JPH04234020A - 偏光無依存型半導体光スイッチ - Google Patents
偏光無依存型半導体光スイッチInfo
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- JPH04234020A JPH04234020A JP41693390A JP41693390A JPH04234020A JP H04234020 A JPH04234020 A JP H04234020A JP 41693390 A JP41693390 A JP 41693390A JP 41693390 A JP41693390 A JP 41693390A JP H04234020 A JPH04234020 A JP H04234020A
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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】
【産業上の利用分野】本発明は、将来の光通信システム
は光情報処理システムにおいて重要なエレメントとなる
偏光無依存型半導体光スイッチに関する。
は光情報処理システムにおいて重要なエレメントとなる
偏光無依存型半導体光スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】光スイッチは将来の高速光通
信システム、光情報処理システムのキーエレメントの１
つと考えられ、各所で研究開発が活発化してきている。 光スイッチとしては、ＬｉＮｂＯ３ 等の誘電体を用い
たものと、ＧａＡｓやＩｎＰの半導体を用いたものとが
考えられているが、光アンプ等の他の光素子やＥＥＴ等
の電子回路との集積化が可能で、小型化、多チャンネル
化も容易な半導体光スイッチへの期待が近年高まりつつ
ある。このような半導体光スイッチとしては、上記適用
分野から考えて、高速動作、低消費電力動作、低電圧動
作、低損失動作、高集積の容易性、入射光の偏光に対す
る無依存性等が要求される。半導体光スイッチの方式と
しては、これまでに電流注入に伴うバンドフィリング効
果もしくはフリーキャリアプラズマ効果による屈折率変
化を用いた全反射型スイッチやＹ分岐型デジタルスイッ
チ、電界印加に伴う電気光学効果による屈折率変化を利
用した方向性結合器型スイッチ、多重量子井戸に電界を
印加したときの励起子吸収ピークの移動に伴う屈折率変
化を用いた全反射型スイッチ等が試作検討されている。 これらの方式のうちで電流注入型には動作速度が遅くま
た消費電力が大きいという難点がある。これに対して電
気光学効果を用いた光スイッチは、全反射型に比べて素
子長は長くなるものの、高速、低消費電力動作が可能で
あるという利点を有している。特に電気光学効果を用い
たＹ分岐型デジタルスイッチは高速、低消費電力動作の
他に、ＴＥ，ＴＭ両モードに対してのスイッチング特性
が制御電極の長さを長くする事で等しくなる利点を有し
ている。
信システム、光情報処理システムのキーエレメントの１
つと考えられ、各所で研究開発が活発化してきている。 光スイッチとしては、ＬｉＮｂＯ３ 等の誘電体を用い
たものと、ＧａＡｓやＩｎＰの半導体を用いたものとが
考えられているが、光アンプ等の他の光素子やＥＥＴ等
の電子回路との集積化が可能で、小型化、多チャンネル
化も容易な半導体光スイッチへの期待が近年高まりつつ
ある。このような半導体光スイッチとしては、上記適用
分野から考えて、高速動作、低消費電力動作、低電圧動
作、低損失動作、高集積の容易性、入射光の偏光に対す
る無依存性等が要求される。半導体光スイッチの方式と
しては、これまでに電流注入に伴うバンドフィリング効
果もしくはフリーキャリアプラズマ効果による屈折率変
化を用いた全反射型スイッチやＹ分岐型デジタルスイッ
チ、電界印加に伴う電気光学効果による屈折率変化を利
用した方向性結合器型スイッチ、多重量子井戸に電界を
印加したときの励起子吸収ピークの移動に伴う屈折率変
化を用いた全反射型スイッチ等が試作検討されている。 これらの方式のうちで電流注入型には動作速度が遅くま
た消費電力が大きいという難点がある。これに対して電
気光学効果を用いた光スイッチは、全反射型に比べて素
子長は長くなるものの、高速、低消費電力動作が可能で
あるという利点を有している。特に電気光学効果を用い
たＹ分岐型デジタルスイッチは高速、低消費電力動作の
他に、ＴＥ，ＴＭ両モードに対してのスイッチング特性
が制御電極の長さを長くする事で等しくなる利点を有し
ている。
【０００３】従来、電流注入型のＹ分岐デジタル光スイ
ッチはＫ．Ｕｅｋｉらが１９８９年電子情報通信学会春
季全国大会予稿集４−２５３において報告しているよう
に偏光無依存のスイッチングは期待できるものの、駆動
電流が２５０ｍＡと大きかった。このような大電流が流
れると低消費電力という利点が損なわれるばかりでなく
、高速動作という利点も損なわれ、また電流が流れるこ
とによる発熱により動作安定性、信頼性の点の問題も生
じてくるので大きな問題である。これに対して電気光学
効果を用いた方向性結合器型光スイッチは、高速、低消
費電力動作が可能であり、また低損失であるという利点
も有している。低損失性に関しては、近年Ｅ．Ｋａｐｏ
ｎらによって波長１．５２μｍ において０．１５ｄＢ
／ｃｍという低損失光導波路がＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ
系で実現できることがアプライド フィジックス
レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ）誌第５０巻第２３号（１９８７）において
報告されている。 しかも、電気光学効果には波長依存性がほとんど無いの
で、動作波長がバンドギャップから離れていても屈折率
変化はバンドギャップ近傍の場合と変わらない。したが
って、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系光導波路は長波長帯方
向性結合器型スイッチ材料として非常に有望である。と
ころで、従来の方向性結合器型スイッチは素子長が数ｍ
ｍと長いという問題点があった。特に、マトリクス型光
スイッチのように光路の切り替えを行う素子においては
方向性結合器が数段にわたって結合されるため、方向性
結合器の素子長が光の入射方向のマトリクス光スイッチ
全体の長さを飛躍的に増大させる要因となっていた。こ
のため、マトリクス光スイッチの形状は非常に縦横比の
大きな形状となっている。また、ＴＥ，ＴＭ偏光に依存
しないスイッチング特性を素子に与える場合、損失が大
きくなってしまうという問題点を有していた。このよう
に、従来の半導体光スイッチでは入射光の偏光状態によ
って動作が影響を受けていた。従って従来の半導体光ス
イッチには、偏光状態にかかわらず動作を安定化させる
技術に関して解決すべき課題があった。
ッチはＫ．Ｕｅｋｉらが１９８９年電子情報通信学会春
季全国大会予稿集４−２５３において報告しているよう
に偏光無依存のスイッチングは期待できるものの、駆動
電流が２５０ｍＡと大きかった。このような大電流が流
れると低消費電力という利点が損なわれるばかりでなく
、高速動作という利点も損なわれ、また電流が流れるこ
とによる発熱により動作安定性、信頼性の点の問題も生
じてくるので大きな問題である。これに対して電気光学
効果を用いた方向性結合器型光スイッチは、高速、低消
費電力動作が可能であり、また低損失であるという利点
も有している。低損失性に関しては、近年Ｅ．Ｋａｐｏ
ｎらによって波長１．５２μｍ において０．１５ｄＢ
／ｃｍという低損失光導波路がＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ
系で実現できることがアプライド フィジックス
レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ）誌第５０巻第２３号（１９８７）において
報告されている。 しかも、電気光学効果には波長依存性がほとんど無いの
で、動作波長がバンドギャップから離れていても屈折率
変化はバンドギャップ近傍の場合と変わらない。したが
って、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系光導波路は長波長帯方
向性結合器型スイッチ材料として非常に有望である。と
ころで、従来の方向性結合器型スイッチは素子長が数ｍ
ｍと長いという問題点があった。特に、マトリクス型光
スイッチのように光路の切り替えを行う素子においては
方向性結合器が数段にわたって結合されるため、方向性
結合器の素子長が光の入射方向のマトリクス光スイッチ
全体の長さを飛躍的に増大させる要因となっていた。こ
のため、マトリクス光スイッチの形状は非常に縦横比の
大きな形状となっている。また、ＴＥ，ＴＭ偏光に依存
しないスイッチング特性を素子に与える場合、損失が大
きくなってしまうという問題点を有していた。このよう
に、従来の半導体光スイッチでは入射光の偏光状態によ
って動作が影響を受けていた。従って従来の半導体光ス
イッチには、偏光状態にかかわらず動作を安定化させる
技術に関して解決すべき課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する為
に本発明に於いては、せん亜鉛鉱構造（１１１）方位導
電型半導体基板上に、少なくとも導電型半導体クラッド
層、アンドープ半導体導波層、アンドープ半導体クラッ
ド層、逆導電型半導体クラッド層、逆導電型半導体キャ
ップ層が順次積層されており、該基板上にＴＥ，ＴＭモ
ードを分離する導波型モード分離器と、前記モード分離
器の各分岐先にそれぞれ接続された電気光学効果を利用
する２つの導波型光スイッチと、前記２つの光スイッチ
の出力光導波路の各々１本ずつを１本の光導波路に合流
せしめる２つの光合流器とが形成されてなることを特徴
とする偏光無依存型半導体光スイッチの構造を採用して
いる。
に本発明に於いては、せん亜鉛鉱構造（１１１）方位導
電型半導体基板上に、少なくとも導電型半導体クラッド
層、アンドープ半導体導波層、アンドープ半導体クラッ
ド層、逆導電型半導体クラッド層、逆導電型半導体キャ
ップ層が順次積層されており、該基板上にＴＥ，ＴＭモ
ードを分離する導波型モード分離器と、前記モード分離
器の各分岐先にそれぞれ接続された電気光学効果を利用
する２つの導波型光スイッチと、前記２つの光スイッチ
の出力光導波路の各々１本ずつを１本の光導波路に合流
せしめる２つの光合流器とが形成されてなることを特徴
とする偏光無依存型半導体光スイッチの構造を採用して
いる。
【０００５】また、本発明では、前記モード分離器が、
せん亜鉛鉱構造（１１１）方位導電型半導体基板上に、
導電型半導体クラッド層、アンドープ半導体導波層、ア
ンドープ半導体クラッド層、逆導電形半導体クラッド層
、逆導電形半導体キャップ層が順次積層された層構造を
有し、少なくともアンドープ半導体クラッド層の一部ま
たは全部、導電形半導体クラッド層、および導電形半導
体キャップ層が除去されて形成されたリブ型の光導波路
を有し、前記光導波路から分岐されたＹ字形状のリブ型
の２本光導波路を有し、前記２本光導波路及び半導体基
板裏面に電極を有する事を特徴とする偏光無依存型半導
体光スイッチの構造、さらに、前記光スイッチがせん亜
鉛鉱構造（１１１）方位導電型半導体基板上に、導電型
半導体クラッド層、アンドープ半導体導波層、アンドー
プ半導体クラッド層、逆導電形半導体クラッド層、逆導
電形半導体キャップ層が順次積層された層構造を有し、
少なくともアンドープ半導体クラッド層の一部または全
部、導電形半導体クラッド層、および導電形半導体キャ
ップ層が除去されて形成されたリブ型光導波路から分岐
されたＹ字形状のリブ型の２本光導波路を有し、前記リ
ブ型の２本光導波路及び半導体基板裏面に電極を有する
事を特徴とする偏光無依存型半導体光スイッチの構造、
さらに、前記モード分離器がせん亜鉛鉱構造（１１１）
方位導電型半導体基板上に、同じく導電型半導体クラッ
ド層、アンドープ半導体導波層、逆導電型半導体クラッ
ド層、逆導電型半導体キャップ層が順次積層された層構
造を有し、前記逆導電型半導体キャップ層および逆導電
型半導体クラッド層がアンドープ半導体導波層に至るま
で除去されて近接した２本のリブ型光導波路よりなる方
向性結合器で構成される事を特徴とする偏光無依存型半
導体光スイッチの構造、および、前記スイッチがせん亜
鉛鉱構造（１１１）方位導電型半導体基板上に、同じく
導電型半導体クラッド層、アンドープ半導体導波層、逆
導電型半導体クラッド層、逆導電型半導体キャップ層が
順次積層された層構造を有し、前記逆導電型半導体キャ
ップ層および逆導電型半導体クラッド層がアンドープ半
導体導波層に至るまで除去されて近接した２本のリブ型
光導波路よりなる方向性結合器で構成される事を特徴と
する偏光無依存型半導体光スイッチの構造を採用してい
る。
せん亜鉛鉱構造（１１１）方位導電型半導体基板上に、
導電型半導体クラッド層、アンドープ半導体導波層、ア
ンドープ半導体クラッド層、逆導電形半導体クラッド層
、逆導電形半導体キャップ層が順次積層された層構造を
有し、少なくともアンドープ半導体クラッド層の一部ま
たは全部、導電形半導体クラッド層、および導電形半導
体キャップ層が除去されて形成されたリブ型の光導波路
を有し、前記光導波路から分岐されたＹ字形状のリブ型
の２本光導波路を有し、前記２本光導波路及び半導体基
板裏面に電極を有する事を特徴とする偏光無依存型半導
体光スイッチの構造、さらに、前記光スイッチがせん亜
鉛鉱構造（１１１）方位導電型半導体基板上に、導電型
半導体クラッド層、アンドープ半導体導波層、アンドー
プ半導体クラッド層、逆導電形半導体クラッド層、逆導
電形半導体キャップ層が順次積層された層構造を有し、
少なくともアンドープ半導体クラッド層の一部または全
部、導電形半導体クラッド層、および導電形半導体キャ
ップ層が除去されて形成されたリブ型光導波路から分岐
されたＹ字形状のリブ型の２本光導波路を有し、前記リ
ブ型の２本光導波路及び半導体基板裏面に電極を有する
事を特徴とする偏光無依存型半導体光スイッチの構造、
さらに、前記モード分離器がせん亜鉛鉱構造（１１１）
方位導電型半導体基板上に、同じく導電型半導体クラッ
ド層、アンドープ半導体導波層、逆導電型半導体クラッ
ド層、逆導電型半導体キャップ層が順次積層された層構
造を有し、前記逆導電型半導体キャップ層および逆導電
型半導体クラッド層がアンドープ半導体導波層に至るま
で除去されて近接した２本のリブ型光導波路よりなる方
向性結合器で構成される事を特徴とする偏光無依存型半
導体光スイッチの構造、および、前記スイッチがせん亜
鉛鉱構造（１１１）方位導電型半導体基板上に、同じく
導電型半導体クラッド層、アンドープ半導体導波層、逆
導電型半導体クラッド層、逆導電型半導体キャップ層が
順次積層された層構造を有し、前記逆導電型半導体キャ
ップ層および逆導電型半導体クラッド層がアンドープ半
導体導波層に至るまで除去されて近接した２本のリブ型
光導波路よりなる方向性結合器で構成される事を特徴と
する偏光無依存型半導体光スイッチの構造を採用してい
る。
【０００６】
【作用】本発明における偏光無依存型半導体光スイッチ
の一実施例としてモード分離器を請求項２に記載のモー
ド分離器で構成し、光スイッチを請求項３に記載の光ス
イッチで構成した場合の偏光無依存型半導体光スイッチ
を図１に示す。この偏光無依存型半導体スイッチは、Ｙ
分岐型デジタル光スイッチと同一の構造を有するＴＥ，
ＴＭモード分離器６５、前記ＴＥ，ＴＭモード分離器の
分岐先に各々接続されたＹ分岐型デジタル光スイッチ６
４、そして前記Ｙ分岐型デジタル光スイッチ６４の各分
岐が交互に１本の光導波路に合流する光合波器６３から
構成される。信号光はＴＥ，ＴＭモード分離器６５の１
本光導波路側から、アンドープ半導体導波層４を導波す
る。ＴＥ，ＴＭモード分離器６５の２本光導波路部の各
光導波路上に設けた電極により任意の光導波路に電界を
印加する事が可能であり、電気光学効果による屈折率変
化によって生じた２本の光導波路間の非対称性（即ち、
伝搬定数差）によって、光を２本の光導波路のうち任意
の１本に分岐させる事が可能である。以下に非対称Ｙ分
岐型光導波路の動作原理を述べる。
の一実施例としてモード分離器を請求項２に記載のモー
ド分離器で構成し、光スイッチを請求項３に記載の光ス
イッチで構成した場合の偏光無依存型半導体光スイッチ
を図１に示す。この偏光無依存型半導体スイッチは、Ｙ
分岐型デジタル光スイッチと同一の構造を有するＴＥ，
ＴＭモード分離器６５、前記ＴＥ，ＴＭモード分離器の
分岐先に各々接続されたＹ分岐型デジタル光スイッチ６
４、そして前記Ｙ分岐型デジタル光スイッチ６４の各分
岐が交互に１本の光導波路に合流する光合波器６３から
構成される。信号光はＴＥ，ＴＭモード分離器６５の１
本光導波路側から、アンドープ半導体導波層４を導波す
る。ＴＥ，ＴＭモード分離器６５の２本光導波路部の各
光導波路上に設けた電極により任意の光導波路に電界を
印加する事が可能であり、電気光学効果による屈折率変
化によって生じた２本の光導波路間の非対称性（即ち、
伝搬定数差）によって、光を２本の光導波路のうち任意
の１本に分岐させる事が可能である。以下に非対称Ｙ分
岐型光導波路の動作原理を述べる。
【０００７】図３に示すように非対称Ｙ分岐光導波路に
おいて、例えば１本の多モード光導波路４１に、２本の
幅の異なる（伝搬定数が異なる）単一モード光導波路が
接続されていると仮定する。今、２本の光導波路の分岐
角が非常に小さいときに、多モード光導波路３１に基本
（０次）モード５０が励振されたとすると、光は幅の太
い（伝搬定数の大きな）光導波路５２に結合する。また
、１次モード５１を励振すると光は幅の狭い（伝搬定数
の小さな）光導波路４３に結合する。従って、１本導波
路を単一モード光導波路とする事で、常に光を幅の太い
（伝搬定数の大きな）光導波路４２に結合させる事が可
能である。
おいて、例えば１本の多モード光導波路４１に、２本の
幅の異なる（伝搬定数が異なる）単一モード光導波路が
接続されていると仮定する。今、２本の光導波路の分岐
角が非常に小さいときに、多モード光導波路３１に基本
（０次）モード５０が励振されたとすると、光は幅の太
い（伝搬定数の大きな）光導波路５２に結合する。また
、１次モード５１を励振すると光は幅の狭い（伝搬定数
の小さな）光導波路４３に結合する。従って、１本導波
路を単一モード光導波路とする事で、常に光を幅の太い
（伝搬定数の大きな）光導波路４２に結合させる事が可
能である。
【０００８】また、面方位が（１００）であるＧａＡｓ
半導体基板上に製作した光導波路においては電界（Ｅ）
の印加に伴う電気光学効果によって生じる屈折率変化は
ＴＥモードに対して ΔｎＴＥ＝Γ・ｎｅｆｆ ３ ・ｒ４１・Ｅ／２ＴＭモ
ードに対して ΔｎＴＭ＝０ ただしｎｅｆｆ ：実効屈折率 ｒ４１
：電気光学係数Γ：光の閉じ込め係数 Ｅ：電界
強度であるためにＴＭモードに対するスイッチングがで
きなかった。しかし、結晶の面方位が（１１１）である
ＧａＡｓ半導体基板上に前記光モードスプリッタを製作
すると、電気光学効果によって生じる屈折率変化はＴＥ
モードに対して ΔｎＴＥ＝Γ・ｎｅｆｆ ３ ・ｒ４１・Ｅ／（２√３
）また、ＴＭモードに対して ΔｎＴＭ＝−Γ・ｎｅｆｆ ３ ・ｒ４１・Ｅ／√３で
あることから、ＴＥモードに対しては（１１１）方向の
電界印加によって正の屈折率変化が生じ、ＴＭモードに
は負の屈折率変化が生じるために２本の導波路間の非対
称正がＴＥ，ＴＭ両モード間で逆転し、各々別の導波路
へＴＥ，ＴＭモードが分岐する。また、電界を印加する
導波路を変える事によって、任意の導波路に、ＴＥ，Ｔ
Ｍモードを分岐させる事が可能である。
半導体基板上に製作した光導波路においては電界（Ｅ）
の印加に伴う電気光学効果によって生じる屈折率変化は
ＴＥモードに対して ΔｎＴＥ＝Γ・ｎｅｆｆ ３ ・ｒ４１・Ｅ／２ＴＭモ
ードに対して ΔｎＴＭ＝０ ただしｎｅｆｆ ：実効屈折率 ｒ４１
：電気光学係数Γ：光の閉じ込め係数 Ｅ：電界
強度であるためにＴＭモードに対するスイッチングがで
きなかった。しかし、結晶の面方位が（１１１）である
ＧａＡｓ半導体基板上に前記光モードスプリッタを製作
すると、電気光学効果によって生じる屈折率変化はＴＥ
モードに対して ΔｎＴＥ＝Γ・ｎｅｆｆ ３ ・ｒ４１・Ｅ／（２√３
）また、ＴＭモードに対して ΔｎＴＭ＝−Γ・ｎｅｆｆ ３ ・ｒ４１・Ｅ／√３で
あることから、ＴＥモードに対しては（１１１）方向の
電界印加によって正の屈折率変化が生じ、ＴＭモードに
は負の屈折率変化が生じるために２本の導波路間の非対
称正がＴＥ，ＴＭ両モード間で逆転し、各々別の導波路
へＴＥ，ＴＭモードが分岐する。また、電界を印加する
導波路を変える事によって、任意の導波路に、ＴＥ，Ｔ
Ｍモードを分岐させる事が可能である。
【０００９】したがって、ＴＥ，ＴＭモード分離器６５
においてＴＥ，ＴＭ両モードの分離を行い、Ｙ分岐型デ
ジタル光スイッチ６４においてＴＥ，ＴＭの個々のモー
ドに対して独立のスイッチングを行い、光合波器６３に
おいて再びＴＥ，ＴＭ両モードの結合を行う事で偏光無
依存の光スイッチングが可能である。
においてＴＥ，ＴＭ両モードの分離を行い、Ｙ分岐型デ
ジタル光スイッチ６４においてＴＥ，ＴＭの個々のモー
ドに対して独立のスイッチングを行い、光合波器６３に
おいて再びＴＥ，ＴＭ両モードの結合を行う事で偏光無
依存の光スイッチングが可能である。
【００１０】また、本発明における偏光無依存型半導体
光スイッチの第二の実施例としてモード分離器を請求項
４に記載のモード分離器で構成し、光スイッチを請求項
５に記載の光スイッチで構成した場合の偏光無依存型半
導体光スイッチを図４に示す。
光スイッチの第二の実施例としてモード分離器を請求項
４に記載のモード分離器で構成し、光スイッチを請求項
５に記載の光スイッチで構成した場合の偏光無依存型半
導体光スイッチを図４に示す。
【００１１】即ち、方向性結合器型光スイッチの構造で
、ＴＥモードの完全結合長がＴＭモードの完全結合長の
２倍となる構造である方向性結合器型ＴＥ，ＴＭモード
分離器６１、前記方向性結合器型ＴＥ，ＴＭモード分離
器６１の分岐先に各々接続された方向性結合器型光スイ
ッチ６２、そして前記方向性結合器型光スイッチ６２の
各分岐が交互に１本の光導波路に合流する光合波器６３
から構成される。信号光は方向性結合器型ＴＥ，ＴＭモ
ード分離器６１の一方の光導波路側から、アンドープ半
導体導波層４を導波する。前記方向性結合器型ＴＥ，Ｔ
Ｍモード分離器６１は、ＴＥモードの完全結合長がＴＭ
モードの完全結合長の２倍となる構造を有しているため
に、ＴＥ，ＴＭ両モードの分離が行える。また、方向性
結合器型光スイッチ６２は前述の実施例中で述べたよう
に、（１１１）方向に結晶の面方位を有する半導体基板
を用いる事によって、ＴＥ，ＴＭ両モードに対して電気
光学効果による屈折率変化を生じさせる事が可能である
。従って、通常の方向性結合器型光スイッチと同様にス
イッチングする事が可能である。併せて、ＴＥ，ＴＭ両
モードに対して独立にスイッチングを行う事が可能とな
るため、設計の自由度が増す効果も有している。以上で
述べたように、本実施例においては方向性結合器型ＴＥ
，ＴＭモード分離器６１においてＴＥ，ＴＭ両モードの
分離を行い、方向性結合器型光スイッチ６２においてＴ
Ｅ，ＴＭの個々のモードに対して独立のスイッチングを
行い、光合波器６３において再びＴＥ，ＴＭ両モードの
結合を行う事で偏光無依存の光スイッチングが可能であ
る。
、ＴＥモードの完全結合長がＴＭモードの完全結合長の
２倍となる構造である方向性結合器型ＴＥ，ＴＭモード
分離器６１、前記方向性結合器型ＴＥ，ＴＭモード分離
器６１の分岐先に各々接続された方向性結合器型光スイ
ッチ６２、そして前記方向性結合器型光スイッチ６２の
各分岐が交互に１本の光導波路に合流する光合波器６３
から構成される。信号光は方向性結合器型ＴＥ，ＴＭモ
ード分離器６１の一方の光導波路側から、アンドープ半
導体導波層４を導波する。前記方向性結合器型ＴＥ，Ｔ
Ｍモード分離器６１は、ＴＥモードの完全結合長がＴＭ
モードの完全結合長の２倍となる構造を有しているため
に、ＴＥ，ＴＭ両モードの分離が行える。また、方向性
結合器型光スイッチ６２は前述の実施例中で述べたよう
に、（１１１）方向に結晶の面方位を有する半導体基板
を用いる事によって、ＴＥ，ＴＭ両モードに対して電気
光学効果による屈折率変化を生じさせる事が可能である
。従って、通常の方向性結合器型光スイッチと同様にス
イッチングする事が可能である。併せて、ＴＥ，ＴＭ両
モードに対して独立にスイッチングを行う事が可能とな
るため、設計の自由度が増す効果も有している。以上で
述べたように、本実施例においては方向性結合器型ＴＥ
，ＴＭモード分離器６１においてＴＥ，ＴＭ両モードの
分離を行い、方向性結合器型光スイッチ６２においてＴ
Ｅ，ＴＭの個々のモードに対して独立のスイッチングを
行い、光合波器６３において再びＴＥ，ＴＭ両モードの
結合を行う事で偏光無依存の光スイッチングが可能であ
る。
【００１２】
【実施例】以下図面を参照して本発明をさらに詳しく説
明する。
明する。
【００１３】図１は本発明によるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡ
ｓＹ分岐型光デジタルスイッチを用いた偏光無依存型半
導体光スイッチの一実施例を示す斜視図である。また、
図４は本発明によるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ方向性結合
器型光スイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイッチ
の一実施例を示す斜視図である。
ｓＹ分岐型光デジタルスイッチを用いた偏光無依存型半
導体光スイッチの一実施例を示す斜視図である。また、
図４は本発明によるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ方向性結合
器型光スイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイッチ
の一実施例を示す斜視図である。
【００１４】図１においては、結晶面方位（１１１）で
あるｎ−ＧａＡｓ半導体基板上６にｎ−ＡｌＧａＡｓ（
ｘ＝０．３〜０．５）導電型半導体クラッド層５、Ｇａ
Ａｓアンドープ半導体導波層４、ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０
．３〜０．５）アンドープ半導体クラッド層３、ｐ−Ａ
ｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆導電型半導体クラ
ッド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型半導体キャップ層
１が形成されている。
あるｎ−ＧａＡｓ半導体基板上６にｎ−ＡｌＧａＡｓ（
ｘ＝０．３〜０．５）導電型半導体クラッド層５、Ｇａ
Ａｓアンドープ半導体導波層４、ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０
．３〜０．５）アンドープ半導体クラッド層３、ｐ−Ａ
ｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆導電型半導体クラ
ッド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型半導体キャップ層
１が形成されている。
【００１５】ここで、ストライプ状のリブ部を有するＴ
Ｅ，ＴＭモード分離器６５、Ｙ分岐型デジタル光スイッ
チ６４および光合波器６３がｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型
半導体キャップ層１、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜
０．５）逆導電型半導体クラッド層２と、さらに電気的
分離を行うためのＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）
アンドープ半導体クラッド層の一部まで導波路パターン
は残して除去される事によって形成され、ＴＥ，ＴＭモ
ード分離器６５の２本に分岐した光導波路上、Ｙ分岐型
デジタル光スイッチ６４の２本に分岐した光導波路上お
よび前記ｎ−ＧａＡｓ半導体基板６の裏面に電極７が形
成されている。ｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５
）導電型半導体クラッド層５、ＧａＡｓアンドープ半導
体導波層４、ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）アン
ドープ半導体クラッド層３、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０
．３〜０．５）逆導電型半導体クラッド層２、ｐ＋ −
ＧａＡｓ逆導電型半導体キャップ層１の厚さは、それぞ
れ１〜２μｍ ，０．２μｍ ，０．４μｍ ，１．０
μｍ ，０．２μｍ 程度である。ＴＥ，ＴＭモード分
離器６５、２個のＹ分岐型デジタル光スイッチ６４の１
本光導波路部の長さはそれぞれ約２００μｍ ，１ｍｍ
，１ｍｍ，幅は全て２μｍ である。また、Ｙ分岐の分
岐角は全て２ｍｒａｄ、導波路幅は２μｍ 、長さは３
ｍｍ程度である。た、出力側の光合波器６３でそれぞれ
１本の光導波路となった２本の光導波路の間隔は１００
μｍ である。次にＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ偏光無依存
型半導体光スイッチの製造方法を簡単に説明する。結晶
面方位（１１１）であるｎ−ＧａＡｓ半導体基板６上に
ＭＢＥ法もしくはＭＯＶＰＥ法を用いてｎ−ＡｌＧａＡ
ｓ（ｘ＝０．３〜０．５）導電型半導体クラッド層５、
ＧａＡｓアンドープ半導体導波層４、ＡｌＧａＡｓ（ｘ
＝０．３〜０．５）アンドープ半導体クラッド層３、ｐ
−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆導電型半導体
クラッド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型半導体キャッ
プ層１を順次成長する。その後、電極７を基板全面に形
成した後、通常のフォトリソグラフィ法とエッチング法
を用いて電極７を幅２μｍ 程度のリブ形状に加工する
。この後、再度通常のフォトリソグラフィ法を用いてリ
ブ部のマスキングを行い、リブ部以外のＡｌＧａＡｓ（
ｘ＝０．３〜０．５）アンドープ半導体クラッド層３、
ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆導電型半導
体クラッド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型半導体キャ
ップ層１をＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）アンド
ープ半導体クラッド層３に至るまで反応性イオンビーム
エッチング法により除去する。最後に、ｎ−ＧａＡｓ半
導体基板６の裏面に電極７を形成する。
Ｅ，ＴＭモード分離器６５、Ｙ分岐型デジタル光スイッ
チ６４および光合波器６３がｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型
半導体キャップ層１、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜
０．５）逆導電型半導体クラッド層２と、さらに電気的
分離を行うためのＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）
アンドープ半導体クラッド層の一部まで導波路パターン
は残して除去される事によって形成され、ＴＥ，ＴＭモ
ード分離器６５の２本に分岐した光導波路上、Ｙ分岐型
デジタル光スイッチ６４の２本に分岐した光導波路上お
よび前記ｎ−ＧａＡｓ半導体基板６の裏面に電極７が形
成されている。ｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５
）導電型半導体クラッド層５、ＧａＡｓアンドープ半導
体導波層４、ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）アン
ドープ半導体クラッド層３、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０
．３〜０．５）逆導電型半導体クラッド層２、ｐ＋ −
ＧａＡｓ逆導電型半導体キャップ層１の厚さは、それぞ
れ１〜２μｍ ，０．２μｍ ，０．４μｍ ，１．０
μｍ ，０．２μｍ 程度である。ＴＥ，ＴＭモード分
離器６５、２個のＹ分岐型デジタル光スイッチ６４の１
本光導波路部の長さはそれぞれ約２００μｍ ，１ｍｍ
，１ｍｍ，幅は全て２μｍ である。また、Ｙ分岐の分
岐角は全て２ｍｒａｄ、導波路幅は２μｍ 、長さは３
ｍｍ程度である。た、出力側の光合波器６３でそれぞれ
１本の光導波路となった２本の光導波路の間隔は１００
μｍ である。次にＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ偏光無依存
型半導体光スイッチの製造方法を簡単に説明する。結晶
面方位（１１１）であるｎ−ＧａＡｓ半導体基板６上に
ＭＢＥ法もしくはＭＯＶＰＥ法を用いてｎ−ＡｌＧａＡ
ｓ（ｘ＝０．３〜０．５）導電型半導体クラッド層５、
ＧａＡｓアンドープ半導体導波層４、ＡｌＧａＡｓ（ｘ
＝０．３〜０．５）アンドープ半導体クラッド層３、ｐ
−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆導電型半導体
クラッド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型半導体キャッ
プ層１を順次成長する。その後、電極７を基板全面に形
成した後、通常のフォトリソグラフィ法とエッチング法
を用いて電極７を幅２μｍ 程度のリブ形状に加工する
。この後、再度通常のフォトリソグラフィ法を用いてリ
ブ部のマスキングを行い、リブ部以外のＡｌＧａＡｓ（
ｘ＝０．３〜０．５）アンドープ半導体クラッド層３、
ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆導電型半導
体クラッド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型半導体キャ
ップ層１をＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）アンド
ープ半導体クラッド層３に至るまで反応性イオンビーム
エッチング法により除去する。最後に、ｎ−ＧａＡｓ半
導体基板６の裏面に電極７を形成する。
【００１６】以上が本発明による結晶の面方位が（１１
１）であるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓＹ分岐型光デジタル
スイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイッチの実施
例の構成及び製造方法の一例である。
１）であるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓＹ分岐型光デジタル
スイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイッチの実施
例の構成及び製造方法の一例である。
【００１７】また、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ方向性結合
器型光スイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイッチ
の一実施例は図４において、結晶面方位（１１１）であ
るｎ−ＧａＡｓ半導体基板上６にｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ
＝０．３〜０．５）導電型半導体クラッド層５、ＧａＡ
ｓアンドープ半導体導波層４、ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．
３〜０．５）アンドープ半導体クラッド層３、ｐ−Ａｌ
ＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆導電型半導体クラッ
ド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型半導体キャップ層１
が形成されている。
器型光スイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイッチ
の一実施例は図４において、結晶面方位（１１１）であ
るｎ−ＧａＡｓ半導体基板上６にｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ
＝０．３〜０．５）導電型半導体クラッド層５、ＧａＡ
ｓアンドープ半導体導波層４、ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．
３〜０．５）アンドープ半導体クラッド層３、ｐ−Ａｌ
ＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆導電型半導体クラッ
ド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型半導体キャップ層１
が形成されている。
【００１８】ここで、ストライプ状のリブ部を有する方
向性結合器型ＴＥ，ＴＭモード分離器６１、方向性結合
器型光スイッチ６２および光合波器６３がｐ＋ −Ｇａ
Ａｓ逆導電型半導体キャップ層１、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（
ｘ＝０．３〜０．５）逆導電型半導体クラッド層２と、
さらに電気的分離を行うためのＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．
３〜０．５）アンドープ半導体クラッド層の一部まで導
波路パターンは残して除去される事によって形成され、
方向性結合器型ＴＥ，ＴＭモード分離器６１の光導波路
上、方向性結合器型光スイッチ６２の光導波路上および
前記ｎ−ＧａＡｓ半導体基板６の裏面に電極７が形成さ
れている。ｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）導
電型半導体クラッド層５、ＧａＡｓアンドープ半導体導
波層４、ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）アンドー
プ半導体クラッド層３、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３
〜０．５）逆導電型半導体クラッド層２、ｐ＋ −Ｇａ
Ａｓ逆導電型半導体キャップ層１の厚さは、それぞれ１
〜２μｍ ，０．２μｍ ，０．４μｍ ，１．０μｍ
，０．２μｍ 程度である。方向性結合器型ＴＥ，Ｔ
Ｍモード分離器６１、２個の方向性結合器型光スイッチ
６２の長さはそれぞれ３ｍｍ，４ｍｍ，４ｍｍ，幅は全
て２μｍ 、導波路間隔は１．７５μｍ ，２．０μｍ
，２．０μｍ である。また、出力側の光合波器６３
でそれぞれ１本の光導波路となった２本の光導波路の間
隔は１００μｍ である。次にＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ
偏光無依存型半導体光スイッチの製造方法を簡単に説明
する。結晶面方位（１１１）であるｎ−ＧａＡｓ半導体
基板６上にＭＢＥ法もしくはＭＯＶＰＥ法を用いてｎ−
ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）導電型半導体クラ
ッド層５、ＧａＡｓアンドープ半導体導波層４、ＡｌＧ
ａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）アンドープ半導体クラッ
ド層３、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆導
電型半導体クラッド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型半
導体キャップ層１を順次成長する。その後、電極７を基
板全面に形成した後、通常のフォトリソグラフィ法とエ
ッチング法を用いて電極７を幅２μｍ 程度のリブ形状
に加工する。この後、再度通常のフォトリソグラフィ法
を用いてリブ部のマスキングを行い、リブ部以外のＡｌ
ＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）アンドープ半導体クラ
ッド層３、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆
導電型半導体クラッド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型
半導体キャップ層１をＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．
５）アンドープ半導体クラッド層３に至るまで反応性イ
オンビームエッチング法により除去する。最後に、ｎ−
ＧａＡｓ半導体基板６の裏面に電極７を形成する。
向性結合器型ＴＥ，ＴＭモード分離器６１、方向性結合
器型光スイッチ６２および光合波器６３がｐ＋ −Ｇａ
Ａｓ逆導電型半導体キャップ層１、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（
ｘ＝０．３〜０．５）逆導電型半導体クラッド層２と、
さらに電気的分離を行うためのＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．
３〜０．５）アンドープ半導体クラッド層の一部まで導
波路パターンは残して除去される事によって形成され、
方向性結合器型ＴＥ，ＴＭモード分離器６１の光導波路
上、方向性結合器型光スイッチ６２の光導波路上および
前記ｎ−ＧａＡｓ半導体基板６の裏面に電極７が形成さ
れている。ｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）導
電型半導体クラッド層５、ＧａＡｓアンドープ半導体導
波層４、ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）アンドー
プ半導体クラッド層３、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３
〜０．５）逆導電型半導体クラッド層２、ｐ＋ −Ｇａ
Ａｓ逆導電型半導体キャップ層１の厚さは、それぞれ１
〜２μｍ ，０．２μｍ ，０．４μｍ ，１．０μｍ
，０．２μｍ 程度である。方向性結合器型ＴＥ，Ｔ
Ｍモード分離器６１、２個の方向性結合器型光スイッチ
６２の長さはそれぞれ３ｍｍ，４ｍｍ，４ｍｍ，幅は全
て２μｍ 、導波路間隔は１．７５μｍ ，２．０μｍ
，２．０μｍ である。また、出力側の光合波器６３
でそれぞれ１本の光導波路となった２本の光導波路の間
隔は１００μｍ である。次にＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ
偏光無依存型半導体光スイッチの製造方法を簡単に説明
する。結晶面方位（１１１）であるｎ−ＧａＡｓ半導体
基板６上にＭＢＥ法もしくはＭＯＶＰＥ法を用いてｎ−
ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）導電型半導体クラ
ッド層５、ＧａＡｓアンドープ半導体導波層４、ＡｌＧ
ａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）アンドープ半導体クラッ
ド層３、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆導
電型半導体クラッド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型半
導体キャップ層１を順次成長する。その後、電極７を基
板全面に形成した後、通常のフォトリソグラフィ法とエ
ッチング法を用いて電極７を幅２μｍ 程度のリブ形状
に加工する。この後、再度通常のフォトリソグラフィ法
を用いてリブ部のマスキングを行い、リブ部以外のＡｌ
ＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）アンドープ半導体クラ
ッド層３、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．５）逆
導電型半導体クラッド層２、ｐ＋ −ＧａＡｓ逆導電型
半導体キャップ層１をＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３〜０．
５）アンドープ半導体クラッド層３に至るまで反応性イ
オンビームエッチング法により除去する。最後に、ｎ−
ＧａＡｓ半導体基板６の裏面に電極７を形成する。
【００１９】以上が本発明による結晶の面方位が（１１
１）であるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ方向性結合器型光デ
ジタルスイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイッチ
の実施例の構成及び製造方法の一例である。
１）であるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ方向性結合器型光デ
ジタルスイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイッチ
の実施例の構成及び製造方法の一例である。
【００２０】次に実際に本発明によるＧａＡｓ／ＡｌＧ
ａＡｓＹ分岐型光デジタルスイッチを用いた偏光無依存
型半導体光スイッチにＴＥ，ＴＭ各モードを入射した時
の光スイッチングの状態を図２に光電力で示す。図２（
ａ）にはＴＥモード１１の光が入射した時のスイッチン
グを示している。また、図２（ｂ）には同図（ａ）と同
一の電圧を各スイッチに印加した場合のＴＭモードのス
イッチング時の光電力を示している。図２（ａ），（ｂ
）から分かるように、いずれのモードに対しても同一の
出射端より光は出射されており、本発明によって偏光無
依存の光スイッチングが可能である。
ａＡｓＹ分岐型光デジタルスイッチを用いた偏光無依存
型半導体光スイッチにＴＥ，ＴＭ各モードを入射した時
の光スイッチングの状態を図２に光電力で示す。図２（
ａ）にはＴＥモード１１の光が入射した時のスイッチン
グを示している。また、図２（ｂ）には同図（ａ）と同
一の電圧を各スイッチに印加した場合のＴＭモードのス
イッチング時の光電力を示している。図２（ａ），（ｂ
）から分かるように、いずれのモードに対しても同一の
出射端より光は出射されており、本発明によって偏光無
依存の光スイッチングが可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば任意
の偏光状態を有する入射光に対してスイッチングする偏
光無依存型半導体光スイッチを実現する事が可能である
。なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。実施例としては、ＧａＡｓ系の偏光無依存型半導体
光スイッチを取り上げたが、これに限るものではなく、
ＩｎＰ系などの他の材料を用いたものに対しても本発明
は有効である。また、モード分離器と光スイッチの組み
合わせが上記の実施例に限るものでないことは言うまで
もない。
の偏光状態を有する入射光に対してスイッチングする偏
光無依存型半導体光スイッチを実現する事が可能である
。なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。実施例としては、ＧａＡｓ系の偏光無依存型半導体
光スイッチを取り上げたが、これに限るものではなく、
ＩｎＰ系などの他の材料を用いたものに対しても本発明
は有効である。また、モード分離器と光スイッチの組み
合わせが上記の実施例に限るものでないことは言うまで
もない。
【図１】本発明によるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓＹ分岐型
光デジタルスイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイ
ッチの一実施例を示す斜視図。
光デジタルスイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイ
ッチの一実施例を示す斜視図。
【図２】本発明によるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓＹ分岐型
光デジタルスイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイ
ッチによるＴＥモードのスイッチング特性を光電力で示
した図（ａ）、及び本発明によるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡ
ｓＹ分岐型光デジタルスイッチを用いた偏光無依存型半
導体光スイッチによるＴＭモードのスイッチング特性を
光電力で示した図（ｂ）。
光デジタルスイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイ
ッチによるＴＥモードのスイッチング特性を光電力で示
した図（ａ）、及び本発明によるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡ
ｓＹ分岐型光デジタルスイッチを用いた偏光無依存型半
導体光スイッチによるＴＭモードのスイッチング特性を
光電力で示した図（ｂ）。
【図３】非対称Ｙ分岐型光導波路のスイッチング動作を
示す図。
示す図。
【図４】本発明によるＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ方向性結
合器型光スイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイッ
チの一実施例を示す斜視図。
合器型光スイッチを用いた偏光無依存型半導体光スイッ
チの一実施例を示す斜視図。
１ 逆導電形半導体キャップ層
２ 逆導電形半導体クラッド層
３ アンドープ半導体クラッド層４ アン
ドープ半導体導波層 ５ 導電形半導体クラッド層 ６ 半導体基板 ７ 電極 １１ ＴＥモード １２ ＴＭモード ４１ 多モード光導波路 ４２ 幅の太い光導波路 ４３ 幅の狭い光導波路 ５０ 基本（０次）モード ５１ １次モード ６１ 方向性結合器型ＴＥ，ＴＭモード分離器６
２ 方向性結合器型光スイッチ６３ 光合
波器
ドープ半導体導波層 ５ 導電形半導体クラッド層 ６ 半導体基板 ７ 電極 １１ ＴＥモード １２ ＴＭモード ４１ 多モード光導波路 ４２ 幅の太い光導波路 ４３ 幅の狭い光導波路 ５０ 基本（０次）モード ５１ １次モード ６１ 方向性結合器型ＴＥ，ＴＭモード分離器６
２ 方向性結合器型光スイッチ６３ 光合
波器
Claims (5)
- 【請求項１】 せん亜鉛鉱構造（１１１）方位導電型
半導体基板上に、少なくとも導電型半導体クラッド層、
アンドープ半導体導波層、アンドープ半導体クラッド層
、逆導電型半導体クラッド層、逆導電型半導体キャップ
層が順次積層されており、該基板上にＴＥモードとＴＭ
モードとを互いに分離する導波型モード分離器と、前記
モード分離器の各分岐先にそれぞれ接続された電気光学
効果を利用する２つの導波型光スイッチと、前記２つの
光スイッチの出力光導波路の各々１本ずつを１本の光導
波路に合流せしめる２つの光合流器とが形成されてなる
ことを特徴とする偏光無依存型半導体光スイッチ。 - 【請求項２】 前記モード分離器が、せん亜鉛鉱構造
（１１１）方位導電型半導体基板上に、導電型半導体ク
ラッド層、アンドープ半導体導波層、アンドープ半導体
クラッド層、逆導電型半導体クラッド層、逆導電型半導
体キャップ層が順次積層された層構造を有し、少なくと
もアンドープ半導体クラッド層の一部または全部、導電
型半導体クラッド層、および導電型半導体キャップ層が
除去されて形成されたリブ型の光導波路を有し、前記光
導波路から分岐されたＹ字形状のリブ型の２本光導波路
を有し、前記２本光導波路及び半導体基板裏面に電極を
有する事を特徴とする請求項１に記載の偏光無依存型半
導体光スイッチ。 - 【請求項３】 せん亜鉛鉱構造（１１１）方位導電型
半導体基板上に、導電型半導体クラッド層、アンドープ
半導体導波層、アンドープ半導体クラッド層、逆導電型
半導体クラッド層、逆導電型半導体キャップ層が順次積
層された層構造を有し、少なくともアンドープ半導体ク
ラッド層の一部または全部、導電型半導体クラッド層、
および導電型半導体キャップ層が除去されて形成された
リブ型光導波路から分岐されたＹ字形状のリブ型の２本
光導波路を有し、前記リブ型の２本光導波路及び半導体
基板裏面に電極を有する事を特徴とする請求項１に記載
の偏光無依存型半導体光スイッチ。 - 【請求項４】 前記モード分離器が、せん亜鉛鉱構造
（１１１）方位導電型半導体基板上に、導電型半導体ク
ラッド層、アンドープ半導体導波層、逆導電型半導体ク
ラッド層、逆導電型半導体キャップ層が順次積層された
層構造を有し、前記逆導電型半導体キャップ層および逆
導電型半導体クラッド層がアンドープ半導体導波層に至
るまで除去されて近接した２本のリブ型光導波路からな
る方向性結合器で構成される事を特徴とする請求項１に
記載の偏光無依存型半導体光スイッチ。 - 【請求項５】 せん亜鉛鉱構造（１１１）方位導電型
半導体基板上に、導電型半導体クラッド層、アンドープ
半導体導波層、逆導電型半導体クラッド層、および逆導
電型半導体キャップ層が順次積層された層構造を有し、
前記逆導電型半導体キャップ層および逆導電型半導体ク
ラッド層がアンドープ半導体導波層に至るまで除去され
て近接した２本のリブ型光導波路からなる方向性結合器
で構成される事を特徴とする請求項１に記載の偏光無依
存型半導体光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41693390A JP3147386B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 偏光無依存型半導体光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41693390A JP3147386B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 偏光無依存型半導体光スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04234020A true JPH04234020A (ja) | 1992-08-21 |
| JP3147386B2 JP3147386B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=18525107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41693390A Expired - Fee Related JP3147386B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 偏光無依存型半導体光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147386B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0632300A1 (en) * | 1993-06-23 | 1995-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical wavelength multiplexing and demultiplexing device for multiplexing or demultiplexing light having a plurality of modes and photodetector using the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101610227B1 (ko) | 2014-03-12 | 2016-04-07 | 교우세라 커넥터 프로덕츠 가부시키가이샤 | 커넥터 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP41693390A patent/JP3147386B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0632300A1 (en) * | 1993-06-23 | 1995-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical wavelength multiplexing and demultiplexing device for multiplexing or demultiplexing light having a plurality of modes and photodetector using the same |
| US5517589A (en) * | 1993-06-23 | 1996-05-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical wavelength multiplexing and demultiplexing device for multiplexing or demultiplexing light having a plurality of modes and photodetector using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3147386B2 (ja) | 2001-03-19 |
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