JPH0656456B2 - 平面型光制御素子 - Google Patents
平面型光制御素子Info
- Publication number
- JPH0656456B2 JPH0656456B2 JP61156404A JP15640486A JPH0656456B2 JP H0656456 B2 JPH0656456 B2 JP H0656456B2 JP 61156404 A JP61156404 A JP 61156404A JP 15640486 A JP15640486 A JP 15640486A JP H0656456 B2 JPH0656456 B2 JP H0656456B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electric field
- light
- optical waveguide
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は基板にほぼ垂直な方向に光の入，出射を行なう
平面型光制御素子に関するものである。
平面型光制御素子に関するものである。
（従来の技術） 近年、光信号を光のままで処理する光変換、光コンピュ
ーティング等の研究が盛んになっている。光の持つ並列
処理性、画像信号の取り扱い等を考えると、１つの面内
に２次元アレイ状光信号処理デバイスを配置し、面に垂
直な方向に光信号の入出射を行なう。謂ゆる平面型光制
御素子が重要なデバイスとなる。
ーティング等の研究が盛んになっている。光の持つ並列
処理性、画像信号の取り扱い等を考えると、１つの面内
に２次元アレイ状光信号処理デバイスを配置し、面に垂
直な方向に光信号の入出射を行なう。謂ゆる平面型光制
御素子が重要なデバイスとなる。
従来このような平面型光制御素子としては液晶や強誘電
体の電気光学効果を利用した光シャッタがあったが、動
作が遅い、高い駆動電圧が必要などの欠点があり、広く
用いられるには至っていない。また、雑誌アプライド・
フィジクス・レターズ(Applied Physics Letters)第４
１巻，1982年，413〜415頁及び同じ雑誌の第４４巻，19
84年１６〜１８頁に述べられているように半導体層や多
重量子井戸構造に電界を印加した際の吸収端の移動（電
界吸収効果）エキシトン吸収の変化を利用した素子も報
告されている。この素子は素励起の効果を利用している
ため本質的に応答速度が速く、半導体材料を用いている
ので他の高速電子デバイス、光デバイスと集積化できる
等の利点を持っている。
体の電気光学効果を利用した光シャッタがあったが、動
作が遅い、高い駆動電圧が必要などの欠点があり、広く
用いられるには至っていない。また、雑誌アプライド・
フィジクス・レターズ(Applied Physics Letters)第４
１巻，1982年，413〜415頁及び同じ雑誌の第４４巻，19
84年１６〜１８頁に述べられているように半導体層や多
重量子井戸構造に電界を印加した際の吸収端の移動（電
界吸収効果）エキシトン吸収の変化を利用した素子も報
告されている。この素子は素励起の効果を利用している
ため本質的に応答速度が速く、半導体材料を用いている
ので他の高速電子デバイス、光デバイスと集積化できる
等の利点を持っている。
第４図は、この素子の断面図を示すものである。第４図
を用いてまずこの素子の製作について説明する。ｎ＋−
GaAs基板４１上に分子線エピタキシャル（MBE）法によ
りｎ＋−AlGaAsコンタクト層４２，ｉ−GaAs/AlGaAs多
重量子井戸（ＭＱＷ）層４３，Ｐ＋−AlGaAsコンタクト
層４４，を成長する。このウェハのエピタキシャル層側
円形（径９５μｍ）のフォトレジストマスクを形成し、
エッチングによりｎ＋−AlGaAsコンタクト層４２の途中
迄を除去し、円柱状のメサを形成する。次にプラズマＣ
ＶＤ法によりSi3N4膜４６をエピタキシャル層側に成膜
しメサ上面のSi3N4膜をフォトレジストをマスクにリン
グ状に除去し、続いてＡｕの蒸着、リフトオフによりリ
ング状の電極４５を形成する。ウエハの裏面にはAuSuを
蒸着後、エピタキシャル層側の円柱状のメサの真下の部
分のAuSuを除去して出来た電極４８をマスクとしてｎ＋
−GaAs基板を除去する。
を用いてまずこの素子の製作について説明する。ｎ＋−
GaAs基板４１上に分子線エピタキシャル（MBE）法によ
りｎ＋−AlGaAsコンタクト層４２，ｉ−GaAs/AlGaAs多
重量子井戸（ＭＱＷ）層４３，Ｐ＋−AlGaAsコンタクト
層４４，を成長する。このウェハのエピタキシャル層側
円形（径９５μｍ）のフォトレジストマスクを形成し、
エッチングによりｎ＋−AlGaAsコンタクト層４２の途中
迄を除去し、円柱状のメサを形成する。次にプラズマＣ
ＶＤ法によりSi3N4膜４６をエピタキシャル層側に成膜
しメサ上面のSi3N4膜をフォトレジストをマスクにリン
グ状に除去し、続いてＡｕの蒸着、リフトオフによりリ
ング状の電極４５を形成する。ウエハの裏面にはAuSuを
蒸着後、エピタキシャル層側の円柱状のメサの真下の部
分のAuSuを除去して出来た電極４８をマスクとしてｎ＋
−GaAs基板を除去する。
ここで用いているＭＱＷ構造は半導体層をそれよりバン
ドギャップの広い半導体ではさんだ量子井戸（ＱＷ）を
層厚方向に多重に有するもので、各ＱＷ内での電子、正
孔の２次元化によりバルクとは異なる物性を示すことか
ら注目されているものである。具体的にはそれぞれ９５
Å厚のGaAsウエルとAlGaAsバリアの５０周期から成る構
造を用いている。
ドギャップの広い半導体ではさんだ量子井戸（ＱＷ）を
層厚方向に多重に有するもので、各ＱＷ内での電子、正
孔の２次元化によりバルクとは異なる物性を示すことか
ら注目されているものである。具体的にはそれぞれ９５
Å厚のGaAsウエルとAlGaAsバリアの５０周期から成る構
造を用いている。
GaAs/AlGaAs ＭＱＷではそのポテンシャル構造によ
り、電子，正孔共にＧａＡｓウエル内に閉じ込められ
る。電子，正孔それぞれの井戸深さは価電子帯伝導帯の
バンド不連続量により決まる。井戸深さが充分深いと近
似すれば層厚方向をｚ方向として、電子の全エネルギー
はｚ方向に量子化され となる。但しここに、ｎはディラック定数，ｍ＊は電子
の有効質量、ｎは量子数（ｎ＝１，２，３，…）、ＬＺ
はウエル幅である。バルク状態での電子のエネルギーは
全運動量をｐとしてp2/2m*と書ける。これに対応するエ
ネルギー波動の波長はドブロイ波長λＤと呼ばれ、λＤ
＝ｈ／ｐ（ｈ＝プランク定数）と書けるが、ＱＷ構造に
於て量子効化が顕著になるためにはＬＺλＤであるこ
とが必要である。今考えている系ではλＤは２００〜３
００ÅであることからＬＺ＝９５Åとした。またAlGaAs
バリア層はあまり薄いとウエル間の結合が生じるため９
５Åとして各ウエル間の結合が起きない構造としてい
る。
り、電子，正孔共にＧａＡｓウエル内に閉じ込められ
る。電子，正孔それぞれの井戸深さは価電子帯伝導帯の
バンド不連続量により決まる。井戸深さが充分深いと近
似すれば層厚方向をｚ方向として、電子の全エネルギー
はｚ方向に量子化され となる。但しここに、ｎはディラック定数，ｍ＊は電子
の有効質量、ｎは量子数（ｎ＝１，２，３，…）、ＬＺ
はウエル幅である。バルク状態での電子のエネルギーは
全運動量をｐとしてp2/2m*と書ける。これに対応するエ
ネルギー波動の波長はドブロイ波長λＤと呼ばれ、λＤ
＝ｈ／ｐ（ｈ＝プランク定数）と書けるが、ＱＷ構造に
於て量子効化が顕著になるためにはＬＺλＤであるこ
とが必要である。今考えている系ではλＤは２００〜３
００ÅであることからＬＺ＝９５Åとした。またAlGaAs
バリア層はあまり薄いとウエル間の結合が生じるため９
５Åとして各ウエル間の結合が起きない構造としてい
る。
第４図に示した構造はｐ−ｉ−ｎダイオード構造となっ
ており、電極４６，４８間に逆バイアスを印加するとｉ
−ＭＱＷ層４３に有効に電界が印加される。この電界に
よりＭＱＷの吸収端は長波長側に移動するので、無電界
時の吸収端より長波長側の光に対しては、電界の印加に
よりＭＱＷ層の吸収が増大する。また、量子井戸構造で
は、室温でも安定なエキシトンが存在し吸収スペクトル
上にも明確なエキシトン吸収ピークが存在する。電界に
よりエキシトン吸収ピーク波長のシフトエキシトン吸収
ピークの消滅、も起きるためこの効果も光変調に利用で
きる。従って、円柱状メサ上部のSi3N4膜の中心部４６
ａに層に垂直に光を通すと、（吸収端より長波長の光）
電界の印加によりこの光を変調することができる。
ており、電極４６，４８間に逆バイアスを印加するとｉ
−ＭＱＷ層４３に有効に電界が印加される。この電界に
よりＭＱＷの吸収端は長波長側に移動するので、無電界
時の吸収端より長波長側の光に対しては、電界の印加に
よりＭＱＷ層の吸収が増大する。また、量子井戸構造で
は、室温でも安定なエキシトンが存在し吸収スペクトル
上にも明確なエキシトン吸収ピークが存在する。電界に
よりエキシトン吸収ピーク波長のシフトエキシトン吸収
ピークの消滅、も起きるためこの効果も光変調に利用で
きる。従って、円柱状メサ上部のSi3N4膜の中心部４６
ａに層に垂直に光を通すと、（吸収端より長波長の光）
電界の印加によりこの光を変調することができる。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これらの素子では光の透過方向と電界の
印加方向が同一であるため、吸収長（ここでは層厚）を
長くすると電界強度が強くできず、逆に電界強度を高く
するため吸収長を短くすると消光比が充分とれない。報
告されているデータによれば電圧１０Ｖ程度で消光比は
数dB程度しかとれておらず、実用に供するのは難しい。
印加方向が同一であるため、吸収長（ここでは層厚）を
長くすると電界強度が強くできず、逆に電界強度を高く
するため吸収長を短くすると消光比が充分とれない。報
告されているデータによれば電圧１０Ｖ程度で消光比は
数dB程度しかとれておらず、実用に供するのは難しい。
本発明はこのような従来の平面型光制御素子の欠点を除
き、低電圧で高消去比がとれ、しかも高速動作が可能な
平面型光制御素子を提供することにある。
き、低電圧で高消去比がとれ、しかも高速動作が可能な
平面型光制御素子を提供することにある。
（問題を解決するための手段） 本発明による平面型光制御素子は、ド・ブロイ波長程度
の厚みの第１の半導体層を前記第１の半導体層よりもバ
ンドギャップの広い第２の半導体層ではさんで量子井戸
を層厚方向に多重に有する多重量子井戸構造と回折格子
の形成された層とを導波路層、クラッド層の少なくとも
１部に含む半導体光導波路と前記多重量子井戸構造に電
界を印加する手段とからなり、前記光導波路の回折格子
が形成された部分に各層に略垂直に光を入出力すること
を特徴とする。
の厚みの第１の半導体層を前記第１の半導体層よりもバ
ンドギャップの広い第２の半導体層ではさんで量子井戸
を層厚方向に多重に有する多重量子井戸構造と回折格子
の形成された層とを導波路層、クラッド層の少なくとも
１部に含む半導体光導波路と前記多重量子井戸構造に電
界を印加する手段とからなり、前記光導波路の回折格子
が形成された部分に各層に略垂直に光を入出力すること
を特徴とする。
（作用） 本発明は量子井戸（ＱＷ）構造の電界による複素屈折率
＝ｎ−ｊｋの変化を利用したものである。まずこの電
界による複素屈折率の変化について説明する。
＝ｎ−ｊｋの変化を利用したものである。まずこの電
界による複素屈折率の変化について説明する。
第２図はGaAs/AlGaAsＭＱＷ構造に電界ＥをＭＱＷの各
ＱＷに垂直に印加した際の光吸収スペクトルの変化を測
定した結果である。電界ＥによりＱＷのポテンシャル構
造が傾き、量子準位の移動、電子・正孔波動関数のＱＷ
内でのかたよりが生じるため電界Ｅを印加しない時の吸
収端λｇ近傍より長波長側では吸収係数の増大、吸収端
より短波長側では逆に吸収係数の減少が生じる。尚、Ｍ
ＱＷ構造では半導体本来の基礎吸収スペクトルに、エキ
シトン吸収ピークが重なっており、更に不純物等による
吸収端での吸収 裾引きもあるため、厳密には吸収端λｇの位置は特定し
にくい。ここでは吸収スペクトラムの急激に変化する部
分の接線と吸収係数αの直線の交点の波長を吸収端と呼
ぶが厳密には意味はない。一方、複素屈折率＝ｎ−ｊ
ｋのｋは吸収係数αとｋ＝λα／４π（但しλは波長）
の関係があり、更に複素屈折率の実部ｎと虚部ｋはク
ラマース・クローニッヒの関係により関係付けられてい
る。このため、上述のような吸収係数αの変化は複素屈
折率実部ｎの変化ももたらす。
ＱＷに垂直に印加した際の光吸収スペクトルの変化を測
定した結果である。電界ＥによりＱＷのポテンシャル構
造が傾き、量子準位の移動、電子・正孔波動関数のＱＷ
内でのかたよりが生じるため電界Ｅを印加しない時の吸
収端λｇ近傍より長波長側では吸収係数の増大、吸収端
より短波長側では逆に吸収係数の減少が生じる。尚、Ｍ
ＱＷ構造では半導体本来の基礎吸収スペクトルに、エキ
シトン吸収ピークが重なっており、更に不純物等による
吸収端での吸収 裾引きもあるため、厳密には吸収端λｇの位置は特定し
にくい。ここでは吸収スペクトラムの急激に変化する部
分の接線と吸収係数αの直線の交点の波長を吸収端と呼
ぶが厳密には意味はない。一方、複素屈折率＝ｎ−ｊ
ｋのｋは吸収係数αとｋ＝λα／４π（但しλは波長）
の関係があり、更に複素屈折率の実部ｎと虚部ｋはク
ラマース・クローニッヒの関係により関係付けられてい
る。このため、上述のような吸収係数αの変化は複素屈
折率実部ｎの変化ももたらす。
第３図はこのような関係をもとにある電界強度に於ける
吸収係数変化（Δα）、屈折率変化（Δｎ）のスペクト
ルの概要を示したものである。第３図に示すようにλｇ
＜λ＜λ１の範囲ではΔαは正，Δｎは負，λ１＜λで
はΔα，Δｎ共に正の符号を持ちその絶対値は１０−２
のオーダにも達する。
吸収係数変化（Δα）、屈折率変化（Δｎ）のスペクト
ルの概要を示したものである。第３図に示すようにλｇ
＜λ＜λ１の範囲ではΔαは正，Δｎは負，λ１＜λで
はΔα，Δｎ共に正の符号を持ちその絶対値は１０−２
のオーダにも達する。
一方、光導波路の導波路層若しくはクラッド層に形成し
た回折格子はグレーティング・カプラとして働くことが
知られており、その周期Λが波長λとの間に次の関係
（プラッグ条件）を持つ時、ほぼ層に垂直に入射する光
に対するカプラとなる。
た回折格子はグレーティング・カプラとして働くことが
知られており、その周期Λが波長λとの間に次の関係
（プラッグ条件）を持つ時、ほぼ層に垂直に入射する光
に対するカプラとなる。
Λ＝ｍλ／２ｎｇ ここにngは光導波路の実効屈折率、ｍは偶数である。Λ
が一定としてｎｇが変化したとするとプラッグ条件を満
たす波長の変化はｄλ／λ＝ｄｎｇ／ｎｇとなる。従っ
てグレーティング・カプラの光導波路をＭＱＷ構造によ
り作り電界印加によりｎｇを１０−２変化させればλを
例えば1.3μｍの近傍で100Å程度以上変化させることが
できる。入射光波長がブラッグ条件を満足しなければ光
導波路に結合されず入射光はそのまま透過する。一方、
ｎｇを変化させることにより入射光がブラック条件を満
足するようにすれば入射光は光導波路に導波光として結
合され各層を透過して出力はされない。つまりグレーテ
ィング・カプラを平面型の光ゲート素子として用いるこ
とができる訳で、ｎｇの変化を得るためにＭＱＷの電界
による屈折率変化を利用すれば効果が大きく応答速度が
速いため高速／高効率の素子を得ることができる。さら
に、電界を印加したＭＱＷ部分の吸収率の増加も変調動
作に寄与するので、極めて高効率、高消光比な変調が可
能となる。本発明は以上のような原理に基づくものであ
る。
が一定としてｎｇが変化したとするとプラッグ条件を満
たす波長の変化はｄλ／λ＝ｄｎｇ／ｎｇとなる。従っ
てグレーティング・カプラの光導波路をＭＱＷ構造によ
り作り電界印加によりｎｇを１０−２変化させればλを
例えば1.3μｍの近傍で100Å程度以上変化させることが
できる。入射光波長がブラッグ条件を満足しなければ光
導波路に結合されず入射光はそのまま透過する。一方、
ｎｇを変化させることにより入射光がブラック条件を満
足するようにすれば入射光は光導波路に導波光として結
合され各層を透過して出力はされない。つまりグレーテ
ィング・カプラを平面型の光ゲート素子として用いるこ
とができる訳で、ｎｇの変化を得るためにＭＱＷの電界
による屈折率変化を利用すれば効果が大きく応答速度が
速いため高速／高効率の素子を得ることができる。さら
に、電界を印加したＭＱＷ部分の吸収率の増加も変調動
作に寄与するので、極めて高効率、高消光比な変調が可
能となる。本発明は以上のような原理に基づくものであ
る。
（実施例） 第１図は本発明による平面型光制御素子の１実施例の断
面構造を示すものである。ここではInGaAsP/InP素材料
を用いた場合について示してある。まず第１図を用いて
本実施例の製作について説明する。ｎｎ−InP基板１上
にｎ＋−InPバッファ層２を介してｉ−InGaAs/InPＭＱ
Ｗ光導波層３，ｐ−InGaAs層４をＶＰＥ法により成長し
た。ｉ−InGaAsP/InP ＭＱＷ光導波層３，ｐ−InGaAsP
層４の吸収端はそれぞれ1.3μｍ，1.15μｍである。次
にｐ−InGaAsP層４上にHe-Cdレーザの２光束干渉露光法
により回折格子５を形成する。ｉ−InGaAsP/InPＭＱＷ
光導波層３を導波層とする光導波路のλ＝1.35μｍに於
ける実効屈折率ngは3.4であり、回折格子５の周期Λは
２次のブラッグ条件を満足するように約4000Åとしてい
る。次にｐ−InGaAsP層４上にｐ型オーム性電極６とな
るAu/Zuをドーナツ状に形成し、ドーナツの外部をエッ
チングにより除去し円筒状のメサ７を形成する。最後に
ｎ＋−InP基板１にメサ７の直下の部分を除いてｎ型オ
ーム性電極８を形成した。
面構造を示すものである。ここではInGaAsP/InP素材料
を用いた場合について示してある。まず第１図を用いて
本実施例の製作について説明する。ｎｎ−InP基板１上
にｎ＋−InPバッファ層２を介してｉ−InGaAs/InPＭＱ
Ｗ光導波層３，ｐ−InGaAs層４をＶＰＥ法により成長し
た。ｉ−InGaAsP/InP ＭＱＷ光導波層３，ｐ−InGaAsP
層４の吸収端はそれぞれ1.3μｍ，1.15μｍである。次
にｐ−InGaAsP層４上にHe-Cdレーザの２光束干渉露光法
により回折格子５を形成する。ｉ−InGaAsP/InPＭＱＷ
光導波層３を導波層とする光導波路のλ＝1.35μｍに於
ける実効屈折率ngは3.4であり、回折格子５の周期Λは
２次のブラッグ条件を満足するように約4000Åとしてい
る。次にｐ−InGaAsP層４上にｐ型オーム性電極６とな
るAu/Zuをドーナツ状に形成し、ドーナツの外部をエッ
チングにより除去し円筒状のメサ７を形成する。最後に
ｎ＋−InP基板１にメサ７の直下の部分を除いてｎ型オ
ーム性電極８を形成した。
次に本実施例の動作について説明する。メサ７の上から
λ＝1.32μｍの光１０ａを入射させると、当初この光に
対し、回折格子５はブラッグ条件を満足せず、そのまま
基板を透過し光１０ｂとして出射される。次に電極６，
８間に逆バイアスを印加すると、ＭＱＷ導波路層３に電
界が印加され、先に述べたようにλ＝1.32μｍの光に対
し吸収係数が増加し出射光１０ｂが減衰を開始すると共
に、ＭＱＷの屈折率変化によりブラッグ条件が変化し、
ある電界に於て入射光１０ａは導波光１０ｃに結合さ
れ、出射光１０ｂは大きく減少する。つまり、平面型の
光ゲート素子が実現できる。本実施例は光の吸収のみを
利用しているのではないため光吸収長（ＭＱＷ層厚）を
大きくとらなくても大きな消光比が可能である。しかも
制御手段は電界でありキャリアの移動をともなわないた
め、動作速度は素子容量Ｃと直列抵抗Ｒで決まるＣＲ時
定数を小さくすることによりり数ＧＨｚ以上が容易に得
られる。
λ＝1.32μｍの光１０ａを入射させると、当初この光に
対し、回折格子５はブラッグ条件を満足せず、そのまま
基板を透過し光１０ｂとして出射される。次に電極６，
８間に逆バイアスを印加すると、ＭＱＷ導波路層３に電
界が印加され、先に述べたようにλ＝1.32μｍの光に対
し吸収係数が増加し出射光１０ｂが減衰を開始すると共
に、ＭＱＷの屈折率変化によりブラッグ条件が変化し、
ある電界に於て入射光１０ａは導波光１０ｃに結合さ
れ、出射光１０ｂは大きく減少する。つまり、平面型の
光ゲート素子が実現できる。本実施例は光の吸収のみを
利用しているのではないため光吸収長（ＭＱＷ層厚）を
大きくとらなくても大きな消光比が可能である。しかも
制御手段は電界でありキャリアの移動をともなわないた
め、動作速度は素子容量Ｃと直列抵抗Ｒで決まるＣＲ時
定数を小さくすることによりり数ＧＨｚ以上が容易に得
られる。
本実施例では回折格子の周期を一定としているため、ブ
ラッグ条件を満足する波長は非常に狭い帯域を持ってお
り、消光状態を得るには印加電圧をある一定の値に保た
ねばならない。しかし回折格子を謂ゆるチャーブ回折格
子とすることにより印加電圧の制御の厳しさは大幅に緩
和される。回折格子の形成は本実施例のように素子の最
上部に形成する他、基板に直接格子を形成しその上に各
層を成長する方法も考えられる。ｎ＋−InP基板１は光
吸収特性を持つため吸収損失の低減のためには基板をあ
る程度エッチオフした方が有利である。
ラッグ条件を満足する波長は非常に狭い帯域を持ってお
り、消光状態を得るには印加電圧をある一定の値に保た
ねばならない。しかし回折格子を謂ゆるチャーブ回折格
子とすることにより印加電圧の制御の厳しさは大幅に緩
和される。回折格子の形成は本実施例のように素子の最
上部に形成する他、基板に直接格子を形成しその上に各
層を成長する方法も考えられる。ｎ＋−InP基板１は光
吸収特性を持つため吸収損失の低減のためには基板をあ
る程度エッチオフした方が有利である。
以上の実施例ではInGaAs/InP系材料を例に説明したが、
他の材料系、例えばGaAs/AlGaAs,InGaAs/InAlAs系等に
も適用可能である。
他の材料系、例えばGaAs/AlGaAs,InGaAs/InAlAs系等に
も適用可能である。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、低電圧で高
消光比がとれ、しかも高速動作が可能な平面型光制御素
子が得られる。
消光比がとれ、しかも高速動作が可能な平面型光制御素
子が得られる。
第１図は本発明による平面型光制御素子の１実施例を示
す斜視図、第２図，第３図は本発明に用いる多重量子井
戸構造の電界による複素屈折率変化を説明するための特
性図、第４図は従来の平面型光制御素子の構造、動作を
説明するための斜視図である。 １……ｎ＋−InP基板、２……ｎ＋−InPバッファ層、３
……ｉ−InGaAsP ＭＱＷ光導波層、４……ｐ−InGaAsP
層、５……回折格子、６……ｐ型オーム性電極、７……
メサ、８……ｎ型オーム性電極、10a,10b,10c……光。
す斜視図、第２図，第３図は本発明に用いる多重量子井
戸構造の電界による複素屈折率変化を説明するための特
性図、第４図は従来の平面型光制御素子の構造、動作を
説明するための斜視図である。 １……ｎ＋−InP基板、２……ｎ＋−InPバッファ層、３
……ｉ−InGaAsP ＭＱＷ光導波層、４……ｐ−InGaAsP
層、５……回折格子、６……ｐ型オーム性電極、７……
メサ、８……ｎ型オーム性電極、10a,10b,10c……光。
Claims (1)
- 【請求項１】ド・ブロイ波長程度の厚みの第１の半導体
層を前記第１の半導体層よりもバンドギャップの広い第
２の半導体層ではさんだ量子井戸を層厚方向に多重に有
する多重量子井戸構造と回折格子の形成された層とを導
波路層、クラッド層の少なくとも一部に含む半導体光導
波路と、前記多重量子井戸構造に電界を印加する手段と
からなり、前記半導体光導波路の回折格子が形成された
部分に半導体層に略垂直に光を入出力させ、 前記半導体光導波路の各層のバンドギャップ波長が入射
光の波長より短く、かつ前記多重量子井戸構造への電界
印加時に入射光が前記半導体光導波路に結合するように
前記半導体光導波路の実効屈折率と前記回折格子の周期
が設定されていることを特徴とする平面型光制御素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61156404A JPH0656456B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 平面型光制御素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61156404A JPH0656456B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 平面型光制御素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6310125A JPS6310125A (ja) | 1988-01-16 |
| JPH0656456B2 true JPH0656456B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=15627001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61156404A Expired - Lifetime JPH0656456B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 平面型光制御素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656456B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2513265B2 (ja) * | 1988-02-10 | 1996-07-03 | 日本電気株式会社 | 光変調器 |
| JP2733248B2 (ja) * | 1988-06-21 | 1998-03-30 | 松下電器産業株式会社 | 光デバイスおよび受光素子 |
| JP2804054B2 (ja) * | 1988-12-06 | 1998-09-24 | 富士通株式会社 | 光半導体装置 |
| JPH04131601U (ja) * | 1991-05-24 | 1992-12-03 | 積水樹脂株式会社 | 防虫シート |
| FR2741489B1 (fr) * | 1995-11-21 | 1997-12-12 | Thomson Csf | Modulateur d'ondes electromagnetiques a puits quantiques |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3898585A (en) * | 1974-01-14 | 1975-08-05 | Ibm | Leaky corrugated optical waveguide device |
| JPS57142608A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-03 | Canon Inc | Optical coupler |
| JPS59116612A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-05 | Toshiba Corp | 光変調器 |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP61156404A patent/JPH0656456B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310125A (ja) | 1988-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5953479A (en) | Tilted valance-band quantum well double heterostructures for single step active and passive optical waveguide device monolithic integration | |
| US4923264A (en) | Resonance coupled optical coupler with semiconductor waveguide layer comprising a multi-quantum-well structure | |
| EP0385685A2 (en) | Semiconductor device including cascaded modulation-doped quantum well heterostructures | |
| EP0275554B1 (en) | Optical device | |
| US5210428A (en) | Semiconductor device having shallow quantum well region | |
| US5519721A (en) | Multi-quantum well (MQW) structure laser diode/modulator integrated light source | |
| US5093695A (en) | Controllable semiconductor modulator having interleaved contacts | |
| EP0317347B1 (en) | An optical semiconductor device | |
| JP3033604B2 (ja) | 半導体光機能素子 | |
| JPH0656456B2 (ja) | 平面型光制御素子 | |
| JPH0650366B2 (ja) | 光変調器 | |
| US5608566A (en) | Multi-directional electro-optic switch | |
| US20040149981A1 (en) | Electroabsorption modulator | |
| US5017974A (en) | Optical modulator with superlattice having asymmetric barriers | |
| JP3208418B2 (ja) | 半導体量子井戸光変調器 | |
| US5535045A (en) | Modulation doped quantum well waveguide modulator | |
| Das et al. | Design and analysis of electro-optic modulators based on high contrast gratings in AlGaN/GaN heterostructures | |
| US5067828A (en) | Transferred electron effective mass modulator | |
| JPS623221A (ja) | 光変調器 | |
| JPS63137486A (ja) | 超格子光学的変調器 | |
| US20220187634A1 (en) | Ultra-fast modulator for modulating the amplitude of laser radiation | |
| JP3369778B2 (ja) | 半導体反射多層膜および反射型空間光変調器 | |
| JP3437372B2 (ja) | 半導体空間光変調器用反射多層膜 | |
| JPH0827446B2 (ja) | 量子井戸形光変調器およびその製造方法 | |
| AU653261B2 (en) | Current injection modulator |