JPH08201739A

JPH08201739A - 光素子

Info

Publication number: JPH08201739A
Application number: JP1070595A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Takeshita; 達也竹下; Minoru Okamoto; 稔岡本; Mitsuru Naganuma; 充永沼; Katsuaki Kiyoku; 克明曲
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-01-26
Filing date: 1995-01-26
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】低偏波、高性能、モノリシック集積化可能な
光スイッチを提供する。【構成】活性層の光導波方向を法線とする面の断面構
造を、（ｉ）断面Ｖ型、逆Ｖ型、Ｖまた逆Ｖの頂部が尖
頂になっていない型、【外８】（iii ）＼型と／型、―型と｜型、Ｎ型と逆Ｎ型の活性
層を直列または並列接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低偏波依存、高性能、
モノリシック集積化可能な光素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】長距離単一モード光ファイバを通過した
信号光は、偏波面が保持されない。これは、時間ととも
にファイバ雰囲気の温度および圧力が変化するためであ
る。時間とともに偏波面が変動する信号光は、従来の偏
波依存性のある光スイッチでは完全にＯＮ／ＯＦＦする
ことができない。信号光を完全にスイッチングするに
は、偏波に依存しない光スイッチが必要である。光スイ
ッチの偏波無依存化の１つとして、２つの偏波依存のあ
る光スイッチを直列に構成するハイブリッド構成があ
る。これは、片方の光スイッチでＴＥ利得を持ち、他方
の光スイッチは９０度回転させ、ＴＭ利得を持つように
し、偏波無依存でＯＮ／ＯＦＦを実現している。

【０００３】光スイッチの偏波無依存化の１つとして、
さらに、ゲート型光スイッチ自体を偏波無依存化する方
法がある。ここでは、バルク半導体を活性層とするゲー
ト型光スイッチを用いて説明する。図５にバルク半導体
を活性層とするゲート型光スイッチの断面構造図を示
す。３８はバルク半導体活性層（１．３μｍ組成ＩｎＧ
ａＡｓＰ層）、３９は下部クラッド層（ｎ−ＩｎＰ）、
４０，４１は電流阻止層（１．１μｍ組成ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ、１．１μｍ組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ）、４２は
上部クラッド層（ｐ−ＩｎＰ）、４３はキャップ層（ｐ
⁺ −ＩｎＧａＡｓ）、４４はＳｉＯ₂ 絶縁膜層、４５，
４６はＡｕ電極である。利得の偏波依存性はゲート型光
スイッチの構造によって引き起こされる。信号利得Ｇ
（ｄＢ）は進行波型半導体レーザ増幅器と同様に次式で
表される。

【０００４】

【数１】Ｇ＝１０・Ｌ｛Γｇ−α｝・ｌｏｇ（ｅ）（１）ただし、Γは光閉じ込め係数、ｇは利得係数（ｃ
ｍ^-1）、αは導波路損失（ｃｍ^-1）、Ｌはキャビティ長
（ｃｍ）である。バルク半導体では活性層のΓを等しく
する、すなわち、光ガイド層を含むバルク半導体活性層
を光学的に正方形状とすることによって、偏波依存性が
なくなることを示している。

【０００５】さらに、ゲート型光スイッチを単一モード
光ファイバに高効率で結合させるためには、ゲート型光
スイッチの導波路構造を基本モードのみが伝搬する構造
にする必要がある。垂直方向に基本モードで伝搬させる
ためには、活性層厚を０．４μｍ以下とする必要があ
る。活性層断面に縦方向および横方向の光閉じ込め係数
を等価にするためには、幅を０．４μｍ程度とすること
が必要となる。現在までに、幅を０．４μｍ、活性層厚
０．２６μｍとして、偏波利得差１．３ｄＢ（Ｉ．Ｃｈ
ａｅｔａｌ．，Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，
２５，ｐｐ．１２４１−１２４２，１９８９）が報告さ
れている。しかしながら、活性層の幅１〜２μｍ以下の
半導体レーザでは、経験的に作製中におけるダメージ等
により、逆に閾値電流が増加する傾向があり、光ゲート
スイッチとして、十分な信号利得が得られない。また、
活性層厚を０．３μｍとした場合、通常用いられている
活性層厚０．１〜０．１５μｍに比べ膜厚が厚くなるた
めに、半導体レーザの閾値電流が増加し、ゲート型光ス
イッチとして使用する場合、駆動電流が増加し発熱の観
点で不利である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したようにバ
ルク活性層を用いた偏波無依存ゲート型光スイッチで
は、次のような欠点がある。

【０００７】１）水平および垂直方向の光閉じ込め係数
を等しくするために活性層の構造を光学的に等方にする
必要がある。

【０００８】２）幅１〜２μｍ以下の半導体レーザ増幅
器では、作製プロセスの関係上、十分な信号利得が得ら
れない。

【０００９】さらに、３）活性層膜の増加により駆動電流が増加する。

【００１０】本発明の課題は、上記従来の欠点を解消し
て、低偏波、高性能、モノリシック集積化可能な光素子
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の請求項１の光素子は、活性層が少なくとも
２つ以上の領域からなり、該活性層領域における利得が
最大となる方向がそれぞれ異なることを特徴とする。

【００１２】また、本発明の請求項２の光素子は、半導
体基板上にｐｎ接合を有し、光導波方向を法線とする面
の断面構造が１つまたは複数個の逆Ｖ型または順Ｖ型、
または逆Ｖ型と順Ｖ型を組合せた逆Ｎ型または順Ｎ型の
活性層を有することを特徴とする。

【００１３】また、本発明の請求項３の光素子は、半導
体基板上にｐｎ接合を有し、光導波方向を法線とする面
の断面構造が

【００１４】

【外３】

【００１５】有することを特徴とする。

【００１６】また、本発明の請求項４の光素子は、半導
体基板上にｐｎ接合を有し、光導波方向を法線とする面
の断面構造が１つまたは複数個の逆Ｖ型または順Ｖ型、
または逆Ｖ型と順Ｖ型を組合せた逆Ｎ型または順Ｎ型の
頂部が尖頂になっていない活性層を有することを特徴と
する。

【００１７】また、本発明の請求項５の光素子は、半導
体基板上にｐｎ接合を有し、光導波方向を法線とする面
の断面構造が

【００１８】

【外４】

【００１９】それらの頂角が１０度から１７０度の角度
を持つ活性層を有することを特徴とする。

【００２０】また、本発明の請求項６の光素子は、半導
体基板上にｐｎ接合を有し、活性層が上記請求項２，
３，４，５で示した型の組み合わせからなることを特徴
とする。

【００２１】さらに、本発明の請求項７の光素子は、半
導体基板上にｐｎ接合を有し、光導波方向を法線とする
面の断面構造が１つまたは複数個の／型と＼型、また
は、―型と｜型、Ｎ型と逆Ｎ型の活性層を直列または並
列に接続することを特徴とする。

【００２２】

【作用】（ｉ）形状が断面順Ｖ型、逆Ｖ型、順Ｖまたは逆Ｖの頂
部が尖頂になっていない型となる活性層は、それぞれの
斜面方向に光閉じ込め係数が大きくなる。これは、それ
ぞれの斜面方向に利得を大きくする。各斜面の活性層は
利得の方向依存性をもつものの、２つの斜面をもつ活性
層を使用することにより、偏波依存性は小さくなる。上
記斜辺の角度を調整し、ＴＭモードの信号利得とＴＥモ
ードの信号利得を等価にすることができ、低偏波、高性
能なゲート型光スイッチを実現できる。

【００２３】（ii）同様に、

【００２４】

【外５】

【００２５】水平と垂直方向の活性層により偏波依存性
は小さくなり、低偏波、高性能なゲート型光スイッチを
実現できる。

【００２６】（iii ）さらに、断面＼型と／型、―型と
｜型、Ｎ型と逆Ｎ型の活性層を直列または並列接続する
ことにより、２領域を併せて、利得の方向依存性を小さ
くできる。さらに、電極を２分割以上にできるため、電
流を調整することにより、低偏波のゲート型光スイッチ
を実現できる。

【００２７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２８】（実施例１）図１は、本発明の第１の実施
例を示した図であって、断面逆Ｖ型の活性層を持つ本発
明によるゲート型光スイッチの断面構造図である。１は
断面逆Ｖ型の活性層（１．３μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ）、２は下部クラッド層（ｎ−ＩｎＰ）、３，４は電
流阻止層（１．１μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ、１．１
μｍ組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ）、５は上部クラッド層
（ｐ−ＩｎＰ）、６はキャップ層（ｐ⁺ −ＩｎＧａＡ
ｓ）、７はＳｉＯ₂ 絶縁膜層、８，９はＡｕ電極であ
る。なお、逆Ｖ型活性層１は選択成長により、三角形の
クラッド層２上に連続して作製した。

【００２９】ここで、図１に示すゲート型光スイッチに
ついて説明する。逆Ｖ型活性層１の斜面の活性層形状は
長方形構造をしている。長方形活性層は光閉じ込め係数
が方向により異なるため、利得に方向性依存性が生じ
る。左斜面の活性層は斜辺方向に利得が高くなる。同様
に右斜面の活性層も斜辺方向に利得が高くなる。この左
と右斜面の活性層に電流を注入すると、２つの方向に利
得を持つため、利得の方向性依存性が小さくなる。その
結果、ＴＭモードの信号利得とＴＥモードの信号利得を
等価にすることができ、低偏波、高性能なゲート型光ス
イッチを実現できる。

【００３０】この構成のゲート型光スイッチに信号光を
入射したところ、ＴＥモードおよびＴＭモードの偏波利
得差が１ｄＢ以下となり、低偏波のゲート型光スイッチ
が実現できた。また、活性層としてバルク半導体を用い
て説明したが、格子整合量子井戸、圧縮歪井戸層、引張
り歪量子井戸のいずれかを用いても、同様の効果が得ら
れる。ここでは、断面逆Ｖ型の活性層の作製方法とし
て、選択成長を用いたが、ウエットまたはドライエッチ
ングにより三角形のクラッド層を作製後、逆Ｖ型活性層
を作製しても、同様の効果が得られる。また、ここでは
逆Ｖ型活性層を用いて説明したが、１つまたは複数個の
断面順Ｖ構造、または２つ以上の逆Ｖ構造、または１つ
または複数個の順Ｖと逆Ｖを組合せた順Ｎと逆Ｎ構造を
用いても同様の結果が得られる。さらに、ここでは、上
記構造を使った光スイッチで示したが、上記構造を使っ
た光アンプ、光変調器、光受光器でも、同様に低偏波化
が実現できる。

【００３１】また、透明導波路と該ゲート型光スイッチ
を接続するには、ゲート型光スイッチの活性層構造と同
様の構造の透明導波路コアを用いることによって接続損
失は低減できることは言うまでもない。

【００３２】（実施例２）図２は、本発明の第２の実施
例を示した図であって、１０は断面逆Ｖ型の頂部が尖頂
になっていない活性層を持つ本発明によるゲート型光ス
イッチの断面構造図である。１０は逆Ｖ型の頂部が尖頂
になっていない活性層（１．３μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ）、１１は下部クラッド層（ｎ−ＩｎＰ）、１２，
１３は電流阻止層（１．１μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ、１．１μｍ組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ）、１４は上部
クラッド層（ｐ−ＩｎＰ）、１５はキャップ層（ｐ⁺ −
ＩｎＧａＡｓ）、１６はＳｉＯ₂ 絶縁膜層、１７，１８
はＡｕ電極である。なお、逆Ｖ型の頂点が水平な活性層
１０はウエットエッチングで逆Ｖ型の頂部が水平なクラ
ッド層を作製後、再成長により作製した。

【００３３】ここで、図２に示すゲート型光スイッチに
ついて説明する。活性層１０は断面逆Ｖの頂部が水平の
形状になっている。両斜面、上面の活性層形状は長方形
構造であるため、利得は方向性依存性を持つ。左斜面の
活性層は斜辺方向に利得が高くなる。同様に右斜面の活
性層も斜辺方向に利得が高くなる。上面は面方向に利得
が高くなる。この左右斜面と上面の活性層に電流を注入
すると、ＩｎＰ基板面に水平と垂直方向に利得を持つた
め、利得の方向性依存性が小さくなる。その結果、ＴＭ
モードの信号利得とＴＥモードの信号利得を等価にする
ことができ、低偏波、高性能なゲート型光スイッチを実
現できる。

【００３４】この構成のゲート型光スイッチに信号光を
入射したところ、ＴＥモードおよびＴＭモードの偏波利
得差が１ｄＢ以下となり、低偏波のゲート型光スイッチ
が実現できた。また、活性層としてバルク半導体を用い
て説明したが、格子整合量子井戸、圧縮歪井戸層、引張
り歪量子井戸のいずれかを用いても、同様の効果が得ら
れる。活性層１０が断面逆Ｖの頂部が水平になっている
領域に活性層がなくても、斜面に活性層があれば、同様
な偏波無依存の効果が得られる。また、ここでは、ウエ
ットエッチングで逆Ｖ型の頂部が水平なクラッド層を作
製したが、ドライエッチングを用いても同様の形状を作
製でき、選択成長により逆Ｖ型の頂部が水平な活性層は
作製できることは言うまでもない。また、ここでは逆Ｖ
型の頂部が尖頂になっていない活性層を用いて説明した
が、１つまたは複数個の順Ｖからなり頂部が尖頂になっ
ていない構造、または、２つ以上の逆Ｖからなり頂部が
尖頂になっていない構造、または、１つまたは複数個の
順Ｎと逆Ｎからなり頂部が尖頂になっていない構造を用
いても同様の結果が得られる。さらに、ここでは、上記
構造を使った光スイッチで示したが、上記構造を使った
光アンプ、光変調器、光受光器でも、同様に低偏波化が
実現できる。

【００３５】また、透明導波路と該ゲート型光スイッチ
を接続するには、ゲート型光スイッチの活性層構造と同
様の構造の透明導波路コアを用いることによって接続損
失は低減できることは言うまでもない。

【００３６】（実施例３）図３は、本発明の第３の実施
例を示した図であって、断面順Ｖ型の活性層を持つ本発
明によるゲート型光スイッチの断面構造図である。１９
は断面Ｖ型の活性層（１．３μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ）、２０は下部クラッド層（ｎ−ＩｎＰ）、２１，２
２は電流阻止層（１．１μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ、
１．１μｍ組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ）、２３は上部クラ
ッド層（ｐ−ＩｎＰ）、２４はキャップ層（ｐ⁺ −Ｉｎ
ＧａＡｓ）、２５はＳｉＯ₂ 絶縁膜層、２６，２７はＡ
ｕ電極である。なお、Ｖ型活性層１９は、ウエットエッ
チングでＶ溝を作製した後、選択成長により作製した。

【００３７】ここで図３に示すゲート型光スイッチにつ
いて説明する。断面順Ｖ型の活性層１９の斜面の活性層
形状は長方形構造をしている。長方形活性層は光閉じ込
め係数が方向により異なるため、利得に方向性依存性が
生じる。左斜面の活性層は斜辺方向に利得が高くなる。
同様に右斜面の活性層も斜辺方向に利得が高くなる。上
面は面方向に利得が高くなる。この左右斜面と上面の活
性層に電流を注入すると、ＩｎＰ基板面に水平と垂直方
向に利得を持つため、利得の方向性依存性が小さくな
る。その結果、ＴＭモードの信号利得とＴＥモードの信
号利得を等価にすることができ、低偏波、高性能なゲー
ト型光スイッチを実現できる。

【００３８】この構成のゲート型光スイッチに信号光を
入射したところ、ＴＥモードおよびＴＭモードの偏波利
得差が１ｄＢ以下となり、低偏波のゲート型光スイッチ
が実現できた。また、活性層としてバルク半導体を用い
て説明したが、格子整合量子井戸、圧縮歪井戸層、引張
り歪量子井戸のいずれかを用いても、同様の効果が得ら
れる。ここではＶ溝はウエットエッチングにより作製し
たが、ドライエッチングを用いても作製できる。また、
ここでは、Ｖ型活性層は選択成長を用いたが、従来のエ
ピ膜成長を用いても作製できる。さらに、ここでは活性
層はＶ型としているが、Ｖ型の頂部が尖頂になっていな
い活性層を用いても、同様の偏波無依存化は達成でき
る。また、Ｖ型の頂部が水平になっている領域に活性層
がなくても、斜辺に活性層があれば、同様な偏波無依存
の効果が得られる。さらに、活性層構造として

【００３９】

【外６】

【００４０】同様に偏波無依存化は達成できることは言
うまでもない。また、ここでは、上記構造を使った光ス
イッチで示したが、上記構造を使った光アンプ、光変調
器、光受光器でも、同様に低偏波化が実現できる。

【００４１】また、透明導波路と該ゲート型光スイッチ
を接続するには、ゲート型光スイッチの活性層構造と同
様の構造の透明導波路コアを用いることによって接続損
失は低減できることは言うまでもない。

【００４２】実施例４図４は、本発明の第４の実施例を示した図であって、前
方に＼型活性層、後方に／型活性層を持つ本発明による
ゲート型光スイッチの一部断面視、一部透視してみた斜
視図である。２８は前方側の断面＼型の活性層（１．３
μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ）、２９は後方側の断面／
型の活性層（１．３μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ）、３
０は下部クラッド層（ｎ−ＩｎＰ）、３１は上部クラッ
ド層（ｐ−ＩｎＰ）、３２は半絶縁クラッド層（ｐ−Ｉ
ｎＰ）、３３はキャップ層（ｐ⁺−ＩｎＧａＡｓ）、３
４はＳｉＯ₂ 絶縁膜層、３５，３６はＡｕ電極である。
なお、＼型および／型活性層２８，２９は、選択成長に
より作製し、リッジ形状にドライエッチングで形成した
後、半絶縁性のＩｎＰ層３２の再成長により作製した。

【００４３】ここで、図４に示すゲート型光スイッチに
ついて説明する。前方の＼型活性層２８と後方の／型活
性層２９は、斜面が長方形構造をしている。長方形活性
層は光閉じ込め係数が方向により異なるため、利得に方
向性依存性が生じる。それぞれの活性層２８，２９は斜
面方向に利得が高くなる。このゲート型光スイッチに電
流を注入すると、前方と後方の活性層２８と２９は方向
が異なるため、結果的に、ＩｎＰ基板面に水平と垂直方
向に利得を持ち、利得の方向性依存性が小さくなる。そ
の結果、ＴＭモードの信号利得とＴＥモードの信号利得
を等価にすることができ、低偏波、高性能なゲート型光
スイッチを実現できる。また、電極を分けることができ
るため、電流調整によって完全に偏波無依存化を達成で
きる。

【００４４】この構成のゲート型光スイッチに信号光を
入射したところ、ＴＥモードおよびＴＭモードの偏波利
得差が１ｄＢ以下となり、低偏波の光ゲートスイッチが
実現できた。また、活性層としてバルク半導体を用いて
説明したが、格子整合量子井戸、圧縮歪井戸層、引張り
歪量子井戸のいずれかを用いても、同様の効果が得られ
る。ここでは、活性層は＼型および／型を直列に接続し
ているが、並列に接続（前後にＹ分岐を接続）しても同
様な効果が得られることはいうまでもない。また、＼型
と／型、―型と｜型、Ｎ型と逆Ｎ型の活性層を直列また
は並列接続を用いても、同様な効果が得られることはい
うまでもない。さらに、ここでは、上記構造を使った光
スイッチで示したが、上記構造を使った光アンプ、光変
調器、光受光器でも、同様に低偏波化が実現できる。ま
た、透明導波路と当ゲート型光スイッチを接続するに
は、ゲート型光スイッチの活性層構造と同様の構造の透
明導波路コアを用いることによって接続損失は低減でき
ることは言うまでもない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、活性層が断面順Ｖ
型、逆Ｖ型、尖頂になっていない順Ｖ型、尖頂になって
いない逆Ｖ型を有するゲート型光スイッチでは、以下の
ような利点がある。

【００４６】（１）三角形または台形クラッド層の角度
調整することによって、偏波面による利得を調整でき、
さらに、頂角９０度では完全に偏波無依存化が実現でき
る。

【００４７】（２）活性層の構造による利得の方向性依
存性をキャンセルできるため、バルク活性層、格子整合
量子井戸、圧縮歪井戸層、引張り歪量子井戸のいずれか
を用いても偏波無依存化を実現できる。

【００４８】（３）活性層構造を等方にする必要がな
い。半導体レーザの閾値電流の最も低くなる活性層幅１
〜２μｍとし、半導体レーザ増幅器が使用できるため、
動作電流が減少し、デバイスの発熱を低減できる。

【００４９】（４）他のパッシブおよびアクティブエレ
メントとモノリシック集積化が可能である。

【００５０】同様に、

【００５１】

【外７】

【００５２】ゲート型光スイッチでは、以下のような利
点がある。

【００５３】（１）活性層の構造による利得の方向性依
存性をキャンセルできるため、バルク活性層、格子整合
量子井戸、圧縮歪井戸層、引張り歪量子井戸のいずれか
を用いても偏波無依存化を実現できる。

【００５４】（２）活性層構造を等方にする必要がな
い。半導体レーザの閾値電流の最も低くなる活性層幅１
〜２μｍとし、半導体レーザ増幅器が使用できるため、
動作電流が減少し、デバイスの発熱を低減できる。

【００５５】（３）他のパッシッブおよびアクティブエ
レメントとモノリシック集積化が可能である。

【００５６】ここでは、上記構造を使った光スイッチで
示したが、上記構造を使った光アンプ、光変調器、光受
光器でも、同様に低偏波化が実現できる。

【００５７】同様に、活性層が断面＼型と／型、―型と
｜型、Ｎ型と逆Ｎ型の活性層を直列または並列接続する
ゲート型光スイッチでは、以下のような利点がある。

【００５８】（１）直列または並列接続により活性層の
構造による利得の方向性依存性をキャンセルでき、さら
に、活性層としてバルク活性層、格子整合量子井戸、圧
縮歪井戸層、引張り歪量子井戸のいずれかを用いても偏
波無依存化を実現できる。

【００５９】（２）電極を分けることができるため、電
流調整によって完全に偏波無依存化を達成できる。

【００６０】（３）活性層構造を等方にする必要がな
い。半導体レーザの閾値電流の最も低くなる活性層幅１
〜２μｍとし、半導体レーザ増幅器が使用できるため、
動作電流が減少し、デバイスの発熱を低減できる。

【００６１】（４）他のパッシブおよびアクティブエレ
メントとモノリシック集積化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示した図であって、断
面逆Ｖ型の活性層を持つ本発明によるゲート型光スイッ
チの断面構造図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示した図であって、断
面逆Ｖ型の頂部が水平な活性層を持つ本発明によるゲー
ト型光スイッチの断面構造図である。

【図３】本発明の第３の実施例を示した図であって、断
面順Ｖ型の活性層を持つ本発明によるゲート型光スイッ
チの断面構造図である。

【図４】本発明の第４の実施例を示した図であって、前
方に断面＼型の活性層、後方に断面／型の活性層を持つ
本発明によるゲート型光スイッチの断面構造図である。

【図５】バルク半導体を活性層とする従来ゲート型光ス
イッチの断面構造図である。

【符号の説明】

１逆Ｖ型活性層（１．３μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ）２下部クラッド層（ｎ−ＩｎＰ）３，４電流阻止層（１．１μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ、１．１μｍ組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ）５上部クラッド層（ｐ−ＩｎＰ）６キャップ層（ｐ⁺ −ＩｎＧａＡｓ）７ＳｉＯ₂ 絶縁膜層８，９Ａｕ電極１０逆Ｖ型の頂点が尖頂になっていない活性層（１．
３μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ）１１下部クラッド層（ｎ−ＩｎＰ）１２，１３電流阻止層（１．１μｍ組成ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ、１．１μｍ組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ）１４上部クラッド層（ｐ−ＩｎＰ）１５キャップ層（ｐ⁺ −ＩｎＧａＡｓ）１６ＳｉＯ₂ 絶縁膜層１７，１８Ａｕ電極１９順Ｖ型活性層（１．３μｍ組成ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ）２０下部クラッド層（ｎ−ＩｎＰ）２１，２２電流阻止層（１．１μｍ組成ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ、１．１μｍ組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ）２３上部クラッド層（ｐ−ＩｎＰ）２４キャップ層（ｐ⁺ −ＩｎＧａＡｓ）２５ＳｉＯ₂ 絶縁膜層２６，２７Ａｕ電極２８前方側の断面＼型活性層（１．３μｍ組成ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ）２９後方側の断面／型活性層（１．３μｍ組成ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ）３０下部クラッド層（ｎ−ＩｎＰ）３１上部クラッド層（ｐ−ＩｎＰ）３２半絶縁クラッド層（ｐ−ＩｎＰ）３３キャップ層（ｐ⁺ −ＩｎＧａＡｓ）３４ＳｉＯ₂ 絶縁膜層３５，３６Ａｕ電極３８バルク半導体活性層（１．３μｍ組成ＩｎＧａＡ
ｓ層）３９下部クラッド層（ｎ−ＩｎＰ）４０，４１電流阻止層（１．１μｍ組成ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ、１．１μｍ組成ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ）４２上部クラッド層（ｐ−ＩｎＰ）４３キャップ層（ｐ⁺ −ＩｎＧａＡｓ）４４ＳｉＯ₂ 絶縁膜層４５，４６Ａｕ電極

フロントページの続き (72)発明者曲克明東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性層が少なくとも２つ以上の領域から
なり、該活性層領域における利得が最大となる方向がそ
れぞれ異なることを特徴とする光素子。
【請求項２】半導体基板上にｐｎ接合を有し、光導波
方向を法線とする面の断面構造が１つまたは複数個の逆
Ｖ型または順Ｖ型、または逆Ｖ型と順Ｖ型を組合せた逆
Ｎ型または順Ｎ型の活性層を有することを特徴とする光
素子。
【請求項３】半導体基板上にｐｎ接合を有し、光導波
方向を法線とする面の断面構造が【外１】有することを特徴とする光素子。
【請求項４】半導体基板上にｐｎ接合を有し、光導波
方向を法線とする面の断面構造が１つまたは複数個の逆
Ｖ型または順Ｖ型、または逆Ｖ型と順Ｖ型を組合せた逆
Ｎ型または順Ｎ型の頂部が尖頂になっていない活性層を
有することを特徴とする光素子。
【請求項５】半導体基板上にｐｎ接合を有し、光導波
方向を法線とする面の断面構造が【外２】それらの頂角が１０度から１７０度の角度を持つ活性層
を有することを特徴とする光素子。
【請求項６】半導体基板上にｐｎ接合を有し、活性層
が上記請求項２，３，４，５で示した型の組み合わせか
らなることを特徴とする光素子。
【請求項７】半導体基板上にｐｎ接合を有し、光導波
方向を法線とする面の断面構造が１つまたは複数個の／
型と＼型、または、―型と｜型、Ｎ型と逆Ｎ型の活性層
を直列または並列に接続することを特徴とする光素子。