JPH07283485A - 導波路型光アイソレータ - Google Patents

導波路型光アイソレータ

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JPH07283485A
JPH07283485A JP5266535A JP26653593A JPH07283485A JP H07283485 A JPH07283485 A JP H07283485A JP 5266535 A JP5266535 A JP 5266535A JP 26653593 A JP26653593 A JP 26653593A JP H07283485 A JPH07283485 A JP H07283485A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、リング・レーザのキャビテ
ィ内の２つの互いに反対方向に循環する光波の一方を、
これと反対方向の光波を減衰せずに減衰する、集積化さ
れた導波路型光アイソレータを有するリング・レーザ構
造を提供することである。 【構成】上記の目的は次のような導波路型光アイソレー
タにより達成される。導波路型光アイソレータは光入力
ポート及び光出力ポートを有し、更に本発明によると、
Ｙ字型の分岐型導波路結合器を有し、この分岐型導波路
結合器の導波路ステムの一方の端部に光出力ポートが配
置され、この分岐型導波路結合器の２つの分岐部分の一
方の端部に光入力ポートが配置される。更に、他方の分
岐部分の端部に光吸収手段が結合されてこれに入る光を
吸収排除する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ及び他の
オプト・エレクトロニクス装置とモノリシックに集積化
される導波路型光アイソレータ（optical waveguide is
olator）に関する。
【０００２】
【従来の技術】光アイソレータは、代表的には互いに反
対方向に伝わる２つの電磁光波（electro-magnetic lig
ht wave）のうちの一方を排除するためにバルク光学的
系において使用される。光アイソレータは、入力ポート
及び出力ポートの間で低抵抗を有しそして出力ポート及
び入力ポートの間で非常に高い抵抗を有するダイオード
に対応する。光アイソレータの入力ポートを経てこれの
出力ポートへ送られる光波は低損失で導かれ、そして逆
方向に伝搬する光波、即ちこのアイソレータの出力ポー
トへ送り込まれる光波は、これのわずかな量だけがアイ
ソレータの入力ポートから取り出されるように減衰され
る。この様な光アイソレータは、単方向性の伝達特性を
有し、そしてその出力ポートへ送り返される光の大部分
をカット・オフする。 ポンプ型レーザ空洞構造で使用
される標準的な光アイソレータは、Applied Physics Le
tters, Vol.21, No.6, September 1972, pp.264-266の
A.R.Clobesによる論文"Single-Frequency Traveling-Wa
ve Nd:YAG Laser"に示されている。この文献に示されて
いるバルク光アイソレータは、これに磁界が印加された
とき、光波の伝搬方向に依存して光波の分極（polariza
tion）を回転するファラディ・セルを含む。更に、光ア
イソレータの一部を構成する半波長板が光路内に置か
れ、その結果半波長板を通過する前に上記ファラディ・
セルを通過する光波は減衰されず、そして反対方向に伝
搬する光波は減衰される。
【０００３】光波の分極に影響を与えそしてこれを分極
関知型フィルタ・エレメントを通して導くという同じ原
理にもとずく他の光アイソレータは、以下のリストの通
りである。 これらの光アイソレータは、電気光学的一
体性に関して、これらは小型でそしてこれらの幾つかは
光導波路に一体化するのに適する。
【０００４】米国特許ＵＳ−Ａ ３、８３０、５５５ フランス特許ＦＲ−Ａ ２、６１４、９９９ ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ ０、３０９、５３１ ドイツ特許ＧＥ−Ａ ３、７４１、４５５ ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ ０、３４３、６８８ ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ ０、３９７、０８９ 米国特許ＵＳ−Ａ ４、９７３、１１９ ヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ ０、４７０、５２３ これらの大部分は、電磁光波の分極を回転するために磁
気光学効果を使用して非相互的な伝達特性を与える複雑
で且つかさばる能動素子である。光波の分極を生じるた
めに、例えばガドリニウム・ガリウム・ガーネット（Ｇ
ＧＧ；Ｇｄ3Ｇａ5Ｏ12）、フェロマグネチック・ガーネ
ット若しくはイットリウム・アイロン・ガーネット（Ｙ
ＩＧ；Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12）のような電磁材料が、使用されね
ばならない。
【０００５】更に、電界を印加する電極がこれらのアイ
ソレータに設けられねばならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の電磁光アイソレ
ータのいくかの不利点及び問題点を以下に述べる。電磁
材料それ自体のフイルムは液相エピタキシー（ＬＰＥ）
若しくはスパッタリングにより成長されうるが、適切な
品質のフイルムが半導体基板上に成長され得ない。その
理由は、これらの格子定数及び熱膨張係数が異なるから
である。かくして、電磁効果にもとずく光アイソレータ
を他の光学装置と共に集積化することは困難である。
【０００７】例えば、ＣｄＭｎＴｅのように標準型の半
導体基板上での集積化を可能とする磁気半導体材料がこ
の分野で知られている。半導体基板上に成長されたＣｄ
ＭｎＴｅ及びＣｄＴｅの多数の層からなる代表的な導波
路型アイソレータが、ＪＰ−Ａ６３ー１９８００５に示
されている。磁気半導体材料を使用すると、他の装置と
集積化するのが困難なほど装置が大きくなる。
【０００８】この観点から、上述のものに変えて、半絶
縁性のＧａＡｓ若しくはＩｎＰの基板の上面に容易に成
長されうる半導体材料で作られる光アイソレータを使用
することが望まれる。このことは更にサイズを減少し、
そして集積密度を高めそして製造を容易にする。光導波
路内にこの様な光アイソレータを集積化することは有利
である。
【０００９】今日の導波路型光アイソレータは、この分
野で知られているように、双方向の導波路結合器を使用
する。これらの双方向結合器のサイズが小さくなるほ
ど、これらはモノリシックな電気光学集積体（ＥＯＩ）
に適する。
【００１０】最も一般的に使用されている双方向の導波
路結合器を、以下分岐型導波路結合器と呼ぶ。最も簡略
的な分岐型導波路結合器はＹ型導波路であり、これは導
波路ステムとこれの一端から分けられている２つの分岐
部分とからなる。ステム及び２つの分岐部分の屈折率、
これらの幅、分岐角度及び埋め込み材料に依存して、分
岐型導波路結合器は、パワー分割器若しくはモード・ス
プリッターとして働く。
【００１１】受動型の導波路結合器に関する例示的な文
献は以下のリストの通りである。
【００１２】IEEE Journal of Quantum Electronics, V
ol.QE-11,No.1, January 1975, pp.32-39のW.K.Burns等
による論文"Mode Conversion in Planar-Dielectric Se
parating Waveguides" Electronics Letters. Vol.17, No.3. February 1981,
pp.136-138のH.Sasaki等による論文"Normalised Power
Transmission in Single Mode Optical Branching Wave
guides" Optics Letters, Vol.7, No.3, March 1982, pp.136-13
8のM.Izutsu等による論文"Operation Mechanism of the
Single-Mode Optical-Waveguide Y Junction" Optics Letters, Vol.7, No.11, November 1982, pp.54
9-551のM.Izutsu等による論文"Optical-Waveguide Hybr
id Coupler" 米国特許ＵＳ−Ａ ４，６７４、８２７ 米国特許ＵＳ−Ａ ４、８４６、５４０ これらの大部分は、ＬｉＮｂＯ3若しくはガラスで作ら
れた導波路分岐部分に関し、残りは、例えばＧａＡｓの
ような半導体材料の使用を述べている。半導体材料から
なりそして標準型の半導体基板上に集積されうる導波路
に向けて重要な発展がなされた。
【００１３】分岐型導波路結合器及びレーザ・ダイオー
ドのモノリシック集積化に関する文献の例は以下の通り
である。
【００１４】Applied Phtsics Letters, Vol.54, No.2,
January 1989, pp.114-116のK.Y.Liou等による論文"Mo
nolithic Integrated InGaAsP/InP Distributed Feedba
ck Laser with Y-Branching Waveguide and a Monitori
ng Photodetector Grown byMetalorganic Chemical Vap
or Deposition" ヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ ０、４６９、７８９
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、第１の
光波を効率的に減衰し、そして反対方向に伝搬する第２
の光波を非常にわずかな減衰だけで伝達する導波路型光
アイソレータを提供することである。
【００１６】本発明の他の目的は、小型で、簡単でそし
て信頼性の高い導波路型光管アイソレータを提供するこ
とである。
【００１７】本発明の他の目的は、例えば半導体ダイオ
ードのようなオプトエレクトロニクス装置とモノリシッ
クに集積されることが出来る導波路型光アイソレータを
提供することである。
【００１８】本発明の他の目的は、リング・レーザのキ
ャビティ内の２つの互いに反対方向に循環する光波の一
方を、これと反対方向の光波を減衰せずに減衰する、集
積化された導波路型光アイソレータを有するリング・レ
ーザ構造を提供することである。
【００１９】本発明の他の目的は、減少されたスペクト
ル幅の光出力を伴うリング・レーザ構造を提供すること
である。
【００２０】本発明の他の目的は、入光される光波を減
衰する集積化された導波路型光アイソレータを有するフ
ァブリーペロー・レーザー・ダイオード構造を提供する
ことである。
【００２１】上記の目的は次のような導波路型光アイソ
レータにより達成される。導波路型光アイソレータは光
入力ポート及び光出力ポートを有し、更に本発明による
と、Ｙ字型の分岐型導波路結合器を有し、この分岐型導
波路結合器の導波路ステムの一方の端部に光出力ポート
が配置され、この分岐型導波路結合器の２つの分岐部分
の一方の端部に光入力ポートが配置される。更に、他方
の分岐部分の端部に光吸収手段が結合されてこれに入る
光を吸収排除する。
【００２２】
【実施例】本発明の実施例を説明する前に、これの基本
的な素子を説明する。本明細書で述べる導波路型光アイ
ソレータは、基板上に集積化されて示される。更に、実
施例は基板上に集積化された導波路の代わりにオプチカ
ル・ファイバを有することが出来、そしてこのオプチカ
ル・ファイバは、分割されて分岐型の導波路結合器を形
成する。この見地からすれば、本明細書で使用する語”
導波路”は、例えば光波のような電磁波をガイドするに
適するチャネル、ファイバ、ガイド等と同意語である。
本発明は、可視的な光波に限定されない。
【００２３】最初、幾つかの異なる型の光学的チャネル
導波路を図１の（Ａ）乃至（Ｈ）を参照して説明する。
これらのチャネル導波路はこの分野で周知であり、そし
てレーザ・ダイオード、モジュレータ、スイッチ及び双
方向性結合器を含む集積化された種々な能動及び受動型
の光学装置において通常使用される。次に、本発明に従
う導波路型光アイソレータに使用されうるチャネル・ガ
イドの形状及び材料について概略的に説明する。
【００２４】簡略化のために、図１の（Ａ）乃至（Ｈ）
は、屈折率が急激に変化する例を示す。しかしながら、
例えば拡散等による製造技術により、屈折率が徐々に変
化するガイド断面を有する構造が形成されうる。構造を
変えることにより及び／若しくはキャリア濃度を変える
ことにより、横方向及び縦方向の光を閉じこめる通路
（confinement）がこれらの構造に与えられる。８つの
全ての例において、光は屈折率ｎ1のフイルム材料に実
質的に閉じこめられる。基板の屈折率ｎ2はｎ1よりも小
さく、そして周囲の媒体（自由空間）の屈折率ｎ0はｎ2
よりも小さい（ｎ1＞ｎ2＞ｎ0）。図１の（Ａ）は、上
側層１１、基板１２及び横の層１３、１４の間に埋め込
まれた埋め込みチャネル１０を有するチャネル導波路を
示す。これらの横の層１３及び１４の屈折率ｎ4および
ｎ5は、多くの場合基板及び上側層の屈折率と異なる。
【００２５】基板１６ないに埋め込まれた屈折率ｎ1の
チャネル導波路１５が図１の（Ｂ）に示されている。チ
ャネル導波路１５はＧａＡｓより成り、一方基板１６は
ＡｌxＧａ1-xＡｓより成る。図３の（Ｃ）に示す他の埋
め込み型ヘテロ接合導波路構造は、ＡｌxＧａ1-xＡｓ基
板１８上に成長されそしてＡｌyＧａ1-yＡｓキャップ層
１９により覆われたＧａＡｓチャネル導波路１７を有す
る。このキャップ層１９の屈折率ｎ3はｎ1よりも小さく
そしてｎ0よりも大きい（ｎ1＞ｎ3＞ｎ0）。図１の
（Ｄ）には、埋め込み導波路２０及び基板２１を有する
ストリップ型導波路構造と呼ばれる導波路構造が示され
ている。この導波路２０は、ＧａＩｎＡｓＰ基板２１内
に埋め込まれたＩｎＰから成る。
【００２６】図１の（Ｅ）に示すリブ型導波路構造は、
基板２３上に付着されそしてリブを形成するようにエッ
チされた屈折率ｎ1の上側層２２を有する。図１の
（Ｅ）に示す代表的なリブ型導波路構造は、ｎ-ＧａＡ
ｓ導波路２２及びｎ+ＧａＡｓ基板２３を含む。２つの
畝型の導波路構造が図１の（Ｆ）及び（Ｇ）に示されて
いる。これらの構造は、誘電負荷型導波路構造として知
られており、基板２６及び２９のそれぞれに上に成長さ
れそしてキャップ層２５及び２８によりそれぞれ一部分
が覆われている導波層２４及び２７を有する。例示的な
材料は、ｐ+ＡｌＧａＡｓキャップ層２５、２８；ｎ-Ｇ
ａＡｓ導波層２４、２７並びにｎ+ＧａＡｓ基板２６、
２９である。隆起ストリップ型導波路構造として知られ
ている他の非常に簡単な構造が図１の（Ｈ）に示され、
そしてこれは基板３１の上面に形成されたストリップ型
導波路３０を有する。
【００２７】これらの構造は単なる例であることに注目
されたい。これらを製造する他の技法及び他の材料がこ
の分野で周知である。一般的に使用される材料は、Ｇａ
Ａｓ，ＡｌＧａＡｓ，ＧａＩｎＡｓＰ及びＩｎＰであ
る。導波路の形状特にこれの幅に依存して導波路は、単
一モード若しくはマルチ・モードの光波をガイドするよ
うにされる。更に、周囲を取り囲む媒体即ち横の層は、
光波を強く若しくは弱くガイドする。
【００２８】次に、幾つかの基本的な分岐型の導波路構
造について説明する。分岐型の光導波路構造の著しい特
徴は、ガイドされるモードの次第に消えるフィールドが
ガイド層若しくはチャネルの境界の外側に存在し、そし
て分岐部分相互間のパワーの伝達がこの次第に消えるフ
ィールドの重なりに基づいて生じることである。Applie
d Physics Letters, Vol.22, No.12, June 1973, pp.64
7-649のYajimaの論文"Dielectric Thin Film Optical B
ranching Wavegide"は、浅いテーパを有する非対称的な
プレーナー誘電型分岐導波路に入射するモードは、モー
ドのパワーが分岐の一方のアーム若しくは他方に伝えら
れるように伝搬することを示している。モードは、導波
路が分割される前にこれが伝搬していた実行インデック
スに近い実行インデックスで伝搬するようにアームを選
択するという原理が設立された。浅いテーパを有する比
対称的な分岐型導波路はかくしてモード・スプリッタと
して動作すると考えられる。更に上記のYajimaの論文
は、急峻なテーパを有する分岐型の導波路は、ノーマル
・モード相互間のモード変換及びガイドされない放射モ
ードへのパワー伝達に基づき理想的なモード・スプリッ
タとして働くことを述べている。対称性を考えると、急
峻なテーパ若しくはほぼ対称性な分岐の極端なケースに
到達する。これらの分岐型の導波路は、モード・スプリ
ッタとしては働かないが、パワー分割器として働く。
【００２９】２つの分岐路４１、４２及びステム４０を
有する比対称的な分岐型導波路が図２の（Ａ）に示され
ている。テーパ角度θは、２つの分岐部分４１及び４２
の間の角度として限定される。更に詳細な非対称な分岐
型の導波路構造は、IEEE Journal of Quantum Electron
ics, Vol.QE-11, No.1, January 1975,pp.32-39のW.K.B
urns等による論文"Mode Conversion in Planar-Dielect
ric Separating Waveguides"に示されている。
【００３０】図２の（Ｂ）に示されている対称的な分岐
型導波路結合器は、導波路ステム４３から対称的に分岐
している２つの分岐部分４４、４５により特徴づけられ
る。代表的な対称的な分岐型導波路は、Electronics Le
tters, Vol.17, No.3, February 1981, pp.136-138のH.
Asakiによる論文"Normalised Power Transmission inSi
ngle Mode Optical Branching Waveguide"に示されてい
る。図２の（Ｃ）及び（Ｄ）に示されるテーパづけられ
た導波路セクション４７及び５１を有する２つの分岐型
導波路結合器は、これらのテーパづけられた導波路セク
ションにより特徴づけられ、これらは、導波路ステム４
６及び５０から各分岐部分４８、４９及び５２、５３へ
の緩やかな移行を与える。これらのテーパ付けされたセ
クションのアパーチャー角度αは、分岐角度θ／２より
も小さく、若しくはこれに等しく、若しくはこれよりも
大きい。テーパ付けされたセクションを有するこの種の
分岐型導波路結合器は、Optics Letters, Vol.7, No.3,
March 1982, pp.136-138のM.Izutsu等による論文"Oper
ation Mechanism of the Single-Mode Optical-Wavegui
de Y Junction"に示されている。
【００３１】本発明の第１の実施例を図３を参照して説
明する。図３から明らかなように、この光アイソレータ
１２１は、アパーチャー角度αを有するテーパづけられ
た導波路セクション５５を有する比対称的なマルチ・モ
ード分岐型導波路結合器５６を有する。この分岐型導波
路結合器５６の第１分岐部分５７は、光吸収（optical
absorber）手段５４に接続されている。第２分岐部分５
８の終端は、光アイソレータの入力ポート９５に結合さ
れている。分岐型導波路結合器５６の第３の端部即ち導
波路ステム６０の端部は、この光アイソレータ１２１の
出力ポート９６に結合されている。図３に示すように、
この実施例の全ての素子は同じ基板５９の上に集積化さ
れている。
【００３２】光アイソレータの入力ポート９５に送られ
るパワーＰ0の光波は、第２分岐部分５８、テーパづけ
られたセクション５６及び導波路ステム６０を介して出
力ポート９６にガイドされる。入力ポート９５から出力
ポート９６に進む光波は、分岐点で交差する代２分岐部
分によりわずかに減衰されるだけである。この点に於け
る損失は約３ｄＢである。光アイソレータの出力ポート
９６に結合されるパワーＰ1の光波（入力ポート９５に
送られる光波と反対方向に伝わる）は、導波路ステム６
０に沿って進み、これのパワーの大部分は第１分岐部分
５７へ移される。光吸収手段５４はこの分岐部分５７に
取り付けられており、逆反射が生じないことを確実にす
る。この反対方向に伝わる光波を光吸収手段５４へガイ
ド即ち導くことは、わずかに少量の光だけが分岐部分５
８に沿って入力ポート９５に伝わることを確実にする。
テーパ付けされた導波路セクション５５は、緩やかな断
熱的な移行（adiabatic transition）を与えるように、
導波路ステム６０と２つの分岐部分５７、５８との間に
挿入されている。このような緩やかな断熱的な（熱の出
入りのない）遷移は、伝搬距離ｚと共に徐々に生じるス
テム及び分岐部分間の遷移として規定され、その結果ス
テム６０から第１分岐部分５７へ若しくは第２分岐部分
５８からステム６０へ伝搬するときに、ノーマル・モー
ド間で無視されうるパワーの伝達が生じる。もしもこの
テーパ付けされたセクション５５のアパーチャー角度α
が十分に小さいと、所定のローカル・ノーマル・モード
において最初に注入されたパワーは、このモードにおい
て、ステム６０から分岐部分５７へのそして第２分岐部
分５８からステム６０への遷移に亘り留まる。
【００３３】本発明の第２実施例が、図４、図５及び図
６に示されている。オプトエレクトロニクス集積回路６
１と呼ぶこの実施例は、発光ダイオード若しくは畝型の
導波路レーザ・ダイオード６３と共に基板上にモノリシ
ックに集積された導波路型光アイソレータを有する。こ
の導波路型光アイソレータは、分岐型導波路結合器６
２、光吸収手段６４に結合された第１分岐部分６９、及
びレーザ・ダイオード６３のファセット７８に光学的に
リンクされた第２分岐部分６７を有する。導波路ステム
６８の端部は、Ｖ字型の溝に整列そして固定されている
オプチカル・ファイバ６５に突き合わせ結合されてい
る。線Ａ−Ａに沿って切断した２つの導波路分岐部分６
７及び６９の簡略化された断面が図５に示されている。
図５から明らかなように、光波を光学的に閉じこめそし
てガイドする導波路構造は、上側及び下側のクラッド層
７９及び８０の間に埋め込まれた屈折率ｎ1の導波層７
１を有する。これらの層が成長される基板７０は、畝型
の導波チャネル６７及び６９が形成されるように構成さ
れている。
【００３４】光吸収手段６４は、導波路の一部分に例え
ばＺｎのイオン打ち込みを行うことにより形成されるこ
とが出来、かくしてこの部分に減少されたバンド・ギャ
ップを与える。この打ち込みはバンド・ギャップを局部
的に狭くしそして吸収を増大する。光吸収手段のサイ
ズ、形及び位置は、イオン打ち込みの前に適切な窓を有
するマスクを付着することにより規定されることが出来
る。ＡｌＧａＡｓ内にＺｎイオンを導入することの影響
は、Applied Physics letters, Vol.34, No.10,May 197
9, pp.637-639のH.Yonezu等による論文"AlGaAs Double-
HeterostructureLaser"に述べられている。高くドープ
した領域の代わりに、格子結合器若しくは４５度の反射
表面が使用され、これは光波を導波路外へ反射すること
により吸収手段として働く。若しくは例えば、導波路を
進む光波を拡散させるために粗面化された導波路が使用
され、かくして光波を反射して戻すことなしに光波を受
け取る光吸収手段をして働く。畝型の導波レーザ・ダイ
オード６３を第２導波分岐部分６７に対して整列結合す
るための原理が図６の（Ａ）及び（Ｂ）に概略的に示さ
れている。図６の（Ｂ）は、図６の（Ａ）を詳細に且つ
拡大した図である。上側クラッド層７６及び下側クラッ
ド層７７の間にサンドイッチされた活性層７５を有する
レーザ・ダイオード６３は、基板７０の上面に成長され
る。レーザ及び導波路の層７５ー７７並びに７９、８０
及び７１の付着の前に、畝８１が基板７０に形成され
る。この様に畝が形成された基板７０の上面にこれらの
層を成長すると、導波路のコア層７１及びレーザ６３の
活性層７５の適切な整列が保証される。更にレーザ・ダ
イオード６３は絶縁層７４を有し、そしてこれは上側の
クラッド層７６を覆いそしてレーザ６３の畝７２への接
点窓を与える。図６の（Ａ）に示すように、レーザ・ダ
イオード６３の畝に接続するメタライゼーション層７３
がこの構造の上面に付着される。図６の（Ｂ）で楕円領
域として示されているレーザ・ダイオード６３の光放出
部分８２は、レーザ６３により放出される光を導波路の
分岐部分６７へ効率的に結合するために導波路層７１に
整列されている。
【００３５】レーザ・ダイオード及び導波路の整列につ
いての詳細は、例えば次の文献に示されている。
【００３６】ヨーロッパ特許出願 ＥＰ−Ａ ０、４０
２、５５６ ヨーロッパ特許出願 ９１８１０７４２．６ Electronics Letters, Vol.26, No.2, January 1990, p
p.142-143のP.J.Williamsによる論文"High Performance
Buried Ridge DFB Lasers Monolithically integrated
with Butt Coupled Strip Loaded Pasive Waveguides
for OEIC" 本発明の第３の実施例即ち２つの分岐型導波路結合器８
３及び８４を含む２ステージの導波路型光アイソレータ
が図７に示されている。このアイソレータは、第１ステ
ージ結合器８３の第１導波路分岐部分８９へ結合された
入力ポート８５及び第２ステージ分岐型導波路結合器８
４の導波路ステム９２にある出力ポート８６を有する。
第１導波路結合器８３の導波路ステム９１は第２分岐型
導波路結合器８４の第１分岐部分９３に接続され、この
結合器８４の第２分岐部分９４は第２光吸収手段８８へ
リンクされている。これと同様に、第１ステージの分岐
型導波路結合器８３の第２分岐型導波路９０は、第１光
吸収手段８７へ結合されている。この光アイソレータは
ＧａＡｓ基板の上面に成長され、畝型の導波路は３ミク
ロン・メータの幅を有する。これらの３ミクロン・メー
タの畝の導波路は、２つの伝搬するＴＥーモードを可能
にしそして単一の伝搬モードは分岐型導波路結合器にお
いて変換されない。即ち、もしもＴｅ0モードが分岐型
結合器にはいるならば、順方向（forward）に伝搬され
るパワーは、ＴＥ1−モード及びＴＥ0ーモードである。
しかしながら、これはマルチ・モード（ＭＭ）ファイバ
／導波路オプチカル・システムに対しては適切でない。
代表的な分岐角度θ1及びθ2は、１及び５度の間であ
る。この様にして２つの分岐型導波路結合器８３、８４
並びに光吸収手段８７、８８を配列すると、低損失で光
波を入力ポート８５から出力ポート８６へガイドする効
率的な導波路型光アイソレータが実現できる。逆方向に
伝搬する光波即ち出力ポート８６を介してこの光アイソ
レータに送られる光波は、これらの少量が入力ポート８
５に伝搬されるほどにまで減衰される。
【００３７】分岐角度θに対する順方向の結合効率、即
ち入力ポート８５から出力ポート８６への結合効率が、
図８に示されている。これらの測定及び計算は、次の実
効屈折率ｎ1,eff＝３．４１８６及びｎ2,eff＝３．４２
６７並びに３ミクロン・メータの畝幅を有する畝型導波
路構造についてなされた。こららの屈折率は、３次元の
導波路構造を、２次元構造に換算しそして実効屈折率を
概算することにより決められた。出力ポート８６及び入
力ポート８５の間の逆方向の効率は図９に示されてい
る。図８及び図９のデータから、約５０％の順方向の結
合効率を有する２ステージ型導波路型光アイソレータ
は、逆方向では１０％よりも小さい結合効率を有するこ
とが判る。アイソレータの能力（strength）を順方向及
び逆方向の効率の比とであると定義すると、本発明の光
アイソレータは、約４ー５のアイソレータ能力並びに２
度及び３度の間の分岐角度θ1及びθ2を有する。
【００３８】順方向に於ける十分な結合効率を保ちなが
らアイソレート効率を更に大きくすることは、数個の分
岐型導波路結合器を直列に配置することにより達成され
ることが出来、かくしてマルチ・ステージの導波路型光
アイソレータを形成することが出来る。マルチ・モード
導波路及び２°の分岐角度θを有する４ステージのマル
チ分岐型光アイソレータを考えると、順方向の結合効率
は依然として４１％であるが、逆方向の結合効率は、た
った０．１６％にまで減少される。従って、アイソレー
タの能力は約２５６である。３゜の分岐角度θを有する
４ステージのマルチ分岐型導波路型光アイソレータは、
６２５のアイソレータ能力を与える。
【００３９】本発明の次の実施例は、半導体リング・レ
ーザ・ダイオードのリング・キャビティに挿入された導
波路型光アイソレータに関する。
【００４０】リング・レーザ・キャビティは、単一周波
数のレーザ・ビームを生じる手段である。三角形若しく
は長方形のキャビティの光路内に置かれたブルースター
で終端されたＮｄ：ＹＡＧレーザ・ロッド、及びλ／２
プレートと組み合わせられたファラディ・セルを有する
これらの構成は、非常に複雑な光学的アセンブリィであ
る。今概略的に述べたリング・レーザは、上述の文献即
ち、Applied PhysicsLetters, Vol.21, No.6, Septembe
r 1972, pp.265-266のA.R.Clobes等による論文"Single-
Frequency Traveling-Wave Nd:YAG Laser"に示されてい
る。これらの不利点例えばコスト、寸法、感度及び組み
立てる際の整列の困難性は周知である。
【００４１】近年の半導体技術の発展により、リング・
レーザを半導体基板上に集積することが可能になり、か
くして上述の寸法、コスト及び組立の際の整列の問題は
減少された。半導体基板上にリング・レーザ・ダイオー
ドを集積するための主要なステップは、エッチされたフ
ァセットを有するファビリーペロー半導体レーザ・ダイ
オードについての開発が成功したことにより可能となっ
た。これは例えば、IEEE Journal of Quantum Electron
ics, Vol27, 1991のP.Vettiger等による論文"Full Wafe
r Technology-A New Approach to Large-Scale Laser f
abrication andIntegration"に示されている。
【００４２】出力結合を有する第１のエッチされたファ
セット・リング・レーザ・ダイオードは、Applied Phys
ics Letters, Vol.59, No.12, September 1991, pp.139
5-1397のA.Behfar-Rad等による論文"Etched-Facet AlGa
As Triangular-shaped RingLaser With Output Couplin
g"に示されている。
【００４３】図１０に概略的に示されているこのリング
・レーザ・ダイオードは、２つの全反射する及び１つの
部分反射するエッチされたファセット１０１、１０２及
び１０３を有するキャビティを形成する三角形のマルチ
モード光導波路１００を有する。２つの互いに反対方向
に循環するマルチモードの光波１０４及び１０５は、こ
の導波路内を進行し、終端ファセット１０１及び１０２
により全反射されそして前端ファセット１０３において
このキャビティ外へ部分的に結合される。このリング・
レーザの全キャビティ長（点線で示されている）は、約
６００マイクロ・メータでありそして導波路の幅は約４
０マイクロ・メータである。この構造の不利点は、これ
のマルチモード出力及び様式（modal）の不安定性であ
る。この構造の他の不利点は、キャビティ１００及び周
囲の媒体の屈折率に依存して、互いに逆方向に進む両光
波１０４及び１０５が発散方向１０６及び１０７でキャ
ビティ１００外に偏向されることである（スネルの屈折
法則）。
【００４４】他の半導体リング・レーザ・ダイオード
は、特開昭３ー４０４８０号に示されている。長方形リ
ング・レーザ・ダイオードの光取り出し効率は、図１１
に示すように、光路内に付加的な手段を追加することに
より改善された。この長方形のリング・レーザ・ダイオ
ード１２０は、３つの全反射するエッチされたミラー１
２３及び部分反射する第４番目のミラー１２４を有する
導波キャビティ１２２を有する。この部分反射するミラ
ー１２４は、時計方向に回転する光波の一部分がキャビ
ティ外へ結合されそして他の部分がキャビティ内に戻さ
れて時計方向に循環するように置かれる。
【００４５】このキャビティ１２２の左上の角、ミラー
１２４及び導波路分岐部分１２５、１６の概略図が図１
２に示されている。この半導体リング・レーザ・ダイオ
ード１２０の動作を更に詳細に説明すると、部分反射す
るミラー１２４は、キャビティ側から及び他の側の両方
からの入力光の５０％（Ｒ＝０．５）を反射するとす
る。入力光の１００％を反射する（Ｒ＝１）全反射層１
２７、並びに導波路１２５及び周囲の媒体（Ｒ＝０）の
間の界面が理想的なものであるとする。これらの仮定の
下に、図１２に示されるような簡略化されたパワーの推
定が可能である。パワーＰ1の時計方向の入力光波の５
０％が、反射角度に等しい入力角度でミラー１２４によ
り反射されてＰ1／２となる。この部分Ｐ1／２は反時計
方向に循環しつづける。Ｐ1の第２の５０％の部分がミ
ラー１２４を通過して全反射ミラー１２７により反射さ
れる。Ｐ1／２のこの光波の５０％が次にミラー１２４
の他の側で反射されて、導波路分岐部分１２５及びこれ
の端部のファセットを介してレーザ装置からでる。この
光波のパワーはＰ1／４である。
【００４６】キャビティ１２２内を逆に進行するパワー
Ｐ2の光波（点線）は、ミラー１２４で部分的に反射さ
れ、これの５０％（Ｐ2／２）は、これが反時計方向に
循環し続けるように反射される。パワーＰ2の入力光波
の残りの５０％は、伝搬方向を変えずにミラー１２４を
通過しそして装置外に結合される（Ｐ2／２）。
【００４７】キャビティの導波路１２２へ戻される光波
の部分Ｐ1／４は、キャビティ１２２ないに既にありそ
して反時計方向に循環するパワーＰ2／２の光波の位相
に結合されない位相を有する。異なるモード及び位相を
有するこれらの光波の重畳は、レーザの出力スペクトル
に有害な影響を及ぼす。この出力は単一モード及び単一
周波数でなくなる。反時計方向に循環する光波及びキャ
ビティ内へ戻される光波の間の位相シフトは、分岐導波
路のあるなしに係わらずキャビティ長の相違に基づいて
一定にならず、キャビティ外へ結合される光波を、リン
グ内に残存する光波に関してシフトする。この様な位相
の変動が、出力導波路１２５内の出力パワーの不安定さ
及び変動を生じる。出力分岐部分１２５内で重畳される
量光波のモード的作用及び位相の関係は、キャビティ１
２２内の２つの互いに反対方向に伝搬する光波のモード
的作用及び位相の変移に依存する。これらの反対方向に
循環する光波は通常互いに独立的であり、そして矢印１
２８で示される放出光ビームは、マルチ周波数及びマル
チ・モードの光波である。
【００４８】本発明に第４に実施例は図１３及び図１４
に示されている。
【００４９】或る閾値電流が印加されたときに活性領域
内で発生される光波が、従来のファブリィーペロー長方
形キャビティ内にではなく、リング型の導波路キャビテ
ィ内で光学的に閉じこめられそしてガイドされるよう
に、従来周知のファブリィーペロー・レーザ・ダイオー
ドが修正される。上記ファブリィーペロー・レーザと同
様に、光の閉じこめ（confinement）、特に横方向の閉
じこめは、導波路の形状及び型に依存する。更に、使用
される活性領域の型が光の閉じこめに影響する。従来の
ファブリィーペロー・レーザ・ダイオードで既に使用さ
れている例えばIIIーV族及びIIーVI族の化合物半導体の
ような異なる材料が、リング・レーザの実現のために適
切である。リング・レーザ・ダイオードの基本的な構造
は、ＳＣＨ（分離的に閉じこめるヘテロ構造）、ＤＨ
（ダブル・ヘテロ構造）、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ（屈折率が
段階的に変化された分離的に閉じこめるヘテロ構造）、
ＤＣＨ（デカップルされて閉じこめられたヘテロ構
造）、ＱＷ（量子力学的井戸）若しくはＭＱＷ（マルチ
量子力学的井戸）構造でよい。これらの構造は、例えば
Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ社の”Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ ｏｆ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｄｅｖｉｃ
ｅｓ”１９８１年第２版のような半導体レーザ・ダイオ
ードの基本に関する本において詳細に説明されている。
上述のＤＣＨレーザ・ダイオードは、ヨーロッパ特許出
願ＡＰ９２８１０４７３．１に示されている。
【００５０】ファブリィーペロー・レーザ・ダイオード
と同様に、光の閉じ込めは、レーザの活性領域に隣接し
て配置された光導波路を使用することにより達成される
ことが出来る。例えば畝型導波路、リブ型導波路、屈折
率が変化するフイルム導波路、拡散チャネル型導波路、
ストリップ形状の導波路、埋め込み型導波路（ＢＨ）及
びストリップ埋め込み型導波路が従来周知であり、これ
らの幾つかは図１の（Ａ）乃至（Ｈ）に示されている。
【００５１】リング導波路レーザ・ダイオードのリング
導波路キャビティは、ダイオード内で発生される光がキ
ャビティ内に閉じ込められ、そして全反射によりこの中
を循環するように形作られる。全反射及び部分反射する
ミラーは、上記導波路キャビティの一部であり、従来の
ファブリィーペロー・レーザ・ダイオードのキャビティ
を形成する平行な前面及び後面ファセットと同様に光の
多数回の跳ね返りをさせる。部分的に反射する前面ファ
セット（これを通ってレーザ光がキャビティ外へ結合さ
れる）の反射率は、キャビティ内に残存するレーザ光の
パワーを決める。
【００５２】リング導波路を設計する時の最も重要な要
求事項は、全反射ミラー及び循環する光の一部分をキャ
ビティ外へ結合する部分反射するミラーを使用する閉ざ
された光の通路を与えることである。部分反射ミラーに
於ける入射角度は、この入射光ビームを全反射しないで
このミラーを通過させることを確実にするようにクリチ
カル角度よりも小さくなければならない。
【００５３】本発明の第４の実施例が図１３及び図１４
に示されている。図１３は、３角形の導波路キャビティ
を有する半導体レーザ・ダイオード１４０の概略的な上
面図である。この種のリング・レーザの全キャビティ長
は、代表的には３００ミクロン・メータ及び１０００ミ
クロンメータの間であり、導波路の畝の幅は、光学的に
閉じ込められそしてガイドされるべき波長及び横（tran
sversal）モードに依存する。この実施例では、全キャ
ビティ長は約６００ミクロン・メータでありそして畝の
幅は３ミクロン・メータである。導波路キャビティは、
レーザ・ダイオードの積層の上面に成長された畝型導波
路構造１４４により限定される。図１及び図２に既に示
したように、又前記の特開昭３ー４０４８０号に示され
ているように、２つのミラー・ファセット１４２及び１
４３が、適切な溝をエッチングすることにより導波路構
造１４４のコーナーに形成される。このリング・レーザ
１４０のフロント・ファセット１４１は、劈開により形
成されそして部分反射ミラーとして働く。このフロント
・ファセットに於ける入射角度は、図１３に示される角
度βにほぼ等しい。フロント・ファセット１４１の反射
率は、Applied Physics letters, Vol.59, No.12 Septe
mber 1991, pp.1395-1397のA.Behfar-Rad等による論文"
Etched-Facet AlGaAs Trianglar-Shaped Ring +aers Wi
th Output Coupling"に示されているようにこの角度β
に依存する。入射角度が増大すると、フロント・ファセ
ットは全反射するようになり、この結果光はリング・キ
ャビティ外へ結合されなくなる。これは閾値電流の減少
から見ることが出来る（A.Behfar-Radの図５）。角度β
は２５゜よりも小さいことが望ましい。
【００５４】非対称的な分岐型導波路結合器１４５及び
吸収手段１４６を有する導波路型光アイソレータは、導
波路リング１４４内に挿入されて、反時計方向に回転す
る光波を減衰する。例えば、電荷の注入がなされない導
波路セクションにより若しくはバンドギャップを減少す
るイオン注入により実現されうる光吸収手段１４６は、
分岐型導波路結合器１４５の一つの分岐路部分の一端に
置かれ、その結果３角形の導波路１４４外に結合される
光の大部分は、反射されずに吸収されて、時計方向に回
転している光波に向かって戻されることはない。このリ
ング外に結合されるパワーは、角度θに依存する。分岐
型導波路結合器１４５を通過した後の反時計方向に循環
する光波のパワー、及び分岐型導波路内のパワーが分岐
角度θの関数として変化することが図１５に示されてい
る（図１５で、○印は、分岐点を通過した後にリング内
に残る反時計方向に回転する光波の入力パワーの％を示
し、そして×印は、リング外へ結合される反時計方向に
回転する光波の入力パワーの％を示す）。入力パワーか
ら、外部へ結合されたパワー及び反時計方向に循環する
モードで残存するパワーを減算したものとして規定され
るパワー損失は、上記入力パワーの約３％である。
【００５５】図１３の線Ａ−Ａに沿って得られた断面図
が図１４に示されている。図１４から明らかなように、
レーザ・ダイオード１４０は基板１４７の上面に形成さ
れる。
【００５６】例えば活性層、一つの量子力学的井戸若し
くは多数の量子力学的井戸である活性領域１４９が、上
側及び下側のクラッド層１５０及び１５１の間に埋め込
まれている。畝１４４及び１５５は、クラッド層１５０
の上面に配置されたクラッド層１５４をエッチングする
ことにより形成される。上記３角形の導波路リング１４
４の導波路分岐部分は、絶縁層１５３により埋め込まれ
そしてメタライゼーション層１５２がこの畝１４４だけ
に対する接点を形成する。底部の接点メタライゼーショ
ン１４８は基板１４７に形成される。分岐型導波路結合
器１４５の導波路の畝１５５は上記メタライゼーション
１５２により覆われず、従って、これの下側の活性層１
４９の部分でレーザ動作は生じない。導波路分岐部分１
５５は、ここに電荷が注入されないので、ここに入り込
む光を強く吸収する。
【００５７】閾値電流よりも大きな電流がレーザ・ダイ
オード接点１４８及び１５２に印加されると、キャビテ
ィ１４４内でレーザ動作が生じる。時計方向に回転する
光波はほぼ減衰されずに進行する。一方、反時計方向に
循環する光波は減衰されて次第に抑制される。反時計方
向に回転する光波を抑制することにより、エネルギーが
固定方向に回転する光波に移される。導波路型光アイソ
レータによる反時計方向に循環する光波の抑制は、この
光波に対する高い損失に対応し、従ってレーザ動作のた
めには、時計方向に伝搬する光波に対するよりも高い利
得を要求する。キャビティ１４４内に残存するこの逆方
向に伝搬する光波は、矢印１５６により示すように、フ
ロント・ファセット１４１において部分的に外部に出さ
れる。
【００５８】クリチカル角度即ち２５°に近い入射角度
を有するこのレーザの閾値電流密度は、同様なファブリ
ィーペロー・レーザに比較して低く、従って全体的なキ
ャビティ損失が低いこと及び量子効率が高いことを示
す。更にレーザ効率は、互いに逆方向に循環する光波の
一方を（本実施例においては反時計方向に回転する光
波）排除することにより改善される。上述の３角形のリ
ング・レーザ・ダイオードの光出力はほぼ単一周波数で
ある。既に吸収効果を有する導波路分岐部分１５５に加
えて、光吸収手段１４６を使用することは、リングから
除去される光ビームが反射されて逆方向に回転する光波
に送り戻されることを防止する。これは、減衰されない
ビームに有害な影響を与える。その理由は、逆方向に回
転するビーム間に固定された位相関係がないからであ
る。位相のシフトが変動し、そして反射された光波が、
減衰されない光波を妨害して出力ビームのスペクトル純
度を減少する。光吸収手段１４６は省略されうる。
【００５９】本発明の他の実施例が図１６に示され、こ
の図は３角形のリング・レーザ１７０の斜視図である。
このレーザ・ダイオード１７０は、これが３つのエッチ
されたミラー・ファセット１７１ー１７３及びフロント
・ファセット１７１に近くの広げられた端部セクション
１７８を有する３角形の畝型導波路キャビティ１７４を
含むことにより特徴づけられる。この導波路はミラー・
ファセット１７１ー１７３と共に横方向に光を閉じ込
め、かくしてリング・レーザ・キャビティを規定する。
広げられた端部セクション１７８は、部分反射し高品質
のフロント・ファセット１７１の平坦性を改善するため
に使用される。エッチされたミラー・ファセット及び改
善された平坦性を有するファセットについての詳細は、
ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ ０、３６３、５４７及び
ＥＰ−Ａ ０、４０２、５５６にそれぞれ示されてい
る。第４の実施例と同様に、導波路型光アイソレータ１
７６は、同じ基板１７７上に集積化されて、反時計方向
に回転する光波の減衰を行う。ここで使用される光アイ
ソレータ１７６は、分岐型の導波路結合器を含み、そし
てこれの分岐部分１７５はここに入る光波を強く吸収す
る。光波を吸収するこの分岐部分１７５の部分は、吸収
手段として働き、かくして追加の光吸収手段をこれに取
り付ける必要はない。反時計方向に回転する光波の除去
を更に改善するために、別の導波路の端部に光吸収手段
が取り付けられ得る。
【００６０】上記光波の一方を抑制することにより、時
計方向に回転する光波はレーザ動作のために、減衰され
た光波よりも少ない利得を必要とし、単一方向のみに循
環するリング・モードの半導体リング・レーザ・ダイオ
ードを生じる。このリング・モードは、参照数字１７９
により示されているようにフロント・ファセット１７１
においてリング外に結合される。
【００６１】後ろのファセット１７２及び１７３は溝を
エッチングすることにより形成され、３角形である必要
はなく、この結果ほぼ平坦なファセットが達成される。
全ての導波路の畝は、長方形の断面を有するとして示さ
れたが必ずしもこれは必要でない。
【００６２】例えば５角形のような他の形の導波路が可
能である。
【００６３】
【発明の効果】本発明は、リング・レーザのキャビティ
内の２つの互いに反対方向に循環する光波の一方を、こ
れと反対方向の光波を減衰せずに減衰する、集積化され
た導波路型光アイソレータを有するリング・レーザ構造
を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】チャネル導波路構造の代表的な断面図である。
【図２】従来周知の分岐型導波路結合器の上面図であ
る。
【図３】本発明の第１実施例に従う導波路型光アイソレ
ータの概略的な上面図である。
【図４】畝型の導波路レーザダイオードと共に基板上に
モノリシックに集積された導波路型光アイソレータを有
するオプトエレクトロニクス集積回路の概略的な上面図
である。
【図５】図４の線Ａ−Ａに沿って得られた分岐型の導波
路結合器の拡大断面図である。
【図６】図４の畝型導波路分岐部分に結合される畝型導
波路レーザ・ダイオードの斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施例に従う２ステージのマル
チ・モードの導波路型光アイソレータの上面図である。
【図８】図７の２ステージの光アイソレータの順方向に
伝搬されるパワー対分岐角度（θ1＝θ2）を示す図であ
る。
【図９】図７の２ステージの光アイソレータの逆方向に
伝搬されるパワー対分岐角度（θ1＝θ2）を示す図であ
る。
【図１０】従来の３角形の導波路の有するリング・レー
ザ・ダイオードの上面図である。
【図１１】長方形の導波路及び導波路キャビティ内に挿
入されたミラーを有し改善された光取り出し効率を与え
る従来のリング・レーザ・ダイオードの上面図である。
【図１２】図１１のレーザ・ダイオードの詳細を示す図
である。
【図１３】本発明の第４の実施例に従う集積化された導
波路型光アイソレータを有する３角形のリング・レーザ
・ダイオードの上面図である。
【図１４】図１３の線Ａ−Ａに沿ったリング・レーザ・
ダイオードの断面図である。
【図１５】分岐角度θに対する、減衰されない光波及び
減衰された光波のパワーを示す図である。
【図１６】本発明の第５の実施例に従う集積化された導
波路型光アイソレータを有する３角形のリング・レーザ
・ダイオードの斜視図である。
【符号の説明】
１２１・・・光アイソレータ ５５・・・・導波路セクション ５６・・・・結合器 ５７・・・・第１分岐部分 ５８・・・・第２分岐部分 ９５・・・・入力ポート ９６・・・・出力ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーダー・クリストファ スイス国、ヅーリッヒ、シー・エッチー 8038、レンガーシュトラーセ、66番地 (72)発明者 ホイシュ・クリスチャン スイス国、アドリスウィル、シー・エッチ ー8134、ヅーリッヒシュトラーセ、30番地 (72)発明者 ヤッケル・ハインツ スイス国、キルヒバーグ、シー・エッチー 8802、クラリデンシュトラーセ、７番地

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光入力ポート及び光出力ポートを有する導
    波路型光アイソレータにおいて、 光吸収手段と、 第１の端部が少なくとも第１及び第２の導波路分岐部分
    に分割されている導波路ステムを有する分岐型光導波路
    結合器とを備え、 上記導波路ステムの第２端部が上記光出力ポートを形成
    し、上記第１導波路分岐部分が上記光入力ポートを形成
    し、上記光吸収手段が上記第２導波路分岐部分に取り付
    けられ、上記第１及び第２の導波路分岐部分の間の角度
    θは、上記光出力ポートを経て上記導波路ステムに送ら
    れる光波の大部分が上記他方の導波路分岐部分に結合さ
    れて上記光吸収手段に進められるように選択されている
    ことを特徴とする上記導波路型光アイソレータ。
  2. 【請求項２】上記光吸収手段及び上記分岐型光導波路結
    合器は共通基板上に集積されていることを特徴とする請
    求項１の導波路型光アイソレータ。
  3. 【請求項３】上記分岐型光導波路結合器は非対称型の分
    岐型光導波路結合器であり、上記第２導波路分岐部分の
    主軸が上記導波路ステムの主軸に平行であり、そして上
    記第１導波路分岐部分は上記分岐角度θで上記導波路ス
    テムから分岐していることを特徴とする導波路型光アイ
    ソレータ。
  4. 【請求項４】上記導波路はマルチ・モード導波路である
    ことを特徴とする請求項１若しくは請求項２の導波路型
    光アイソレータ。
  5. 【請求項５】テーパ角度αを有するテーパ付けされた導
    波路セクションが上記導波路ステム及び上記２つの導波
    路分岐部分の間に配置されていることを特徴とする請求
    項２若しくは請求項３の導波路型光アイソレータ。
  6. 【請求項６】上記分岐角度θは１０゜より小さいことを
    特徴とする請求項１若しくは請求項２の導波路型光アイ
    ソレータ。
  7. 【請求項７】発光手段が上記基板上に集積されそして上
    記光入力ポートに直結されており、上記発光手段から放
    出された光波が上記第１導波路分岐部分及び上記導波路
    ステムを経て上記光出力ポートから上記アイソレータ外
    に出され、上記出力ポートを経て上記アイソレータ内に
    反射して戻される光波が上記第２導波路分岐部分に送ら
    れることを特徴とする請求項２の導波路型光アイソレー
    タ。
  8. 【請求項８】少なくとも２つの分岐型導波路結合器を有
    し、第１結合器の導波路ステムが第２結合器の第１導波
    路分岐部分に結合され、上記光出力ポートが第２結合器
    の導波路ステムに配置され、上記光入力ポートが上記第
    １結合器の第１導波路分岐部分に結合され、上記光吸収
    手段が上記第１及び第２結合器のそれぞれの第２導波路
    分岐部分に取り付けられていることを特徴とする請求項
    １若しくは請求項２の導波路型光アイソレータ。
  9. 【請求項９】半導体リング・レーザ・ダイオードが上記
    共通基板上に集積されていることを特徴とする請求項２
    の導波路型光アイソレータ。
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