JPH077231A - 非対称ｙブランチ光デバイス - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本件発明は、広い同調範囲を提供するため
の、半導体レーザにおいて空胴内モード選択フィルタと
して使用される非対称Ｙブランチ光フィルタに関する。 【構成】 一の実施例において、本件発明のフィルタは
２−ブランチの非対称Ｙブランチ同調可能フィルタであ
り、このフィルタにおいてはこれら２つのブランチが共
通平面にて終端する。他の実施例においては、複数の非
対称Ｙブランチフィルタを並列にするか、それ以上のＹ
ブランチの従属接続を使用することにより本件発明が実
現化されている。
の、半導体レーザにおいて空胴内モード選択フィルタと
して使用される非対称Ｙブランチ光フィルタに関する。 【構成】 一の実施例において、本件発明のフィルタは
２−ブランチの非対称Ｙブランチ同調可能フィルタであ
り、このフィルタにおいてはこれら２つのブランチが共
通平面にて終端する。他の実施例においては、複数の非
対称Ｙブランチフィルタを並列にするか、それ以上のＹ
ブランチの従属接続を使用することにより本件発明が実
現化されている。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は大きな同調レンジを提供するため
に半導体レーザ内において空胴内モード選択フィルタ
（intracavity mode selecting filters）として使用す
ることができる非対称Ｙブランチ光フィルタに関する。
に半導体レーザ内において空胴内モード選択フィルタ
（intracavity mode selecting filters）として使用す
ることができる非対称Ｙブランチ光フィルタに関する。
【０００２】
【発明の背景】同調可能なシングルモードレーザは高情
報速度光通信システム内の必須な要素である。シングル
モード特性は長距離高データ速度アプリケーションにお
いてパルスの歪を回避する。同調特性（tunability fea
ture）は密封された波長分割多重（wavelength divisio
n multiplexed 、ＷＤＭ）構成の中の直列のチャネル組
立てを助ける。
報速度光通信システム内の必須な要素である。シングル
モード特性は長距離高データ速度アプリケーションにお
いてパルスの歪を回避する。同調特性（tunability fea
ture）は密封された波長分割多重（wavelength divisio
n multiplexed 、ＷＤＭ）構成の中の直列のチャネル組
立てを助ける。
【０００３】従来のチューナブル半導体レーザ、例え
ば、分散形フィードバック（ＤＦＢ）レーザ及び分散形
ブラッグ反射器（ＤＢＲ）レーザは、もっとも良くて
も、半導体内の屈折率の誘導された変化に正比例する光
学周波数シフトを生成できるのみである。この周波数シ
フトは、典型的には、２０から１００ＧＨｚの周波数分
離を持つ２０或はそれ以上のチャネルによって特性化さ
れる波長分割多重複数チャネル光通信システムに対して
は制約がありすぎる。本発明は、広いチューニングレン
ジを持ち、ＷＤＭ多重チャネル光通信システムと共に使
用することができる同調可能なレーザを提供するために
半導体レーザ内の空胴内に位置することができる光学フ
ィルタに関する。
ば、分散形フィードバック（ＤＦＢ）レーザ及び分散形
ブラッグ反射器（ＤＢＲ）レーザは、もっとも良くて
も、半導体内の屈折率の誘導された変化に正比例する光
学周波数シフトを生成できるのみである。この周波数シ
フトは、典型的には、２０から１００ＧＨｚの周波数分
離を持つ２０或はそれ以上のチャネルによって特性化さ
れる波長分割多重複数チャネル光通信システムに対して
は制約がありすぎる。本発明は、広いチューニングレン
ジを持ち、ＷＤＭ多重チャネル光通信システムと共に使
用することができる同調可能なレーザを提供するために
半導体レーザ内の空胴内に位置することができる光学フ
ィルタに関する。
【０００４】
【発明の概要】本発明は非常に大きな同調レンジを提供
するために半導体レーザ構造内の空胴内モード選択フィ
ルタとして使用できる新規のフィルタに関する。ここに
開示される発明は２ブランチ非対称ブランチモード選択
フィルタである。本発明の実施例は少なくとも４．１Ｔ
Ｈｚという高い光周波数シフトを提供することができ
る。２ブランチ非対称Ｙブランチフィルタ内において
は、底辺に横たわる周波数選択メカニズムは大きなフィ
ルタ周波数シフトを生成するために屈折率変化に「てこ
作用」を与えるマッハツェンダ干渉計（Mach-Zehnder i
nterferometer ）のそれである。これは、この干渉計の
一つのブランチ内の位相変化をこの干渉計の二つのブラ
ンチ間の位相差と比較することによって行なわれる。
するために半導体レーザ構造内の空胴内モード選択フィ
ルタとして使用できる新規のフィルタに関する。ここに
開示される発明は２ブランチ非対称ブランチモード選択
フィルタである。本発明の実施例は少なくとも４．１Ｔ
Ｈｚという高い光周波数シフトを提供することができ
る。２ブランチ非対称Ｙブランチフィルタ内において
は、底辺に横たわる周波数選択メカニズムは大きなフィ
ルタ周波数シフトを生成するために屈折率変化に「てこ
作用」を与えるマッハツェンダ干渉計（Mach-Zehnder i
nterferometer ）のそれである。これは、この干渉計の
一つのブランチ内の位相変化をこの干渉計の二つのブラ
ンチ間の位相差と比較することによって行なわれる。
【０００５】開示される非対称Ｙブランチフィルタにお
いては、これら二つのブランチのエンドはこれら二つの
ブランチの縦軸に垂直な共通平面に終端する。これらブ
ランチを二つの異なる平面に終端させるのではなく、こ
れら二つのブランチを一つの共通平面に終端させること
は、製造プロセスを簡素化させるのみでなく、その他の
要素への接続も可能にする。この２ブランチ非対称Ｙブ
ランチ同調レーザの同調レンジ及びサイドモード抑圧は
二つの異なる非対称Ｙブランチ光学要素を従属接続（ca
scade ）することによって向上することができる。この
実施例においては、これらフィルタは、大きな長さの差
を持つ細かいフィルタ、及び小さな長さの差を持つ粗い
フィルタの二つのマッハツェンダ干渉計フィルタと見な
すことができる。従属接続された二つの非対称Ｙブラン
チの使用は、これがより良好なサイドモード抑制にて非
常に広い同調レンジを達成でき、またフィルタの同調の
単純なシングルノブ制御（single-knob control） を保
持できるために単一の２ブランチ非対称Ｙブランチフィ
ルタを使用した場合よりも大きな長所が得られる。本発
明の一つの実現においては、５０ＧＨｚチャネル分離を
持つ８１の周波数チャネルへのアクセスを持つ４０８０
ＧＨｚのチューニングレンジが達成可能である。
いては、これら二つのブランチのエンドはこれら二つの
ブランチの縦軸に垂直な共通平面に終端する。これらブ
ランチを二つの異なる平面に終端させるのではなく、こ
れら二つのブランチを一つの共通平面に終端させること
は、製造プロセスを簡素化させるのみでなく、その他の
要素への接続も可能にする。この２ブランチ非対称Ｙブ
ランチ同調レーザの同調レンジ及びサイドモード抑圧は
二つの異なる非対称Ｙブランチ光学要素を従属接続（ca
scade ）することによって向上することができる。この
実施例においては、これらフィルタは、大きな長さの差
を持つ細かいフィルタ、及び小さな長さの差を持つ粗い
フィルタの二つのマッハツェンダ干渉計フィルタと見な
すことができる。従属接続された二つの非対称Ｙブラン
チの使用は、これがより良好なサイドモード抑制にて非
常に広い同調レンジを達成でき、またフィルタの同調の
単純なシングルノブ制御（single-knob control） を保
持できるために単一の２ブランチ非対称Ｙブランチフィ
ルタを使用した場合よりも大きな長所が得られる。本発
明の一つの実現においては、５０ＧＨｚチャネル分離を
持つ８１の周波数チャネルへのアクセスを持つ４０８０
ＧＨｚのチューニングレンジが達成可能である。
【０００６】本発明の一層完全な理解は本発明の特定の
解説を目的とする実施例の以下の説明を付属の図面との
関連で読むことによって得られるものである。
解説を目的とする実施例の以下の説明を付属の図面との
関連で読むことによって得られるものである。
【０００７】
【詳細な記述】電子的に同調可能な半導体レーザが様々
な用途に対して要求されるが、これらの一つは波長分割
多重（wavelength division multiplex 、ＷＤＭ）複数
チャネル光通信システムに対する用途である。これらレ
ーザに対して要求される特性は広い同調レンジ、多数の
アクセス可能な周波数チャネル及び単純な周波数コント
ロールである。加えて、離散同調及び高速チャネル交換
時間がパケット交換ＷＤＭネットワークに対して要求さ
れる。
な用途に対して要求されるが、これらの一つは波長分割
多重（wavelength division multiplex 、ＷＤＭ）複数
チャネル光通信システムに対する用途である。これらレ
ーザに対して要求される特性は広い同調レンジ、多数の
アクセス可能な周波数チャネル及び単純な周波数コント
ロールである。加えて、離散同調及び高速チャネル交換
時間がパケット交換ＷＤＭネットワークに対して要求さ
れる。
【０００８】従来の同調可能なレーザ構造、例えば、分
散形ブラッグ反射器（ＤＢＲ）レーザは、もっとも良く
ても、半導体内に誘導された屈折率の変化に正比例する
光周波数シフトを生成できる程度である。１％以下の屈
折率の変化が達成できるのみであるために、この周波数
シフトは１．５５μｍの波長において２ＴＨｚ以下に制
限される。
散形ブラッグ反射器（ＤＢＲ）レーザは、もっとも良く
ても、半導体内に誘導された屈折率の変化に正比例する
光周波数シフトを生成できる程度である。１％以下の屈
折率の変化が達成できるのみであるために、この周波数
シフトは１．５５μｍの波長において２ＴＨｚ以下に制
限される。
【０００９】本発明においては、非対称Ｙブランチ光フ
ィルタが開示されるが、これは、アクティブ半導体利得
要素と使用された場合、広い同調レンジ、高速電子周波
数アクセス、及び単純な電流コントロールを持つマッハ
ツェンダ干渉計タイプのレーザ空胴を形成する。図１に
は本発明の原理に従うマッハツェンダ干渉計空胴フィル
タの略図が示される。
ィルタが開示されるが、これは、アクティブ半導体利得
要素と使用された場合、広い同調レンジ、高速電子周波
数アクセス、及び単純な電流コントロールを持つマッハ
ツェンダ干渉計タイプのレーザ空胴を形成する。図１に
は本発明の原理に従うマッハツェンダ干渉計空胴フィル
タの略図が示される。
【００１０】より詳細には、干渉計２０は半導体材料２
２、例えば、リン化インジウム（ＩｎＰ）内に形成され
た光導波体から構成される。アレイの光導波体はＹ接合
要素２８を介して第二のブランチ３０及び第三のブラン
チ３２の両方に結合された第一のブランチ２６を有する
ように構成される。非対称Ｙブランチのこれら二つのブ
ランチ３０及び３２はこれら二つの導波体の伝播の軸に
対して垂直の共通平面内のポイント４６及び４８の所に
終端する。この共通反射平面は、例えば、この位置にお
いて半導体結晶を劈開することによって形成することが
できる。必要であれば、劈開面が反射コーティングされ
る。非対称Ｙブランチの二つのブランチ３０及び３２は
マッハツェンダ干渉計の正常な動作に必要な異なる長さ
を持つ。三つの制御電極３４、４０、及び４４が対応す
るブランチ２６、３０、及び３２上に置かれる。図１に
示されるデバイスに対しては、全ての三つのブランチ２
６、３０及び３２はアクティブであり得る。つまり、こ
れらは各々利得を持つことができる。別の方法として、
三つの全てを光フィルタを作るためにパッシブ、つま
り、利得なしにすることもできる。また、幾つかのブラ
ンチをアクティブにし、残りのブランチをパッシブにす
ること、例えば、ブランチ２６を利得を提供するために
アクティブにし、一方、ブランチ３０及び３２を同調を
提供するためにパッシブにすることもできる。この半導
体基板の光Ｙ接合、関連する光導波体及び電極とのアセ
ンブリは、通常、Ｙブランチマッハツェンダ干渉計とし
て識別される同調可能な干渉計の折り畳まれた様式であ
る。
２、例えば、リン化インジウム（ＩｎＰ）内に形成され
た光導波体から構成される。アレイの光導波体はＹ接合
要素２８を介して第二のブランチ３０及び第三のブラン
チ３２の両方に結合された第一のブランチ２６を有する
ように構成される。非対称Ｙブランチのこれら二つのブ
ランチ３０及び３２はこれら二つの導波体の伝播の軸に
対して垂直の共通平面内のポイント４６及び４８の所に
終端する。この共通反射平面は、例えば、この位置にお
いて半導体結晶を劈開することによって形成することが
できる。必要であれば、劈開面が反射コーティングされ
る。非対称Ｙブランチの二つのブランチ３０及び３２は
マッハツェンダ干渉計の正常な動作に必要な異なる長さ
を持つ。三つの制御電極３４、４０、及び４４が対応す
るブランチ２６、３０、及び３２上に置かれる。図１に
示されるデバイスに対しては、全ての三つのブランチ２
６、３０及び３２はアクティブであり得る。つまり、こ
れらは各々利得を持つことができる。別の方法として、
三つの全てを光フィルタを作るためにパッシブ、つま
り、利得なしにすることもできる。また、幾つかのブラ
ンチをアクティブにし、残りのブランチをパッシブにす
ること、例えば、ブランチ２６を利得を提供するために
アクティブにし、一方、ブランチ３０及び３２を同調を
提供するためにパッシブにすることもできる。この半導
体基板の光Ｙ接合、関連する光導波体及び電極とのアセ
ンブリは、通常、Ｙブランチマッハツェンダ干渉計とし
て識別される同調可能な干渉計の折り畳まれた様式であ
る。
【００１１】直角面の所でこの非対称Ｙブランチ光要素
を伸ばすことによって、マッハツェンダ干渉計は下側に
横たわる周波数選択メカニズムであることがはっきりと
理解できる。
を伸ばすことによって、マッハツェンダ干渉計は下側に
横たわる周波数選択メカニズムであることがはっきりと
理解できる。
【００１２】分散形フィードバック（ＤＦＢ）レーザ及
び分散ブラッグ反射器（ＤＢＲ）レーザを使用する従来
の同調可能なレーザ構造は、もっとも良くても、誘導さ
れた屈折率の変化（Δｎ）に正比例する光周波数シフト
（Δｆ）を生成できるのみである。つまり、Δｆ／ｆ＝
−Δｎ／ｎである。
び分散ブラッグ反射器（ＤＢＲ）レーザを使用する従来
の同調可能なレーザ構造は、もっとも良くても、誘導さ
れた屈折率の変化（Δｎ）に正比例する光周波数シフト
（Δｆ）を生成できるのみである。つまり、Δｆ／ｆ＝
−Δｎ／ｎである。
【００１３】本発明においては、従来の技術によるデバ
イスの制限された屈折率の変化によって課せられる障壁
を克服するために使用されるのは離散或はモードホップ
（mode-hop）同調である。本発明においては、空胴内の
同調可能なフィルタがレーザ構造のファブリペロモード
の巣（comb）から単一の縦モードを選択する。
イスの制限された屈折率の変化によって課せられる障壁
を克服するために使用されるのは離散或はモードホップ
（mode-hop）同調である。本発明においては、空胴内の
同調可能なフィルタがレーザ構造のファブリペロモード
の巣（comb）から単一の縦モードを選択する。
【００１４】個々のファブリペロモードはほんの少しの
量を同調するのみであるが、フィルタは実際には、屈折
率変化にてこの力を与え（leverages ）、Δｆ／ｆ＝−
Δｎ／ｎｘ（てこ係数）である伝送ピークの大きな周波
数シフトを生成する。
量を同調するのみであるが、フィルタは実際には、屈折
率変化にてこの力を与え（leverages ）、Δｆ／ｆ＝−
Δｎ／ｎｘ（てこ係数）である伝送ピークの大きな周波
数シフトを生成する。
【００１５】てこの作用を与える一つのタイプのフィル
タはマッハツェンダ干渉計フィルタである。屈折率の変
化にてこの力を加えるために使用される原理は、一つの
ブランチ内の位相の変化をこの干渉計の二つのブランチ
間の（幾何学的或は屈折率に起因する）位相の差と比較
することから成る。例えば、ブランチの長さ２Ｌ1 及び
２Ｌ2 並びに屈折率ｎ1 及びｎ2 を持つマッハツェンダ
干渉計内においては、フィルタの伝送は光周波数の正弦
関数である。伝送ピークｆm は屈折率ｎ2 を持つブラン
チ２内で以下のようなチューニングを与える。
タはマッハツェンダ干渉計フィルタである。屈折率の変
化にてこの力を加えるために使用される原理は、一つの
ブランチ内の位相の変化をこの干渉計の二つのブランチ
間の（幾何学的或は屈折率に起因する）位相の差と比較
することから成る。例えば、ブランチの長さ２Ｌ1 及び
２Ｌ2 並びに屈折率ｎ1 及びｎ2 を持つマッハツェンダ
干渉計内においては、フィルタの伝送は光周波数の正弦
関数である。伝送ピークｆm は屈折率ｎ2 を持つブラン
チ２内で以下のようなチューニングを与える。
【００１６】
【数１】 角括弧内の表現が同調レバー（tuning lever）であり、
これは相対的な腕の長さの差が小さいとき大きくなる。
屈折率レバー（index lever ）はある一つのブランチ内
の２πの位相変化がフィルタをｃ／（２Ｌ2 ｎ2 −２Ｌ
1 ｎ1 ）に等しい１自由スペクトルレンジ（free spect
ral range 、ＦＳＲ）だけ同調するという事実に基づ
く。ここで、ｃは光の速度である。長さＬ2 を一定に保
つと、ブランチ２内の同一の位相変化はＦＳＲが大きな
場合、非常に大きな周波数シフトを与える。
これは相対的な腕の長さの差が小さいとき大きくなる。
屈折率レバー（index lever ）はある一つのブランチ内
の２πの位相変化がフィルタをｃ／（２Ｌ2 ｎ2 −２Ｌ
1 ｎ1 ）に等しい１自由スペクトルレンジ（free spect
ral range 、ＦＳＲ）だけ同調するという事実に基づ
く。ここで、ｃは光の速度である。長さＬ2 を一定に保
つと、ブランチ２内の同一の位相変化はＦＳＲが大きな
場合、非常に大きな周波数シフトを与える。
【００１７】図１から、長さの差（Ｌ32−Ｌ30）は対称
Ｙブランチフィルタでは達成できない自由度を与える非
対称Ｙブランチフィルタのキーパラメータであることが
理解できる。
Ｙブランチフィルタでは達成できない自由度を与える非
対称Ｙブランチフィルタのキーパラメータであることが
理解できる。
【００１８】マッハツェンダフィルタは、たった２のフ
ィネス（finesse） を持つために、非対称Ｙブランチレ
ーザの設計は（同調レンジ及びアクセス可能なチャネル
の数を制約する）自由スペクトルレンジ、同調レバー、
及び（レーザのサイドモード抑圧比を決定する）フィル
タ選択性の間のトレードオフを伴う。ある与えられたデ
バイス長及び従ってある与えられたモード間隔に対して
は、大きな自由スペクトル（ＦＳＲ）は結果として大き
な同調レバー及びレンジを与えるが、ただし、主モード
とサイドモードとの間のフィルタの選択性が犠牲にされ
る。レーザのシングルモード動作に対しては、マッハツ
ェンダフィルタの単一自由空間レンジが半導体材料の利
得と光周波数のロールオフ（roll-off）によって選択さ
れる。
ィネス（finesse） を持つために、非対称Ｙブランチレ
ーザの設計は（同調レンジ及びアクセス可能なチャネル
の数を制約する）自由スペクトルレンジ、同調レバー、
及び（レーザのサイドモード抑圧比を決定する）フィル
タ選択性の間のトレードオフを伴う。ある与えられたデ
バイス長及び従ってある与えられたモード間隔に対して
は、大きな自由スペクトル（ＦＳＲ）は結果として大き
な同調レバー及びレンジを与えるが、ただし、主モード
とサイドモードとの間のフィルタの選択性が犠牲にされ
る。レーザのシングルモード動作に対しては、マッハツ
ェンダフィルタの単一自由空間レンジが半導体材料の利
得と光周波数のロールオフ（roll-off）によって選択さ
れる。
【００１９】非対称Ｙブランチレーザの一つの実施例に
おいては、ブランチ３０、３２及び２６の長さはそれぞ
れ１２０１μｍ、１２６３μｍ、及び３００μｍであ
り、総デバイス長は１５００μｍとされる。ただし、ブ
ランチの個々の厳密の長さはウエーハ上の劈開位置に依
存することに注意する。正確な長さのコントロールが要
求される場合は、完全に伸ばされた（full unfolded ）
マッハツェンダ干渉計がレーザチップ上に挿入される。
示されるように、ブランチ２６、３０、３２に対する電
極は、離され、レーザはブランチ３０或は３２を流れる
電流によって同調される。
おいては、ブランチ３０、３２及び２６の長さはそれぞ
れ１２０１μｍ、１２６３μｍ、及び３００μｍであ
り、総デバイス長は１５００μｍとされる。ただし、ブ
ランチの個々の厳密の長さはウエーハ上の劈開位置に依
存することに注意する。正確な長さのコントロールが要
求される場合は、完全に伸ばされた（full unfolded ）
マッハツェンダ干渉計がレーザチップ上に挿入される。
示されるように、ブランチ２６、３０、３２に対する電
極は、離され、レーザはブランチ３０或は３２を流れる
電流によって同調される。
【００２０】導波体ベンド及びＹブランチング要素の放
射損失は導波体湾曲を放物線的にテーパリングすること
によって最小にすることができる。
射損失は導波体湾曲を放物線的にテーパリングすること
によって最小にすることができる。
【００２１】図１のデバイスは半絶縁埋込み峰（semi-i
nsulating buried ridge、ＳＩＢＲ）形多重量子井戸
（ＭＱＷ）横レーザ構造を使用して製造される。最初
に、導波体構造がＩｎＰ上に低圧（１００torr）の金属
有機物気相エピタキシ（metal organic vapor phase ep
itaxy 、ＭＯＶＰＥ）によって成長される。この導波体
は二つのＩｎＧａＡｓＰの別個の拘束層によって包囲さ
れた、圧縮するようにＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰア
クティブ層内に保持された４量子井戸（four quantum w
ell ）を含む。次に、Ｚｎにてドープされたｐ−形層が
上に大気圧（ＡＰ）ＭＯＶＰＥによって成長される。ア
クティブ峰構造は二つのステップから成る湿式化学エッ
チングプロセスによって製造される。つまり、選択的Ｈ
Ｃｌ／Ｈ3 ＰＯ4 エッチングによってＩｎＰ峰が形成さ
れ、次に、非選択性ＨＢｒの浅いエッチングによってア
クティブＭＱＷ層を含む四成分半導体内の峰が形成され
る。最後に、エッチングされた峰がＡＰ−ＭＯＶＰＥに
よって成長された鉄にてドープされた半絶縁ＩｎＰ電流
ブロッキング層によって埋込まれる。ＡＹＢレーザの異
なるセグメント間の電気絶縁（約１０ｋΩ）を生成する
ために、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が、ｐ−形
の最も上側の材料内への浅いエッチングのためにオーミ
ック接触金属層をエッチングマスクとしての使用され
る。
nsulating buried ridge、ＳＩＢＲ）形多重量子井戸
（ＭＱＷ）横レーザ構造を使用して製造される。最初
に、導波体構造がＩｎＰ上に低圧（１００torr）の金属
有機物気相エピタキシ（metal organic vapor phase ep
itaxy 、ＭＯＶＰＥ）によって成長される。この導波体
は二つのＩｎＧａＡｓＰの別個の拘束層によって包囲さ
れた、圧縮するようにＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰア
クティブ層内に保持された４量子井戸（four quantum w
ell ）を含む。次に、Ｚｎにてドープされたｐ−形層が
上に大気圧（ＡＰ）ＭＯＶＰＥによって成長される。ア
クティブ峰構造は二つのステップから成る湿式化学エッ
チングプロセスによって製造される。つまり、選択的Ｈ
Ｃｌ／Ｈ3 ＰＯ4 エッチングによってＩｎＰ峰が形成さ
れ、次に、非選択性ＨＢｒの浅いエッチングによってア
クティブＭＱＷ層を含む四成分半導体内の峰が形成され
る。最後に、エッチングされた峰がＡＰ−ＭＯＶＰＥに
よって成長された鉄にてドープされた半絶縁ＩｎＰ電流
ブロッキング層によって埋込まれる。ＡＹＢレーザの異
なるセグメント間の電気絶縁（約１０ｋΩ）を生成する
ために、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が、ｐ−形
の最も上側の材料内への浅いエッチングのためにオーミ
ック接触金属層をエッチングマスクとしての使用され
る。
【００２２】デバイスが劈開され、面がコーティングさ
れてない状態でテストされたが、これら三つのブランチ
の電極が並列に接続されときのレージング閾値は６５ｍ
Ａであり、出力電力は１３ｍＷに達した。
れてない状態でテストされたが、これら三つのブランチ
の電極が並列に接続されときのレージング閾値は６５ｍ
Ａであり、出力電力は１３ｍＷに達した。
【００２３】図２には本発明のブランチ３２に対する電
極を流れる電流Ｉ2 による同調が図解されるが、ここで
他の二つの電流は固定される。
極を流れる電流Ｉ2 による同調が図解されるが、ここで
他の二つの電流は固定される。
【００２４】この単一ノブ（single-knob ）コントロー
ルでは、図２の同調レンジは８９０ＧＨｚ（６．７ｎ
ｍ）であり、２９ＧＨｚ／ｍＡの平均同調を持つが、２
７ＧＨｚ（０．２ｎｍ）のモード間隔ではこれは約１ｍ
Ａ／モード（チャネル）に対応する。図３はこれらモー
ドの一つのスペクトルを示すが、ここでは、サイドモー
ド抑圧比（ＳＭＳＲ）は１８ｄＢである。ＳＭＳＲはモ
ードホッピングバイアスポイントの所で劣化する。この
構造のファブリペロモードはきれいにマッハツェンダフ
ィルタの周期的正弦伝送に従い、７３０ＧＨｚの自由ス
ペクトルレンジ（５．５ｎｍ、約２６．５モード）を持
つ。右側の伝送ピークは半導体材料の利得がロールオフ
するために抑圧される。この同調レンジは、おそらく、
材料利得ピークがレーザ同調のためにより短い波長の方
にシフトするためにＦＳＲよりも大きくなる。
ルでは、図２の同調レンジは８９０ＧＨｚ（６．７ｎ
ｍ）であり、２９ＧＨｚ／ｍＡの平均同調を持つが、２
７ＧＨｚ（０．２ｎｍ）のモード間隔ではこれは約１ｍ
Ａ／モード（チャネル）に対応する。図３はこれらモー
ドの一つのスペクトルを示すが、ここでは、サイドモー
ド抑圧比（ＳＭＳＲ）は１８ｄＢである。ＳＭＳＲはモ
ードホッピングバイアスポイントの所で劣化する。この
構造のファブリペロモードはきれいにマッハツェンダフ
ィルタの周期的正弦伝送に従い、７３０ＧＨｚの自由ス
ペクトルレンジ（５．５ｎｍ、約２６．５モード）を持
つ。右側の伝送ピークは半導体材料の利得がロールオフ
するために抑圧される。この同調レンジは、おそらく、
材料利得ピークがレーザ同調のためにより短い波長の方
にシフトするためにＦＳＲよりも大きくなる。
【００２５】図１の２ブランチ非対称Ｙブランチデバイ
スは広い周波数同調レンジを達成するために要求される
同調レバーを持つ。この空胴内フィルタはこの空胴の単
一ファブリペロモードを選択し、レーザはこのフィルタ
にてモードからモードにジャンプして同調を行なう。こ
の同調干渉計、つまり、このレーザ構造のブランチされ
た部分は、アクティブ或はパッシブ導波体のいずれかで
製造することができる。この非対称Ｙブランチの同調可
能な半導体レーザの制約は単純なマッハツェンダフィル
タの低いフィネス（Ｆ＝２）であり、これは、１５から
２０ｄＢの最小の要求サイドモード抑圧比（ＳＭＳＲ）
が与えられたとき、チャネルの数を制約する。
スは広い周波数同調レンジを達成するために要求される
同調レバーを持つ。この空胴内フィルタはこの空胴の単
一ファブリペロモードを選択し、レーザはこのフィルタ
にてモードからモードにジャンプして同調を行なう。こ
の同調干渉計、つまり、このレーザ構造のブランチされ
た部分は、アクティブ或はパッシブ導波体のいずれかで
製造することができる。この非対称Ｙブランチの同調可
能な半導体レーザの制約は単純なマッハツェンダフィル
タの低いフィネス（Ｆ＝２）であり、これは、１５から
２０ｄＢの最小の要求サイドモード抑圧比（ＳＭＳＲ）
が与えられたとき、チャネルの数を制約する。
【００２６】非対称Ｙブランチレーザの同調レンジ及び
サイドモード抑圧を向上させるためには、より高いフィ
ネスを持ち、かつ同調レバー作用を保持するフィルタが
要求される。図４には向上された特性を持つ本発明の一
つの実現が示される。つまり、図４には、半導体レーザ
内の空胴内モード選択フィルタとして使用することがで
きる従属接続された複数のブランチを持つ非対称Ｙブラ
ンチ光デバイスの略図が示される。
サイドモード抑圧を向上させるためには、より高いフィ
ネスを持ち、かつ同調レバー作用を保持するフィルタが
要求される。図４には向上された特性を持つ本発明の一
つの実現が示される。つまり、図４には、半導体レーザ
内の空胴内モード選択フィルタとして使用することがで
きる従属接続された複数のブランチを持つ非対称Ｙブラ
ンチ光デバイスの略図が示される。
【００２７】図４の実施例は図２の実施例と実質的に類
似するが、第四及び第五の光導波体ブランチ並びに第二
のＹ接合要素が追加される点が異なる。ブランチ５４は
Ｙ接合要素５２を介してブランチ２６及びブランチ５０
に結合される。Ｙ接合要素５２、２８は縦列に位置され
ることに注意する。他のブランチと同様に、ブランチ５
０は電極５６を持ち、ブランチ５４は電極６０を持つ。
図１の実施例と類似するこの実施例においては、図４の
三つのブランチ３０、３２及び５０はこれら三つの導波
体の伝播の軸に垂直の共通平面内に横たわるポイント４
６、４８及び５８の所に終端する。この単一の共通平面
はブランチ３０、３２及び５０のエンドに対する右ミラ
ーを形成する反射器平面として機能する。ここでも、図
４のデバイスは右ミラー面の所で引き伸すことができ、
結果的に、一つの完全な３ブランチマッハツェンダ干渉
フィルタを形成する。
似するが、第四及び第五の光導波体ブランチ並びに第二
のＹ接合要素が追加される点が異なる。ブランチ５４は
Ｙ接合要素５２を介してブランチ２６及びブランチ５０
に結合される。Ｙ接合要素５２、２８は縦列に位置され
ることに注意する。他のブランチと同様に、ブランチ５
０は電極５６を持ち、ブランチ５４は電極６０を持つ。
図１の実施例と類似するこの実施例においては、図４の
三つのブランチ３０、３２及び５０はこれら三つの導波
体の伝播の軸に垂直の共通平面内に横たわるポイント４
６、４８及び５８の所に終端する。この単一の共通平面
はブランチ３０、３２及び５０のエンドに対する右ミラ
ーを形成する反射器平面として機能する。ここでも、図
４のデバイスは右ミラー面の所で引き伸すことができ、
結果的に、一つの完全な３ブランチマッハツェンダ干渉
フィルタを形成する。
【００２８】ここで、複数の異なるマッハツェンダフィ
ルタを直列に位置することができることに注意する。こ
の構成は結果として物理的により大きなデバイスを与え
るが、ここでより長いレーザの縮小されたファブリペロ
モード間隔はよりきついフィルタリングを必要とする。
異なるアプローチとしてこれらフィルタを並列に置くこ
ともできるが、これは、１ｘＮスプリッタを持つ多重ブ
ランチレーザにて実現できる。残念なことに、コンパク
トで低損失の１ｘＮスプリッタは実際の使用のために実
現するには困難でありまた高価につく。ここに開示され
るこの新たな構成は複数のマッハツェンダ干渉計の並列
動作を達成するためにＹブランチの従属接続を使用す
る。
ルタを直列に位置することができることに注意する。こ
の構成は結果として物理的により大きなデバイスを与え
るが、ここでより長いレーザの縮小されたファブリペロ
モード間隔はよりきついフィルタリングを必要とする。
異なるアプローチとしてこれらフィルタを並列に置くこ
ともできるが、これは、１ｘＮスプリッタを持つ多重ブ
ランチレーザにて実現できる。残念なことに、コンパク
トで低損失の１ｘＮスプリッタは実際の使用のために実
現するには困難でありまた高価につく。ここに開示され
るこの新たな構成は複数のマッハツェンダ干渉計の並列
動作を達成するためにＹブランチの従属接続を使用す
る。
【００２９】図４の実施例は、結果として、三つの空胴
Ｌx 、Ｌy 及びＬz を持つ。ブランチ３０、３２、５
０、２６及び５４がそれぞれ長さＬ1 、Ｌ2 、Ｌ3 、Ｌ
4 及びＬ5 を持つものと想定すると、これら三つの空胴
の長さは、Ｌx ＝（Ｌ5 ＋Ｌ4＋Ｌ1 ）、Ｌy ＝（Ｌ5
＋Ｌ4 ＋Ｌ2 ）、そしてＬz ＝（Ｌ5 ＋Ｌ3 ）となる。
Ｌx 、Ｌy 及びＬz を持つ。ブランチ３０、３２、５
０、２６及び５４がそれぞれ長さＬ1 、Ｌ2 、Ｌ3 、Ｌ
4 及びＬ5 を持つものと想定すると、これら三つの空胴
の長さは、Ｌx ＝（Ｌ5 ＋Ｌ4＋Ｌ1 ）、Ｌy ＝（Ｌ5
＋Ｌ4 ＋Ｌ2 ）、そしてＬz ＝（Ｌ5 ＋Ｌ3 ）となる。
【００３０】これら三つの空胴長間の相互作用は二つの
長さの差によって特性化でき、このデバイスは、一周し
て、二つのマッハツェンダ干渉計フィルタを形成するも
のと見なすことができる。第一は２（Ｌz −Ｌx ）の大
きな長さの差を持ち小さな自由スペクトルレンジ（ＦＳ
Ｒ）を持つ細かいフィルタであり、第二は、２（Ｌy−
Ｌx ）の小さな長さの差を持ち大きなＦＳＲを持つ粗い
フィルタである。同じように、この構造は、少し異な
り、結果としてこれら二つの間の低周波数ビートを与え
る二つの細かいマッハツェンダ干渉計２（Ｌz −Ｌx ）
及び２（Ｌz −Ｌy ）と考えることもできる。
長さの差によって特性化でき、このデバイスは、一周し
て、二つのマッハツェンダ干渉計フィルタを形成するも
のと見なすことができる。第一は２（Ｌz −Ｌx ）の大
きな長さの差を持ち小さな自由スペクトルレンジ（ＦＳ
Ｒ）を持つ細かいフィルタであり、第二は、２（Ｌy−
Ｌx ）の小さな長さの差を持ち大きなＦＳＲを持つ粗い
フィルタである。同じように、この構造は、少し異な
り、結果としてこれら二つの間の低周波数ビートを与え
る二つの細かいマッハツェンダ干渉計２（Ｌz −Ｌx ）
及び２（Ｌz −Ｌy ）と考えることもできる。
【００３１】図４に示される特定の実施例に対しては、
これら異なるセグメントの長さは、（３０）Ｌ1 ＝５０
０．０μｍ、（３２）Ｌ2 ＝５１０．５μｍ、（５０）
Ｌ3＝８０３．２μｍ、（２６）Ｌ4 ＝２４０．３μ
ｍ、そして（５４）Ｌ5 ＝８５μｍにセットされる。製
造された個々の異なるデバイスの物理的寸法は半導体チ
ップの劈開位置の不確定さのために上に示された値から
少しずれることに注意する。この少しの偏差は結果とし
て細かいフィルタに対する粗いフィルタの比の偏差を与
え、細かいフィルタと粗いフィルタ間の周波数の遅いウ
ォークオフ（slowwalk off ）を与える原因となること
がある。ただし、これは粗いフィルタの大きな同調レバ
ーによって二つのフィルタが要求されるレージング波長
の所に一致するように簡単に調節できる同調可能なデバ
イスに対しては問題とはならない。幾つかのケースにお
いては、一つのチップ上に完全な３ブランチマッハツエ
ンダ干渉計を持つことが必要となる場合があるが、この
チップは二倍の長さを持つ。
これら異なるセグメントの長さは、（３０）Ｌ1 ＝５０
０．０μｍ、（３２）Ｌ2 ＝５１０．５μｍ、（５０）
Ｌ3＝８０３．２μｍ、（２６）Ｌ4 ＝２４０．３μ
ｍ、そして（５４）Ｌ5 ＝８５μｍにセットされる。製
造された個々の異なるデバイスの物理的寸法は半導体チ
ップの劈開位置の不確定さのために上に示された値から
少しずれることに注意する。この少しの偏差は結果とし
て細かいフィルタに対する粗いフィルタの比の偏差を与
え、細かいフィルタと粗いフィルタ間の周波数の遅いウ
ォークオフ（slowwalk off ）を与える原因となること
がある。ただし、これは粗いフィルタの大きな同調レバ
ーによって二つのフィルタが要求されるレージング波長
の所に一致するように簡単に調節できる同調可能なデバ
イスに対しては問題とはならない。幾つかのケースにお
いては、一つのチップ上に完全な３ブランチマッハツエ
ンダ干渉計を持つことが必要となる場合があるが、この
チップは二倍の長さを持つ。
【００３２】このレーザのファブリペロモードの間隔は
以下の式によって与えられる。
以下の式によって与えられる。
【００３３】
【数２】 ここで、ｎg はグループ屈折率であり、
【００３４】
【数３】 はこれらファブリペロモードに対する有効空胴長であ
る。ｊ番目（ｊ＝１から５）のレーザセグメント内のラ
ウンドトリップ位相遅延はφj ＝２ｎj ｋＬj である。
ここで、ｎj はそのセグメント内の有効屈折率であり、
ｋ＝２π／λであり、ここで、λは光学波長である。細
かい２（Ｌz −Ｌx ）干渉計の位相は以下のように定義
され：
る。ｊ番目（ｊ＝１から５）のレーザセグメント内のラ
ウンドトリップ位相遅延はφj ＝２ｎj ｋＬj である。
ここで、ｎj はそのセグメント内の有効屈折率であり、
ｋ＝２π／λであり、ここで、λは光学波長である。細
かい２（Ｌz −Ｌx ）干渉計の位相は以下のように定義
され：
【００３５】
【数４】 そして粗い２（Ｌy −Ｌx ）干渉計の位相は以下のよう
に定義される。
に定義される。
【００３６】
【数５】 細かい干渉計は以下の周波数の所に伝送ピークを持ち：
【００３７】
【数６】 一方、粗い干渉計は以下の周波数の所に伝送ピークを持
つ。
つ。
【００３８】
【数７】 ここで、ｍ1、2 は整数であり、ｆは光学周波数である。
細かい干渉計と粗い干渉計との間の光学長比ｐcfは以下
のように定義される。
細かい干渉計と粗い干渉計との間の光学長比ｐcfは以下
のように定義される。
【００３９】
【数８】 これはまた粗い干渉計と細かい干渉計の周期の間の比で
あり、これらセグメントの屈折率が等しい場合は、以下
のように定義される。
あり、これらセグメントの屈折率が等しい場合は、以下
のように定義される。
【００４０】
【数９】
【００４１】図４のデバイスの三つのブランチは複合空
胴内フィルタ（composite intracavity filter）を形成
し、以下のラウンドトリップパワー伝送を持つ。
胴内フィルタ（composite intracavity filter）を形成
し、以下のラウンドトリップパワー伝送を持つ。
【００４２】
【数１０】
【００４３】きれいなフィルタ動作は粗い干渉計と細か
い干渉計の間の比ｐcfが合理数のときに得られる。ｐcf
＝６の場合に対する３ブランチフィルタ伝送を対応する
細かい（cos2( φf ／２））及び粗い（cos2( φc ／
２））フィルタ伝送と共に示す。このフィルタは１１の
フィネスを持つ。図解のために、細かいフィルタ及び粗
いフィルタの振幅は任意的に選択されている。細かい干
渉計の伝送は２ブランチレーザのそれに対応し、個々の
ピークはコサインフィルタ形状を持つ。粗い干渉計は、
周期的に、複数の細かい干渉計ピークの一つを選択し、
より大きな自由スペクトルレンジを与える一方で主フィ
ルタローブの同一幅を保持する。こうして、２ブランチ
構造から３ブランチ構造にすることによって、レーザフ
ィルタのフィネスが２から１１に増加でき、これに対応
して、チャネルの数は約２０から８０に増加する。
い干渉計の間の比ｐcfが合理数のときに得られる。ｐcf
＝６の場合に対する３ブランチフィルタ伝送を対応する
細かい（cos2( φf ／２））及び粗い（cos2( φc ／
２））フィルタ伝送と共に示す。このフィルタは１１の
フィネスを持つ。図解のために、細かいフィルタ及び粗
いフィルタの振幅は任意的に選択されている。細かい干
渉計の伝送は２ブランチレーザのそれに対応し、個々の
ピークはコサインフィルタ形状を持つ。粗い干渉計は、
周期的に、複数の細かい干渉計ピークの一つを選択し、
より大きな自由スペクトルレンジを与える一方で主フィ
ルタローブの同一幅を保持する。こうして、２ブランチ
構造から３ブランチ構造にすることによって、レーザフ
ィルタのフィネスが２から１１に増加でき、これに対応
して、チャネルの数は約２０から８０に増加する。
【００４４】図４の３ブランチデバイスは電流、及び従
ってこれらブランチの屈折率ｎj を調節することによっ
てチューニングされる。この複合フィルタのチューニン
グは以下のようにチューニング係数Ａijによって特性化
される。
ってこれらブランチの屈折率ｎj を調節することによっ
てチューニングされる。この複合フィルタのチューニン
グは以下のようにチューニング係数Ａijによって特性化
される。
【００４５】
【数１１】 ここで、ｎjgはｊ番目のセグメント内のグループ屈折率
である。こうして、係数Ａijはセグメントｊ（ｊ＝１か
ら５）内の屈折率の変化に起因する干渉計ｉ（ｉ＝１
（細かい）及びｉ＝２（粗い））を同調するための同調
レバーを与える。
である。こうして、係数Ａijはセグメントｊ（ｊ＝１か
ら５）内の屈折率の変化に起因する干渉計ｉ（ｉ＝１
（細かい）及びｉ＝２（粗い））を同調するための同調
レバーを与える。
【００４６】干渉計ピーク伝送に対する二つの関係か
ら、個々のセグメントの同調レバーＡkjに対する以下の
式が得られる。
ら、個々のセグメントの同調レバーＡkjに対する以下の
式が得られる。
【００４７】
【数１２】
【００４８】必要であれば、あるレーザセグメントの有
効同調レバーは全セグメント長のある部分を通じてドラ
イブ電極を挿入することによって調節（低減）すること
ができる。こうして、ブランチ３０及び３２は（反対方
向に）粗いフィルタを同調する。ブランチ３０、２６及
び５０は、細かいフィルタをまた異なる方向に同調す
る。これら二つの干渉計の伝送ピークは以下のように同
調する。
効同調レバーは全セグメント長のある部分を通じてドラ
イブ電極を挿入することによって調節（低減）すること
ができる。こうして、ブランチ３０及び３２は（反対方
向に）粗いフィルタを同調する。ブランチ３０、２６及
び５０は、細かいフィルタをまた異なる方向に同調す
る。これら二つの干渉計の伝送ピークは以下のように同
調する。
【００４９】
【数１３】 これら二つのフィルターの同調は細かいフィルタが独立
的にブランチ５０によって同調され、粗いフィルタがブ
ランチ３２によって同調される場合は減結合される。
的にブランチ５０によって同調され、粗いフィルタがブ
ランチ３２によって同調される場合は減結合される。
【００５０】図４の実施例を同調するための二つの異な
る方法が存在する。第一の方法においては、粗いフィル
タが要求される周波数レンジに到達するまで同調され、
次に、細かいフィルタが要求されるチャネルに到達する
まで同調される。これは、２“桁”分解能を持つ“デジ
タル”同調の場合であり、細かいフィルタは最下位
“桁”であり、粗いフィルタは最上位“桁”である。第
二の方法においては、これら二つのフィルタが同期して
レーザがモードからモードに滑らかに同調するようにさ
れる。この二つのフィルタはΔＦ1 ＝ΔＦ2 のとき同期
して同調する。ブランチ５０及び３２による同調に対し
ては、従って、以下の関係が成立する。
る方法が存在する。第一の方法においては、粗いフィル
タが要求される周波数レンジに到達するまで同調され、
次に、細かいフィルタが要求されるチャネルに到達する
まで同調される。これは、２“桁”分解能を持つ“デジ
タル”同調の場合であり、細かいフィルタは最下位
“桁”であり、粗いフィルタは最上位“桁”である。第
二の方法においては、これら二つのフィルタが同期して
レーザがモードからモードに滑らかに同調するようにさ
れる。この二つのフィルタはΔＦ1 ＝ΔＦ2 のとき同期
して同調する。ブランチ５０及び３２による同調に対し
ては、従って、以下の関係が成立する。
【００５１】
【数１４】 同調がレーザモードにおいてＦ1 ＝Ｆ2 から開始された
場合、同期同調に対する以下の条件が発生する。
場合、同期同調に対する以下の条件が発生する。
【００５２】
【数１５】
【００５３】このレーザは同調比Ｒ23が正になるように
設計することができる。この場合においては、同期“シ
ングルノブ（single knob ）”同調はこれら二つのブラ
ンチ５０及び３２に対する電極をパッシブ抵抗性スプリ
ッタを通じて単一の電源から駆動することによって達成
することができる。
設計することができる。この場合においては、同期“シ
ングルノブ（single knob ）”同調はこれら二つのブラ
ンチ５０及び３２に対する電極をパッシブ抵抗性スプリ
ッタを通じて単一の電源から駆動することによって達成
することができる。
【００５４】当業者においては、ここには明示的に示さ
れ或は説明されていないが本発明の原理を具現する様々
な構成を考案できるものである。従って、特許請求の精
神及び広義の範囲に属するそれら全ての代替、修正及び
バリエーションも本発明の原理によって網羅されるもの
である。
れ或は説明されていないが本発明の原理を具現する様々
な構成を考案できるものである。従って、特許請求の精
神及び広義の範囲に属するそれら全ての代替、修正及び
バリエーションも本発明の原理によって網羅されるもの
である。
【図１】半導体レーザ内の空胴内モード選択フィルタと
して使用することができる非対称Ｙブランチ光学デバイ
スを図解する。
して使用することができる非対称Ｙブランチ光学デバイ
スを図解する。
【図２】図１の非対称Ｙブランチ空胴内モード選択フィ
ルタを持つ半導体レーザの周波数チューニング対電流を
示す図である。
ルタを持つ半導体レーザの周波数チューニング対電流を
示す図である。
【図３】サイドモード抑圧比が１８ｄＢのときの非対称
Ｙブランチ空胴内モード選択フィルタを持つ半導体レー
ザの光学スペクトルを図解する。
Ｙブランチ空胴内モード選択フィルタを持つ半導体レー
ザの光学スペクトルを図解する。
【図４】非対称Ｙブランチモード選択フィルタがカスケ
ード接続された複数のブランチを持つ本発明のもう一つ
の実施例を示す図である。
ード接続された複数のブランチを持つ本発明のもう一つ
の実施例を示す図である。
【図５】Ｐcf＝６及び１１のフィネスを持つ図４の２ス
テージ非対称Ｙブランチモード選択フィルタを持つ半導
体レーザのフィルタ伝送関数（ラウンドトリップ）を示
す。ここで、ダッシュは細かい干渉計を表わし、点線は
粗い干渉計に対するものであり、またこれら細かい及び
粗いフィルタの振幅は図解の目的上任意の値に取られて
いる。
テージ非対称Ｙブランチモード選択フィルタを持つ半導
体レーザのフィルタ伝送関数（ラウンドトリップ）を示
す。ここで、ダッシュは細かい干渉計を表わし、点線は
粗い干渉計に対するものであり、またこれら細かい及び
粗いフィルタの振幅は図解の目的上任意の値に取られて
いる。
２６、３０、３２ ブランチ ２８ Ｙ接合要素 ３４、４０、４４ 制御電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/10 Ｚ 8934−4Ｍ
Claims (15)
- 【請求項１】 光デバイスであって、このデバイスが第
一及び第二のエンドを持つ第一の光学ブランチ導波体、 第一及び第二のエンドを持つ第二の光学ブランチ導波
体、 第一及び第二のエンド並びに第二の光学ブランチ導波体
の経路長よりも大きな経路長を持つ第三の光学ブランチ
導波体、及び第一の光学ブランチ導波体の第二のエンド
を第二の光学ブランチ導波体の第一のエンド及び第三の
光学ブランチ導波体の第一のエンドに結合する光学Ｙ接
合要素を含み、第二の光学ブランチ導波体の第二のエン
ドと第三の光学ブランチ導波体の第二のエンドが第二及
び第三の光学ブランチ導波体の縦軸に垂直な共通平面に
終端することを特徴とする光デバイス。 - 【請求項２】 共通平面に終端する第二及び第三の光学
ブランチ導波体の第二のエンドが反射エンド表面を持つ
ことを特徴とする請求項１の光デバイス。 - 【請求項３】 共通平面に終端する第二及び第三の光学
ブランチ導波体の第二のエンドが反射エンド表面を持つ
ことを特徴とする請求項１の光デバイス。 - 【請求項４】 第一の光学ブランチ導波体に結合された
第一の電極、 第二の光学ブランチ導波体に結合された第二の電極、及
び第三の光学ブランチ導波体に結合された第三の電極が
さらに含まれることを特徴とする請求項１の光デバイ
ス。 - 【請求項５】 前記の電極の一つに加えられる電気信号
を変化するための手段がさらに含まれることを特徴とす
る請求項１の光デバイス。 - 【請求項６】 チューナブル半導体レーザであって、こ
のレーザが第一及び第二のエンドを持ち、少なくともそ
の一部分がアクティブである第一の光学ブランチ導波
体、 第一及び第二のエンドを持つ第二の光学ブランチ導波
体、及び第一及び第二のエンドを持ち、また第二の光学
ブランチ導波体の経路長よりも長い経路長を持つ第三の
光学ブランチ導波体を含み、この第一、第二及び第三の
光学ブランチ導波体が空胴内に位置し、 このレーザがさらに前記の第一の光学ブランチ導波体の
第二のエンドを前記の第二及び第三の光学ブランチ導波
体の第一のエンドに結合するための光学Ｙ接合を含み、
前記の第二及び第三の光学ブランチ導波体の第二のエン
ドが第二及び第三の光学ブランチ導波体の縦軸に垂直な
共通平面に終端することを特徴とするチューナブル半導
体レーザ。 - 【請求項７】 前記の第二の光学ブランチ導波体の第二
のエンド及び前記の第三の光学ブランチ導波体の第二の
エンドが各々一つの反射表面を持ち、前記の第一の光学
ブランチ導波体の第一のエンドが一つの反射表面を持つ
ことを特徴とする請求項６の半導体レーザ。 - 【請求項８】 第一の光学ブランチ導波体のアクティブ
部分を励起するために結合された第一の電極、 第二の光学ブランチ導波体に結合された第二の電極、及
び前記の第三の光学ブランチ導波体に結合された第三の
電極がさらに含まれることを特徴とする請求項７の半導
体レーザがさらに含まれることを特徴とする請求項７の
半導体レーザ。 - 【請求項９】 第一及び第二のエンドを持つ第四の光学
ブランチ導波体、 第一及び第二のエンドを持つ第五の光学ブランチ導波体
がさらに含まれ、第五の光学ブランチ導波体の第二のエ
ンドが第二及び第三の光学ブランチ導波体に垂直の共通
平面に終端し、第五の光学ブランチ導波体が第三の光学
ブランチ導波体の経路長よりも長い経路長を持ち、さら
に第四の光学ブランチ導波体の第二のエンドを第一の光
学ブランチ導波体の第一のエンド及び第五の光学ブラン
チ導波体の第一のエンドに結合するための第二のＹ接合
要素が含まれることを特徴とする請求項１の光デバイ
ス。 - 【請求項１０】 前記の光学ブランチ導波体の一つの少
なくとも一部分がアクティブな部分を持ち、そして一つ
の共通平面に終端する第二、第三及び第五の光学ブラン
チ導波体の第二のエンドが反射エンド表面を持つことを
特徴とする請求項９の光デバイス。 - 【請求項１１】 第四の光学ブランチ導波体の第一のエ
ンドが反射エンド表面を持つことを特徴とする請求項１
０の光学デバイス。 - 【請求項１２】 第一の光学ブランチ導波体に結合され
た第一の電極、第二の光学ブランチ導波体に結合された
第二の電極、 第三の光学ブランチ導波体に結合された第三の電極、 第四の光学ブランチ導波体に結合された第四の電極、及
び第五の光学ブランチ導波体に結合された第五の電極が
さらに含まれることを特徴とする請求項９の光デバイ
ス。 - 【請求項１３】 フィルタを細かくチューニングするた
めに第一、第二及び第五の光学ブランチ導波体の少なく
とも一つへの電気信号を変化させるための第一の手段、
及びフィルタを粗くチューニングするために第二及び第
三の光学ブランチ導波体の少なくとも一つへの電気信号
を変化させるための第二の手段がさらに含まれることを
特徴とする請求項１２の光デバイス。 - 【請求項１４】 前記の第一の手段及び第二の手段を独
立的に変化させるための手段がさらに含まれることを特
徴とする請求項１３の光デバイス。 - 【請求項１５】 前記の第一の手段及び第二の手段を同
時的に変化させるための手段がさらに含まれることを特
徴とする請求項１３の光デバイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/992,352 US5333219A (en) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | Asymmetric Y-branch optical device |
| US992352 | 1992-12-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077231A true JPH077231A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=25538232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5315679A Pending JPH077231A (ja) | 1992-12-17 | 1993-12-16 | 非対称ｙブランチ光デバイス |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5333219A (ja) |
| EP (1) | EP0602839A1 (ja) |
| JP (1) | JPH077231A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005051499A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Nec Corp | 電力分配回路及び周波数逓倍器 |
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- 1992-12-17 US US07/992,352 patent/US5333219A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-12-02 EP EP93309637A patent/EP0602839A1/en not_active Withdrawn
- 1993-12-16 JP JP5315679A patent/JPH077231A/ja active Pending
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