JPH0832046A - 光電子集積化素子 - Google Patents
光電子集積化素子Info
- Publication number
- JPH0832046A JPH0832046A JP6161824A JP16182494A JPH0832046A JP H0832046 A JPH0832046 A JP H0832046A JP 6161824 A JP6161824 A JP 6161824A JP 16182494 A JP16182494 A JP 16182494A JP H0832046 A JPH0832046 A JP H0832046A
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- JP
- Japan
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- optical
- elements
- signal
- optoelectronic integrated
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空間軸上もしくは周波数軸上に多重化された
光信号を処理する装置において、構成する各素子の効率
と素子間のクロストークを低減し、装置全体の小型高効
率化を図る。 【構成】 空間もしくは周波数軸上に多重化された光信
号を、受光器アレイ１０にて電気信号に変換した後、シ
リコン半導体集積回路１１により信号処理を行なう。そ
の後、処理された信号は半導体レーザアレイ１２より出
力される。本装置構成において構成する各素子は構造中
に量子細線もしくは量子箱構造１５を含む。また、構成
する各光素子およびそれらを駆動・制御するシリコン半
導体集積回路は同一シリコン基板上に集積配置する。 【効果】 各光素子は構造中に量子細線もしくは量子箱
構造を採用することで、高効率な動作の実現できると共
に、各素子間の熱的電気的クロストークが飛躍的に低減
できる。
光信号を処理する装置において、構成する各素子の効率
と素子間のクロストークを低減し、装置全体の小型高効
率化を図る。 【構成】 空間もしくは周波数軸上に多重化された光信
号を、受光器アレイ１０にて電気信号に変換した後、シ
リコン半導体集積回路１１により信号処理を行なう。そ
の後、処理された信号は半導体レーザアレイ１２より出
力される。本装置構成において構成する各素子は構造中
に量子細線もしくは量子箱構造１５を含む。また、構成
する各光素子およびそれらを駆動・制御するシリコン半
導体集積回路は同一シリコン基板上に集積配置する。 【効果】 各光素子は構造中に量子細線もしくは量子箱
構造を採用することで、高効率な動作の実現できると共
に、各素子間の熱的電気的クロストークが飛躍的に低減
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、信号処理全般に係り、
特に情報を光信号によって入出力できるシステムに用い
られる光電子集積化素子に関係する。
特に情報を光信号によって入出力できるシステムに用い
られる光電子集積化素子に関係する。
【０００２】
【従来の技術】光電子集積化素子は、２次元光入出力デ
バイスに適しており、注目されている。
バイスに適しており、注目されている。
【０００３】まず、従来の面型受光素子（２次元光入力
デバイス）について説明する。小型化に関しては、シー
シーディ（ＣＣＤ）カメラも小型化されているが、薄く
作製することが困難であった。また、高速化に関して
は、高速度カメラでもギガヘルツ（ＧＨｚ）のスピード
で画像をサンプリングすることはできなかった。一方、
フォトダイオードアレイでは、小型化、高速化を実現で
きる方法ではあるが、効率の低下やクロストークの問題
が高密度の集積化を困難にしてきた。高密度にできなけ
れば、小型化や高密度の集積化は実現できない。
デバイス）について説明する。小型化に関しては、シー
シーディ（ＣＣＤ）カメラも小型化されているが、薄く
作製することが困難であった。また、高速化に関して
は、高速度カメラでもギガヘルツ（ＧＨｚ）のスピード
で画像をサンプリングすることはできなかった。一方、
フォトダイオードアレイでは、小型化、高速化を実現で
きる方法ではあるが、効率の低下やクロストークの問題
が高密度の集積化を困難にしてきた。高密度にできなけ
れば、小型化や高密度の集積化は実現できない。
【０００４】次に、面光源（２次元光出力デバイス）に
ついては、半導体レーザアレイが考えられる。しかし、
各素子の駆動電力に比例する熱により、隣接光源の情報
に依存した温度変動により生じる熱クロストークの問題
がある。
ついては、半導体レーザアレイが考えられる。しかし、
各素子の駆動電力に比例する熱により、隣接光源の情報
に依存した温度変動により生じる熱クロストークの問題
がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の２次元光入出力
素子は、クロストークの問題が高密度の集積化を困難に
してきた。
素子は、クロストークの問題が高密度の集積化を困難に
してきた。
【０００６】本発明の目的は、クロストークの小さな光
素子をアレイ化することにより、小型、高速、大容量の
情報処理を可能にする光デバイスを提供することによ
り、様々な光入出力システムを実現することにある。
素子をアレイ化することにより、小型、高速、大容量の
情報処理を可能にする光デバイスを提供することによ
り、様々な光入出力システムを実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、量子構造や
マイクロキャビティ構造を持つ、フォトダイオードや半
導体レーザをアレイ化することにより達成できる。
マイクロキャビティ構造を持つ、フォトダイオードや半
導体レーザをアレイ化することにより達成できる。
【０００８】
【作用】量子構造としては量子細線および量子箱の構造
があり、光から電流および電流から光への変換効率を上
げることが可能になる。フォトダイオードの効率の向上
は、素子をより小さくしても十分な電気信号出力が得ら
れるようになり、高密度の集積化を実現できるようにな
る。また、半導体レーザにおいて効率が向上すること
は、同じ光信号振幅を得るために必要な消費電力の違い
（デジタル情報における符号の違い、もしくはアナログ
情報における信号振幅の違い）による消費電力差を小さ
くできる。消費電力は各半導体レーザの発熱量の変動を
抑えられるので、アレイにおける隣接素子への熱クロス
トークを小さく抑えることが可能になる。
があり、光から電流および電流から光への変換効率を上
げることが可能になる。フォトダイオードの効率の向上
は、素子をより小さくしても十分な電気信号出力が得ら
れるようになり、高密度の集積化を実現できるようにな
る。また、半導体レーザにおいて効率が向上すること
は、同じ光信号振幅を得るために必要な消費電力の違い
（デジタル情報における符号の違い、もしくはアナログ
情報における信号振幅の違い）による消費電力差を小さ
くできる。消費電力は各半導体レーザの発熱量の変動を
抑えられるので、アレイにおける隣接素子への熱クロス
トークを小さく抑えることが可能になる。
【０００９】
（実施例１）図１に本発明の実施例を示す。本装置は、
光ファイバなどによって並列に入力される信号２２をそ
れぞれ高効率な光検出器のアレイ１０で受信して電気信
号に変換し、それら電気信号をシリコン基板上に集積さ
れた半導体回路１１で論理処理を行なった上で、高効率
の半導体レーザアレイ１２により出力する。
光ファイバなどによって並列に入力される信号２２をそ
れぞれ高効率な光検出器のアレイ１０で受信して電気信
号に変換し、それら電気信号をシリコン基板上に集積さ
れた半導体回路１１で論理処理を行なった上で、高効率
の半導体レーザアレイ１２により出力する。
【００１０】本素子はこの受光部、処理部及び出力部を
同一のシリコン基板上に集積して形成することで、小型
で高機能な光情報処理装置が実現可能となる。
同一のシリコン基板上に集積して形成することで、小型
で高機能な光情報処理装置が実現可能となる。
【００１１】受光器１４は、不純物をドープしない化合
物半導体材料からなる量子細線または量子箱１５を含む
層１７をガイド層としｐ型の化合物半導体１６とｎ型の
化合物半導体１８をクラッド層とする光導波路構造を有
する。本素子の層１７に信号光を光ファイバ等から入射
することで、高効率な光電変換が可能となる。さらにこ
れら受光器１４は同一基板上に集積され、そこで光電変
換された信号は、１０及び１２と同一基板上に形成され
たトランジスタ等からなる半導体回路１１内で信号処理
をされた上で、光出力装置１２を通じて出力される。
物半導体材料からなる量子細線または量子箱１５を含む
層１７をガイド層としｐ型の化合物半導体１６とｎ型の
化合物半導体１８をクラッド層とする光導波路構造を有
する。本素子の層１７に信号光を光ファイバ等から入射
することで、高効率な光電変換が可能となる。さらにこ
れら受光器１４は同一基板上に集積され、そこで光電変
換された信号は、１０及び１２と同一基板上に形成され
たトランジスタ等からなる半導体回路１１内で信号処理
をされた上で、光出力装置１２を通じて出力される。
【００１２】光出力装置１２は一つもしくは複数の化合
物半導体材料からなるレーザ素子１３にて構成され、各
レーザ素子の活性層は量子細線もしくは量子箱構造を含
む。本素子は量子細線構造等の採用により、従来の量子
井戸構造を有する半導体レーザより高効率・低閾値な動
作状態が実現できる。
物半導体材料からなるレーザ素子１３にて構成され、各
レーザ素子の活性層は量子細線もしくは量子箱構造を含
む。本素子は量子細線構造等の採用により、従来の量子
井戸構造を有する半導体レーザより高効率・低閾値な動
作状態が実現できる。
【００１３】本装置中の光電変換部１０中の光受光器１
４、および光出力部１２中の半導体レーザ１３はそれぞ
れ量子細線構造もしくは量子箱構造を素子中に採用した
ことによりそれぞれ低消費電力な動作の実現が可能とな
る。そしてその結果、同一基板上に複数の素子を集積し
た場合の温度及び電気的な相互干渉を従来と比較して格
段に減少することが可能となる。また装置を構成するシ
リコン材料からなる半導体素子と、化合物半導体材料か
らなる素子を同一基板上に集積することで、小型な装置
構成が可能となる。
４、および光出力部１２中の半導体レーザ１３はそれぞ
れ量子細線構造もしくは量子箱構造を素子中に採用した
ことによりそれぞれ低消費電力な動作の実現が可能とな
る。そしてその結果、同一基板上に複数の素子を集積し
た場合の温度及び電気的な相互干渉を従来と比較して格
段に減少することが可能となる。また装置を構成するシ
リコン材料からなる半導体素子と、化合物半導体材料か
らなる素子を同一基板上に集積することで、小型な装置
構成が可能となる。
【００１４】本装置は、入出力光信号が光ファイバーで
受渡しされることを仮定して導波路型の入出力装置１
３、１４で構成したが、基板に垂直な信号の入出力を考
えた場合、図２に示すように面型のフォトディテクタ３
５と面型の面発光レーザ３６による装置構成も可能とな
る。図２の装置構成においても、フォトディテクタ３５
および面発光レーザ３６に量子細線３８もしくは量子箱
構造３７を導入することで、各素子の高効率動作及び、
各素子間の熱的もしくは電気的相互干渉が図１の装置同
様に減少することが可能となる。
受渡しされることを仮定して導波路型の入出力装置１
３、１４で構成したが、基板に垂直な信号の入出力を考
えた場合、図２に示すように面型のフォトディテクタ３
５と面型の面発光レーザ３６による装置構成も可能とな
る。図２の装置構成においても、フォトディテクタ３５
および面発光レーザ３６に量子細線３８もしくは量子箱
構造３７を導入することで、各素子の高効率動作及び、
各素子間の熱的もしくは電気的相互干渉が図１の装置同
様に減少することが可能となる。
【００１５】（実施例２）本発明の実施例を図３に示
す。本装置は高速に周波数多重された信号光を周波数成
分ごとに分解しその周波数（つまり波長）を変換するこ
とで、周波数軸上での光交換や信号処理を行なうもので
ある。本装置は光信号を搬送してくる光ファイバ５０、
光分波器５２、狭帯域かつ増幅佐用を持つフィルタ５
３、光遅延素子５４、光信号の光周波数を信号成分を保
ったまま変換する光周波数変換素子５５、光合波器５
６、装置上の各素子をつなぐ光導波路５７、変換後の信
号を取り込んで再び伝送する光ファイバ６３及び５３，
５４，５５の各装置を制御及び駆動する半導体集積回路
５８から構成される。構成装置のうち５２から５７の各
装置は化合物半導体材料から構成され、半導体集積回路
５８はシリコン材料で構成するが、この時全ての素子を
同一の基板上に集積化することで、装置の小型高効率化
が可能となる。
す。本装置は高速に周波数多重された信号光を周波数成
分ごとに分解しその周波数（つまり波長）を変換するこ
とで、周波数軸上での光交換や信号処理を行なうもので
ある。本装置は光信号を搬送してくる光ファイバ５０、
光分波器５２、狭帯域かつ増幅佐用を持つフィルタ５
３、光遅延素子５４、光信号の光周波数を信号成分を保
ったまま変換する光周波数変換素子５５、光合波器５
６、装置上の各素子をつなぐ光導波路５７、変換後の信
号を取り込んで再び伝送する光ファイバ６３及び５３，
５４，５５の各装置を制御及び駆動する半導体集積回路
５８から構成される。構成装置のうち５２から５７の各
装置は化合物半導体材料から構成され、半導体集積回路
５８はシリコン材料で構成するが、この時全ての素子を
同一の基板上に集積化することで、装置の小型高効率化
が可能となる。
【００１６】信号光５１は５０の光ファイバより装置中
に入力され、複数の分波器（スターカプラ）５２により
ある強度比の並列信号に分波された後、それぞれ異なる
帯域を持つ複数の高速狭帯域フィルタ５３によって多重
化された信号光から特定一成分のみが取り出される。そ
れぞれのフィルタによって抽出された各信号成分は、光
遅延素子５４により時間軸上で信号処理が行なわれる。
そしてその後、各信号ごとに光周波数変換素子５５によ
って、その光周波数が変換される。そして、周波数軸上
での信号操作の終わった各信号成分は、合波器５６によ
って再び周波数軸上で多重化されて、光ファイバ６３に
出力される。
に入力され、複数の分波器（スターカプラ）５２により
ある強度比の並列信号に分波された後、それぞれ異なる
帯域を持つ複数の高速狭帯域フィルタ５３によって多重
化された信号光から特定一成分のみが取り出される。そ
れぞれのフィルタによって抽出された各信号成分は、光
遅延素子５４により時間軸上で信号処理が行なわれる。
そしてその後、各信号ごとに光周波数変換素子５５によ
って、その光周波数が変換される。そして、周波数軸上
での信号操作の終わった各信号成分は、合波器５６によ
って再び周波数軸上で多重化されて、光ファイバ６３に
出力される。
【００１７】５３のフィルタは周波数軸上に多重された
複数の信号から一つの信号成分のみを濾過し取り出す作
用をもつ。この素子中に信号光と同程度の大きさ周期構
造（いわゆるマイクロキャビティ構造）６５を導入し、
その構造中に信号光を透過させることで、構造６５の周
期構造に共振する周波数の光のみ透過させる特性をも
つ。その結果フィルタ５３は回折格子やマッハツェンダ
干渉系等を応用した従来のフィルタより格段の狭帯域な
特性が期待できる。
複数の信号から一つの信号成分のみを濾過し取り出す作
用をもつ。この素子中に信号光と同程度の大きさ周期構
造（いわゆるマイクロキャビティ構造）６５を導入し、
その構造中に信号光を透過させることで、構造６５の周
期構造に共振する周波数の光のみ透過させる特性をも
つ。その結果フィルタ５３は回折格子やマッハツェンダ
干渉系等を応用した従来のフィルタより格段の狭帯域な
特性が期待できる。
【００１８】５４の光遅延素子は光ファイバもしくは導
波路で構成される光信号の周回構造と、光路切り替えス
イッチにより構成される。素子中に取り込まれた光信号
は、任意の回数だけ素子中を周回した後、光路切り替え
スイッチにより素子中から取り出される構造を有する。
波路で構成される光信号の周回構造と、光路切り替えス
イッチにより構成される。素子中に取り込まれた光信号
は、任意の回数だけ素子中を周回した後、光路切り替え
スイッチにより素子中から取り出される構造を有する。
【００１９】５５の光周波数変換素子は波長変換レーザ
もしくは波長板回転式光周波数変換素子をもちいて構成
し、素子中に電気光学材料として量子細線もしくは量子
箱またはマイクロキャビイティ構造を持つことで、高効
率な動作が可能となっている。
もしくは波長板回転式光周波数変換素子をもちいて構成
し、素子中に電気光学材料として量子細線もしくは量子
箱またはマイクロキャビイティ構造を持つことで、高効
率な動作が可能となっている。
【００２０】またスターカプラで構成される分波器５２
と狭帯域フィルタ５３からなる装置構成は、周波数多重
化された信号が入力された時、各周波数毎に異なる光路
に出力される素子で置き換えることが可能である。
と狭帯域フィルタ５３からなる装置構成は、周波数多重
化された信号が入力された時、各周波数毎に異なる光路
に出力される素子で置き換えることが可能である。
【００２１】（実施例３）本発明の実施例を図４に示
す。本装置は高速に周波数多重された信号光を周波数成
分ごとに分解しその強度及び周波数を変換することで、
周波数軸上での光交換や信号処理を行なうものである。
本装置は光信号を搬送してくる光ファイバ７１、光分波
器７２、光検出器７３、波長可変レーザ７４、光合波器
７５、装置上の各素子をつなぐ光導波路８４、変換後の
信号を取り込んで再び伝送する光ファイバ７６及び７
３，７４の各装置を制御及び駆動する半導体集積回路７
７から構成される。構成装置のうち７２から７５と８４
の各装置は化合物半導体材料から構成され、半導体集積
回路７７はシリコン材料で構成するが、この時全ての素
子を同一の基板上に集積化することで、装置の小型高効
率化が可能となる。
す。本装置は高速に周波数多重された信号光を周波数成
分ごとに分解しその強度及び周波数を変換することで、
周波数軸上での光交換や信号処理を行なうものである。
本装置は光信号を搬送してくる光ファイバ７１、光分波
器７２、光検出器７３、波長可変レーザ７４、光合波器
７５、装置上の各素子をつなぐ光導波路８４、変換後の
信号を取り込んで再び伝送する光ファイバ７６及び７
３，７４の各装置を制御及び駆動する半導体集積回路７
７から構成される。構成装置のうち７２から７５と８４
の各装置は化合物半導体材料から構成され、半導体集積
回路７７はシリコン材料で構成するが、この時全ての素
子を同一の基板上に集積化することで、装置の小型高効
率化が可能となる。
【００２２】信号光は７０の光ファイバより装置中に入
力され、複数の分波器７２である強度比の並列信号に分
波された後、それぞれ異なる波長感度を持つ複数の光検
出器７３によって多重化された信号光から特定一成分の
みが取り出され、電気信号に変換される。そして抽出さ
れた各信号は、制御用の半導体集積回路に送られ、処理
された後、波長可変レーザの駆動信号の形で送られる。
そして波長可変レーザより出力される異なる光周波数を
持つ信号成分は、合波器７５によって再び周波数軸上で
多重化されて、光ファイバ７６に出力される。
力され、複数の分波器７２である強度比の並列信号に分
波された後、それぞれ異なる波長感度を持つ複数の光検
出器７３によって多重化された信号光から特定一成分の
みが取り出され、電気信号に変換される。そして抽出さ
れた各信号は、制御用の半導体集積回路に送られ、処理
された後、波長可変レーザの駆動信号の形で送られる。
そして波長可変レーザより出力される異なる光周波数を
持つ信号成分は、合波器７５によって再び周波数軸上で
多重化されて、光ファイバ７６に出力される。
【００２３】７３の光検出器は周波数軸上に多重された
複数の信号から一つの信号成分のみを濾過し電気信号に
変換する作用をもつ。この素子中に信号光と同程度の大
きさ周期構造（いわゆるマイクロキャビティ構造）８２
を導入し、その構造中に信号光を透過させることで、構
造８２の周期構造に共振する周波数の光のみ光電変換す
る特性をもつ。
複数の信号から一つの信号成分のみを濾過し電気信号に
変換する作用をもつ。この素子中に信号光と同程度の大
きさ周期構造（いわゆるマイクロキャビティ構造）８２
を導入し、その構造中に信号光を透過させることで、構
造８２の周期構造に共振する周波数の光のみ光電変換す
る特性をもつ。
【００２４】７４の波長可変レーザは、十分な狭線幅と
波長可変幅を持つことで、信号光を周波数軸上で多重し
た際に隣接するチャンネル間で相互作用を起こすこと無
く、伝送する全周波数帯域をカバーする必要がある。こ
れにより入力された周波数多重信号は、伝送可能な周波
数の全帯域内において各々干渉し合わない、任意の光周
波数に変換して出力することが可能となる。
波長可変幅を持つことで、信号光を周波数軸上で多重し
た際に隣接するチャンネル間で相互作用を起こすこと無
く、伝送する全周波数帯域をカバーする必要がある。こ
れにより入力された周波数多重信号は、伝送可能な周波
数の全帯域内において各々干渉し合わない、任意の光周
波数に変換して出力することが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】上記のように本発明における光集積回路
及び光信号処理装置は、発光素子・光変調素子及び受光
素子の各電気光学材料の一部に量子細線もしくは量子箱
構造を用いることで飛躍的に高効率な各素子の動作状態
を実現でき、集積化の際にも熱的及び電気的な素子間の
相互干渉を低減することができる。
及び光信号処理装置は、発光素子・光変調素子及び受光
素子の各電気光学材料の一部に量子細線もしくは量子箱
構造を用いることで飛躍的に高効率な各素子の動作状態
を実現でき、集積化の際にも熱的及び電気的な素子間の
相互干渉を低減することができる。
【００２６】また本発明において、化合物半導体を材料
とする光素子とそれらを駆動・制御するシリコン半導体
集積回路を同一基板上に集積することで装置の小型化が
実現できる。
とする光素子とそれらを駆動・制御するシリコン半導体
集積回路を同一基板上に集積することで装置の小型化が
実現できる。
【図１】同一シリコン基板上に集積した導波路型受光
器、導波路型レーザ及びその駆動及び制御用シリコン半
導体集積回路。
器、導波路型レーザ及びその駆動及び制御用シリコン半
導体集積回路。
【図２】同一シリコン基板上に集積した面型受光器、面
発光レーザ及びその駆動及び制御用シリコン半導体集積
回路。
発光レーザ及びその駆動及び制御用シリコン半導体集積
回路。
【図３】光周波数変換素子と光遅延素子を集積した光周
波数多重信号処理用集積化光素子。
波数多重信号処理用集積化光素子。
【図４】光周波数選択性光検出器とレーザを集積した光
周波数多重信号処理用集積化光素子。
周波数多重信号処理用集積化光素子。
１０…光受光器アレイ、１１…駆動・制御・信号処理用
半導体集積回路、１２…信号出力用半導体レーザアレ
イ、１３…高効率半導体レーザ、１４…高効率光受光
器、１５…量子箱構造、１６…Ｐ型に不純物添加された
化合物半導体層、１７…量子細線もしくは量子箱構造を
含む光電変換層、１８…Ｐ型に不純物添加された化合物
半導体層、１９…Ｎ型に不純物添加された化合物半導体
層、２０…量子細線もしくは量子箱構造を含むレーザ活
性層、２１…Ｐ型に不純物添加された化合物半導体層、
２２…入力光信号列、２３…出力光信号列、３０…入力
光信号列、３１…出力光信号、３２…面型光受光器アレ
イ、３３…面発光レーザアレイ、３４…駆動・制御・信
号処理用半導体集積回路、３５…面型高効率光受光器、
３６…面型高効率半導体レーザ、３７…量子箱構造、３
８…量子細線構造、３９…Ｎ型に不純物添加された化合
物半導体層、４０…Ｐ型に不純物添加された化合物半導
体層、４１…量子箱もしくは量子細線構造を含む光電変
換層、４２…Ｐ型に不純物添加された化合物半導体層、
４３…Ｎ型に不純物添加された化合物半導体層、４４…
量子箱もしくは量子細線構造を含むレーザ活性層、５０
…信号入力用光ファイバ、５１…入力光信号、５２…光
分波器、５３…光フィルタ、５４…光周波数変換素子、
５５…光遅延素子、５６…光合波器、５７…光導波路、
５８…駆動・制御用半導体集積回路、５９…シリコン基
板、６０…Ｐ型に不純物添加された化合物半導体層、６
１…マイクロキャビティ構造を含む光受光層、６２…Ｎ
型に不純物添加された化合物半導体層、６３…信号出力
用光ファイバ、６４…出力光信号、６５…マイクロキャ
ビティ構造、７０…入力光信号、７１…入力用光ファイ
バ、７２…分波器、７３…波長選択性光電変換器、７４
…半導体レーザ、７５…合波器、７６…出力用光ファイ
バ、７７…駆動・制御用半導体集積回路、７８…シリコ
ン基板、７９…出力光信号、８０…電気信号伝送路、８
１…Ｐ型に不純物添加された化合物半導体層、８２…マ
イクロキャビティ構造、８３…Ｎ型に不純物添加された
化合物半導体層、８４…光導波路。
半導体集積回路、１２…信号出力用半導体レーザアレ
イ、１３…高効率半導体レーザ、１４…高効率光受光
器、１５…量子箱構造、１６…Ｐ型に不純物添加された
化合物半導体層、１７…量子細線もしくは量子箱構造を
含む光電変換層、１８…Ｐ型に不純物添加された化合物
半導体層、１９…Ｎ型に不純物添加された化合物半導体
層、２０…量子細線もしくは量子箱構造を含むレーザ活
性層、２１…Ｐ型に不純物添加された化合物半導体層、
２２…入力光信号列、２３…出力光信号列、３０…入力
光信号列、３１…出力光信号、３２…面型光受光器アレ
イ、３３…面発光レーザアレイ、３４…駆動・制御・信
号処理用半導体集積回路、３５…面型高効率光受光器、
３６…面型高効率半導体レーザ、３７…量子箱構造、３
８…量子細線構造、３９…Ｎ型に不純物添加された化合
物半導体層、４０…Ｐ型に不純物添加された化合物半導
体層、４１…量子箱もしくは量子細線構造を含む光電変
換層、４２…Ｐ型に不純物添加された化合物半導体層、
４３…Ｎ型に不純物添加された化合物半導体層、４４…
量子箱もしくは量子細線構造を含むレーザ活性層、５０
…信号入力用光ファイバ、５１…入力光信号、５２…光
分波器、５３…光フィルタ、５４…光周波数変換素子、
５５…光遅延素子、５６…光合波器、５７…光導波路、
５８…駆動・制御用半導体集積回路、５９…シリコン基
板、６０…Ｐ型に不純物添加された化合物半導体層、６
１…マイクロキャビティ構造を含む光受光層、６２…Ｎ
型に不純物添加された化合物半導体層、６３…信号出力
用光ファイバ、６４…出力光信号、６５…マイクロキャ
ビティ構造、７０…入力光信号、７１…入力用光ファイ
バ、７２…分波器、７３…波長選択性光電変換器、７４
…半導体レーザ、７５…合波器、７６…出力用光ファイ
バ、７７…駆動・制御用半導体集積回路、７８…シリコ
ン基板、７９…出力光信号、８０…電気信号伝送路、８
１…Ｐ型に不純物添加された化合物半導体層、８２…マ
イクロキャビティ構造、８３…Ｎ型に不純物添加された
化合物半導体層、８４…光導波路。
Claims (7)
- 【請求項１】複数の光信号を入力する受光素子アレイと
受光された信号を処理する電子回路と処理された信号を
出力する複数の発光素子アレイが同一半導体基盤上に構
成されることを特徴とする光電子集積化素子。 - 【請求項２】複数の光信号を入力する受光素子アレイと
受光された信号を処理する電子回路と処理された信号を
出力する複数の波長可変発光素子アレイから構成される
光電子集積化素子であって、受光素子アレイおよび波長
可変発光素子アレイのいずれか一方もしくは両方が、量
子箱、量子細線、もしくはマイクロキャビティ構造をし
ていることを特徴とする光電子集積化素子。 - 【請求項３】複数の光信号を入力する受光素子アレイと
受光された信号を処理する電子回路と処理された信号を
出力する複数の発光素子アレイが同一半導体基盤上に構
成される光電子集積化素子であって、受光素子アレイお
よび発光素子アレイのいずれか一方もしくは両方が、量
子箱、量子細線、もしくはマイクロキャビティ構造をし
ていることを特徴とする光電子集積化素子。 - 【請求項４】少なくとも一つの分波器と複数の波長フィ
ルタと複数の受光素子と複数の波長可変発光素子と光合
波器から構成される光電子集積化素子が同一半導体基盤
上に構成され、波長多重光信号を入力し、分波器によっ
て分波し、波長フィルタによって１波を選択し、受光
し、波長可変レーザによって希望の波長にて出力し、合
波することにより、波長交換処理を可能にすることを特
徴とする光電子集積化素子。 - 【請求項５】少なくとも一つの波長分波器と複数の波長
変換素子と複数の可変光遅延素子と波長合波器から構成
される光電子集積化素子が同一半導体基盤上に構成さ
れ、波長多重光信号を入力し、波長分波器によって各波
長に分波し、波長変換器によって希望の波長に変換し、
可変光遅延素子によって希望の他出力との衝突を回避し
てから波長合波器にて合波して出力することにより、波
長交換処理を可能にすることを特徴とする光電子集積化
素子。 - 【請求項６】光素子の少なくともいずれか一つが、量子
箱、量子細線、もしくはマイクロキャビティ構造をして
いる請求項４又は５記載のことを特徴とする請求項４又
は５記載の光電子集積化素子。 - 【請求項７】半導体基盤がシリコン基盤であることを特
徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光電子集積
化素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161824A JPH0832046A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 光電子集積化素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161824A JPH0832046A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 光電子集積化素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832046A true JPH0832046A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15742614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6161824A Pending JPH0832046A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 光電子集積化素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832046A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000008505A1 (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-17 | Seiko Epson Corporation | Optical module |
| CN113422280A (zh) * | 2016-09-12 | 2021-09-21 | 广埸(厦门)科技有限公司 | 具有激光阵列照明的系统和装置 |
-
1994
- 1994-07-14 JP JP6161824A patent/JPH0832046A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000008505A1 (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-17 | Seiko Epson Corporation | Optical module |
| US6793405B1 (en) | 1998-08-05 | 2004-09-21 | Seiko Epson Corporation | Optical module |
| CN113422280A (zh) * | 2016-09-12 | 2021-09-21 | 广埸(厦门)科技有限公司 | 具有激光阵列照明的系统和装置 |
| CN113422280B (zh) * | 2016-09-12 | 2023-03-31 | 广埸(厦门)科技有限公司 | 具有激光阵列照明的系统和装置 |
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