JPH06224406A - 光集積回路 - Google Patents
光集積回路Info
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- JPH06224406A JPH06224406A JP5011586A JP1158693A JPH06224406A JP H06224406 A JPH06224406 A JP H06224406A JP 5011586 A JP5011586 A JP 5011586A JP 1158693 A JP1158693 A JP 1158693A JP H06224406 A JPH06224406 A JP H06224406A
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- Japan
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- integrated circuit
- laser diode
- optical integrated
- photodiode
- reflecting mirror
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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
- H01S5/02—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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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッチングによる端面形成を必要としないレ
ーザダイオードとホトダイオードとからなる光集積回路
を得ることを目的とする。 【構成】 同一作成プロセスにより作成されるホトダイ
オード６とレーザダイオード５とをその光軸が平行にな
るよう配置し、両者の光の結合を外部の反射鏡８を用い
て行うように構成した。 【効果】 へき開によるレーザダイオードの端面形成が
可能となり、高性能かつ信頼性の高いレーザダイオード
とホトダイオードとからなる光集積回路が作製できる。
ーザダイオードとホトダイオードとからなる光集積回路
を得ることを目的とする。 【構成】 同一作成プロセスにより作成されるホトダイ
オード６とレーザダイオード５とをその光軸が平行にな
るよう配置し、両者の光の結合を外部の反射鏡８を用い
て行うように構成した。 【効果】 へき開によるレーザダイオードの端面形成が
可能となり、高性能かつ信頼性の高いレーザダイオード
とホトダイオードとからなる光集積回路が作製できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光集積回路に関し、特
にレーザダイオードとホトダイオードとを集積化してな
るものに関するものである。
にレーザダイオードとホトダイオードとを集積化してな
るものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、例えば第４７回応用物理学会
学術講演会講演予稿集（１９８６年秋季）Ｐ．１７８，
２９ａ−Ｔ−５に示された従来のレーザダイオード／ホ
トダイオードの光集積回路を示す断面図であり、図にお
いて、１は基板厚さは１００μｍ、濃度が５×１０18／
cm3 の第１導電型（例えばｎ型）のＩｎＰ型半導体基
板、２は層厚は０．１μｍで、前記半導体基板１の上に
積層された前記半導体基板１の禁制帯幅よりも狭い禁制
帯幅を有するアンドープの半導体層、３は濃度が１×１
０18／cm3 の半導体層からなる前記半導体層２の上に積
層された前記半導体層２の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅
を有する層厚が１．０μｍの第２導電型（例えばＰ型）
のＩｎ1-x Ｇａx Ａｓy Ｐ1-y 型半導体層（活性層）、
４は前記半導体層２，３を貫くように形成されたエッチ
ング溝であり、深さは２μｍ、幅の最小値は５μｍであ
る。５は上記基板１と、上記半導体層（活性層）２，３
のうちの層２ａ，３ａにより構成されるレーザダイオー
ド、６は上記基板１と、半導体層２，３のうちの２ｂ，
３ｂにより構成されるホトダイオードであり、上記溝４
を形成する側面のうち、レーザダイオード５側の端面は
レーザ共振器端面を形成するよう垂直に形成されてお
り、フォトダイオード６側の面は傾斜して形成されてお
り、レーザダイオード５から出射され、この面で反射さ
れたレーザ光がレーザダイオード５に再び入射しない構
造となっている。
学術講演会講演予稿集（１９８６年秋季）Ｐ．１７８，
２９ａ−Ｔ−５に示された従来のレーザダイオード／ホ
トダイオードの光集積回路を示す断面図であり、図にお
いて、１は基板厚さは１００μｍ、濃度が５×１０18／
cm3 の第１導電型（例えばｎ型）のＩｎＰ型半導体基
板、２は層厚は０．１μｍで、前記半導体基板１の上に
積層された前記半導体基板１の禁制帯幅よりも狭い禁制
帯幅を有するアンドープの半導体層、３は濃度が１×１
０18／cm3 の半導体層からなる前記半導体層２の上に積
層された前記半導体層２の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅
を有する層厚が１．０μｍの第２導電型（例えばＰ型）
のＩｎ1-x Ｇａx Ａｓy Ｐ1-y 型半導体層（活性層）、
４は前記半導体層２，３を貫くように形成されたエッチ
ング溝であり、深さは２μｍ、幅の最小値は５μｍであ
る。５は上記基板１と、上記半導体層（活性層）２，３
のうちの層２ａ，３ａにより構成されるレーザダイオー
ド、６は上記基板１と、半導体層２，３のうちの２ｂ，
３ｂにより構成されるホトダイオードであり、上記溝４
を形成する側面のうち、レーザダイオード５側の端面は
レーザ共振器端面を形成するよう垂直に形成されてお
り、フォトダイオード６側の面は傾斜して形成されてお
り、レーザダイオード５から出射され、この面で反射さ
れたレーザ光がレーザダイオード５に再び入射しない構
造となっている。
【０００３】次に動作について説明する。レーザダイオ
ード５側の第１導電型の半導体基板１と第２導電型の半
導体層３ａの間に順方向電圧をかけると、キャリアであ
る電子と正孔が禁制帯幅の狭い活性層である半導体層２
ａに注入され、禁制帯幅に応じた光を発生する。この光
はレーザダイオード５の左右の共振器端面５ａ，５ｂで
反射を繰り返しながら増幅され、レーザ発振を起こしレ
ーザ光が発生する。このレーザ光は、主に図示左側の共
振器端面５ｂより出射され、残りはモニタ光として図示
右側の共振器端面５ａより出射される。このモニタ光と
して共振器端面５ａから出射された光は、ホトダイオー
ド６側の禁制帯幅の狭い半導体層２ｂに吸収され、ホト
ダイオード６内に電子と正孔を生ずる。この際、第１導
電型の半導体基板１と第２導電型の半導体層３ｂの間に
逆方向電圧をかけておくと、ホトダイオード６に入射し
た光の強度に比例した電流を検出することができ、レー
ザダイオード５の光強度をモニタすることが可能であ
る。
ード５側の第１導電型の半導体基板１と第２導電型の半
導体層３ａの間に順方向電圧をかけると、キャリアであ
る電子と正孔が禁制帯幅の狭い活性層である半導体層２
ａに注入され、禁制帯幅に応じた光を発生する。この光
はレーザダイオード５の左右の共振器端面５ａ，５ｂで
反射を繰り返しながら増幅され、レーザ発振を起こしレ
ーザ光が発生する。このレーザ光は、主に図示左側の共
振器端面５ｂより出射され、残りはモニタ光として図示
右側の共振器端面５ａより出射される。このモニタ光と
して共振器端面５ａから出射された光は、ホトダイオー
ド６側の禁制帯幅の狭い半導体層２ｂに吸収され、ホト
ダイオード６内に電子と正孔を生ずる。この際、第１導
電型の半導体基板１と第２導電型の半導体層３ｂの間に
逆方向電圧をかけておくと、ホトダイオード６に入射し
た光の強度に比例した電流を検出することができ、レー
ザダイオード５の光強度をモニタすることが可能であ
る。
【０００４】次に本装置の作製方法について説明する。
まず、第１導電型の半導体基板１の上に、例えば有機金
属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて、半導体層２，
３を順次結晶形成する。次に、例えばリアクティブイオ
ンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いて、エッチング溝４
を形成する。この際、レーザダイオード５側のエッチン
グ面５ａは半導体基板１に対して垂直かつ滑らかに形成
しなければならない。
まず、第１導電型の半導体基板１の上に、例えば有機金
属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて、半導体層２，
３を順次結晶形成する。次に、例えばリアクティブイオ
ンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いて、エッチング溝４
を形成する。この際、レーザダイオード５側のエッチン
グ面５ａは半導体基板１に対して垂直かつ滑らかに形成
しなければならない。
【０００５】これは、レーザダイオード５はこのエッチ
ング面５ａと図示左側の端面５ｂとで共振器を構成して
おり、この共振器端面５ａ，５ｂを半導体基板１に対し
垂直かつ滑らかに形成することは、レーザダイオード５
が安定したレーザ発振を行うための必要条件となるから
である。
ング面５ａと図示左側の端面５ｂとで共振器を構成して
おり、この共振器端面５ａ，５ｂを半導体基板１に対し
垂直かつ滑らかに形成することは、レーザダイオード５
が安定したレーザ発振を行うための必要条件となるから
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の光集積回路は以
上のように構成されており、良好なレーザダイオードの
特性を得るためには、半導体基板１に対して垂直かつ滑
らかなエッチング面を形成する必要がある。従来のレー
ザダイオードを単体で作製する場合には、へき開により
良質な共振器端面を形成することができるが、従来上記
のような光集積回路を作製する場合には、その構造上、
エッチングによる共振器端面の形成が不可欠であり、こ
れまでのエッチング技術では必ずしも良好なエッチング
面を得られないため、光集積回路においてはレーザダイ
オードの特性の向上が望めないという問題点があった。
また、エッチングを行う際、エッチング面の結晶が損傷
することにより、レーザダイオードの信頼性が低下する
という問題点があった。
上のように構成されており、良好なレーザダイオードの
特性を得るためには、半導体基板１に対して垂直かつ滑
らかなエッチング面を形成する必要がある。従来のレー
ザダイオードを単体で作製する場合には、へき開により
良質な共振器端面を形成することができるが、従来上記
のような光集積回路を作製する場合には、その構造上、
エッチングによる共振器端面の形成が不可欠であり、こ
れまでのエッチング技術では必ずしも良好なエッチング
面を得られないため、光集積回路においてはレーザダイ
オードの特性の向上が望めないという問題点があった。
また、エッチングを行う際、エッチング面の結晶が損傷
することにより、レーザダイオードの信頼性が低下する
という問題点があった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、エッチングによる共振器端面の
形成を必要としないレーザダイオードとホトダイオード
とからなる光集積回路を得ることを目的としており、こ
れにより高性能で、かつ長期信頼性を有する光集積回路
を提供することを目的としている。
ためになされたもので、エッチングによる共振器端面の
形成を必要としないレーザダイオードとホトダイオード
とからなる光集積回路を得ることを目的としており、こ
れにより高性能で、かつ長期信頼性を有する光集積回路
を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる光集積
回路は、レーザダイオードとホトダイオードとを互いに
同一半導体基板上の光学的に同一直線上でない位置に配
置し、かつ該同一半導体基板上に、上記レーザダイオー
ドとフォトダイオードとの光学的な結合を行う反射鏡を
配置してなるものである。
回路は、レーザダイオードとホトダイオードとを互いに
同一半導体基板上の光学的に同一直線上でない位置に配
置し、かつ該同一半導体基板上に、上記レーザダイオー
ドとフォトダイオードとの光学的な結合を行う反射鏡を
配置してなるものである。
【０００９】またこの発明は、上記レーザダイオードと
フォトダイオードとを、同一製造プロセスにより製造し
て、その光軸が相互に平行となるよう配置し、上記レー
ザダイオードからの出射光を反射鏡を用いて反射させ、
ホトダイオードに光学的に結合させるようにしたもので
ある。
フォトダイオードとを、同一製造プロセスにより製造し
て、その光軸が相互に平行となるよう配置し、上記レー
ザダイオードからの出射光を反射鏡を用いて反射させ、
ホトダイオードに光学的に結合させるようにしたもので
ある。
【００１０】またこの発明は、上記反射鏡を、レーザダ
イオードのレーザ光出射端面に対し平行，あるいは斜め
に設けた平面鏡，あるいはコーナーキューブプリズム，
あるいは球面鏡，あるいは回転楕円体鏡としたものであ
る。
イオードのレーザ光出射端面に対し平行，あるいは斜め
に設けた平面鏡，あるいはコーナーキューブプリズム，
あるいは球面鏡，あるいは回転楕円体鏡としたものであ
る。
【００１１】またこの発明は、上記反射鏡を、レーザダ
イオードとフォトダイオードの端面に取付けられた直方
体形状の反射鏡，あるいはそのコ字形状の両端部が上記
レーザダイオードとフォトダイオードの端面に取付けら
れた側面コ字形状の反射鏡としたものである。
イオードとフォトダイオードの端面に取付けられた直方
体形状の反射鏡，あるいはそのコ字形状の両端部が上記
レーザダイオードとフォトダイオードの端面に取付けら
れた側面コ字形状の反射鏡としたものである。
【００１２】またこの発明は、上記フォトダイオードの
光を入射する側の端面に低反射膜のコーティングを施し
たものである。
光を入射する側の端面に低反射膜のコーティングを施し
たものである。
【００１３】
【作用】この発明における光集積回路では、レーザダイ
オード部の共振器端面の形成にエッチングを必要とせ
ず、へき開面を利用することができるため、高性能で、
かつ信頼性の高いレーザダイオードを有する光集積回路
が得られる。
オード部の共振器端面の形成にエッチングを必要とせ
ず、へき開面を利用することができるため、高性能で、
かつ信頼性の高いレーザダイオードを有する光集積回路
が得られる。
【００１４】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１(a) は本発明の一実施例による光
集積回路の平面図であり、図１(b) は光集積回路素子の
断面図である。図において、１は第１導電型（例えばｎ
型）の半導体基板、２（２ａ，２ｂ）は前記第１導電型
の半導体基板１の禁制帯幅よりも狭い禁制帯幅を有する
第１導電型の半導体層、３（３ａ，３ｂ）は前記半導体
層２の禁制帯幅より広い禁制帯幅を有する第２導電型
（例えばＰ型）の半導体層（活性層）、１０は前記半導
体層３中に設けられた電流を効率よく流すための電流阻
止層、１１は前記半導体層３上に形成されたコンタクト
層、１２（１２ａ，１２ｂ）は該コンタクト層１１上に
設けられた電極である。
ついて説明する。図１(a) は本発明の一実施例による光
集積回路の平面図であり、図１(b) は光集積回路素子の
断面図である。図において、１は第１導電型（例えばｎ
型）の半導体基板、２（２ａ，２ｂ）は前記第１導電型
の半導体基板１の禁制帯幅よりも狭い禁制帯幅を有する
第１導電型の半導体層、３（３ａ，３ｂ）は前記半導体
層２の禁制帯幅より広い禁制帯幅を有する第２導電型
（例えばＰ型）の半導体層（活性層）、１０は前記半導
体層３中に設けられた電流を効率よく流すための電流阻
止層、１１は前記半導体層３上に形成されたコンタクト
層、１２（１２ａ，１２ｂ）は該コンタクト層１１上に
設けられた電極である。
【００１５】また、４は前記半導体層３を貫くように形
成されたエッチング溝であり、５は前記半導体基板１
と、前記半導体層２，３のうちの半導体層（活性層）２
ａ，３ａにより構成されるレーザダイオード、６は前記
半導体基板１と、前記半導体層２，３のうちの半導体層
２ｂ，３ｂにより構成されるホトダイオードであり、こ
れらのレーザダイオード５とホトダイオード６とは、そ
の光軸が互いに平行に配置形成され、光集積回路素子を
構成している。８はレーザダイオード５からのレーザ出
射光を反射させた後、ホトダイオード６に入射させるた
めの反射鏡、９は前記半導体素子７と反射鏡８を固定す
るための支持台である。
成されたエッチング溝であり、５は前記半導体基板１
と、前記半導体層２，３のうちの半導体層（活性層）２
ａ，３ａにより構成されるレーザダイオード、６は前記
半導体基板１と、前記半導体層２，３のうちの半導体層
２ｂ，３ｂにより構成されるホトダイオードであり、こ
れらのレーザダイオード５とホトダイオード６とは、そ
の光軸が互いに平行に配置形成され、光集積回路素子を
構成している。８はレーザダイオード５からのレーザ出
射光を反射させた後、ホトダイオード６に入射させるた
めの反射鏡、９は前記半導体素子７と反射鏡８を固定す
るための支持台である。
【００１６】次に動作について説明する。レーザダイオ
ード５側の第１導電型の半導体基板１と第２導電型の半
導体層３ａとの間に、電極１２ａと電極１２ｃを介し
て、順方向電圧を印加すると、半導体層３及び半導体基
板１をそれぞれ介して、かつ電流阻止層１０により電流
通路を制御されて電流が流れることにより、キャリアで
ある電子と正孔が、禁制帯幅の狭い半導体層２ａに注入
され、該半導体層２ａで禁制帯幅に応じた光を発生す
る。この光はレーザダイオード５の左右の共振器端面で
反射を繰り返しながら増幅され、レーザ発振を起こし、
レーザ光が発生する。該レーザ光は半導体層２ａの左端
及び右端で反射され、一部は外部へ出射される。右端か
ら出射された光は、例えば光ファイバ等を用いることに
より、光信号の出力光として利用される。一方、左端か
ら出射された光は、反射鏡８によって反射され、一部が
ホトダイオート６内の半導体層２ｂに吸収され、光電流
として検出される。従って、この光電流を用いてレーザ
光の強度をモニタすることができる。
ード５側の第１導電型の半導体基板１と第２導電型の半
導体層３ａとの間に、電極１２ａと電極１２ｃを介し
て、順方向電圧を印加すると、半導体層３及び半導体基
板１をそれぞれ介して、かつ電流阻止層１０により電流
通路を制御されて電流が流れることにより、キャリアで
ある電子と正孔が、禁制帯幅の狭い半導体層２ａに注入
され、該半導体層２ａで禁制帯幅に応じた光を発生す
る。この光はレーザダイオード５の左右の共振器端面で
反射を繰り返しながら増幅され、レーザ発振を起こし、
レーザ光が発生する。該レーザ光は半導体層２ａの左端
及び右端で反射され、一部は外部へ出射される。右端か
ら出射された光は、例えば光ファイバ等を用いることに
より、光信号の出力光として利用される。一方、左端か
ら出射された光は、反射鏡８によって反射され、一部が
ホトダイオート６内の半導体層２ｂに吸収され、光電流
として検出される。従って、この光電流を用いてレーザ
光の強度をモニタすることができる。
【００１７】次に、本実施例のレーザダイオード／ホト
ダイオード部の作製方法について説明する。まず、第１
導電型の半導体基板１上に、例えばＭＯＣＶＤ（Metal
Organic Chemical Vapor Deposition ）法により、半導
体基板１の禁制帯幅よりも狭い禁制帯幅を有する半導体
層２を形成し、写真製版を用いてエッチングを行った
後、その上にやはりＭＯＣＶＤ法により前記半導体層２
の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅を有する第２導電型の半
導体層３を形成する。さらにその所要部をエッチングに
より除去したのち、該半導体層３と反対導電型の電流阻
止層１０をＭＯＣＶＤ法により形成し、さらにその上に
上記半導体層３につづけて半導体層３を成長する。
ダイオード部の作製方法について説明する。まず、第１
導電型の半導体基板１上に、例えばＭＯＣＶＤ（Metal
Organic Chemical Vapor Deposition ）法により、半導
体基板１の禁制帯幅よりも狭い禁制帯幅を有する半導体
層２を形成し、写真製版を用いてエッチングを行った
後、その上にやはりＭＯＣＶＤ法により前記半導体層２
の禁制帯幅よりも広い禁制帯幅を有する第２導電型の半
導体層３を形成する。さらにその所要部をエッチングに
より除去したのち、該半導体層３と反対導電型の電流阻
止層１０をＭＯＣＶＤ法により形成し、さらにその上に
上記半導体層３につづけて半導体層３を成長する。
【００１８】次に、例えばＲＩＥ法を用いて、半導体層
３を半導体基板１にとどく深さまでエッチングを行い、
エッチング溝４を形成することにより、レーザダイオー
ド５とホトダイオード６とを電気的に分離する。
３を半導体基板１にとどく深さまでエッチングを行い、
エッチング溝４を形成することにより、レーザダイオー
ド５とホトダイオード６とを電気的に分離する。
【００１９】次に、上記複数の素子が形成された半導体
基板全体をエッチング溝４に対して垂直方向にへき開し
てレーザ端面を形成した後、エッチング溝４に対して平
行方向に切断して素子分離を行い、光集積回路素子７と
して切り出す。次いで、この光集積回路素子７の、レー
ザダイオード５のレーザ光を出射する端面と、反射鏡８
とが互いに平行になるよう、光集積回路素子７と反射鏡
８とを支持台９上に配置固定することにより、本実施例
の光集積回路を得る。
基板全体をエッチング溝４に対して垂直方向にへき開し
てレーザ端面を形成した後、エッチング溝４に対して平
行方向に切断して素子分離を行い、光集積回路素子７と
して切り出す。次いで、この光集積回路素子７の、レー
ザダイオード５のレーザ光を出射する端面と、反射鏡８
とが互いに平行になるよう、光集積回路素子７と反射鏡
８とを支持台９上に配置固定することにより、本実施例
の光集積回路を得る。
【００２０】このような本実施例では、レーザダイオー
ド５とホトダイオード６とを、同一半導体基板上に互い
に平行に配置形成し、同じく同一半導体基板上に配置し
た反射鏡８により、レーザダイオード５からの出射レー
ザ光を反射してホトダイオード６に入射させるような構
造としたので、エッチングを用いず、へき開を用いてレ
ーザダイオード５の共振器端面を形成することができ、
高性能かつ信頼性の高いレーザダイオード５を有する光
集積回路を得ることができる。
ド５とホトダイオード６とを、同一半導体基板上に互い
に平行に配置形成し、同じく同一半導体基板上に配置し
た反射鏡８により、レーザダイオード５からの出射レー
ザ光を反射してホトダイオード６に入射させるような構
造としたので、エッチングを用いず、へき開を用いてレ
ーザダイオード５の共振器端面を形成することができ、
高性能かつ信頼性の高いレーザダイオード５を有する光
集積回路を得ることができる。
【００２１】なお、従来、同一半導体基板上に形成され
たものではないレーザダイオードとフォトダイオードと
の光結合を、外部の反射鏡を用いて行ない、光集積回路
を構成したものは数多くあるが、このようにレーザダイ
オードとフォトダイオードとが同一半導体基板上に形成
されたものではない場合には、両者を任意に配置できる
ため、反射鏡等なしで両者の光学的結合を行うことが可
能であるが、しかるに、両者が同一半導体基板上に配置
される場合は、製造上や光学的な制約条件から光学的結
合を可能にするためには非常な困難を伴うこととなる。
本発明は、このように同一半導体基板上に形成されたレ
ーザダイオードとフォトダイオードとの光結合を、反射
鏡を用いることにより比較的簡単に実現したものであ
り、これらの従来技術に対しても大きな効果を有するも
のである。
たものではないレーザダイオードとフォトダイオードと
の光結合を、外部の反射鏡を用いて行ない、光集積回路
を構成したものは数多くあるが、このようにレーザダイ
オードとフォトダイオードとが同一半導体基板上に形成
されたものではない場合には、両者を任意に配置できる
ため、反射鏡等なしで両者の光学的結合を行うことが可
能であるが、しかるに、両者が同一半導体基板上に配置
される場合は、製造上や光学的な制約条件から光学的結
合を可能にするためには非常な困難を伴うこととなる。
本発明は、このように同一半導体基板上に形成されたレ
ーザダイオードとフォトダイオードとの光結合を、反射
鏡を用いることにより比較的簡単に実現したものであ
り、これらの従来技術に対しても大きな効果を有するも
のである。
【００２２】実施例２．なお、上記実施例１では光集積
回路素子７のレーザダイオード５のレーザ光を出射する
端面と、反射鏡８とを互いに平行に配置したが、図２の
第２の実施例に示すように、ホトダイオード６への光の
結合効率を高めるため、即ちレーザダイオード５より出
射されたレーザ光が効率良くホトダイオード６へ入射さ
れるように、反射鏡８を斜めに配置するようにしてもよ
い。
回路素子７のレーザダイオード５のレーザ光を出射する
端面と、反射鏡８とを互いに平行に配置したが、図２の
第２の実施例に示すように、ホトダイオード６への光の
結合効率を高めるため、即ちレーザダイオード５より出
射されたレーザ光が効率良くホトダイオード６へ入射さ
れるように、反射鏡８を斜めに配置するようにしてもよ
い。
【００２３】実施例３．また、上記実施例１では反射鏡
８として平面鏡を用いたが、図３の第３の実施例に示す
ように、コーナーキューブプリズム１０を用いてもよ
い。即ち、コーナーキューブプリズム１０を、その一つ
の面が上記レーザダイオード５のレーザ光出射端面に対
し平行になり、上記レーザダイオード５からのレーザ出
射光を入力光とし、これと平行に出力光を出力するよう
に配置して、光集積回路を構成するものである。
８として平面鏡を用いたが、図３の第３の実施例に示す
ように、コーナーキューブプリズム１０を用いてもよ
い。即ち、コーナーキューブプリズム１０を、その一つ
の面が上記レーザダイオード５のレーザ光出射端面に対
し平行になり、上記レーザダイオード５からのレーザ出
射光を入力光とし、これと平行に出力光を出力するよう
に配置して、光集積回路を構成するものである。
【００２４】実施例４．また、上記実施例１では反射鏡
８として平面鏡を用いたが、これは図４の第４の実施例
に示すように、球面鏡１１を用いてもよい。即ち、平面
の面と、球面の一部の面とを有する球面鏡１１を、支持
台９に垂直に設けられるよう、該平面の面と垂直になる
面で該球面鏡１１の下部を切り取り、該平面の面が上記
レーザダイオードのレーザ光出射端面に対し平行となる
よう配置して、光集積回路を構成するものである。
８として平面鏡を用いたが、これは図４の第４の実施例
に示すように、球面鏡１１を用いてもよい。即ち、平面
の面と、球面の一部の面とを有する球面鏡１１を、支持
台９に垂直に設けられるよう、該平面の面と垂直になる
面で該球面鏡１１の下部を切り取り、該平面の面が上記
レーザダイオードのレーザ光出射端面に対し平行となる
よう配置して、光集積回路を構成するものである。
【００２５】実施例５．また、上記実施例１では反射鏡
８として平面鏡を用いたが、これは図５の第５の実施例
に示すように、レーザダイオード５の発光端面５ａ及び
ホトダイオード６の受光端面６ａを焦点とする回転楕円
体鏡１２を用いてもよい。即ち、平面の面と、回転楕円
体の一部の面とを有する回転楕円体鏡１２を、支持台９
に垂直に設けられるよう、該平面の面と垂直になる面で
該回転楕円体鏡１２の下部を切り取り、該平面の面が上
記レーザダイオードのレーザ光出射端面に対し平行とな
るよう配置して、光集積回路を構成するものである。
８として平面鏡を用いたが、これは図５の第５の実施例
に示すように、レーザダイオード５の発光端面５ａ及び
ホトダイオード６の受光端面６ａを焦点とする回転楕円
体鏡１２を用いてもよい。即ち、平面の面と、回転楕円
体の一部の面とを有する回転楕円体鏡１２を、支持台９
に垂直に設けられるよう、該平面の面と垂直になる面で
該回転楕円体鏡１２の下部を切り取り、該平面の面が上
記レーザダイオードのレーザ光出射端面に対し平行とな
るよう配置して、光集積回路を構成するものである。
【００２６】実施例６．また、上記実施例１で反射鏡８
を支持台９の上に配置することにより固定したが、これ
は、支持台９が熱膨張することによる影響を避けるた
め、図６の第６の実施例に示すように、直方体形状の反
射鏡１４を、光集積回路素子７の端面に接着して配置し
て、反射鏡１４を光集積回路素子７に固定するようにし
てもよい。
を支持台９の上に配置することにより固定したが、これ
は、支持台９が熱膨張することによる影響を避けるた
め、図６の第６の実施例に示すように、直方体形状の反
射鏡１４を、光集積回路素子７の端面に接着して配置し
て、反射鏡１４を光集積回路素子７に固定するようにし
てもよい。
【００２７】実施例７．また、上記実施例６では反射鏡
１４と光集積回路素子７の端面との接触面において光の
反射がレーザダイオード５の特性に影響を与える場合が
ある。そこで、図７の第７の実施例に示すように、側面
コ字形状の反射鏡１５を、そのコ字形状の両端部を上記
レーザダイオードとフォトダイオードの端面に取付けて
光集積回路素子７に固定するようにしてもよい。
１４と光集積回路素子７の端面との接触面において光の
反射がレーザダイオード５の特性に影響を与える場合が
ある。そこで、図７の第７の実施例に示すように、側面
コ字形状の反射鏡１５を、そのコ字形状の両端部を上記
レーザダイオードとフォトダイオードの端面に取付けて
光集積回路素子７に固定するようにしてもよい。
【００２８】実施例８．また、上記実施例１ないし７で
は、光集積回路素子７のホトダイオード６の受光端面は
アンコーティングの場合について説明したが、レーザダ
イオード５からの出射光が反射鏡８で反射され、ホトダ
イオード６の受光端面で入射されず反射され、レーザダ
イオード５に再び入射すると、レーザダイオード５の特
性に影響を与える場合もある。これを避けるため、図８
の第８の実施例に示すように、ホトダイオード６の端面
に低反射膜１３をつけてもよい。この図８の本実施例８
は、実施例１の場合について述べたが、これは実施例２
ないし７の場合においても同様である。
は、光集積回路素子７のホトダイオード６の受光端面は
アンコーティングの場合について説明したが、レーザダ
イオード５からの出射光が反射鏡８で反射され、ホトダ
イオード６の受光端面で入射されず反射され、レーザダ
イオード５に再び入射すると、レーザダイオード５の特
性に影響を与える場合もある。これを避けるため、図８
の第８の実施例に示すように、ホトダイオード６の端面
に低反射膜１３をつけてもよい。この図８の本実施例８
は、実施例１の場合について述べたが、これは実施例２
ないし７の場合においても同様である。
【００２９】実施例９．また、上記実施例１ないし８で
は、レーザダイオード５とホトダイオード６とが互いに
平行に配置されているが、必ずしも平行に配置される必
要はなく、図９の第９の実施例に示すように、ホトダイ
オート６がレーザダイオード５の横に配置されていれ
ば、その両者の光軸（活性層）２ａ，２ｂが斜めとなっ
ていてもよい。
は、レーザダイオード５とホトダイオード６とが互いに
平行に配置されているが、必ずしも平行に配置される必
要はなく、図９の第９の実施例に示すように、ホトダイ
オート６がレーザダイオード５の横に配置されていれ
ば、その両者の光軸（活性層）２ａ，２ｂが斜めとなっ
ていてもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる光集積
回路によれば、同一半導体基板上に同一プロセスで形成
されるレーザダイオードとホトダイオードを、平行に配
置形成し、同じく同一半導体基板上に配置した反射鏡に
よって両者を光学的に結合するようにしたので、エッチ
ングを用いず、へき開を用いたレーザダイオードの共振
器端面の形成が可能となり、高性能で、かつ信頼性の高
い光集積回路を簡易に得られる効果がある。
回路によれば、同一半導体基板上に同一プロセスで形成
されるレーザダイオードとホトダイオードを、平行に配
置形成し、同じく同一半導体基板上に配置した反射鏡に
よって両者を光学的に結合するようにしたので、エッチ
ングを用いず、へき開を用いたレーザダイオードの共振
器端面の形成が可能となり、高性能で、かつ信頼性の高
い光集積回路を簡易に得られる効果がある。
【図１】この発明の一実施例による光集積回路を示す図
であり、(a) は光集積回路の平面図、(b) は光集積回路
素子の断面図である。
であり、(a) は光集積回路の平面図、(b) は光集積回路
素子の断面図である。
【図２】この発明の実施例２による光集積回路の平面図
である。
である。
【図３】この発明の実施例３による光集積回路の平面図
である。
である。
【図４】この発明の実施例４による光集積回路の平面図
である。
である。
【図５】この発明の実施例５による光集積回路の平面図
である。
である。
【図６】この発明の実施例６による光集積回路の平面図
である。
である。
【図７】この発明の実施例７による光集積回路の平面図
である。
である。
【図８】この発明の実施例８による光集積回路の平面図
である。
である。
【図９】この発明の実施例９による光集積回路の平面図
である。
である。
【図１０】従来技術による光集積回路の断面図である。
１ 第１導電型の半導体基板 ２ 第１導電型の半導体基板の禁制帯幅より狭い禁制
帯幅を有する半導体層（活性層） ３ 第２導電型の半導体層 ４ エッチング溝 ５ レーザダイオード ６ ホトダイオード ７ 光集積回路素子 ８ 反射鏡 ９ 支持台 １０ コーナーキューブプリズム １１ 球面鏡 １２ 回転楕円体鏡 １３ 低反射膜 １４ 反射鏡 １５ 反射鏡
帯幅を有する半導体層（活性層） ３ 第２導電型の半導体層 ４ エッチング溝 ５ レーザダイオード ６ ホトダイオード ７ 光集積回路素子 ８ 反射鏡 ９ 支持台 １０ コーナーキューブプリズム １１ 球面鏡 １２ 回転楕円体鏡 １３ 低反射膜 １４ 反射鏡 １５ 反射鏡
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年２月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる光集積
回路は、レーザダイオードとホトダイオードとを互いに
同一半導体基板上の光学的に同一直線上でない位置に配
置し、上記レーザダイオードとフォトダイオードとを、
１つの支持基板上に配置し、上記レーザダイオードとフ
ォトダイオードとの光学的な結合を行う反射鏡を上記支
持基板上に配置してなるものである。
回路は、レーザダイオードとホトダイオードとを互いに
同一半導体基板上の光学的に同一直線上でない位置に配
置し、上記レーザダイオードとフォトダイオードとを、
１つの支持基板上に配置し、上記レーザダイオードとフ
ォトダイオードとの光学的な結合を行う反射鏡を上記支
持基板上に配置してなるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる光集積
回路によれば、同一半導体基板上に同一プロセスで形成
されるレーザダイオードとホトダイオードを、平行に配
置形成し、上記レーザダイオードとフォトダイオードを
１つの支持基板上に配置し、同じく該支持基板上に配置
した反射鏡によって両者を光学的に結合するようにした
ので、エッチングを用いず、へき開を用いたレーザダイ
オードの共振器端面の形成が可能となり、高性能で、か
つ信頼性の高い光集積回路を簡易に得られる効果があ
る。
回路によれば、同一半導体基板上に同一プロセスで形成
されるレーザダイオードとホトダイオードを、平行に配
置形成し、上記レーザダイオードとフォトダイオードを
１つの支持基板上に配置し、同じく該支持基板上に配置
した反射鏡によって両者を光学的に結合するようにした
ので、エッチングを用いず、へき開を用いたレーザダイ
オードの共振器端面の形成が可能となり、高性能で、か
つ信頼性の高い光集積回路を簡易に得られる効果があ
る。
Claims (10)
- 【請求項１】 レーザダイオードと、該レーザダイオー
ドからの光を受けるフォトダイオードとを集積してなる
光集積回路において、 上記レーザダイオードとフォトダイオードとを、同一半
導体基板上の光学的に同一直線上でない位置に配置し、 かつ該同一半導体基板上に、上記レーザダイオードとフ
ォトダイオードとの光学的な結合を行う反射鏡を配置し
てなることを特徴とする光集積回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の光集積回路において、 上記レーザダイオードとフォトダイオードとは、同一製
造プロセスにより製造され、その光軸が相互に平行に設
けられたものであることを特徴とする光集積回路。 - 【請求項３】 請求項２記載の光集積回路において、 上記反射鏡は、上記レーザダイオードのレーザ光出射端
面に対し平行に設けられた平面鏡であることを特徴とす
る光集積回路。 - 【請求項４】 請求項２記載の光集積回路において、 上記反射鏡は、上記レーザダイオードのレーザ光出射端
面に対し斜めに設けられた平面鏡であることを特徴とす
る光集積回路。 - 【請求項５】 請求項２記載の光集積回路において、 上記反射鏡は、その一つの面が上記レーザダイオードの
レーザ光出射端面に対し平行に設けられ、上記レーザダ
イオードからのレーザ出射光を入力光とし、これと平行
に出力光を出力するものであるコーナーキューブプリズ
ムであることを特徴とする光集積回路。 - 【請求項６】 請求項２記載の光集積回路において、 上記反射鏡は、その平面の面と、球面の一部の面とを有
し、該平面の面が上記レーザダイオードのレーザ光出射
端面に対し平行に設けられた球面鏡であることを特徴と
する光集積回路。 - 【請求項７】 請求項２記載の光集積回路において、 上記反射鏡は、その平面の面と、回転楕円体の一部の面
とを有し、該平面の面が上記レーザダイオードのレーザ
光出射端面に対し平行に設けられた回転楕円体鏡である
ことを特徴とする光集積回路。 - 【請求項８】 請求項２記載の光集積回路において、 上記反射鏡は、上記レーザダイオードとフォトダイオー
ドの端面に取付けられた直方体形状の反射鏡であること
を特徴とする光集積回路。 - 【請求項９】 請求項８記載の光集積回路において、 上記反射鏡は、そのコ字形状の両端部が上記レーザダイ
オードとフォトダイオードの端面に取付けられた側面コ
字形状のものであることを特徴とする光集積回路。 - 【請求項１０】 請求項３ないし７のいずれかに記載の
光集積回路において、 上記フォトダイオードの光を入射する側の端面に低反射
膜のコーティングが施されていることを特徴とする光集
積回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5011586A JPH06224406A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 光集積回路 |
| FR9312202A FR2700896B1 (fr) | 1993-01-27 | 1993-10-13 | Circuit intégré optique. |
| US08/140,502 US5438208A (en) | 1993-01-27 | 1993-10-25 | Mirror coupled monolithic laser diode and photodetector |
| GB9322942A GB2274740B (en) | 1993-01-27 | 1993-11-08 | Optical integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5011586A JPH06224406A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 光集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224406A true JPH06224406A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11782016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5011586A Pending JPH06224406A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 光集積回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5438208A (ja) |
| JP (1) | JPH06224406A (ja) |
| FR (1) | FR2700896B1 (ja) |
| GB (1) | GB2274740B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08107252A (ja) * | 1994-10-06 | 1996-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置，及び半導体レーザアレイ装置 |
| GB9509499D0 (en) * | 1995-05-10 | 1995-07-05 | Ultra Silicon Techn Uk Ltd | Optical read and write systems |
| JP3882210B2 (ja) * | 1995-09-13 | 2007-02-14 | ソニー株式会社 | 光学装置 |
| FR2739965B1 (fr) * | 1995-10-17 | 1997-11-07 | Thomson Csf | Dispositif emetteur-recepteur de lumiere et systeme de lecture optique |
| JPH11163383A (ja) * | 1997-11-25 | 1999-06-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体受光素子 |
| US6347107B1 (en) | 1998-07-15 | 2002-02-12 | Eastman Kodak Company | System and method of improving intensity control of laser diodes using back facet photodiode |
| DE10104563A1 (de) * | 2001-02-01 | 2002-08-22 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterelement mit optoelektronischer Signalübertragung und Verfahren zum Erzeugen eines solchen Halbleiterelements |
| JP2011114214A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| CN204947313U (zh) | 2015-08-24 | 2016-01-06 | 宁波环球广电科技有限公司 | 多通道阵列光纤激光器 |
| CN204795049U (zh) | 2015-08-24 | 2015-11-18 | 宁波环球广电科技有限公司 | 一种光发射模块 |
| TWM523866U (zh) * | 2015-09-30 | 2016-06-11 | Applied Optoelectronics Inc | 光發射模組 |
| EP3750218A4 (en) * | 2018-02-06 | 2021-11-03 | Nlight, Inc. | DIODE LASER DEVICE WITH FAC LENS BEAM STEERING OUTSIDE THE PLANE |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4124860A (en) * | 1975-02-27 | 1978-11-07 | Optron, Inc. | Optical coupler |
| DE3586174D1 (de) * | 1985-01-07 | 1992-07-09 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung einer integriert - optischen anordnung. |
| JPS61235810A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-21 | Hitachi Ltd | レ−ザビ−ムプリンタの同期判定装置 |
| FR2581768B1 (fr) * | 1985-05-10 | 1987-09-04 | Thomson Csf | Composant optoelectrique bidirectionnel formant coupleur optique |
| JPS62225067A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-03 | Seiko Epson Corp | 光走査装置 |
| JPS62260384A (ja) * | 1986-05-06 | 1987-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JPS6336216A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-16 | Fujitsu Ltd | 光量自動制御装置 |
| JPH01155674A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-19 | Nec Corp | 光ファイバ結合レーザモジュール |
| JPH01234813A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-20 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JPH01248143A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-03 | Seiko Epson Corp | 光論理回路 |
| JPH0228987A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-01-31 | Anritsu Corp | 光源装置 |
| JPH0286180A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-27 | Ushio Inc | 発振波長が５４３ｎｍの内部ミラー型ヘリウム・ネオンレーザの周波数の安定化方法 |
| JP2607645B2 (ja) * | 1988-10-28 | 1997-05-07 | 株式会社テック | レーザ光走査装置 |
| JPH02166416A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-27 | Fujitsu Ltd | ポリゴンミラー面倒れ測定方式 |
| DE3931588A1 (de) * | 1989-09-22 | 1991-04-04 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Interferometrischer halbleiterlaser |
| JPH03132712A (ja) * | 1989-10-19 | 1991-06-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光ビーム出力強度検出装置 |
| JPH03144922A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-20 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | フォーカス制御装置 |
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| JPH0499082A (ja) * | 1990-08-07 | 1992-03-31 | Nec Corp | 半導体レーザ用ステム |
| JPH04161919A (ja) * | 1990-10-25 | 1992-06-05 | Canon Inc | 電子写真記録装置 |
| US5291038A (en) * | 1990-12-19 | 1994-03-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Reflective type photointerrupter |
| SE468027B (sv) * | 1991-02-27 | 1992-10-19 | Asea Brown Boveri | Optoelektronisk komponent med halvledarelement innefattade i sluten kapsel, vilken kapsel bestaar av en kaapa som centreras och laases relativt en sockel medelst ett byggelement |
| US5258991A (en) * | 1992-03-13 | 1993-11-02 | Eastman Kodak Company | Monolithic laser diode and monitor photodetector |
| US5256869A (en) * | 1992-06-30 | 1993-10-26 | Texas Instruments Incorporated | Free-space optical interconnection using deformable mirror device |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP5011586A patent/JPH06224406A/ja active Pending
- 1993-10-13 FR FR9312202A patent/FR2700896B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-25 US US08/140,502 patent/US5438208A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-08 GB GB9322942A patent/GB2274740B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5438208A (en) | 1995-08-01 |
| FR2700896A1 (fr) | 1994-07-29 |
| GB9322942D0 (en) | 1994-01-05 |
| FR2700896B1 (fr) | 1995-07-07 |
| GB2274740B (en) | 1996-07-10 |
| GB2274740A (en) | 1994-08-03 |
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