JPH08213704A - 半導体装置及び光波通信システム - Google Patents

半導体装置及び光波通信システム

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JPH08213704A
JPH08213704A JP3113891A JP11389191A JPH08213704A JP H08213704 A JPH08213704 A JP H08213704A JP 3113891 A JP3113891 A JP 3113891A JP 11389191 A JP11389191 A JP 11389191A JP H08213704 A JPH08213704 A JP H08213704A
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lightwave signal
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lightwave
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JP3113891A
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Thomas L Koch
エル.コッフ トーマス
Herwig Kogelnik
コーゲルニク ハーウィッグ
Uziel Koren
コーレン ウジィール
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AT&T Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 廉価で構造簡単なVDMトランシーバを提供
する。 【構成】 全二重光波通信は、その送受信部分と一体の
インライン接続導波部を持つ半導体のホトン集積回路で
実現された二重トランシーバで達成された。異なる波長
管理方式で動作する半導体レーザおよび半導体検出器に
より、二重動作、すなわち、波長分割多重化動作が可能
となる。トランシーバでは、レーザからの光波信号は、
レーザ動作、または、発生される光波信号に干渉せずに
レーザを通して伝ぱんする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特
に、光波通信システムにおける送信器および受信器とし
て使用される装置に関する。
【0002】
【従来の技術】波長分割多重化(WDM)により、光波
通信システムにおいて単一の光ファイバを介して双方向
通信および複数のチャネル通信が提供される。二つの端
末ステーション間における例示的な双方向システムの場
合、各端末ステーションは、割り当てられた波長で送信
を行う。例えば、Elect.,Vol.21,No.
20、ページ928〜9(1985)参照。
【0003】遠隔の端末ステーションから信号を受信す
るために、受信器は、割り当てられた送信器機波長とは
異なる波長で動作しなければならない。別々の導波部
は、光ファイバに対して送信器と受信器を接続する。波
長阻止フィルタおよび波長の選択または決定を行うカプ
ラは、光ファイバから受信器へ、および、送信器から光
ファイバへ光波信号を送るために使用される。
【0004】WDMを使用することによって、非常に異
なる強さの信号(すなわち、送信器からの大きな光パワ
ー信号)と受信器への相対的に小さな光パワー信号との
間のクロストークを回避して設計することが可能であ
る。受信器の干渉は、フレスネル反射からの近端クロス
トークおよび光ファイバからの光波信号のレイリー逆散
乱により生じる。
【0005】受信器の干渉により、受信器の感度が劣化
され、かつ、WDMシステムの性能が害される。WDM
技術は、単一の光ファイバでの双方向伝送の可能性を提
供するが、明らかに、WDMシステムの実現は費用がか
かり、構造的に複雑である。費用と複雑さの両方によ
り、局部領域回路網のような多数の端末ステーションを
もつ通信システムおよび「家庭へのファイバ」の応用に
とって、これらの技術は魅力ないものになってしまう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、WDMシステムが高価であり、構造が複雑である
点である。すなわち、本発明の目的は、安価で構造が簡
単なWDMシステム提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の全二重光波通信
は、その送受信部分と一体のインライン接続導波部を持
つ半導体のホトン集積回路で実現されたダイプレックス
式のトランシーバで達成された。異なる波長管理方式で
動作する半導体レーザおよび半導体検出器により、二重
動作、すなわち、波長分割多重化動作が可能となる。ト
ランシーバでは、レーザからの光波信号は、検出器動
作、または、検出される光波信号に干渉せずに光検出器
を介して伝ぱんする。
【0008】本発明の一実施例では、より短い波長のレ
ーザまたは源は、より長い波長の光検出器と共に集積さ
れている。レーザのより短い波長の光波信号は、レーザ
の領域では、このレーザ動作に影響せずに光検出器用の
より長い波長の信号とは反対方向に伝ぱんする。これに
より、出力信号は、入力信号が受信されるときトランシ
ーバの同一の端(面)から送信することができる。
【0009】本発明のさらに完全な理解は、添付図面に
関する本発明の特定の実施例の以下の説明を読むことに
より得られよう。尚、図面は、本発明の特徴についての
更なる明確さ及び理解度を達成するために一定の比率で
は描かれていない。
【0010】
【実施例】少なくとも二つの端末ステーションを有する
双方向光波通信システムが、図1で簡略化したブロック
線図で示してある。各端末ステーションは、一つの波長
の光波信号をデータで変調し、一方、別の波長で遠隔の
端末ステーションからの光波信号を受信する。
【0011】端末ステーション1は、光波送信器10、
光波受信器11、波長選択結合器12を有している。端
末ステーション2は、本発明の原理にしたがって実現さ
れる光波トランシーバ20を有している。端末ステーシ
ョン1は、端末ステーション2と単一の光ファイバ3を
介して通信を行う。
【0012】光ファイバを介する双方向通信が達せられ
る、端末ステーションが互いに光波信号を二つの相互に
排他的な波長、すなわち、λ1とλ2、で互いの方に光波
信号を伝送するからである。すなわち、λ1はλ2と等し
くはない。例示的なシステムは1.5μmのλ1と1.
3μmのλ2で実現することができる。波長λ1と波長λ
2の信号の相対的な方向は、光ファイバ3の下に向きを
もつ矢印で示してある。
【0013】波長選択結合器12は、波長λ2で光波ト
ランシーバ20から光波受信器11へ光ファイバ3で受
信される光波信号を送るために使用される。また、波長
選択結合器12は、光波送信器10から光ファイバ3へ
の波長λ1で光波信号のインターフェースとしても動作
する。
【0014】本発明の原理によれば、光波トランシーバ
20は、光波送信器と光波受信器が個々に単一の導波部
を持つインライン形状で集積したホトン集積回路として
実現される。単一の導波部は、波長λ1と波長λ2の光波
信号の伝ぱんを助ける。以下に示す実施例の場合、λ1
は、λ2よりも短い波長となるように選ばれている。特
に、図2、図3、図4、に関して以下の説明から明らか
に、その両方の波長の光波信号は、1.3μm光検出器
として示した光波受信器に少なくとも関連する領域にお
いて導波部を通して逆に伝ぱんする。
【0015】以上の図面においては、より短い波長光波
送信器は、1.3μmレーザとして示してある。一般的
に、光波信号は、光波トランシーバ20を有するホトン
集積回路の導波部の唯一の端部からエマネートを介して
入る。ここに説明した種々の実施例では、光集積トラン
シーバ回路は、単一のレーザの全ての処理が簡単であ
る。
【0016】そして、単一の導波部のファイバの結合ポ
ートを持つ単一チップに、λ1/λ2の双方向リンクの一
つの端末ステーションで必要とされるすべての光学装置
を配置している。相補的なトランシーバ(1.3μm検
出器と集積された1.5μmレーザ)は、このトランシ
ーバの検出器部分に対して直結された50Ωの増幅器の
みを使用して30km以上にわたる伝送に充分な余裕を
持ち、かつ、最大1dBのクロストークだけで200M
b/sの双方向光波通信リンクで満足裡に動作した。
【0017】光波トランシーバ20用の基本的な例示設
計が図2に示してある。この実施例は、より短い波長の
レーザとより長い波長の検出器を有している。この光ト
ランシーバに所望の送受信機能を達成するために、材料
吸収特性は、送信装置と受信装置の下に存在していて、
この送信装置及び受信装置と集積された単一の導波部を
形成するために、互いに異なる半導体材料からなる配列
により利用される。
【0018】これは、互いに異なる波長信号が、干渉計
または格子を主体とする波長決定技術により物理的に別
々の導波部に分離される従来技術とは対称的である。従
来の半導体ヘテロ構造成長技術は、図2に示したホトン
集積回路及び続く図面に示した回路を形成するために使
用されている。
【0019】この技術は、次の技術論文「テクニカル
ダイジェスト オブ ザ トピカルミーティング オン
インテグレイテッド アンド ガイデッド ウエーブ
オプティクス(Technical Digest
of the Topical Meeting on
Integrated and Guided Wa
ve、Optics)、論文MDD2(1989)にも
記載されてもいる。
【0020】上記の同時係属出願で示したフォトン集積
トランジスタ回路に相補的なフォトン集積トランシーバ
回路は、適当に順次配列したバンドキャップの弁別原理
を使用して同様なインライン方式で作られる。一つの実
施例は図2に示してある。この例示的な送信器は、イン
ライン導波部層212の上に格子と供に示した短波長
(λ1〜1.3μm)のDFBレーザである。
【0021】別のDFB構造も考慮されている。この場
合、格子は、導波部の下に配置される。この装置の格子
は、一般的には、能動利得層に直接配置はされず、層2
13のような中間バンドキャップクラディング層内に配
置される。
【0022】この回路における能動層は、導波部のより
厚い部分、すなわち、層212である。この層は、より
長い波長λ1(1.5μm)の入力光波信号の受動案内
部として機能する。このフォトン集積回路では、受信信
号である、λ1(1.5μm)のより長波長の光波信号
は、より短い波長(λ2〜1.3μm)の作動送信レー
ザを横切る。
【0023】1.3μmのコアガイドではなく、この導
波部は、もちろん、支配的に1.1μmの4元材料のコ
アを含むさらに複雑な案内部となり得る。光検出器につ
いては、1.5μm吸収材料よりなる層が、1.5μm
の導波部の光検出器として動作するように右手端におけ
る導波部スタックの上に保持されている。
【0024】任意のより短い波長の1.3μm送信光が
より長い波長の1.5μmの検出器に達して、より短い
波長の信号が実際に検出されるのを防止するために、別
個に接触される短波長(1.3μm)吸収領域が、1.
3μm送信器と1.5μm検出器との間に配置されてい
る。この吸収領域は、接点205を含み、かつ、この接
点205の下にある領域である。
【0025】この結果、このフォトニック集積回路で右
方に放出されたどんな1.3μm光波信号も、長波長
(1.5μm)吸収層を含むフォトン集積トランシーバ
回路の次の長手方向部分に達する前に強く吸収される。
短波長(1.3μm)の吸収領域は、例えば、レーザ領
域に対して垂直構造を同一とすることができる。レーザ
領域とは対照的に、短波長吸収領域は、1.3μmレー
ザ波長の光波信号に対して強く吸収性となるようにはポ
ンピングはされない。
【0026】長波長(1.5μm)の受信光波信号は、
この吸収領域を損失なしに通過する。どのような飽和又
は長波長(1.5μm)検出器内へのパンチスルーをも
回避するために、吸収領域は、適当に電気的に成端され
ることが好ましい。実際、吸収領域は、短波長(1.3
μm)送信器レーザ用の後面モニタとして機能すること
ができる。
【0027】図2に示した短波長(λ1〜1.3μm)
DFBレーザの場合、端面216は、なるべくなら、反
射防止コーティングを塗布されていることが好ましい。
反射防止コーティングは層201として示してある。
1.3μmの作動送信器レーザを通過すると、入力され
た1.5μmの受信信号は、電子−ホール対を発生せ
ず、従って、レーザの動作に干渉しない最も適度な自由
キャリア及び価電子帯間吸収によってのみ減衰される。
【0028】電気絶縁は、幾つかの技術により達成する
ことができる。高性能絶縁は、前述のような処理シーケ
ンスを使用して達成される半絶縁InP(FeまたはT
iをドープした)再成長方法を使用して達成される。図
2に示した半導体ヘテロ構造は、複数の層を有してい
る。ここで基盤兼下部クラディング層211は、ほぼ
1.35μmの厚さと、約1018cm-3のドーパント濃
度を有するn+InP層である。
【0029】インライン導波部層212は、例えば、
1.3μのようなより短い波長λ2でほぼフォトルミネ
ッセンスのピークを達成するに適した一組のモル分率
x、yの(In1-xGaxAsy1-y)と、ほぼ0.3μ
mの厚さを有する未ドープのInGaAsPを有してい
る。
【0030】レーザ部における中間導波部と利得層21
3は、最大0.1μmの厚さと、波長λ2よりもほぼ短
い、例えば、1.1μmのフォトルミネッセンスのピー
クを達成するに適当な1組のモル分率を有するほぼ未ド
ープのInGaAsPであり、吸収導波部層214は、
ほぼより長い波長λ1でフォトルミネッセンスのピーク
を達成するに適した1組のモル分率と、ほぼ0.15μ
mの厚さを有するほぼ未ドープのInGaAsP層であ
る。
【0031】上部クラディング層208は、ほぼ1.5
μmの厚さと、約5×1017cm-3のドーパント濃度を
有するp+InP層であり、そして、電気絶縁層206
は、レーザ領域/吸収領域と光検出器との間に電気絶縁
を達成するに十分な厚さまでの半絶縁InPを有する。
【0032】尚、各クラディング層は、低損失光導波部
を形成するためにインライン導波部層よりも低い屈折率
を有する材料を備えている。光波トランシーバのレーザ
部分では、電気接続は、接点203と接点200を介し
て行なわれ、トランシーバの検出部では、電気接続は、
接点209と接点200を介して行われる。吸収領域で
は、電気接続は、接点205と接点200を介して行わ
れる。標準的な金属接点が、この装置で使用するように
考慮されている。
【0033】従来のフォトリソグラフィックマスキング
および接点付着技術は、接点200、接点205、接点
203、接点209を形成するために使用されている。
より短い波長のレーザの信号は、リード線204を介し
てレーザに加えられる。より長い波長の光検出器からの
信号は、リード線2109を介して受信される。データ
信号を図に示したが、アナログ信号及びデジタル信号
は、別々か或いは組み合わせて、本発明で使用される。
【0034】レーザの空洞部は、この実施例では、回折
格子202により形成されている。端面215と216
は、トランシーバ回路を形成している。端面216は、
コーティングをせずまたは不動体化してもよいが、標準
的な金属コーティングまたは絶縁コーティングを塗布し
て、端面216からの反射率を増加または減少させても
よい。
【0035】溝206は、接点203に電気絶縁を、そ
して、レーザの利得領域に終端を行なように上部クラデ
ィング層に形成されている。この溝は、湿式エッチング
または反応イオンビーム処理のような種々の方法によっ
て形成される。送信器の接点203と光検出器の接点2
09の間の電気絶縁は、このようなフォトン集積回路で
は望ましい。
【0036】電気絶縁は、イオン注入またはチャネルエ
ッチング、または、レーザと光検出器との間の半絶縁材
料層の成長のような幾つかの方法によって達成すること
ができる。半絶縁InP(FeまたはTiをドープし
た)の上部クラディング層は、図示のように特定の領域
に形成できる。しかし、同一の半絶縁材料の成長によ
り、レーザの周りの側方領域のような特定の他の領域に
おいては側方の電流阻止を行う。
【0037】良好な電気絶縁の材料を提供することは重
要であるが、伝ぱん信号の望ましくない動揺が、このイ
ンライン導波部に沿って回避されるように、上部クラデ
ィング層の屈折率特性にほぼ整合する材料を利用するこ
とが好適である。尚、処理の簡単化のために、層214
は、従来のマスキング及び材料選択エッチング技術を使
用することによって吸収層の4元材料の選択的な除去が
可能となるように2つの隣接の4元層213、214を
分離する薄い(〜200オングストローム)InP停止
エッチング層を有している。
【0038】今理解されたように、この双方向フォトン
集積トランシーバ回路で使用される原理は、大バンドキ
ャップ受動インライン導波部の基本的な特性に基いてい
る。この基本的な特性とは、λ2=1.3μmとλ1=
1.5μmの、それぞれの、より短い波長とより長い波
長で低損失伝送(すなわち透過)導波部にこの特性がな
り得ることであるが、同時に、回路の所定部分で、λ1
=1.5μmのより長い波長の入力信号を強く吸収する
ことができることである。
【0039】結果として、入力信号は、レーザに隣接し
た端面216からインライン導波部内に結合されると、
吸収及び検出のため装置の遠端へ伝送される。レーザか
らの短波長信号は、一般的に、短い距離L内で吸収され
る。この場合、Lは、問題の波長の材料吸収係数α、す
なわち、1.3μmの波長で1.3μmの材料の場合、
材料吸収特性αに逆比例する。一般的には、Lは、約1
00μmより小さい。吸収により、バンドキャップにわ
たる電子−ホール対の発生が行なわれる。
【0040】接点205の吸収領域が、適当に接触さ
れ、そして、図示したように接地されると、この吸収領
域は、より短い波長(1.3μm)の導波部の吸収器と
なる。レーザは、波長λ1のより強い入力信号を発生す
ると同時に、レーザと一体のインライン導波部層を直接
通過する波長λ2のより低強度の伝送信号を経験する。
【0041】本発明の原理によれば、適当なバンド端部
吸収特性を有する材料の適当な順次配置により、送信器
と受信器が異なる波長動作方式に設計されている、干渉
なしの簡単なインライン形状で光波送信器と光波受信器
の機能の密接な集積が可能となる。
【0042】図3は、本発明の原理に従ってバンドキャ
ップ弁別を採用する導波部構造の簡略図を示す。インラ
イン導波部層301は、フォトン集積トランシーバのす
べての部分にわたり、波長λ1とλ2の光波信号の伝ぱん
を支援する。利得または吸収は、層302により与えら
れる。長波長信号の吸収(検出)は、層303により提
供される。領域30は、受動案内領域に対応し、領域3
1は、短波長レーザの能動部または利得部及びそれから
出力される信号の吸収領域に対応する。
【0043】領域32は、長波長(λ1)光波信号用の
検出領域に対応する。この図では、層材料用の適切なフ
ォトルミネッセンスピークは、次の如くであってもよい
と考えられる。すなわち、層301は、約1.1μm、
層302は、約1.3μm、層303は、約1.5μ
m。この層構造は、図2に示したものとは異なり、図4
に関してさらに説明する。
【0044】光検出器(p−i−n)構造と、分布帰還
レーザ構造は、望ましいが、レーザの多くの異なる構造
が考えられよう。これらの構造には、図4に示す分布ブ
ラッグ反射(DBR)レーザがある。 図示はしない
が、図4の分布ブラッグ反射器構造は、端面の代わりに
別の分布ブラッグ反射器を含むように変形することが考
えられる。また、多電極多部分型のDBRレーザ構造及
びDFBレーザ構造の多くは本発明で使用されるように
考えられている。
【0045】図3に示したレーザは、分布ブラック反射
レーザである。回折格子402は、ホログラフィックレ
ジスト露光及び湿式化学エッチングのような従来技術を
使用してインライン導波部層412の上面にパターン化
された分布型ブラック反射格子である。この格子の配置
は、この図で示したように長手方向に同一位置にある基
板兼下部クラディング層411の上面にもあるように考
えられる。
【0046】この後者の構成では、回折格子402は、
インライン導波部層の下に位置されている。格子長が、
幾つかのブラック長に比較して短いとき、回折格子40
2は、部分的に透過であり、そして、検出器の方に例え
ば光が結合できるようにする。尚、格子長により、高反
射率ミラーとしてこの格子が十分動作できるようにされ
ている。この構成では、レーザは、端面416のほうへ
向かってインライン導波部内へλ2の光波信号を放出す
る。このような実施例は、図4に示してある。
【0047】図4では、ホトン集積トランシーバは、イ
ンライン導波部層として1.1μmのInGaAsP層
を使用している。DBR格子は、1.1μm層に配置さ
れ、この層では、格子は、ほぼポンピングされない。送
信器と受信器の間の光絶縁領域に於ける短波長吸収領域
に関する吸収とレーザの利得は、層412の上に存在す
る薄い1.3μmのバルクの4元(InGaAsP)ま
たはQW(InGaAs/InGaAsP)層413に
より提供される。
【0048】1.5μmの波長で、すべての受動または
透明な案内層であるこれらの層の他に、別の1.5μm
吸収層414が、この検出器内で他の層の上に配置され
ている。1.5μm吸収層と光モードの重なりのため
に、この領域は1.5μm導波部光検出器として機能す
る。
【0049】図4に示した残りの要素は、p+ドープの
InP上のドープされた上クラデイング層408、金属
接点400、403、405、409、電気信号リード
線404、410および半絶縁InPの電気絶縁領域4
07である。溝406と417は、これらの異なる領域
用の接点どうしの間の電気絶縁を行う。
【0050】図示はしなかったが、導波部の側方(横方
向の封じ込め)は、標準的なマスク技術およびエッチン
グ技術により達成してもよい。導波部の一般的な側方寸
法は、約0.5μmないし数μmである。ホトン集積ト
ランシーバ回路で使用される多量子井戸レーザに関する
別の情報は、エレクトロニクス レターズ(Elect
ronics Letters)、Vol.25、N
o.19、pp.1271〜2(1989)に見られ
る。
【0051】各送信/受信双方向波長分割多重化端末ス
テーションごとの適当なシーケンスでバンドキャップの
弁別を使用することによって、如何に送信光が、実際に
干渉すなわちクロストークなしに動作検出器を通過する
ことができるかが示された。簡単な形状を与え、そし
て、単一のチップ上にすべての光学的装置を一つのファ
イバ接続で組み合わせることによって、この種のホトン
集積回路が家庭向けのファイバのような価格に敏感な用
途で魅力的となるはずである。
【0052】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載した参
照番号は発明の容易な理解のためで、その技術的範囲を
制限する解釈されるべきではない。
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、廉
価で簡単な構造のVDMトランシーバが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理に従って実現された波長分割多重
化光波通信システムの簡略化したブロック線図を示す。
【図2】本発明の原理に従うインラインダイプレックス
光波トランシーバを実現する例示的な半導体ヘテロ構造
の構成の断面図を示す。
【図3】本発明の原理によって実現されたインラインダ
イプレックス光波トランシーバに集積された導波部に沿
う適当な材料のバンドギャップ吸収を達成するための例
示的な一連の導波部層を示す。
【図4】本発明の原理に従うインラインダイプレックス
光波トランシーバを実現する例示的な半導体ヘテロ構造
の構成の断面図を示す。
【符号の説明】
10 光波送信器 11 光波受信器 12 波長選択結合器 20 光波トランシーバ 201 反射防止コーテイング層 202 回折格子 204 吸収導波部 206 溝 208 上部クラデイング層 210 端面 211 基板盤兼下部クラデイング層 212 インライン導波部層 213 中間導波部利得層 214 InPエッチング層 30 受動案内領域 31 能動部または利得部および吸収領域 32 長波長光波信号検出領域 301 インライン導波部層 402 回折格子 406、417 溝 407 電気絶縁領域 408 上部クラディング層 411 基板兼下部クラヂング層 412 インライン導波部層 413 バルク4元層 414 吸収層。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年1月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理に従って実現された波長分割多重
化光波通信システムの簡略化したブロック線図を示す。
【図2】本発明の原理に従うインラインダイプレックス
光波トランシーバを実現する例示的な半導体ヘテロ構造
の構成の断面図を示す。
【図3】本発明の原理によって実現されたインラインダ
イプレックス光波トランシーバに集積された導波部に沿
う適当な材料のバンドギャップ吸収を達成するための例
示的な一連の導波部層を示す。
【図4】本発明の原理に従うインラインダイプレックス
光波トランシーバを実現する例示的な半導体ヘテロ構造
の構成の断面図を示す。
【図5】図2に示された本発明の半導体ヘテロ構造の機
能の観点から示した上面図である。
【符号の説明】 10 光波送信器 11 光波受信器 12 波長選択結合器 20 光波トランシーバ 201 反射防止コーテイング層 202 回折格子 204 吸収導波部 206 溝 208 上部クラデイング層 210 端面 211 基板盤兼下部クラデイング層 212 インライン導波部層 213 中間導波部利得層 214 InPエッチング層 30 受動案内領域 31 能動部または利得部および吸収領域 32 長波長光波信号検出領域 301 インライン導波部層 402 回折格子 406、417 溝 407 電気絶縁領域 408 上部クラディング層 411 基板兼下部クラヂング層 412 インライン導波部層 413 バルク4元層 414 吸収層
───────────────────────────────────────────────────── 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 H04J 14/02 H04B 10/24 (72)発明者 ハーウィッグ コーゲルニク アメリカ合衆国 07760 ニュージャージ ィ、ラムソン、ノース ワード アベニュ ー 27 (72)発明者 ウジィール コーレン アメリカ合衆国 07701 ニュージャージ ィ、フェア ヘブン、フォレスト アベニ ュー 26

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一波長の第一光波信号を送信し、第二
    波長の第二光波信号を受信する半導体装置において、 第二波長以下のフォトルミネッセンス波長を有する半導
    体材料層を有し、第一光波信号と第二光波信号とが伝ぱ
    んする導波部と、 第一光波信号を発生する手段と、 導波部の一部から第一波長より短かい第二光波信号を検
    出する手段と、 第一光波信号を発生する手段と第二光波信号を検出する
    手段との間に配置されて第一光波信号を吸収する手段を
    有し、 導波部が第一光波信号を発生する手段および第二光波信
    号を検出する手段と一体であり、第一光波信号を発生す
    る手段からの信号が、第二光波信号を検出する手段を通
    して伝ぱんするように、導波部の長手軸に沿って第一の
    光波信号を発生する手段と、第二光波信号を検出する手
    段が同一 直線上に配置されていることを特徴とする半
    導体装置。
  2. 【請求項2】 第二光波信号を検出する手段から第一光
    波信号を発生する手段を電気的に絶縁する絶縁手段を更
    に有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記絶縁手段が、第一光波信号を発生す
    る手段と第二光波信号を検出する手段との間で導波部に
    配置された半絶縁半導体材料の本体を有することを特徴
    とする請求項2記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 第一光波信号を発生する手段が、分布フ
    ィードバックレーザを有することを特徴とする請求項3
    記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 第一光波信号を発生する手段が、分布ブ
    ラッグ反射レーザーを有することを特徴とする請求項3
    記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 第一光波信号を発生する手段が、ファブ
    リペローレーザを有することを特徴とする請求項3記載
    の半導体装置。
  7. 【請求項7】 導波部が、下部クラディング層、この下
    部クラディング層に形成されたコア導波層、および、コ
    ア導波層の上に形成された上部クラディング層を有し、
    この上部クラディング層と下部クラディング層が、導波
    部の光波信号に対し光学的閉じ込めを行うことを特徴と
    する請求項1記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 少なくとも第一ステーション、第二ステ
    ーション、これらの第一ステーションと第二ステーショ
    ンとを接続する手段を有し、第一ステーションが、第一
    波長の光波信号を送信すると共に第二波長の光波信号を
    受信し、第二ステーションが、第二波長の光波信号を送
    信すると共に第一波長の光波信号を受信し、第二波長が
    第一波長より短い光波通信システムにおいて、 第二波長以下のフォトルミネッセンス波長を有する半導
    体材料層を有し、第一光波信号と第二光波信号とが伝ぱ
    んする導波部と、 第一光波信号を発生する手段と、 導波部の一部から第二光波信号を検出する手段と、 第一光波信号を発生する手段と第二光波信号を検出する
    手段との間に配置されて第一光波信号を吸収する手段を
    有し、 導波部が第一光波信号を発生する手段および第二光波信
    号を検出する手段と一体であり、第一光波信号を発生す
    る手段からの信号が、第二光波信号を検出する手段を通
    して伝ぱんするように、導波部の長手軸に沿って第一の
    光波信号を発生する手段と、第二光波信号を検出する手
    段が同一直線上に配置されていることを特徴とする光波
    通信システム。
JP3113891A 1990-04-30 1991-04-19 半導体装置及び光波通信システム Pending JPH08213704A (ja)

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