおける
用途に加えて、本発明の集積光前置増幅器は光副搬送波
多重（ＳＣＭ）伝送システムにおいてレシーバーとして
有用である。ＳＣＭシステムは典型的には極めて広域帯
（およそ２〜１０ＧＨｚ）であるので、通常のレシーバ
装置は低ノイズ、広域帯の、５０オームのマイクロ波増
幅器に結合したｐ−ｉ−ｎ検出器に制限されてきた。図
５は、図２の光増幅器をレシーバーとして用いるときに
、通常のｐ−ｉ−ｎＦＥＴに比べて、受信した光パワー
が改善されていることを、５０チャンネルのＦＭＳＣＭ
システム用の検出器と増幅器間のギャップの関数として
示す。曲線５１、５２、５３及び５４は、それぞれ、３
０、２５、２０及び１５ｄＢの利得を有する前置増幅器
に関する性能曲線を示す。システムは以下のパラメータ
ーを有する：バンド幅／チャンネル＝４０ＭＨｚ、変調
深さ＝７％、半導体Ａｍｐノイズフィギュア＝６ｄＢ、
ノイズに対するキャリア＝１６．５ｄＢ、入力結合損失
＝４ｄＢ及び検出器量子効率＝０．６。図５に示すよう
な改良された性能に加えて、図３の前置増幅器は、寸法
、電力消費、信頼性及び低減された電子的複雑性の利点
を与え、それらの利点により、集積された前置増幅器は
加入者の端末装置としての用途に極めて魅力的な装置と
なる。
用途に加えて、本発明の集積光前置増幅器は光副搬送波
多重（ＳＣＭ）伝送システムにおいてレシーバーとして
有用である。ＳＣＭシステムは典型的には極めて広域帯
（およそ２〜１０ＧＨｚ）であるので、通常のレシーバ
装置は低ノイズ、広域帯の、５０オームのマイクロ波増
幅器に結合したｐ−ｉ−ｎ検出器に制限されてきた。図
５は、図２の光増幅器をレシーバーとして用いるときに
、通常のｐ−ｉ−ｎＦＥＴに比べて、受信した光パワー
が改善されていることを、５０チャンネルのＦＭＳＣＭ
システム用の検出器と増幅器間のギャップの関数として
示す。曲線５１、５２、５３及び５４は、それぞれ、３
０、２５、２０及び１５ｄＢの利得を有する前置増幅器
に関する性能曲線を示す。システムは以下のパラメータ
ーを有する：バンド幅／チャンネル＝４０ＭＨｚ、変調
深さ＝７％、半導体Ａｍｐノイズフィギュア＝６ｄＢ、
ノイズに対するキャリア＝１６．５ｄＢ、入力結合損失
＝４ｄＢ及び検出器量子効率＝０．６。図５に示すよう
な改良された性能に加えて、図３の前置増幅器は、寸法
、電力消費、信頼性及び低減された電子的複雑性の利点
を与え、それらの利点により、集積された前置増幅器は
加入者の端末装置としての用途に極めて魅力的な装置と
なる。
【００２６】図２に記載したものは本発明の好ましい具
体例であるが、図２の構造と一致する他の増幅器の具体
例は、少なくとも一つの増幅領域、少なくともひとつの
検出器領域及び増幅領域が検出領域から電気的に分離し
た少なくともひとつの分離領域を含む。従って、図６〜
９に示した具体例の以下の議論は、図２に示した本発明
の前置増幅器装置を図６〜９に説明した特定の具体例に
限定するものではない。
体例であるが、図２の構造と一致する他の増幅器の具体
例は、少なくとも一つの増幅領域、少なくともひとつの
検出器領域及び増幅領域が検出領域から電気的に分離し
た少なくともひとつの分離領域を含む。従って、図６〜
９に示した具体例の以下の議論は、図２に示した本発明
の前置増幅器装置を図６〜９に説明した特定の具体例に
限定するものではない。
【００２７】図６は、図２の前置増幅器の具体例に従う
集積半導体前置増幅器の横断面図である。前置増幅器の
構造は、検出領域２１が図２におけるようなｐ−ｎ領域
ではなくｐ−ｉ−ｎ領域を含むことを除いて、図２の前
置増幅器の構造と同一である。図６に従う前置増幅器は
ｎ−ＩｎＰ基板２９及び絶縁ＦｅドープしたＩｎＰから
できた分離領域を含む。検出領域は、さらに、軽度にド
ープしたｎ型ＩｎＧａＡｓから作製したｉ−層２８−１
及びｐ−ＩｎＰバリア層２７−１を含み、増幅領域２３
はｐ−ＩｎＧａＡｓＰの活性層２８−２及びｐ−ＩｎＰ
のバリア層２７−２を含む。
集積半導体前置増幅器の横断面図である。前置増幅器の
構造は、検出領域２１が図２におけるようなｐ−ｎ領域
ではなくｐ−ｉ−ｎ領域を含むことを除いて、図２の前
置増幅器の構造と同一である。図６に従う前置増幅器は
ｎ−ＩｎＰ基板２９及び絶縁ＦｅドープしたＩｎＰから
できた分離領域を含む。検出領域は、さらに、軽度にド
ープしたｎ型ＩｎＧａＡｓから作製したｉ−層２８−１
及びｐ−ＩｎＰバリア層２７−１を含み、増幅領域２３
はｐ−ＩｎＧａＡｓＰの活性層２８−２及びｐ−ＩｎＰ
のバリア層２７−２を含む。
【００２８】図７は図２の構造の他の具体例に従う前置
増幅器の横断面図である。装置構造は、基板２９の一部
を覆う活性層２８−２及び活性層２８−２上に形成され
たバリア層２７−２を備える増幅領域を含む。検出領域
２１は基板２９の一部の上に形成された活性層２８−１
及び層２８−１上に堆積したバリア層２７−１を含む。 バリア層２７−１と２７−２の内側面は低屈折率を有す
る分離クラッド領域２２−１に隣接し且つ接触している
。
増幅器の横断面図である。装置構造は、基板２９の一部
を覆う活性層２８−２及び活性層２８−２上に形成され
たバリア層２７−２を備える増幅領域を含む。検出領域
２１は基板２９の一部の上に形成された活性層２８−１
及び層２８−１上に堆積したバリア層２７−１を含む。 バリア層２７−１と２７−２の内側面は低屈折率を有す
る分離クラッド領域２２−１に隣接し且つ接触している
。
【００２９】図７中の分離領域２２−１の下側面と基板
２９の上側面の一部との間に形成されたものは導波路分
離領域２２−２であり、それは活性層２８−１と２８−
２と一直線に並び、それゆえ活性層２８−２からの増幅
光は導波路分離領域２２−２によって検出領域２１の活
性層２８−１に導かれる。分離クラッド領域２２−１は
低屈折率を有する材料からなり、検出器及び増幅器のバ
リア層２７−１と２７−２と格子整合していない。
２９の上側面の一部との間に形成されたものは導波路分
離領域２２−２であり、それは活性層２８−１と２８−
２と一直線に並び、それゆえ活性層２８−２からの増幅
光は導波路分離領域２２−２によって検出領域２１の活
性層２８−１に導かれる。分離クラッド領域２２−１は
低屈折率を有する材料からなり、検出器及び増幅器のバ
リア層２７−１と２７−２と格子整合していない。
【００３０】第７図の構造的特徴に従う前置増幅器は、
バリア層２７−１及び２７−２がＰ−ＩｎＰであり、活
性層２８−１及び２８−２がｐ−ＩｎＧａＡｓＰであり
、基板２９がｎ−ＩｎＰ材料からなり、そして導波路領
域２２−２がＦｅドープしたＩｎＰから形成される材料
系からなる。図２の装置中に存在する同一の電極構造２
４、２５及び２６及びそれぞれのバイアス電圧が図７の
装置に用いられる。
バリア層２７−１及び２７−２がＰ−ＩｎＰであり、活
性層２８−１及び２８−２がｐ−ＩｎＧａＡｓＰであり
、基板２９がｎ−ＩｎＰ材料からなり、そして導波路領
域２２−２がＦｅドープしたＩｎＰから形成される材料
系からなる。図２の装置中に存在する同一の電極構造２
４、２５及び２６及びそれぞれのバイアス電圧が図７の
装置に用いられる。
【００３１】図８は、図２中の装置構造の更に別の具体
例に従う前置増幅器の横断面図である。装置は図２の装
置と同様に構築されそして更に増幅領域２３の活性領域
２８−２とともに集積されたグレーティング構造８０を
含む。該グレーティングは通常のＤＦＢレーザに用いら
れるグレーティングと同様である。該グレーティングは
自然−自然ビートノイズ放出を光学的に除去し、集積前
置増幅器を最適性能に近づけること可能にする。別の具
体例において、該グレーティングは増幅領域に隣接し且
つ分離領域と接触するフィルター領域に集積される。
例に従う前置増幅器の横断面図である。装置は図２の装
置と同様に構築されそして更に増幅領域２３の活性領域
２８−２とともに集積されたグレーティング構造８０を
含む。該グレーティングは通常のＤＦＢレーザに用いら
れるグレーティングと同様である。該グレーティングは
自然−自然ビートノイズ放出を光学的に除去し、集積前
置増幅器を最適性能に近づけること可能にする。別の具
体例において、該グレーティングは増幅領域に隣接し且
つ分離領域と接触するフィルター領域に集積される。
【００３２】集積した前置増幅器の横断図として図２の
装置構造の別の具体例を９図中に示す。半導体前置増幅
装置はチューニング領域９０に隣接する増幅領域２３を
含み、そして絶縁領域２２はチューニング領域９０を検
出領域２１から電気的に分離する。チューニング領域９
０は自然放出を除去するように働く。増幅領域は、電極
２５の真下に広がる半導体装置の一部として画定され、
チューニング領域は電極９１の真下に広がる半導体装置
の一部として画定され、そして検出領域は電極２４の真
下に広がる半導体装置の一部として画定される。各々の
領域は適当なレベルの電圧をそれぞれの電極に印加する
ことによってバイアスをかけた運転状態にされる。図１
１に示したように、前置増幅器はさらにチューニング領
域と増幅領域との間に第２の分離領域２２−１を含む。 上記の前置増幅器は第９図に示したようなチューニング
領域に融合されるグレーティング構造９２をも含む。
装置構造の別の具体例を９図中に示す。半導体前置増幅
装置はチューニング領域９０に隣接する増幅領域２３を
含み、そして絶縁領域２２はチューニング領域９０を検
出領域２１から電気的に分離する。チューニング領域９
０は自然放出を除去するように働く。増幅領域は、電極
２５の真下に広がる半導体装置の一部として画定され、
チューニング領域は電極９１の真下に広がる半導体装置
の一部として画定され、そして検出領域は電極２４の真
下に広がる半導体装置の一部として画定される。各々の
領域は適当なレベルの電圧をそれぞれの電極に印加する
ことによってバイアスをかけた運転状態にされる。図１
１に示したように、前置増幅器はさらにチューニング領
域と増幅領域との間に第２の分離領域２２−１を含む。 上記の前置増幅器は第９図に示したようなチューニング
領域に融合されるグレーティング構造９２をも含む。
【００３３】図示したように、半導体装置は基板２９上
に堆積した活性層２８−１及び２８−２並びに層２８−
１及び２８−２上にそれぞれ形成されたバリア層２７−
１及び２７−２を含む。活性層２８−２及びバリア層２
７−２はチューニング及び増幅領域の両方を横切って伸
びる。図９に従う特定の装置構造はｎ−ＩｎＰ基板２９
、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層２８−１及び２８−２、ｐ
−ＩｎＰバリア層２７−１及び２７−２、並びに絶縁Ｆ
ｅドープＩｎＰ分離領域２２を含む。
に堆積した活性層２８−１及び２８−２並びに層２８−
１及び２８−２上にそれぞれ形成されたバリア層２７−
１及び２７−２を含む。活性層２８−２及びバリア層２
７−２はチューニング及び増幅領域の両方を横切って伸
びる。図９に従う特定の装置構造はｎ−ＩｎＰ基板２９
、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層２８−１及び２８−２、ｐ
−ＩｎＰバリア層２７−１及び２７−２、並びに絶縁Ｆ
ｅドープＩｎＰ分離領域２２を含む。
【００３４】該装置は１．５、＋１及び−５Ｖのレベル
の電圧を、増幅、チューニング、及び検出領域のそれぞ
れの電極末端にかけることによってバイアスがかけられ
た運転状態にされる。
の電圧を、増幅、チューニング、及び検出領域のそれぞ
れの電極末端にかけることによってバイアスがかけられ
た運転状態にされる。
【００３５】本文中に記載し、図示したものは、光検出
器と集積し且つ光検出器から電気的に分離された半導体
光増幅器から構成され、光検出器と増幅器の両方が同一
の基板上に製作されている新規な半導体光前置増幅器で
ある。増幅及び検出領域との間の分離領域は屈折率が少
なくとも増幅器の屈折率と整合した絶縁材料からなる。 この屈折率整合は、ハイブリッド装置に比較して、低減
したファセット反射率、一層簡単な組み立て、一層小さ
く且つ一層信頼できる装置及びかなり低廉なパッケージ
ング費用によって良好な装置性能をもたらす。
器と集積し且つ光検出器から電気的に分離された半導体
光増幅器から構成され、光検出器と増幅器の両方が同一
の基板上に製作されている新規な半導体光前置増幅器で
ある。増幅及び検出領域との間の分離領域は屈折率が少
なくとも増幅器の屈折率と整合した絶縁材料からなる。 この屈折率整合は、ハイブリッド装置に比較して、低減
したファセット反射率、一層簡単な組み立て、一層小さ
く且つ一層信頼できる装置及びかなり低廉なパッケージ
ング費用によって良好な装置性能をもたらす。
【図１】 通常の進行波増幅器の利得を、波長の関数
として、単一路利得及び反射率の種々の値について示す
。
として、単一路利得及び反射率の種々の値について示す
。
【図２】 本発明の好ましい具体例に従う、新規なモ
ノリシック集積半導体光前置増幅器の横断面図である。
ノリシック集積半導体光前置増幅器の横断面図である。
【図３】 本発明の別の好ましい具体例に従う、隆起
した導波路構造に基づく前置増幅器の透視図である。
した導波路構造に基づく前置増幅器の透視図である。
【図４】 レシーバー感度によって測定した、図３に
示した装置の性能をいくつかの通常の電気的前置増幅器
の性能と比較した図である。
示した装置の性能をいくつかの通常の電気的前置増幅器
の性能と比較した図である。
【図５】 増幅器を５０チャンネルＦＭＳＣＭシステ
ムにおいて用いたときに、図３に示す装置に関して分離
領域の幅の関数として、受信した光パワーが改良されて
いることを示す図である。
ムにおいて用いたときに、図３に示す装置に関して分離
領域の幅の関数として、受信した光パワーが改良されて
いることを示す図である。
【図６】 図２に従う装置の最初の具体例の横断面図
であり、検出領域はｐ−ｉ−ｎ構造を含む。
であり、検出領域はｐ−ｉ−ｎ構造を含む。
【図７】 図２に従う装置の第２の具体例の横断面図
であり、導波路分離領域は増幅器を検出器と結合する。
であり、導波路分離領域は増幅器を検出器と結合する。
【図８】 図２に従う装置の第３の具体例の横断面図
であり、グレーティングは増幅領域に集積されている。
であり、グレーティングは増幅領域に集積されている。
【図９】 図２に従う装置の第４の具体例の横断面図
であり、調整可能な導波路領域は増幅器と検出器との間
に配置されている。
であり、調整可能な導波路領域は増幅器と検出器との間
に配置されている。
【図１０】 図３に示したような前置増幅器の具体例
に従う傾斜した隆起導波路構造に基づく前置増幅機の透
視図である。
に従う傾斜した隆起導波路構造に基づく前置増幅機の透
視図である。
【図１１】 図９に従う装置の具体例の横断面図であ
り、分離領域はチューニング領域と増幅領域との間に挿
入されている。
り、分離領域はチューニング領域と増幅領域との間に挿
入されている。
Claims (30)
- 【請求項１】 活性層に適用した光信号を増幅するた
めの、活性層を含む少なくとも一つの増幅領域と、上記
増幅した光を検出するための、検出層を含む少なくとも
一つの光検出領域と、低損失絶縁材料から構成され且つ
上記増幅領域と光検出領域との間に位置する少なくとも
一つの電気的分離領域と、上記増幅領域及び光検出領域
の各々に備えられた電極とを含むモノリシック集積光前
置増幅器であって、上記前置増幅器がしきい値条件未満
で作動する上記前置増幅器。 - 【請求項２】 少なくともひとつの増幅領域が分離領
域と隣接し、ここで上記分離領域の絶縁材料が上記ひと
つの増幅領域の材料と屈折率整合している請求項１の前
置増幅器。 - 【請求項３】 上記分離領域が上記増幅された光に対
して透過性がある請求項１の前置増幅器。 - 【請求項４】 活性層に適用した光信号を増幅するた
めの活性層を含む増幅領域と、上記増幅した光を検出す
るための検出層を含む光検出領域と、低損失絶縁材料か
ら構成され且つ上記増幅領域と光検出領域との間に位置
する電気的分離領域と、上記増幅領域及び光検出領域の
各々に備えられた電極とを含むモノリシック集積光前置
増幅器であって、上記前置増幅器がしきい値条件未満で
作動する上記前置増幅器。 - 【請求項５】 上記増幅領域が、さらに、上記増幅領
域の長手軸に対して傾斜した導波路を含む請求項４の前
置増幅器。 - 【請求項６】 上記増幅領域が、さらに、上記増幅領
域の長手軸に対して傾斜した導波路を含む請求項１の前
置増幅器。 - 【請求項７】 上記増幅器が、さらに、ヘテロ構造を
含む請求項４の前置増幅器。 - 【請求項８】 上記光検出領域が、さらに、ヘテロ構
造を含む請求項４の前置増幅器。 - 【請求項９】 上記ヘテロ構造が量子井戸領域を含む
請求項７の前置増幅器。 - 【請求項１０】 上記ヘテロ構造が量子井戸領域を含
む請求項８の前置増幅器。 - 【請求項１１】 上記増幅領域が上記分離領域と隣接
し、ここに上記分離領域の絶縁材料が少なくとも上記増
幅材料と屈折率整合している請求項４の前置増幅器。 - 【請求項１２】 上記分離領域が上記増幅された光に
対して透過性がある請求項４の前置増幅器。 - 【請求項１３】 活性層に適用した光信号を増幅する
ための活性層を含む増幅領域と、上記増幅した光を検出
するための検出層を含む光検出領域と、上記増幅領域と
上記検出領域との間に位置し且つ上記増幅された光を上
記検出領域に導くための低損失絶縁材料から構成された
導波路領域を含む電気的分離領域と、上記増幅領域及び
光検出領域の各々に備えられた電極とを含むモノリシッ
ク集積光前置増幅器であって、上記前置増幅器がしきい
値条件未満で作動する上記前置増幅器。 - 【請求項１４】 上記分離領域が、さらに、上記導波
路領域上に堆積されたクラッド領域を含む請求項１３の
前置増幅器。 - 【請求項１５】 上記増幅領域の活性層が上記導波路
領域と隣接し、ここに上記導波路領域の絶縁材料が少な
くとも上記増幅領域の活性層の材料成分と屈折率整合し
ている請求項１３の前置増幅器。 - 【請求項１６】 上記導波路領域が上記増幅された光
に対して透過性がある請求項１３の前置増幅器。 - 【請求項１７】 上記増幅領域が、さらに、上記増幅
領域の長手軸に対して傾斜した導波路を含む請求項１３
の前置増幅器。 - 【請求項１８】 活性層に適用した光信号を増幅する
ための活性層を含む増幅領域と、上記増幅領域に集積さ
れたグレーティングと、上記増幅した光を検出するため
の検出層を含む光検出領域と、低損失絶縁材料から構成
され且つ上記増幅領域と上記検出領域との間に位置する
電気的分離領域と、上記増幅領域及び光検出領域の各々
に備えられた電極とを含むモノリシック集積光前置増幅
器であって、上記前置増幅器がしきい値条件未満で作動
する上記前置増幅器。 - 【請求項１９】 上記分離領域が上記増幅領域と隣接
し、ここに上記分離領域の絶縁材料が少なくとも上記増
幅領域の材料と屈折率整合している請求項１８の前置増
幅器。 - 【請求項２０】 上記分離領域が上記増幅された光に
対して透過性がある請求項１８の前置増幅器。 - 【請求項２１】 上記増幅領域が、さらに、上記増幅
領域の長手軸に対して傾斜した導波路を含む請求項１８
の前置増幅器。 - 【請求項２２】 活性層に適用した光信号を増幅する
ための活性層を含む増幅領域と、上記増幅領域に隣接し
且つ上記増幅した光をろ波するためのグレーティングを
含むフィルター領域と、上記ろ波した光を検出するため
の検出層を含む光検出領域と、低損失絶縁材料から構成
され且つ上記フィルター領域と検出領域との間に位置す
る電気的分離領域と、上記増幅領域及び光検出領域の各
々に備えられた電極とを含むモノリシック集積光前置増
幅器であって、上記前置増幅器がしきい値条件未満で作
動する上記前置増幅器。 - 【請求項２３】 上記分離領域が上記フィルター領域
と隣接し、ここに上記分離領域の絶縁材料が少なくとも
上記フィルター領域の材料と屈折率整合している請求項
２２の前置増幅器。 - 【請求項２４】 上記分離領域が上記ろ波した光に対
して透過性がある請求項２２の前置増幅器。 - 【請求項２５】 活性層に適用した光信号を増幅する
ための活性層を含む増幅領域と、上記増幅した光を選択
的にろ波するためのチューニング領域と、上記ろ波した
光を検出するための検出層を含む光検出領域と、低損失
絶縁材料から構成され且つ上記チューニング領域と光検
出領域との間に位置する電気的分離領域と、上記増幅領
域、光検出領域及びチューニング領域の各々に備えられ
た電極と、を含むモノリシック集積光前置増幅器であっ
て、上記前置増幅器がしきい値条件未満で作動する上記
前置増幅器。 - 【請求項２６】 上記分離領域が上記チューニング領
域と隣接し、ここに上記分離領域の絶縁材料が少なくと
も上記チューニング領域の材料と屈折率整合している請
求項２５の前置増幅器。 - 【請求項２７】 さらに、上記チューニング領域と集
積されたグレーティングを含む請求項２５の前置増幅器
。 - 【請求項２８】 絶縁材料から構成され且つ上記増幅
領域と上記チューニング領域との間に位置し、上記増幅
された光に対して透過性がある増幅器電気分離領域をさ
らに含む請求項２５の前置増幅器。 - 【請求項２９】 上記増幅器分離領域が上記増幅領域
と隣接し、ここに上記増幅器分離領域の絶縁材料が少な
くとも上記増幅領域の材料と屈折率整合している請求項
２８の前置増幅器。 - 【請求項３０】 上記分離領域が上記ろ波した光に対
して透過性がある請求項２５の前置増幅器。
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|---|---|---|---|
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