JPH06130236A - 交差型光スイッチ - Google Patents
交差型光スイッチInfo
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- JPH06130236A JPH06130236A JP3967391A JP3967391A JPH06130236A JP H06130236 A JPH06130236 A JP H06130236A JP 3967391 A JP3967391 A JP 3967391A JP 3967391 A JP3967391 A JP 3967391A JP H06130236 A JPH06130236 A JP H06130236A
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Abstract
(57)【要約】
［目的］交差型光スイッチにおける光の伝搬損失を低減
する。 ［構成］半絶縁性ＩｎＰ基板３６上にノンドープＩｎＧ
ａＡｓＰガイド層３８及び半絶縁性ＩｎＰクラッド層４
０を設ける。導波路４２、４４に対応する部分にクラッ
ド層４０の凸部４０ａを形成する。領域４６をガイド層
３８中に延在させこの延在方向Ｐにおける領域４６の一
方の端部を導波路外部のガイド層３８中で第一電流路５
０と接続しかつ領域３６の他方の端部を導波路外部の光
ガイド層３８中で第二電流路４２と接続する。領域４６
の注入キャリア濃度を所望の濃度とするのに必要な電流
消費量を低減するため電流路５０、領域４６及び電流路
５２をｐ、ｎ-及びｎ層とする。電流路５０は光吸収の
大きいｐ層であるが導波路と接していないので目的を達
成できる。
する。 ［構成］半絶縁性ＩｎＰ基板３６上にノンドープＩｎＧ
ａＡｓＰガイド層３８及び半絶縁性ＩｎＰクラッド層４
０を設ける。導波路４２、４４に対応する部分にクラッ
ド層４０の凸部４０ａを形成する。領域４６をガイド層
３８中に延在させこの延在方向Ｐにおける領域４６の一
方の端部を導波路外部のガイド層３８中で第一電流路５
０と接続しかつ領域３６の他方の端部を導波路外部の光
ガイド層３８中で第二電流路４２と接続する。領域４６
の注入キャリア濃度を所望の濃度とするのに必要な電流
消費量を低減するため電流路５０、領域４６及び電流路
５２をｐ、ｎ-及びｎ層とする。電流路５０は光吸収の
大きいｐ層であるが導波路と接していないので目的を達
成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は化合物半導体から成る
交差型光スイッチに関する。
交差型光スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、化合物半導体から成る交差型
光スイッチとして、例えば文献１：Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ（アプライド フィジィ
クスレターズ） ５０（３） １９８７年１月１９日、
ｐ１４１に提案されているように、相交差する２本の導
波路の交差部に電流注入により反射面を形成するように
したものがある。以下、図面を参照して文献１の従来の
光スイッチにつき説明する。図７は従来の交差型光スイ
ッチの構造を概略的に示す平面図、及び図８は図７のＡ
−Ａ線に沿って取った断面を拡大して示す図である。
光スイッチとして、例えば文献１：Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ（アプライド フィジィ
クスレターズ） ５０（３） １９８７年１月１９日、
ｐ１４１に提案されているように、相交差する２本の導
波路の交差部に電流注入により反射面を形成するように
したものがある。以下、図面を参照して文献１の従来の
光スイッチにつき説明する。図７は従来の交差型光スイ
ッチの構造を概略的に示す平面図、及び図８は図７のＡ
−Ａ線に沿って取った断面を拡大して示す図である。
【０００３】図７にも示すように従来の交差型光スイッ
チは、ｎ+−ＩｎＰ基板１０に相交差させて２本の導波
路１２、１４を設け、これら導波路１２、１４の交差部
１６に反射領域１８を設けて成る。
チは、ｎ+−ＩｎＰ基板１０に相交差させて２本の導波
路１２、１４を設け、これら導波路１２、１４の交差部
１６に反射領域１８を設けて成る。
【０００４】この従来スイッチでは図８にも示すよう
に、一方の基板面１０ａ上にｉ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイ
ド層２０、ｎ-−ＩｎＰクラッド層２２、ｐ+−ＩｎＧａ
ＡｓＰキャップ層２４及びＳｉＯ2膜２６を順次に設
け、さらに基板面１０ａの導波路１２、１４に対応する
領域に光ガイド溝２８を設ける。
に、一方の基板面１０ａ上にｉ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイ
ド層２０、ｎ-−ＩｎＰクラッド層２２、ｐ+−ＩｎＧａ
ＡｓＰキャップ層２４及びＳｉＯ2膜２６を順次に設
け、さらに基板面１０ａの導波路１２、１４に対応する
領域に光ガイド溝２８を設ける。
【０００５】光ガイド層２０の膜厚は光ガイド溝２８に
対応する部分で厚くそれ以外の部分では薄くなり光ガイ
ド層２０の膜厚が厚くなる部分での屈折率が相対的に高
くなる。導波路１２、１４は主としてこの屈折率が高く
なる部分から成り、これら導波路１２、１４の交差部１
６内の光ガイド層２０にストライプ状の反射領域１８を
設ける。
対応する部分で厚くそれ以外の部分では薄くなり光ガイ
ド層２０の膜厚が厚くなる部分での屈折率が相対的に高
くなる。導波路１２、１４は主としてこの屈折率が高く
なる部分から成り、これら導波路１２、１４の交差部１
６内の光ガイド層２０にストライプ状の反射領域１８を
設ける。
【０００６】またＳｉＯ2膜２６は反射領域１８に対応
する位置にキャップ層２４を露出するストライプ状の窓
２６ａを備える。ｐ側電極３０をＳｉＯ2膜２６上に設
け窓２６ａを介してキャップ層２４と接続し、ｎ側電極
３１を他方の基板面１０ｂ上に設ける。
する位置にキャップ層２４を露出するストライプ状の窓
２６ａを備える。ｐ側電極３０をＳｉＯ2膜２６上に設
け窓２６ａを介してキャップ層２４と接続し、ｎ側電極
３１を他方の基板面１０ｂ上に設ける。
【０００７】そしてキャップ層２４及びクラッド層２２
の反射領域１８に対応する部分にｐ型不純物Ｚｎを添加
する。この不純物添加領域は、ｐ側電極３０から反射領
域１８の光ガイド層２０に至る第一電流路３２を形成す
る。
の反射領域１８に対応する部分にｐ型不純物Ｚｎを添加
する。この不純物添加領域は、ｐ側電極３０から反射領
域１８の光ガイド層２０に至る第一電流路３２を形成す
る。
【０００８】さらに基板１０の基板面１０ａ側にｐ型不
純物Ｚｎを添加して電流ブロック領域３４を形成する。
反射領域１８に対応する基板部分には電流ブロック領域
３４を形成しない。従って反射領域１８に対応する基板
部分に、ｎ側電極３１から反射領域１８の光ガイド層２
０に至る第二電流路３３が形成されると共に、反射領域
１８の側部に対応する領域のクラッド層２２及び電流ブ
ロック領域３４の間にｐｎ接合が形成される。
純物Ｚｎを添加して電流ブロック領域３４を形成する。
反射領域１８に対応する基板部分には電流ブロック領域
３４を形成しない。従って反射領域１８に対応する基板
部分に、ｎ側電極３１から反射領域１８の光ガイド層２
０に至る第二電流路３３が形成されると共に、反射領域
１８の側部に対応する領域のクラッド層２２及び電流ブ
ロック領域３４の間にｐｎ接合が形成される。
【０００９】ｐ側電極３０からｎ側電極３１へ電流を流
すと、電流ブロック領域３４及びクラッド層２２との間
のｐｎ接合が逆バイアス状態となるために反射領域１８
へ電流が集中的に流れ込み、そして反射領域１８のキャ
リアが増加する。キャリアが増加するとプラズマ効果に
より、反射領域１８の屈折率が低くなるので、導波路交
差部１６に反射面を形成することができる。導波路１２
及び１４の一方の導波路から入力された光をこの反射面
により他方の導波路の出力へと反射する。キャリア注入
量に応じて、反射面の反射率を変化させることができ従
って一方の導波路からの出力光及び他方の導波路からの
出力光の光パワー比を可変調整することができる。
すと、電流ブロック領域３４及びクラッド層２２との間
のｐｎ接合が逆バイアス状態となるために反射領域１８
へ電流が集中的に流れ込み、そして反射領域１８のキャ
リアが増加する。キャリアが増加するとプラズマ効果に
より、反射領域１８の屈折率が低くなるので、導波路交
差部１６に反射面を形成することができる。導波路１２
及び１４の一方の導波路から入力された光をこの反射面
により他方の導波路の出力へと反射する。キャリア注入
量に応じて、反射面の反射率を変化させることができ従
って一方の導波路からの出力光及び他方の導波路からの
出力光の光パワー比を可変調整することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の光スイッチでは、光ガイド溝２８上の光ガイド層
部分に接して第一電流路３２及び電流ブロック領域３４
を設けている。これら電流路３２及びブロック領域３４
の導電型はいずれもｐ型なのでこれら領域の光吸収は大
きい。光ガイド溝２８上の光ガイド層部分は導波路を形
成し、従ってこの部分を導波する光がこれら領域３２及
び３４に吸収されて光の伝搬損失が大きくなるという問
題点があった。尚、ｐ型領域による光の伝搬損失に関し
ては、文献２：１９８９年 電子情報通信学会秋季全国
大会 Ｃ−２６を参照されたい。
従来の光スイッチでは、光ガイド溝２８上の光ガイド層
部分に接して第一電流路３２及び電流ブロック領域３４
を設けている。これら電流路３２及びブロック領域３４
の導電型はいずれもｐ型なのでこれら領域の光吸収は大
きい。光ガイド溝２８上の光ガイド層部分は導波路を形
成し、従ってこの部分を導波する光がこれら領域３２及
び３４に吸収されて光の伝搬損失が大きくなるという問
題点があった。尚、ｐ型領域による光の伝搬損失に関し
ては、文献２：１９８９年 電子情報通信学会秋季全国
大会 Ｃ−２６を参照されたい。
【００１１】この発明の目的は、上述した従来の問題点
を解決するため、光がｐ型領域へ吸収されるのを防止す
るようにした交差型光スイッチを提供することにある。
を解決するため、光がｐ型領域へ吸収されるのを防止す
るようにした交差型光スイッチを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の交差型光スイッチは、第一クラッド層及
び第二クラッド層に挟まれた光ガイド層と、光ガイド層
に形成した相交差する２本の導波路と、導波路交差部の
光ガイド層を含む反射領域と、反射領域を挟む位置に配
置され反射領域と接続する第一電流路及び第二電流路と
を備えて成り、一方の導波路から入力された光を他方の
導波路の出力へ反射する反射面を導波路交差部に形成す
るため、第一及び第二電流路を介して反射領域の電流注
入を制御し反射領域の屈折率を可変制御する交差型光ス
イッチにおいて、反射領域を光ガイド層中に延在させ、
反射領域の一方の端部を導波路外部で第一電流路と接続
し、反射領域の他方の端部を導波路外部で第二電流路と
接続して成ることを特徴とする。
め、この発明の交差型光スイッチは、第一クラッド層及
び第二クラッド層に挟まれた光ガイド層と、光ガイド層
に形成した相交差する２本の導波路と、導波路交差部の
光ガイド層を含む反射領域と、反射領域を挟む位置に配
置され反射領域と接続する第一電流路及び第二電流路と
を備えて成り、一方の導波路から入力された光を他方の
導波路の出力へ反射する反射面を導波路交差部に形成す
るため、第一及び第二電流路を介して反射領域の電流注
入を制御し反射領域の屈折率を可変制御する交差型光ス
イッチにおいて、反射領域を光ガイド層中に延在させ、
反射領域の一方の端部を導波路外部で第一電流路と接続
し、反射領域の他方の端部を導波路外部で第二電流路と
接続して成ることを特徴とする。
【００１３】
【作用】上述の構成によれば、反射領域を光ガイド層中
に延在させ、反射領域の一方の端部を導波路外部で第一
電流路と接続し、反射領域の他方の端部を導波路外部で
第二電流路と接続する。
に延在させ、反射領域の一方の端部を導波路外部で第一
電流路と接続し、反射領域の他方の端部を導波路外部で
第二電流路と接続する。
【００１４】このように第一及び第二電流路は導波路外
部で反射領域と接続するので、第一及び第二電流路は導
波路を構成する光ガイド層部分と直接に接しない。従っ
て、第一又は第二電流路がｐ型不純物を含んでいたとし
ても、導波路を構成する光ガイド層部分を導波する光
が、第一又は第二電流路へ吸収されるのを無くせる或い
はその吸収量を極めて少なくすることができる。
部で反射領域と接続するので、第一及び第二電流路は導
波路を構成する光ガイド層部分と直接に接しない。従っ
て、第一又は第二電流路がｐ型不純物を含んでいたとし
ても、導波路を構成する光ガイド層部分を導波する光
が、第一又は第二電流路へ吸収されるのを無くせる或い
はその吸収量を極めて少なくすることができる。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照し、この発明の実施例につ
き説明する。尚、図面はこの発明が理解できる程度に概
略的に示してあるにすぎず、従ってこの発明を図示例に
限定するものではない。
き説明する。尚、図面はこの発明が理解できる程度に概
略的に示してあるにすぎず、従ってこの発明を図示例に
限定するものではない。
【００１６】図１は第一実施例の構成を概略的に示す図
である。図１（Ａ）は第一実施例の平面図及び図１
（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿って取った導波路交
差部の断面であって反射領域の延在方向に沿って取った
断面を拡大して示す。また図２は図１のＹ−Ｙ線に沿っ
て取った導波路交差部の断面であって反射領域の延在方
向と直交する方向の断面を拡大して示す。
である。図１（Ａ）は第一実施例の平面図及び図１
（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿って取った導波路交
差部の断面であって反射領域の延在方向に沿って取った
断面を拡大して示す。また図２は図１のＹ−Ｙ線に沿っ
て取った導波路交差部の断面であって反射領域の延在方
向と直交する方向の断面を拡大して示す。
【００１７】この実施例では、図１（Ｂ）及び図２にも
示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板３６を第一クラッド層
とし、この基板３６上にノンドープＩｎＧａＡｓＰ光ガ
イド層３８及び半絶縁性ＩｎＰ第二クラッド層４０を順
次に設ける。クラッド層４０は層厚の厚い凸部４０ａ及
び層厚の薄い平坦部４０ｂから成る。光ガイド層３８を
挟む基板３６及びクラッド層４０のバンドギャップは光
ガイド層３８のバンドギャップよりも大きい。尚、この
実施例では第一クラッド層を基板３６のみから成る１層
構造としたが、基板３６と基板３６上に積層したＩｎＰ
層とから成る２層構造或いは２層以上の多層構造とする
ようにしてもよい。
示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板３６を第一クラッド層
とし、この基板３６上にノンドープＩｎＧａＡｓＰ光ガ
イド層３８及び半絶縁性ＩｎＰ第二クラッド層４０を順
次に設ける。クラッド層４０は層厚の厚い凸部４０ａ及
び層厚の薄い平坦部４０ｂから成る。光ガイド層３８を
挟む基板３６及びクラッド層４０のバンドギャップは光
ガイド層３８のバンドギャップよりも大きい。尚、この
実施例では第一クラッド層を基板３６のみから成る１層
構造としたが、基板３６と基板３６上に積層したＩｎＰ
層とから成る２層構造或いは２層以上の多層構造とする
ようにしてもよい。
【００１８】凸部４０ａは、図１（Ａ）にも示すよう
に、平面的に見て相交差する２本のストライプ状のパタ
ーンを形成する。導波路は主として光ガイド層３８の凸
部４０ａに対応する部分に形成され、従って光ガイド層
３８に相交差する２本の導波路４２、４４が形成され
る。導波路４２、４４の光導波領域Ｌの一例を図１
（Ｂ）及び図２において一点鎖線で囲んで概略的に示
す。尚、平坦部４０ｂを設けなくともよい。
に、平面的に見て相交差する２本のストライプ状のパタ
ーンを形成する。導波路は主として光ガイド層３８の凸
部４０ａに対応する部分に形成され、従って光ガイド層
３８に相交差する２本の導波路４２、４４が形成され
る。導波路４２、４４の光導波領域Ｌの一例を図１
（Ｂ）及び図２において一点鎖線で囲んで概略的に示
す。尚、平坦部４０ｂを設けなくともよい。
【００１９】反射領域４６は導波路交差部４８に対応す
る光ガイド層部分を含む領域であり、この反射領域４６
を挟む位置に第一電流路５０及び第二電流路５２を配置
する。図中、反射領域４６を白丸を付して示すと共に第
一電流路５０及び第二電流路５２を点を付して示した。
る光ガイド層部分を含む領域であり、この反射領域４６
を挟む位置に第一電流路５０及び第二電流路５２を配置
する。図中、反射領域４６を白丸を付して示すと共に第
一電流路５０及び第二電流路５２を点を付して示した。
【００２０】そして図１（Ｂ）にも示すように、反射領
域４６を光ガイド層３８中に延在させる。この延在方向
Ｐを図中矢印で示すように、導波路４２、４４の入力側
（或いは出力側）から出力側（或いは入力側）へ向う方
向とし（図１（Ａ）及び（Ｂ）参照）、反射領域４６が
導波路４２及び４４の交点Ｑ、Ｒを通るように反射領域
４６をストライプ状に延在させる。
域４６を光ガイド層３８中に延在させる。この延在方向
Ｐを図中矢印で示すように、導波路４２、４４の入力側
（或いは出力側）から出力側（或いは入力側）へ向う方
向とし（図１（Ａ）及び（Ｂ）参照）、反射領域４６が
導波路４２及び４４の交点Ｑ、Ｒを通るように反射領域
４６をストライプ状に延在させる。
【００２１】そして延在方向Ｐにおける反射領域４６の
一方の端部を導波路外部の光ガイド層３８中で第一電流
路５０と接続し、及び反射領域３６の他方の端部を導波
路外部の光ガイド層３８中で第二電流路４２と接続す
る。
一方の端部を導波路外部の光ガイド層３８中で第一電流
路５０と接続し、及び反射領域３６の他方の端部を導波
路外部の光ガイド層３８中で第二電流路４２と接続す
る。
【００２２】また第一電流路５０、反射領域４６及び第
二電流路５２をそれぞれｐ層、ｎ-層及びｎ層とする。
例えば、平坦部４０ｂ及び光ガイド層３８にｐ型不純物
を添加して第一電流路５０を形成し、光ガイド層３８に
ｎ型不純物を添加して反射領域を形成し、また平坦部４
０ｂ及び光ガイド層３８にｎ型不純物を添加して第二電
流路５２を形成する。尚、反射領域４６をノンドープ層
としてもよい。
二電流路５２をそれぞれｐ層、ｎ-層及びｎ層とする。
例えば、平坦部４０ｂ及び光ガイド層３８にｐ型不純物
を添加して第一電流路５０を形成し、光ガイド層３８に
ｎ型不純物を添加して反射領域を形成し、また平坦部４
０ｂ及び光ガイド層３８にｎ型不純物を添加して第二電
流路５２を形成する。尚、反射領域４６をノンドープ層
としてもよい。
【００２３】そして第一電流路５０とオーミック接続す
る第一電極５４と、第二電流路５２トオーミック接続す
る第二電極５６とを、電極平坦部４０ｂ上に設ける。
る第一電極５４と、第二電流路５２トオーミック接続す
る第二電極５６とを、電極平坦部４０ｂ上に設ける。
【００２４】次に図３（Ａ）〜（Ｃ）及び図４（Ａ）〜
（Ｃ）を参照し、この実施例の製造工程につき一例を挙
げて説明する。これら図３及び図４は図１（Ｂ）に対応
する断面を示す。
（Ｃ）を参照し、この実施例の製造工程につき一例を挙
げて説明する。これら図３及び図４は図１（Ｂ）に対応
する断面を示す。
【００２５】まず図３（Ａ）にも示すように、半絶縁性
（Ｓｅｍｉ−ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ）ＩｎＰ基板３６上
に有機金属ＣＶＤ法等の方法によりノンドープＩｎＧａ
ＡｓＰ光ガイド層３８を成長させる。
（Ｓｅｍｉ−ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ）ＩｎＰ基板３６上
に有機金属ＣＶＤ法等の方法によりノンドープＩｎＧａ
ＡｓＰ光ガイド層３８を成長させる。
【００２６】次に光ガイド層３８の反射領域４６に対応
する領域を露出し残りの部分を覆う第一のマスクを用
い、図３（Ｂ）にも示すように、イオン注入法により光
ガイド層３８の露出部分にｎ型不純物を添加してｎ-層
を形成する。このｎ-層を反射領域４６とする。
する領域を露出し残りの部分を覆う第一のマスクを用
い、図３（Ｂ）にも示すように、イオン注入法により光
ガイド層３８の露出部分にｎ型不純物を添加してｎ-層
を形成する。このｎ-層を反射領域４６とする。
【００２７】次に第一のマスクを除去し、然る後、図３
（Ｃ）にも示すように、有機金属ＣＶＤ法により半絶縁
性（Ｓｅｍｉ−ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ）又はノンドープ
ＩｎＰクラッド層４０を光ガイド層３８上に成長させ
る。
（Ｃ）にも示すように、有機金属ＣＶＤ法により半絶縁
性（Ｓｅｍｉ−ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ）又はノンドープ
ＩｎＰクラッド層４０を光ガイド層３８上に成長させ
る。
【００２８】次にクラッド層４０の、導波路４２、４４
に対応する領域を覆い残りの部分を露出する第二のマス
クを用い、図４（Ａ）にも示すように、ドライエッチン
グ法によりクラッド層４０の露出部分をエッチングし、
クラッド層４０に凸部４０ａ及び平坦部４０ｂを形成す
る。
に対応する領域を覆い残りの部分を露出する第二のマス
クを用い、図４（Ａ）にも示すように、ドライエッチン
グ法によりクラッド層４０の露出部分をエッチングし、
クラッド層４０に凸部４０ａ及び平坦部４０ｂを形成す
る。
【００２９】次に第二のマスクを除去し、然る後、クラ
ッド層４０の第一電流路５０に対応する部分を露出し残
りの部分を覆う第三のマスクを用い、図４（Ｂ）にも示
すように、イオン注入法により平坦部４０ｂ及び光ガイ
ド層３８の、第一電流路５０に対応する部分にｐ型不純
物を添加してｐ層を形成する。このｐ層を第一電流路５
０とする。
ッド層４０の第一電流路５０に対応する部分を露出し残
りの部分を覆う第三のマスクを用い、図４（Ｂ）にも示
すように、イオン注入法により平坦部４０ｂ及び光ガイ
ド層３８の、第一電流路５０に対応する部分にｐ型不純
物を添加してｐ層を形成する。このｐ層を第一電流路５
０とする。
【００３０】次に第三のマスクを除去し、然る後、クラ
ッド層４０の第二電流路５２に対応する部分を露出し残
りの部分を覆う第四のマスクを用い、図４（Ｃ）にも示
すように、イオン注入法により平坦部４０ｂ及び光ガイ
ド層３８の、第二電流路５２に対応する部分にｎ型不純
物を添加してｎ層を形成する。このｎ層を第二電流路５
２とする。
ッド層４０の第二電流路５２に対応する部分を露出し残
りの部分を覆う第四のマスクを用い、図４（Ｃ）にも示
すように、イオン注入法により平坦部４０ｂ及び光ガイ
ド層３８の、第二電流路５２に対応する部分にｎ型不純
物を添加してｎ層を形成する。このｎ層を第二電流路５
２とする。
【００３１】次に第四マスクを除去し、然る後、図１
（Ｂ）にも示すように、第一電流路５０にオーミック接
続する第一電極５４と、第二電流路５２にオーミック接
続する第二電極５６とを平坦部４０ｂ上に形成し、この
実施例の交差型光スイッチを完成する。
（Ｂ）にも示すように、第一電流路５０にオーミック接
続する第一電極５４と、第二電流路５２にオーミック接
続する第二電極５６とを平坦部４０ｂ上に形成し、この
実施例の交差型光スイッチを完成する。
【００３２】次にこの実施例の光スイッチの動作につき
簡単に説明する。第一電極５４に正の電圧及び第二電極
５６に負の電圧を印加すると、第一電流路５０及び第二
電流路５２の間の反射領域４６に電流が流れる。反射領
域４６に電流を流しキャリアを注入すると、プラズマ効
果により反射領域４６の屈折率が低下し反射領域４６に
反射面が形成される。この反射面は導波路４２及び４４
の一方の導波路から入力した光を導波路４２及び４４の
他方の導波路へと反射する。
簡単に説明する。第一電極５４に正の電圧及び第二電極
５６に負の電圧を印加すると、第一電流路５０及び第二
電流路５２の間の反射領域４６に電流が流れる。反射領
域４６に電流を流しキャリアを注入すると、プラズマ効
果により反射領域４６の屈折率が低下し反射領域４６に
反射面が形成される。この反射面は導波路４２及び４４
の一方の導波路から入力した光を導波路４２及び４４の
他方の導波路へと反射する。
【００３３】反射領域４６に注入されたキャリアを、第
一電流路５０及び第二電流路５２の間に形成されるｐｎ
接合により反射領域４６に蓄積させることができるの
で、所望のキャリア濃度を得るのに要する消費電流量を
低減することができる。
一電流路５０及び第二電流路５２の間に形成されるｐｎ
接合により反射領域４６に蓄積させることができるの
で、所望のキャリア濃度を得るのに要する消費電流量を
低減することができる。
【００３４】この実施例の交差型光スイッチによれば、
ｐ型の第一電流路５０を凸部４０ａに対応する光ガイド
層部分から離間させているので、導波路４２、４４を導
波する光がこのｐ型の電流路５０に吸収されるのを無く
せる或いはほとんど無くせる。ｐ型の電流路５０による
光吸収を無くすためには、第一電流路５０を光の導波領
域Ｌと接触させないように離間させるのが最も好まし
い。
ｐ型の第一電流路５０を凸部４０ａに対応する光ガイド
層部分から離間させているので、導波路４２、４４を導
波する光がこのｐ型の電流路５０に吸収されるのを無く
せる或いはほとんど無くせる。ｐ型の電流路５０による
光吸収を無くすためには、第一電流路５０を光の導波領
域Ｌと接触させないように離間させるのが最も好まし
い。
【００３５】尚、上述した第一実施例において第一及び
第二電流路５０及び５２を光ガイド層３８内に形成せず
平坦部４０ｂのみに形成するようにしてもよい。
第二電流路５０及び５２を光ガイド層３８内に形成せず
平坦部４０ｂのみに形成するようにしてもよい。
【００３６】図５（Ａ）及び（Ｂ）は第二実施例の構成
を概略的に示す断面図である。図５（Ａ）は反射領域の
延在方向に沿って取った断面図であって図１（Ｂ）に対
応する図、また図５（Ｂ）は反射領域の延在方向と直交
する方向に取った断面図であって図２に対応する図であ
る。以下、第一実施例と相違する点につき説明し、第一
実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略す
る。
を概略的に示す断面図である。図５（Ａ）は反射領域の
延在方向に沿って取った断面図であって図１（Ｂ）に対
応する図、また図５（Ｂ）は反射領域の延在方向と直交
する方向に取った断面図であって図２に対応する図であ
る。以下、第一実施例と相違する点につき説明し、第一
実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略す
る。
【００３７】第一実施例では導波路構造をストリップ装
荷型としたが、第二実施例では導波路構造を埋め込み型
とする。そこで第二実施例では、導波路に対応する基板
部分に光ガイド溝５８を設け、この基板３６上に光ガイ
ド層３８及びクラッド層４０を順次に設ける。クラッド
層４０は平板状の層である。主として光ガイド溝５８に
対応する光ガイド層部分が導波路となる。
荷型としたが、第二実施例では導波路構造を埋め込み型
とする。そこで第二実施例では、導波路に対応する基板
部分に光ガイド溝５８を設け、この基板３６上に光ガイ
ド層３８及びクラッド層４０を順次に設ける。クラッド
層４０は平板状の層である。主として光ガイド溝５８に
対応する光ガイド層部分が導波路となる。
【００３８】そしてこの実施例では、クラッド層４０上
に半絶縁性ＩｎＧａＡｓＰキャップ層６０を設け、第一
電流路５０及び第二電流路５２をそれぞれキャップ層６
０から光ガイド層３８まで設ける。そして第一電流路５
０とオーミック接続する第一電極５４及び第二電流路５
６とオーミック接続する第二電極５６をキャップ層６０
上に設ける。
に半絶縁性ＩｎＧａＡｓＰキャップ層６０を設け、第一
電流路５０及び第二電流路５２をそれぞれキャップ層６
０から光ガイド層３８まで設ける。そして第一電流路５
０とオーミック接続する第一電極５４及び第二電流路５
６とオーミック接続する第二電極５６をキャップ層６０
上に設ける。
【００３９】図６（Ａ）及び（Ｂ）は第三実施例の構成
を概略的に示す断面図である。図６（Ａ）は反射領域の
延在方向に沿って取った断面図であって図１（Ｂ）に対
応する図、また図６（Ｂ）は反射領域の延在方向と直交
する方向に取った断面であって図２に対応する図であ
る。以下、第一実施例と相違する点につき説明し、第一
実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略す
る。
を概略的に示す断面図である。図６（Ａ）は反射領域の
延在方向に沿って取った断面図であって図１（Ｂ）に対
応する図、また図６（Ｂ）は反射領域の延在方向と直交
する方向に取った断面であって図２に対応する図であ
る。以下、第一実施例と相違する点につき説明し、第一
実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略す
る。
【００４０】第三実施例では導波路構造をリッヂ型とす
る。そこで第三実施例では、第二クラッド層を第三実施
例の交差型光スイッチの使用雰囲気例えば空気としクラ
ッド層４０を用いない。この第二クラッド層としての空
気と第一クラッド層としての基板３６とで光ガイド層３
８を挟む。そして光ガイド層３８を凸部（リッヂ部）３
８ａ及び平坦部３８ｂから構成する。凸部３８ａを導波
路に対応する光ガイド層部分に設ける。主として凸部３
８ａの光ガイド層部分が導波路を構成する。
る。そこで第三実施例では、第二クラッド層を第三実施
例の交差型光スイッチの使用雰囲気例えば空気としクラ
ッド層４０を用いない。この第二クラッド層としての空
気と第一クラッド層としての基板３６とで光ガイド層３
８を挟む。そして光ガイド層３８を凸部（リッヂ部）３
８ａ及び平坦部３８ｂから構成する。凸部３８ａを導波
路に対応する光ガイド層部分に設ける。主として凸部３
８ａの光ガイド層部分が導波路を構成する。
【００４１】そして第一電流路５０とオーミック接続す
る第一電極５４及び第二電流路５２とオーミック接続す
る第二電極５６を平坦部３８ｂ上に設ける。
る第一電極５４及び第二電流路５２とオーミック接続す
る第二電極５６を平坦部３８ｂ上に設ける。
【００４２】この発明は上述した実施例にのみ限定され
るものではなく、従って各構成成分の構造、形成材料、
配設位置、寸法、形状及びそのほかの条件を任意好適に
変更することができる。
るものではなく、従って各構成成分の構造、形成材料、
配設位置、寸法、形状及びそのほかの条件を任意好適に
変更することができる。
【００４３】例えば下側クラッド層、光ガイド層及び上
側クラッド層をそれぞれｉ層とすることができる。ここ
でｉ層はｎ-層、ｐ-層又はノンドープ層である。
側クラッド層をそれぞれｉ層とすることができる。ここ
でｉ層はｎ-層、ｐ-層又はノンドープ層である。
【００４４】また導波路構造を任意好適な所望の構造に
変更することができる。
変更することができる。
【００４５】また第一電流路及び第二電流路の間にｐｎ
接合を形成しなくともよく、第一電流路をｎ層としても
よい。
接合を形成しなくともよく、第一電流路をｎ層としても
よい。
【００４６】また形成材料をＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系
化合物半導体以外の任意好適な材料とすることができ、
例えば上述した第一実施例において、基板をＧａＡｓ基
板としこの基板上にＡｌＧａＡｓクラッド層、ＧａＡｓ
光ガイド層及びＡｌＧａＡｓクラッド層を順次に設ける
ようにしてもよい。
化合物半導体以外の任意好適な材料とすることができ、
例えば上述した第一実施例において、基板をＧａＡｓ基
板としこの基板上にＡｌＧａＡｓクラッド層、ＧａＡｓ
光ガイド層及びＡｌＧａＡｓクラッド層を順次に設ける
ようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の交差型光スイッチによれば、反射領域を光ガイ
ド層中に延在させ、反射領域の一方の端部を導波路外部
で第一電流路と接続し反射領域の他方の端部を導波路外
部で第二電流路と接続する。
の発明の交差型光スイッチによれば、反射領域を光ガイ
ド層中に延在させ、反射領域の一方の端部を導波路外部
で第一電流路と接続し反射領域の他方の端部を導波路外
部で第二電流路と接続する。
【００４８】このように第一及び第二電流路は導波路外
部で反射領域と接続するので、第一及び第二電流路は導
波路を構成する光ガイド層部分と直接に接しない。従っ
て第一又は第二電流路がｐ型不純物を含んでいたとして
も、導波路を構成する光ガイド層部分を導波する光が、
第一又は第二電流路へ吸収されるのを無くせるので、光
スイッチの光損失を低減することができる。
部で反射領域と接続するので、第一及び第二電流路は導
波路を構成する光ガイド層部分と直接に接しない。従っ
て第一又は第二電流路がｐ型不純物を含んでいたとして
も、導波路を構成する光ガイド層部分を導波する光が、
第一又は第二電流路へ吸収されるのを無くせるので、光
スイッチの光損失を低減することができる。
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は第一実施例の構成を概略的
に示す平面図及び断面図である。
に示す平面図及び断面図である。
【図２】第一実施例の構成を概略的に示す断面図であ
る。
る。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は第一実施例の製造工程を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は第一実施例の製造工程を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は第二実施例の構成を概略的
に示す断面図である。
に示す断面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は第三実施例の構成を概略的
に示す断面図である。
に示す断面図である。
【図７】従来の光スイッチの構成を概略的に示す平面図
である。
である。
【図８】従来の光スイッチの構成を概略的に示す断面図
である。
である。
３６：第一クラッド層としての基板 ３８：光ガイド層 ４０：第二クラッド層としてのクラッド層 ４２、４４：導波路 ４６：反射領域 ４８：導波路交差部 ５０：第一電流路 ５２：第二電流路
Claims (3)
- 【請求項１】 第一クラッド層及び第二クラッド層に挟
まれた光ガイド層と、該光ガイド層に形成した相交差す
る２本の導波路と、導波路交差部の光ガイド層を含む反
射領域と、該反射領域を挟む位置に配置され該反射領域
と接続する第一電流路及び第二電流路とを備えて成り、
一方の導波路から入力された光を他方の導波路の出力へ
反射する反射面を前記導波路交差部に形成するため、前
記第一及び第二電流路を介して前記反射領域の電流注入
を制御し該反射領域の屈折率を可変制御する交差型光ス
イッチにおいて、 前記反射領域を光ガイド層中に延在させ、 前記反射領域の一方の端部を導波路外部で前記第一電流
路と接続し、 前記反射領域の他方の端部を導波路外部で前記第二電流
路と接続して成ることを特徴とする交差型光スイッチ。 - 【請求項２】 前記第一電流路、反射領域及び第二電流
路をそれぞれｐ層、ｎ-層及びｎ層としたことを特徴と
する請求項１に記載の交差型光スイッチ。 - 【請求項３】 前記第一クラッド層、光ガイド層及び第
二クラッド層はそれぞれｉ層であって、該ｉ層はｎ
-層、ｐ-層又はノンドープ層であることを特徴とする請
求項１に記載の交差型光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3967391A JPH06130236A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 交差型光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3967391A JPH06130236A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 交差型光スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06130236A true JPH06130236A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=12559622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3967391A Withdrawn JPH06130236A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 交差型光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06130236A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6891986B2 (en) | 2003-03-18 | 2005-05-10 | Yokogawa Electric Corp. | Optical switch |
| KR100772538B1 (ko) * | 2006-12-05 | 2007-11-01 | 한국전자통신연구원 | Ｐｎ 다이오드를 이용한 광전 소자 및 그 광전 소자를포함한 실리콘 ｉｃ |
| US7317848B2 (en) | 2003-08-21 | 2008-01-08 | Yokogawa Electric Corporation | Optical switch |
| US7362929B2 (en) | 2004-12-24 | 2008-04-22 | Yokogawa Electric Corporation | Optical switch |
| US7689069B2 (en) | 2007-08-01 | 2010-03-30 | Yokogawa Electric Corporation | Semiconductor optical switch |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3967391A patent/JPH06130236A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6891986B2 (en) | 2003-03-18 | 2005-05-10 | Yokogawa Electric Corp. | Optical switch |
| US7317848B2 (en) | 2003-08-21 | 2008-01-08 | Yokogawa Electric Corporation | Optical switch |
| US7362929B2 (en) | 2004-12-24 | 2008-04-22 | Yokogawa Electric Corporation | Optical switch |
| KR100772538B1 (ko) * | 2006-12-05 | 2007-11-01 | 한국전자통신연구원 | Ｐｎ 다이오드를 이용한 광전 소자 및 그 광전 소자를포함한 실리콘 ｉｃ |
| WO2008069400A1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Photoelectric device using pn diode and silicon integrated circuit (ic) including the photoelectric device |
| US8346026B2 (en) | 2006-12-05 | 2013-01-01 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Photoelectric device using PN diode and silicon integrated circuit (IC) including the photoelectric device |
| US7689069B2 (en) | 2007-08-01 | 2010-03-30 | Yokogawa Electric Corporation | Semiconductor optical switch |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |