JPH063542A - 集積型光カップラ及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積化が容易で、プロセスが容易であり、信
頼性、再現性、歩留りに優れた集積型光カップラであ
る。 【構成】 半導体基板１上にチャンネル導波路が形成さ
れ、その交差部に光波１１，１２，１３の分岐・結合を
行う光カップラ部が形成されている。カップラ部はスリ
ット溝７ａ，７ｂで構成され、このスリット溝７ａ，７
ｂは段差構造の段差部位に沿って形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信の分野に必要と
される光電子集積回路などに用いられる光半導体素子、
特に集積型カップラおよびその使用法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光カップラとして、図１４に示す
様なＹ分岐型光カップラ２００を含む複合共振器レーザ
の一種である干渉型レーザが知られている（Ｉ．Ｈ．
Ａ．Ｆａｔｔａｈ ｅｔ ａｌ．“Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ ｌａｓｅ
ｒ”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．４１，２，ｐｐ．
１１２−１１４（Ｊｕｌｙ １９８２）参照）。

【０００３】また、図１５（ａ）、（ｂ）に示す様な深
さ方向に関して波面分割を行うＸ分岐型光カップラ２１
０ａ、２１０ｂを含む干渉型レーザも知られている
（Ｊ．Ｓａｌｚｍａｎ ｅｔ ａｌ．“Ｃｒｏｓｓｃｏ
ｕｐｌｅｄ ｃａｖｉｔｙ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ ｌａｓｅｒ”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５
２，１０，ｐｐ．７６７−７６９（Ｍａｒｃｈ １９８
８）参照）。ここでＲ１〜Ｒ４は共振面、Ｌ１〜Ｌ４は
共振器長を夫々示す。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかし、上記従来
例では次の様な欠点があった。先ず、図１４に示すＹ分
岐型光カップラを含む例の場合、Ｙ分岐２００の分岐角
が大きくとれず、素子長が１ｍｍ以上となる為に他の光
デバイスに比べサイズが大きくなり過ぎ集積化が困難で
あると言う問題がある。

【０００５】また、図１５に示すＸ分岐型光カップラを
含む例の場合、Ｘ分岐部２１０ａ、２１０ｂに要求され
る位置精度、深さ精度などのプロセス精度が高く、歩留
り、再現性に乏しい等の問題点があった。すなわち、光
導波路を伝搬してくる光波の界分布に対してＸ分岐部が
どの様に形成されるかで分岐、合流の態様が決まってく
るので、そのプロセス精度に厳しさが要求されるのであ
る。

【０００６】また、従来のスリット溝などからなる光カ
ップラでは、スリット溝作成にあたり再付着物が着く等
の理由で側壁の角度が充分大きく取れず光波の反射が所
望の角度で行われないことになって分岐・結合の効率が
悪くなる、スリット溝の切込が浅いとは言えないのでス
ループットが余り良くない等の欠点があった。

【０００７】従って、本発明の目的は、上記の課題に鑑
み、プロセスが容易で信頼性及び再現性に優れ半導体光
集積回路などに適する光カップラを含む光集積型カップ
ラ及びその使用法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光集積型カップラである光半導体素子においては、
半導体基板上に構成された少なくとも１つのチャンネル
導波路構造に光波の分岐・結合を行なう為のカップラ部
が構成され、カップラ部は少なくとも水平方向の導波光
界分布の波面分割を行なう様に（垂直方向ないし深さ方
向の導波光界分布の波面分割を併せて行なってもよい）
導波路構造の一部の段差構造の段差部位にスリット溝で
ある反射率の異なる部位を形成して成っている。

【０００９】より具体的には、チャンネル光導波路構造
は、層方向に活性層を含んだり、チャンネル光導波路構
造はリッジ構造であったり、チャンネル光導波路構造は
複数形成されて交差部を有し、交差部中に光カップラが
構成されて光波の分岐・結合を行なったり、チャンネル
光導波路構造の交差部はＸ字型、Ｔ字型、Ｙ字型であっ
たり、光カップラによるチャンネル光導波路構造間の結
合によって複合の共振器が形成されていたり、光カップ
ラは複数方向に光波を分岐・結合するように上記反射率
の異なる部位を複数含んだり、スリット溝は、この溝を
形成する両端の高さが光導波路側と非光導波路側で異な
っており、該光導波路側のスリット溝の端面は、光導波
路の側壁に沿って形成されていたりする。このスリット
溝は、集束イオンビームエッチング（ＦＩＢＥ）によっ
て形成されていたりする。

【００１０】また、前記チャンネル導波路構造が、前記
カップラ部を成す交差部位を含んで複数形成され、その
うち１組は光増幅領域となり、他の１組は送信部と受信
部の少なくとも一方に接続される様に構成され、分岐、
合流、増幅機能を示す光ノードを構成していたりする。

【００１１】本発明の集積型光カップラを用いる光送受
信機では、端末装置からの信号をもとに発光デバイスを
駆動し、光信号を出力させる機能と光検出部からの電気
信号を再生中継して、端末装置へ送る機能を持つ制御部
と、電気信号にしたがって光信号を発生する発光デバイ
スから出力された光信号を増幅する半導体光増幅器と、
光信号を電気信号に変換する光検出部と、光検出部へ入
力される光信号を増幅する半導体光増幅器と、前記集積
型光カップラから構成されることを特徴とする。

【００１２】更に、本発明の集積型光カップラを用いる
光バス型ＬＡＮでは、前記の種々の態様の集積型光カッ
プラ、前記光送受信機をそれぞれ少なくとも１つ含むこ
とを特徴とする。

【００１３】本発明の集積型光カップラを作成するにあ
たっては、チャンネル導波路構造の段差部位に沿って集
束イオンビームエッチング（ＦＩＢＥ）法などによりス
リット溝を比較的浅く形成すればよいので、溝側壁への
再付着物などが少なくなり８５度以上の充分な角度（導
波路方向に正しく反射するのに要求される）の側壁を持
つ溝が高いスループットで形成できる。また、段差部位
も、パターニングなどを含む比較的簡単な工程で形成出
来る。

【００１４】

【実施例】図１及び図２は本発明の第１実施例であるＴ
分岐カップラを含む光半導体素子を示し、図１（ａ）は
模式的上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ´断面
図、図２（ａ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ´断面図、図２
（ｂ）はＴ分岐カップラを加工する前の図１（ａ）のＢ
−Ｂ´断面図である。

【００１５】先ず、第１実施例のプロセス手順について
説明する。基板１上に、分子線成長法（ＭＢＥ）によ
り、第１クラッド層２、活性層３、第２クラッド層４、
キャップ層５からなるエピタキシャル膜を順に成長させ
る。基板１との界面には必要に応じてＧａＡｓであるバ
ッファ層を形成してもよい。第１、第２クラッド層２、
４の膜厚は１μｍとし、活性層３の膜厚は約０．１μｍ
とした。次に、その上部にフォトリソグラフィ法により
幅３μｍの所望のパターン（図示例ではＴ字型パター
ン）を形成し、反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢ
Ｅ）によりリッジ部（図１（ｂ）参照）を形成し、横方
向の閉じ込めを行なうストライプ構造とした。

【００１６】更に、リッジ部の交差部のＶ字形側壁６
ａ、６ｂ（段差部位）に沿って（図２（ｂ）参照）、集
束イオンビームエッチング（ＦＩＢＥ）法により、活性
層３の下部に至る端面加工をしてスリット溝７ａ、７ｂ
を図２（ａ）の如く形成する。このスリット溝７ａ、７
ｂは、ＦＩＢＥによる端面傾斜角度θが８５度以上で
（図２（ａ）参照）、リッジ導波路の分岐・合流部の中
心から光波の導波方向にφ＝４５°の角度をもって（図
１（ａ）参照）形成され、４５°ミラーすなわち全反射
ミラーを構成している。続いて、この素子の端面８、
９、１０をへき開により光が入射、出射できる様にし
た。

【００１７】この全反射ミラーによって、活性層３に図
１（ａ）のＢ→Ｂ´方向に入射した光波１１は、分岐・
合流部７ａ、７ｂで光波１２（反射）と光波１３（透
過）にほぼ同一の比率で分岐される。このとき、光波１
２は分岐・合流部の下半分のスリット溝７ａで全反射さ
れ、光波１３はこの分岐・合流部の上半分をそのまま透
過していくことで生じる。不図示だが、逆方向であるＢ
´→Ｂ方向に入射した光波は、スリット溝７ｂにより、
同様にして分岐される。

【００１８】本実施例における分岐・合流部すなわち光
カップラは、水平方向（チャンネル導波路構造が形成さ
れた基板１の伸展方向）の波面分割型の分岐カップラを
形成するものである為、スリット溝７ａ、７ｂの端面の
加工深さは活性層３（チャンネル導波路構造の中心とな
る導波路層）を越えてエッチングするものであればよく
精度の厳しい深さ制御が不必要となる。そして、４５°
ミラーの位置制御をすることによって、光波の透過・反
射の比率を所望の値に設定することができる。

【００１９】本実施例では、チャンネル導波路構造とし
てリッジ導波路について述べたが、屈折率型の導波路等
他のものも同様に利用できる。

【００２０】図３は、Ｙ分岐カップラの第２実施例を示
し、スリット溝２５が図示の如きパターンのリッジ導波
路２０の側壁に沿って（段差部位）形成されて、図３の
矢印で示す如く光波が分岐・合流される。図４は、図３
のＡ−Ａ´断面図であり、図２中の番号と同じものは同
機能部を示す。

【００２１】図５は第３実施例を示す。第３実施例は本
発明を送信部と受信部を併設した光ノードに応用した例
である。

【００２２】図６と図７は図５のＡ−Ａ´断面図、Ｂ−
Ｂ´断面図を夫々示す。本実施例は上記第１実施例の加
工端面を集積カップラに用いた例である。

【００２３】図５において、２９はＦＩＢＥで形成され
た全反射ミラー（４５°ミラー）であるスリット溝（集
積カップラ部３２を構成する）であり、３０ａ、３０ｂ
は電流注入によってゲインを有する光アンプを具備する
増幅領域、３１は逆バイアス印加により動作する光検出
器を具備する光検出領域である。３８ａ、３８ｂは端面
に形成された反射防止（ＡＲ）コートであり、Ａｌ₂Ｏ₃
＋ＺｒＯ₂をエレクトロンビーム（ＥＢ）蒸着によって
堆積している。３９は導波路である。

【００２４】導波路３９は上面にＴ字型に形成されたも
ので、その中心から上下方向の導波路部分は増幅領域３
０ａ、３０ｂとされ、左方向は光検出領域３１とされて
いる。スリット溝２９は、その長手方向が、上述したＴ
字型の導波路３９の各長手方向に対して４５°傾斜し、
右上および右下端より中央部まで伸びたものとなってい
て、導波路３９の略中央部分に設けられている。これに
より、導波路３９の中央部分は破線にて示した集積カッ
プラ部３２とされる。

【００２５】次に、第３実施例のプロセス手順を説明す
る。先ず、図６と図７から分かる様に、ｎ型ＧａＡｓ基
板４１上に、ＭＢＥ法により、順次、バッファ層として
のｎ型ＧａＡｓ４２を１μｍ厚で、クラッド層としての
ｎ型Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓ４３を１．５μｍ厚で形成し
た。次に、ノンドープＧａＡｓ（１００Å厚）、Ａｌ
_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ（３０Å厚）を４回繰り返し積層し最後
にＧａＡｓを１００ 厚で積層し、多重量子井戸構造の
活性層４４を形成し、その上にクラッド層としてのｐ型
Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓ４５を１．５μｍ厚で、キャップ層
としてのＧａＡｓ４６を０．５μｍ厚で形成した。

【００２６】続いて、この半導体レーザウェハ上に、フ
ォトリソグラフィー工程により、幅３μｍの所望のＴ字
型のマスクパターン（導波路３９のパターン）を形成
し、このマスクを通して塩素ガス雰囲気のＲＩＢＥ法に
より活性層４４の手前０．２μｍまでエッチングし、リ
ッジ部を形成して横方向の閉じ込めを行なうストライプ
構造とした。

【００２７】続いて、このリッジが形成されたレーザウ
ェハ上に、ＳｉＮから成る絶縁膜４７（厚さ１２００
Å）をプラズマＣＶＤ法によって形成し、ＳｉＮ絶縁膜
４７上にレジストを約１．０μｍスピンコートした。そ
の後、４ＰａのＯ₂雰囲気でのＲＩＥ（反応性イオンエ
ッチング）法によって、リッジの頂き部に成膜されたレ
ジストのみを除去し、リッジの頂き部のＳｉＮ絶縁膜４
７を露出させ、更に４ＰａのＣＦ₄ガス雰囲気でのＲＩ
Ｅ法を実施してリッジの頂き部の露出したＳｉＮ絶縁膜
を選択的にエッチングした。その後、残存しているレジ
ストを４ＰａのＯ₂雰囲気でのＲＩＥ法により除去し
た。

【００２８】次いで、リッジの頂き部に形成された表面
酸化膜を塩酸によってウェットエッチングし電流注入窓
とし、続いて、上部電極としてＣｒ−Ａｕオーミック用
電極４８を真空蒸着法で形成し、ＧａＡｓ基板４１をラ
ッピングで１００μｍの厚さまで削った後にｎ型用オー
ミック用電極４９としてＡｕＧｅ−Ａｕ電極を蒸着し
た。そして、ｐ型、ｎ型の電極のオーミックコンタクト
をとる為の熱処理を行ない、リッジ型光半導体素子とし
た。

【００２９】更に、加速電圧４０ｋｅＶのＧａ⁺イオン
を用いたＦＩＢ法によるエッチングにより、カップラ部
３２のリッジ部のＶ字状側壁を狙ってスリット溝２９を
図７に示す態様で形成した。スリット溝２９は上述した
如く深さは活性層４４より１μｍ深く、且つ溝の傾斜角
度は８５°以上になる様にした。

【００３０】最後に、共振面をへき開により形成し、Ｅ
Ｂ（エレクトロンビーム）蒸着によってＡｌ₂Ｏ₃＋Ｚｒ
Ｏ₂を蒸着しＡＲコート３８ａ、３８ｂとし、スクライ
ブで分離し、電極４８、４９はワイヤーボンディングに
より取り出した。

【００３１】次に、動作について説明する。入射した光
波３３は、増幅領域３０ａにて増幅された入射波３４と
して集積カップラ部３２に入射し、図１の実施例で述べ
た如く透過波３６と反射波３５に分離される。反射波３
５は入射波３３の光検出領域３１にて光電変換され、光
波３３中の信号成分をモニターすることが行なわれる。
一方、透過波３６は増幅領域３０ｂにて更に増幅され、
出射光３７として出力される。

【００３２】カップラ部３２の損失及び端面結合損失を
補填する形で増幅領域３０ａ、３０ｂの光増幅率（ゲイ
ン）を設定すれば、見掛け上、損失のない受光用光ノー
ドとして機能し多段化接続が可能となる。

【００３３】なお、以上の説明においては、受信のみを
行なうものとして説明したが、送信部、受信部を併設さ
せれば送受信可能な光ノードの実現が可能となり、この
様に構成しても当然よい。

【００３４】図８は本発明の第４実施例を示し、図９、
１０は図８のカップラ部のＡ−Ａ´、Ｂ−Ｂ´断面図で
ある。本実施例は本発明を双方向型の光ノードに応用し
た例である。

【００３５】本実施例では、バスライン方向に配置され
て光増幅部８０ａ、８０ｂ、８０ｃが形成され、受信
部、送信部への分岐導波路８２、８３がバスライン方向
の導波路８４と交差している。分岐カップラ８８は、２
つの交差部に夫々スリット溝８１ａ、８１ｂを形成する
ことによって、光波の分岐・結合を行なっている。分岐
結合の比率は、導波路の光電磁界分布と溝８１ａ、８１
ｂの長さなどを制御（位置制御）することによって、調
整することができる。本実施例のスリット溝８１ａ、８
１ｂは、前記第３実施例と同様の構成で実現できる。即
ち、第４実施例は第３実施例のＴ字型の導波路を２つ組
み合わせたものとなっている。

【００３６】尚、図８において、８５ａはバスラインを
成すファイバ９１の端面が当接するＡＲコート、８５ｂ
はバスラインを成すファイバ９２の端面が当接するＡＲ
コート、８５ｃは受信部側のファイバ９４が当接するＡ
Ｒコート、８５ｄは送信部側のファイバ９５が当接する
ＡＲコートであり、図９、１０において、図７の符号と
同一の符号で示すものは図７の部位と同じものである。

【００３７】第４実施例の動作を説明する。光ファイバ
９１、ＡＲコート８５ａを介して入射した光波は、増幅
部８０ａで増幅された入射波として集積カップラ部８８
に入り、まず反射・透過するスリット溝８１ａと溝のな
い部分により、光波は上側の受信部への導波路８２に入
る光波と右側の増幅部８０ｂに入る光波とに分岐され
る。これに続いて８、増幅部８０ｂで増幅された光波
は、反射・透過するスリット溝８１ｂと溝のない部分に
より、下側の送信部への導波路８３に入る光波（これは
不図示のアイソレータにより遮断され、送信部の周波数
安定化がはかられる。）と増幅部８０ｃに入る光波とに
分岐される。

【００３８】上記分岐光波のうち、導波路８２、ファイ
バ９４を経て受信部に入る光波はそこで信号が検出さ
れ、増幅部８０ｃへ入った光波はそこで更に増幅されて
ファイバ９２へと出力される。逆からＡＲコート８５ｂ
を介して入射した光波についても、上と同じ処理を受け
る。一方、送信部からファイバ９５、導波路８３を介し
てカップラ部８８に入る光波はスリット溝８１ｂによっ
て反射され、一方は、増幅部８０ｂを通って透過・反射
するスリット溝８１ａにより、導波路８２に入る光波と
増幅部８０ａへと入る光波に分岐される。もう一方は増
幅部８０ｃへと入り、ＡＲコート８５ｂを介して出射さ
れる。

【００３９】導波路８２とファイバ９４を介して受信部
に入る光波はそこで信号成分がモニタされ、増幅部８０
ａ、８０ｃへと入る光波は、夫々、そこで増幅されてフ
ァイバ９１、９２へと出力される。

【００４０】以上の実施例においては、レーザ構造の共
振面をへき開によって形成した例を示したが、ＲＩＢＥ
法、反応性イオンエッチング等のドライエッチング等の
エッチングによって形成されるエッチング端面を用いて
もよい。

【００４１】また、以上の実施例においては、活性領域
をＭＱＷ（多重量子井戸構造）で形成したが、本発明は
これに限定されるものではなく、ＤＨ（ダブルヘテロ）
構造、ＳＱＷ（単一量子井戸）構造などであってもよ
い。

【００４２】また、以上の実施例においては、ＧａＡｓ
系を用いたリッジウェーブ型構造を例にとって述べた
が、ＢＨ（埋め込みヘトロストライプ）構造、ＣＰＳ構
造（チャネル基板プレーナストライプ）、電流光の狭窄
の為の吸収層を活性層近くに設けた構造等の屈折率導波
型のレーザ構造も有効である。ストライプ電極型やプロ
トンボンバード型などの利得導波型レーザなどに対して
も有効である。この場合、スリット溝を形成する前に、
この溝が形成されるべき部分に段差構造を形成する必要
がある。

【００４３】更に加えて、半導体レーザの材料はＧａＡ
ｓ・ＡｌＧａＡｓ系の他、ＩｎＰ・ＩｎＧａＡｓＰ系、
ＡｌＧａＩｎＰ系等の材料に対しても同様に当てはまる
のは言うまでもない。

【００４４】図１１に上記実施例に示した集積型光カッ
プラをバス型光ＬＡＮに用いた場合を示した。

【００４５】図１１において、１０１は本発明の光カッ
プラ（第１、２、３実施例で説明済み）、１０５は光ト
ランシーバー、１０６は端末装置、１０２は半導体光増
幅器、１０４は光ファイバーである（第３実施例を用い
た場合は半導体光増幅器１０２は必要に応じて設置すれ
ばよい）。

【００４６】光トランシーバー１０５は、例えば図１２
のような構成になっている。図１２において、１２１は
制御回路、１２０は半導体レーザ、１２３は光検出器、
１１１は本発明の光カップラ、１２２は半導体光増幅器
である（本発明の第３実施例を光カップラを用いた場合
は光カップラと光増幅器と光検出器は集積されているの
で、光増幅器と光検出器は必要に応じて設置すればよ
い）。

【００４７】バス型光ＬＡＮの部分は、例えば、ＣＳＭ
Ａ／ＣＤ方式の通信方式を用いる。もちろん、他のトー
クンパス、ＴＤＭＡなどの通信方式でもかまわない。

【００４８】端末装置１０６からの通信要求は光トラン
シーバー１０５へ送られ、光トランシーバー１０５中の
制御回路１２１は、光ＬＡＮの通信方式にしたがって半
導体レーザ１２０を駆動して光パルス信号（デジタル信
号）を送信する。送信された光信号は、半導体光増幅器
１２２でＡＰＣ（自動パワー制御）増幅され、光カップ
ラ１１１を介して、光カップラ１０１へ送られ、バスラ
イン上へ信号を送り出す。バスライン上には適当なとこ
ろに半導体光増幅器１０２があり、光信号をＡＰＣ増幅
する。一方、受信の過程は、バスライン上を伝送される
光信号が光カップラ１０１から分岐され、光トランシー
バー１０５へ入力された光信号は、光カップラ１１１で
分岐されて半導体光増幅器１２２を通してＡＰＣ増幅さ
れ、光検出器１２３で受信されて電気信号に変換され
る。この電気信号は、制御回路１２１で整形・再生など
をうけ端末装置１０６へ送られる。

【００４９】図１３に、図１１の実施例のバスライン上
の光カップラ１０１のかわりに半導体光増幅機能を有す
る双方向型の光カップラ１３１（第４実施例で説明済
み）を設置した場合を示した。

【００５０】伝送方法は、図１１の実施例５と同じであ
るのでここでは省略する。また、本実施例では、バスラ
イン上の光カップラ１３１の間には、半導体光増幅器１
０２を必要に応じて設置してもよい。

【００５１】

【発明の効果】上記、説明した様に、本発明の構造によ
れば、集積化が図１４の従来例に比べて容易であり、プ
ロセスが図１５の従来例と比べて容易で、信頼性、再現
性に優れ、歩留りが向上する。また、光カップラが構成
された光電子集積化デバイスが実現可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の第１実施例の上面
図、Ａ−Ａ´断面図。

【図２】（ａ），（ｂ）は本発明の第１実施例のＢ−Ｂ
´断面図、およびカップラ加工前のＢ−Ｂ´断面図。

【図３】本発明の第２実施例の上面図。

【図４】図３のＡ−Ａ´断面図。

【図５】本発明の第３実施例の平面図。

【図６】第３実施例のＡ−Ａ´断面図。

【図７】第３実施例のＢ−Ｂ´断面図。

【図８】本発明の第４実施例の平面図。

【図９】第４実施例のＡ−Ａ´断面図。

【図１０】第４実施例のＢ−Ｂ´断面図。

【図１１】本発明の集積型光カップラを用いたバス型光
ＬＡＮのブロック図。

【図１２】バス型光ＬＡＮの光トランシーバーのブロッ
ク図。

【図１３】本発明の双方向型の集積型光カップラを用い
たバス型光ＬＡＮのブロック図。

【図１４】従来例を示す図。

【図１５】従来例を示す図。

【符号の説明】

１，４１ 基板 ２，４，４３，４５ クラッド層 ３，４４ 活性層 ５，４６ キャップ層 ６ａ，６ｂ リッジ部側壁 ７ａ，７ｂ，２５，２９，８１ａ，８１ｂ スリット溝 ８，９，１０ へき開端面 １１，１２，１３，３３，３４，３５，３６，３７ 光
波 ２０，３９，８２，８３，８４ 導波路 ３０ａ，３０ｂ 増幅領域 ３１ 光検出領域 ３２，８８ カップラ部 ３８ａ，３８ｂ，８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄ Ａ
Ｒコート ４７ 絶縁膜 ４８，４９ 電極 ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ 光増幅部 ９１，９２，９４，９５，１０４ 光ファイバ １０１，１１１ 光カップラ １０２，１２２ 半導体光増幅器 １０５ 光トランシーバー １０６ 端末装置 １２０ 半導体レーザ １２１ 制御回路 １２３ 光検出器 １３１ 双方向型光カップラ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上に構成されたチャンネル導
   波路構造に光波の分岐・結合を行なう為のカップラ部が
   構成されており、該カップラ部は、スリット溝で形成さ
   れ、該スリット溝は段差構造の段差部位に沿って形成さ
   れていることを特徴とする集積型光カップラ。
2. 【請求項２】 前記段差構造はチャンネル導波路に形成
   されたリッジ構造の一部分であることを特徴とする請求
   項１記載の集積型光カップラ。
3. 【請求項３】 前記カップラ部は水平方向の光界分布の
   波面分割を行なう様に構成されている請求項１記載の集
   積型光カップラ。
4. 【請求項４】 前記チャンネル導波路構造は活性層を含
   む請求項１記載の集積型光カップラ。
5. 【請求項５】 前記カップラ部は活性層を越えてスリッ
   ト状に加工された加工部分を含む請求項３記載の集積型
   光カップラ。
6. 【請求項６】 前記カップラ部は、チャンネル導波路構
   造の一部に加工深さが異なる部分が形成されて成る請求
   項１記載の集積型光カップラ。
7. 【請求項７】 前記チャンネル導波路は交差部位を有
   し、該交差部位はＴ型、Ｘ型或はＹ型である請求項１記
   載の集積型光カップラ。
8. 【請求項８】 前記チャンネル導波路構造が、前記カッ
   プラ部を成す交差部位を含んで複数形成され、そのうち
   １組は光増幅領域となり、他の１組は送信部と受信部の
   少なくとも一方に接続される様に構成され、分岐、合
   流、増幅機能を示す光ノードを構成している請求項１記
   載の集積型光カップラ。
9. 【請求項９】 端末装置からの信号をもとに発光デバイ
   スを駆動し、光信号を出力させる機能と光検出部からの
   電気信号を再生中継して、端末装置へ送る機能を持つ制
   御部と、電気信号にしたがって光信号を発生する発光デ
   バイスから出力された光信号を増幅する半導体光増幅器
   と、光信号を電気信号に変換する光検出部と、光検出部
   へ入力される光信号を増幅する半導体光増幅器と、請求
   項１記載の集積型光カップラから構成されることを特徴
   とする光送受信機。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の集積型光カップラ、請
    求項９記載の光送受信機をそれぞれ少なくとも１つ含ん
    だことを特徴とする光バス型ＬＡＮ。
11. 【請求項１１】 請求項８記載の集積型光カップラ、請
    求項９記載の光送受信機をそれぞれ少なくとも１つ含ん
    だことを特徴とする光バス型ＬＡＮ。