JPH10163568A - 変調器集積半導体レーザ - Google Patents
変調器集積半導体レーザInfo
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- JPH10163568A JPH10163568A JP32252796A JP32252796A JPH10163568A JP H10163568 A JPH10163568 A JP H10163568A JP 32252796 A JP32252796 A JP 32252796A JP 32252796 A JP32252796 A JP 32252796A JP H10163568 A JPH10163568 A JP H10163568A
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- waveguide
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- laser
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分離抵抗を十分大きくすることのできる変調
器集積半導体レーザを提供する。 【解決手段】 半導体基板１上に、半導体レーザ部１０
１、変調器部１０２、及び半導体レーザ部１０１のレー
ザ光の導波路と変調器部１０２のレーザ光の導波路とを
光学的に結合する高抵抗部１０３を配置し、高抵抗部１
０３と半導体レーザ部１０１及び変調器部１０２の各導
波路との界面がレーザ光の進行方向に対しそれぞれ斜め
になるようにし、又は、半導体レーザ部１０１及び変調
器部１０２の各導波路にスポットサイズ変換部をそれぞ
れ設けるようにしたものである。
器集積半導体レーザを提供する。 【解決手段】 半導体基板１上に、半導体レーザ部１０
１、変調器部１０２、及び半導体レーザ部１０１のレー
ザ光の導波路と変調器部１０２のレーザ光の導波路とを
光学的に結合する高抵抗部１０３を配置し、高抵抗部１
０３と半導体レーザ部１０１及び変調器部１０２の各導
波路との界面がレーザ光の進行方向に対しそれぞれ斜め
になるようにし、又は、半導体レーザ部１０１及び変調
器部１０２の各導波路にスポットサイズ変換部をそれぞ
れ設けるようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変調器集積半導体
レーザに関し、特に、幹線系光通信網に使用される変調
器集積半導体レーザであって、分離抵抗を十分大きくす
ることのできるものに関するものである。
レーザに関し、特に、幹線系光通信網に使用される変調
器集積半導体レーザであって、分離抵抗を十分大きくす
ることのできるものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】幹線系光通信網においては、２．５Ｇｂ
／ｓ以上の広帯域伝送用光源として光吸収型変調器と半
導体レーザとを１チップに集積した変調器集積半導体レ
ーザ（以下、変調器付ＬＤと略記する）が用いられる。
／ｓ以上の広帯域伝送用光源として光吸収型変調器と半
導体レーザとを１チップに集積した変調器集積半導体レ
ーザ（以下、変調器付ＬＤと略記する）が用いられる。
【０００３】図７は従来の変調器付ＬＤの構成を示す縦
断面図である。図において、１はｎ−ＩｎＰ基板であ
り、該ｎ−ＩｎＰ基板１上に半導体レーザ部（以下ＬＤ
部と略記する）１０１と変調器部１０２とが隣接して形
成されており、２はｎ−ＩｎＰ下クラッド層、１０４は
ｎ- −下光ガイド層、３はＩｎＧａＡｓＰ活性層、１０
５はｐ+ −上光ガイド層、１２はｐ−ＩｎＧａＡｓ回折
格子層、１０６は回折格子、４はｐ−ＩｎＰ上クラッド
層、５はｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、６はＬＤア
ノード電極、７は変調器アノード電極、８はＦｅドープ
ＩｎＰ埋め込み層、９はｎ−ＩｎＰ埋め込み層、１０は
ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層である。そして、変調器アノー
ド電極７とＬＤアノード電極６とは、ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐコンタクト層５を部分的にエッチングして形成したア
イソレーションメサ１３により電気的に分離されてお
り、その分離抵抗は数ｋΩである。
断面図である。図において、１はｎ−ＩｎＰ基板であ
り、該ｎ−ＩｎＰ基板１上に半導体レーザ部（以下ＬＤ
部と略記する）１０１と変調器部１０２とが隣接して形
成されており、２はｎ−ＩｎＰ下クラッド層、１０４は
ｎ- −下光ガイド層、３はＩｎＧａＡｓＰ活性層、１０
５はｐ+ −上光ガイド層、１２はｐ−ＩｎＧａＡｓ回折
格子層、１０６は回折格子、４はｐ−ＩｎＰ上クラッド
層、５はｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、６はＬＤア
ノード電極、７は変調器アノード電極、８はＦｅドープ
ＩｎＰ埋め込み層、９はｎ−ＩｎＰ埋め込み層、１０は
ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層である。そして、変調器アノー
ド電極７とＬＤアノード電極６とは、ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐコンタクト層５を部分的にエッチングして形成したア
イソレーションメサ１３により電気的に分離されてお
り、その分離抵抗は数ｋΩである。
【０００４】次に、このように構成された従来の変調器
付きＬＤの動作を説明する。変調器部１０２のＰｎ接合
の印加電圧を０Ｖとした状態で、ＬＤ部１０１からレー
ザ光を出射すると、この出射されたレーザ光は変調器部
１０２を透過する。一方、変調器部１０２のＰｎ接合に
１〜３Ｖの逆バイアス電圧を印加した状態で、ＬＤ部１
０１からレーザ光を出射すると、この出射されたレーザ
光は、その一部が変調器部１０２内で吸収される。この
ようにして、変調器部１０２に印加する電圧の大小によ
りＬＤ部１０１から出射されたレーザ光を変調すること
ができる。
付きＬＤの動作を説明する。変調器部１０２のＰｎ接合
の印加電圧を０Ｖとした状態で、ＬＤ部１０１からレー
ザ光を出射すると、この出射されたレーザ光は変調器部
１０２を透過する。一方、変調器部１０２のＰｎ接合に
１〜３Ｖの逆バイアス電圧を印加した状態で、ＬＤ部１
０１からレーザ光を出射すると、この出射されたレーザ
光は、その一部が変調器部１０２内で吸収される。この
ようにして、変調器部１０２に印加する電圧の大小によ
りＬＤ部１０１から出射されたレーザ光を変調すること
ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の変調器付ＬＤでは、ＩｎＧａＡｓＰ活性層３（変調
器部１０２ではＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１０）、ｎ−Ｉ
ｎＰ下クラッド層２、ｎ- −下光ガイド層１０４、ｐ+
−上光ガイド層１０５、及びｐ−ＩｎＰ上クラッド層４
で構成されるレーザ光の導波路が、変調器部１０２とＬ
Ｄ部１０１とで一体となっているため、変調器部１０２
のアノード電極７とＬＤ部１０１のアノード電極６との
分離抵抗は数ｋΩ程度である。
来の変調器付ＬＤでは、ＩｎＧａＡｓＰ活性層３（変調
器部１０２ではＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１０）、ｎ−Ｉ
ｎＰ下クラッド層２、ｎ- −下光ガイド層１０４、ｐ+
−上光ガイド層１０５、及びｐ−ＩｎＰ上クラッド層４
で構成されるレーザ光の導波路が、変調器部１０２とＬ
Ｄ部１０１とで一体となっているため、変調器部１０２
のアノード電極７とＬＤ部１０１のアノード電極６との
分離抵抗は数ｋΩ程度である。
【０００６】仮に、分離抵抗を２ｋΩ、変調器部１０２
に印加する電圧を０〜２Ｖとした場合、変調器部１０２
に印加する電圧の変動がアイソレーションメサ１３を介
してＬＤ部１０１の電流を１ｍＡ変動させる。そして、
これに伴うＬＤ部１０１の光の波長の変動量は約０．１
オングストロームとなり、この現象は、伝送レート２．
５Ｇｂ／ｓ以上の高速長距離光ファイバ通信において伝
送品質の劣化の原因となる。
に印加する電圧を０〜２Ｖとした場合、変調器部１０２
に印加する電圧の変動がアイソレーションメサ１３を介
してＬＤ部１０１の電流を１ｍＡ変動させる。そして、
これに伴うＬＤ部１０１の光の波長の変動量は約０．１
オングストロームとなり、この現象は、伝送レート２．
５Ｇｂ／ｓ以上の高速長距離光ファイバ通信において伝
送品質の劣化の原因となる。
【０００７】そこで、変調器部１０２に印加する電圧が
変化してもＬＤ部１０１の波長変動が生じないよう、変
調器部１０２のアノード電極７とＬＤ部１０１のアノー
ド電極６との間の分離抵抗の十分大きな変調器付ＬＤが
求められていた。
変化してもＬＤ部１０１の波長変動が生じないよう、変
調器部１０２のアノード電極７とＬＤ部１０１のアノー
ド電極６との間の分離抵抗の十分大きな変調器付ＬＤが
求められていた。
【０００８】ところで、このような変調器部のアノード
電極とＬＤ部のアノード電極との間の分離抵抗を大きく
できるものとして、同一基板上に集積された半導体レー
ザと光素子との間を、両者のクラッド層を分離する高抵
抗半導体と両者の光ガイド層を結合する光ガイド層とを
有する結合部で結合するようにした半導体光集積素子
が、特開昭６４−２８９８４号公報に開示されている。
電極とＬＤ部のアノード電極との間の分離抵抗を大きく
できるものとして、同一基板上に集積された半導体レー
ザと光素子との間を、両者のクラッド層を分離する高抵
抗半導体と両者の光ガイド層を結合する光ガイド層とを
有する結合部で結合するようにした半導体光集積素子
が、特開昭６４−２８９８４号公報に開示されている。
【０００９】しかし、この半導体光集積素子では、光ガ
イド層を分離していないため、半導体レーザと光素子と
の間の光の結合率を高めることはできるが、両者間の分
離抵抗を十分大きくすることはできないという問題があ
る。
イド層を分離していないため、半導体レーザと光素子と
の間の光の結合率を高めることはできるが、両者間の分
離抵抗を十分大きくすることはできないという問題があ
る。
【００１０】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたもので、分離抵抗を十分大きくすることのできる
変調器集積半導体レーザを提供することを目的としてい
る。
されたもので、分離抵抗を十分大きくすることのできる
変調器集積半導体レーザを提供することを目的としてい
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る変調器集積
半導体レーザは、半導体基板と、該半導体基板上に配置
された半導体レーザ部と、上記半導体基板上に配置さ
れ、上記半導体レーザ部が出射するレーザ光を変調する
変調器部と、上記半導体レーザ部のレーザ光の導波路と
上記変調器部のレーザ光の導波路とを光学的に結合し、
かつ該半導体レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路
の抵抗率より高い抵抗率を有する高抵抗部とを備え、該
高抵抗部を、上記半導体レーザ部の導波路，及び変調器
部の導波路との界面がレーザ光の進行方向に対し斜めに
なるようにして設けたものである。
半導体レーザは、半導体基板と、該半導体基板上に配置
された半導体レーザ部と、上記半導体基板上に配置さ
れ、上記半導体レーザ部が出射するレーザ光を変調する
変調器部と、上記半導体レーザ部のレーザ光の導波路と
上記変調器部のレーザ光の導波路とを光学的に結合し、
かつ該半導体レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路
の抵抗率より高い抵抗率を有する高抵抗部とを備え、該
高抵抗部を、上記半導体レーザ部の導波路，及び変調器
部の導波路との界面がレーザ光の進行方向に対し斜めに
なるようにして設けたものである。
【００１２】また、本発明に係る変調器集積半導体レー
ザは、半導体基板と、該半導体基板上に配置された半導
体レーザ部と、上記半導体基板上に配置され、上記半導
体レーザ部が出射するレーザ光を変調する変調器部と、
上記半導体レーザ部のレーザ光の導波路と上記変調器部
のレーザ光の導波路とを光学的に結合し、かつ該半導体
レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部とを備え、上記半導体レー
ザ部の導波路，及び変調器部の導波路は、それぞれ上記
高抵抗部との界面に向かって厚みが大きくなるものであ
るようにしたものである。
ザは、半導体基板と、該半導体基板上に配置された半導
体レーザ部と、上記半導体基板上に配置され、上記半導
体レーザ部が出射するレーザ光を変調する変調器部と、
上記半導体レーザ部のレーザ光の導波路と上記変調器部
のレーザ光の導波路とを光学的に結合し、かつ該半導体
レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部とを備え、上記半導体レー
ザ部の導波路，及び変調器部の導波路は、それぞれ上記
高抵抗部との界面に向かって厚みが大きくなるものであ
るようにしたものである。
【００１３】また、本発明に係る変調器集積半導体レー
ザは、半導体基板と、該半導体基板上に配置された半導
体レーザ部と、上記半導体基板上に配置され、上記半導
体レーザ部が出射するレーザ光を変調する変調器部と、
上記半導体レーザ部のレーザ光の導波路と上記変調器部
のレーザ光の導波路とを光学的に結合し、かつ該半導体
レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部とを備え、上記半導体レー
ザ部の導波路，及び変調器部の導波路は、それぞれ上記
高抵抗部との界面に向かって幅が広くなるものであるよ
うにしたものである。
ザは、半導体基板と、該半導体基板上に配置された半導
体レーザ部と、上記半導体基板上に配置され、上記半導
体レーザ部が出射するレーザ光を変調する変調器部と、
上記半導体レーザ部のレーザ光の導波路と上記変調器部
のレーザ光の導波路とを光学的に結合し、かつ該半導体
レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部とを備え、上記半導体レー
ザ部の導波路，及び変調器部の導波路は、それぞれ上記
高抵抗部との界面に向かって幅が広くなるものであるよ
うにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】 実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１による変調
器付ＬＤの構成を示す縦断面図、図２は図１の変調器付
きＬＤのリッジ形導波路の構造を示す斜視図であり、図
２は、説明を分かり易くするため、変調器付ＬＤの最上
層，及び埋め込み層を省略して描いてある。
器付ＬＤの構成を示す縦断面図、図２は図１の変調器付
きＬＤのリッジ形導波路の構造を示す斜視図であり、図
２は、説明を分かり易くするため、変調器付ＬＤの最上
層，及び埋め込み層を省略して描いてある。
【００１５】これらの図において、１はｎ−ＩｎＰ基板
であり、該ｎ−ＩｎＰ基板１上にＬＤ部１０１と変調器
部１０２とが高抵抗部１０３を挟むようにして形成され
ている。ＬＤ部１０１，及び変調器部１０２は、ＩｎＰ
基板１上の同一直線上に同じ高さに形成されたＬＤ部リ
ッジ形導波路１１１，及び変調器部リッジ形導波路１１
２をそれぞれ有している。ＬＤ部リッジ形導波路１１
１，及び変調器部リッジ形導波路１１２は、各々の高抵
抗部１０３との界面が、ｎ−ＩｎＰ基板１に垂直であ
り、かつ両リッジ形導波路１１１，１１２の長手方向に
対し、それぞれθ１，θ２の角度を有するようにして形
成されている。本実施の形態１では、例えば、θ１＝θ
２＝１０°としている。ＬＤ部リッジ形導波路１１１
は、ｎ−ＩｎＰ基板１上に、ｎ−ＩｎＰ下クラッド層
２、ｎ- −下光ガイド層１０４、ＩｎＧａＡｓＰ活性層
３、ｐ+ −上光ガイド層１０５、ｐ−ＩｎＧａＡｓ回折
格子層１２、及びｐ−ＩｎＰ上クラッド層４が、順次、
積層された構造となっている。１０６は、ｐ−ＩｎＧａ
Ａｓ回折格子層１２とｐ−ＩｎＰ上クラッド層４とで構
成される回折格子である。一方、変調器部リッジ形導波
路１１２は、ＩｎＰ基板１上に、ＬＤ部リッジ形導波路
１１１と対応する高さの位置に、ｎ−ＩｎＰ下クラッド
層２、ｎ- −下光ガイド層１０４、及びＬＤ部１０１の
活性層３に相当するＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１０が順次
積層され、さらに該ＩｎＧａＡｓＰ活性層３上にｐ+ −
上光ガイド層１０５が積層され、該ｐ+ −上光ガイド層
１０５に、ｐ−ＩｎＰ上クラッド層４が、ＬＤ部１０１
のｐ−ＩｎＰ上クラッド層４の上面と同じ高さまで積層
された構造となっている。そして、両リッジ形導波路１
１１，１１２の両側，及び両リッジ形導波路１１１，１
１２の間を埋め込むように、ＦｅドープＩｎＰ埋め込み
層８及びｎ−ＩｎＰ埋め込み層９が形成され、この両リ
ッジ形導波路１１１，１１２の間に形成されたＦｅドー
プＩｎＰ埋め込み層８ａ及びｎ−ＩｎＰ埋め込み層９ａ
が高抵抗部１０３を構成している。
であり、該ｎ−ＩｎＰ基板１上にＬＤ部１０１と変調器
部１０２とが高抵抗部１０３を挟むようにして形成され
ている。ＬＤ部１０１，及び変調器部１０２は、ＩｎＰ
基板１上の同一直線上に同じ高さに形成されたＬＤ部リ
ッジ形導波路１１１，及び変調器部リッジ形導波路１１
２をそれぞれ有している。ＬＤ部リッジ形導波路１１
１，及び変調器部リッジ形導波路１１２は、各々の高抵
抗部１０３との界面が、ｎ−ＩｎＰ基板１に垂直であ
り、かつ両リッジ形導波路１１１，１１２の長手方向に
対し、それぞれθ１，θ２の角度を有するようにして形
成されている。本実施の形態１では、例えば、θ１＝θ
２＝１０°としている。ＬＤ部リッジ形導波路１１１
は、ｎ−ＩｎＰ基板１上に、ｎ−ＩｎＰ下クラッド層
２、ｎ- −下光ガイド層１０４、ＩｎＧａＡｓＰ活性層
３、ｐ+ −上光ガイド層１０５、ｐ−ＩｎＧａＡｓ回折
格子層１２、及びｐ−ＩｎＰ上クラッド層４が、順次、
積層された構造となっている。１０６は、ｐ−ＩｎＧａ
Ａｓ回折格子層１２とｐ−ＩｎＰ上クラッド層４とで構
成される回折格子である。一方、変調器部リッジ形導波
路１１２は、ＩｎＰ基板１上に、ＬＤ部リッジ形導波路
１１１と対応する高さの位置に、ｎ−ＩｎＰ下クラッド
層２、ｎ- −下光ガイド層１０４、及びＬＤ部１０１の
活性層３に相当するＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１０が順次
積層され、さらに該ＩｎＧａＡｓＰ活性層３上にｐ+ −
上光ガイド層１０５が積層され、該ｐ+ −上光ガイド層
１０５に、ｐ−ＩｎＰ上クラッド層４が、ＬＤ部１０１
のｐ−ＩｎＰ上クラッド層４の上面と同じ高さまで積層
された構造となっている。そして、両リッジ形導波路１
１１，１１２の両側，及び両リッジ形導波路１１１，１
１２の間を埋め込むように、ＦｅドープＩｎＰ埋め込み
層８及びｎ−ＩｎＰ埋め込み層９が形成され、この両リ
ッジ形導波路１１１，１１２の間に形成されたＦｅドー
プＩｎＰ埋め込み層８ａ及びｎ−ＩｎＰ埋め込み層９ａ
が高抵抗部１０３を構成している。
【００１６】そして、両リッジ形導波路１１１，１１
２、高抵抗部１０３、及びＦｅドープＩｎＰ埋め込み層
８上にｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層５が形成され、
該ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層５の高抵抗部１０３
上に位置する部分が、両リッジ形導波路１１１，１１２
の幅方向に所定幅で除去され、この除去された部分がア
イソレーションメサ１３を構成している。このように、
アイソレーションメサ１３と高抵抗部１０３とは、平面
方向の位置が一致していなくてもよい。
２、高抵抗部１０３、及びＦｅドープＩｎＰ埋め込み層
８上にｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層５が形成され、
該ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層５の高抵抗部１０３
上に位置する部分が、両リッジ形導波路１１１，１１２
の幅方向に所定幅で除去され、この除去された部分がア
イソレーションメサ１３を構成している。このように、
アイソレーションメサ１３と高抵抗部１０３とは、平面
方向の位置が一致していなくてもよい。
【００１７】そして、ＬＤ部１０１，及び変調器部１０
２の各ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層５上に、Ｃｒ／
Ａｕ／ＡｕからなるＬＤアノード電極６，及び変調器ア
ノード電極７がそれぞれ配置され、ＬＤアノード電極６
及び変調器アノード電極７の周囲、及びアイソレーショ
ンメサ１３には、ＳｉＯ2 ，ＳｉＮ等からなる絶縁膜
（図示せず）が形成されている。また、ｎ−ＩｎＰ基板
１の下面には、ＡｕＧｅ／Ａｕからなるｎ側電極１０７
が配置されている。なお、本実施の形態１では、ｎ- −
下光ガイド層１０４，及びｐ+ −上光ガイド層１０５を
設けているが、省略することもできる。
２の各ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層５上に、Ｃｒ／
Ａｕ／ＡｕからなるＬＤアノード電極６，及び変調器ア
ノード電極７がそれぞれ配置され、ＬＤアノード電極６
及び変調器アノード電極７の周囲、及びアイソレーショ
ンメサ１３には、ＳｉＯ2 ，ＳｉＮ等からなる絶縁膜
（図示せず）が形成されている。また、ｎ−ＩｎＰ基板
１の下面には、ＡｕＧｅ／Ａｕからなるｎ側電極１０７
が配置されている。なお、本実施の形態１では、ｎ- −
下光ガイド層１０４，及びｐ+ −上光ガイド層１０５を
設けているが、省略することもできる。
【００１８】次に、このような構成の変調器付きＬＤの
製造方法を図３に従い説明する。図３は本実施の形態１
による変調器付きＬＤの製造方法を示す工程別縦断面図
（及び正面図）であり、図において、１０８はＳｉ
Ｏ2 ，ＳｉＮ等からなる絶縁膜である。
製造方法を図３に従い説明する。図３は本実施の形態１
による変調器付きＬＤの製造方法を示す工程別縦断面図
（及び正面図）であり、図において、１０８はＳｉ
Ｏ2 ，ＳｉＮ等からなる絶縁膜である。
【００１９】まず、ｎ−ＩｎＰ基板１上に、ｎ−ＩｎＰ
下クラッド層２、ｎ- −下光ガイド層１０４、ＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層３（ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１０）、ｐ+
−上光ガイド層１０５、及びｐ−ＩｎＧａＡｓＰ回折格
子層１２を、ＭＯＣＶＤ(Metal Organic Phase Epitax
y) 法などにより、順次形成する（図３(a) ）。
下クラッド層２、ｎ- −下光ガイド層１０４、ＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層３（ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層１０）、ｐ+
−上光ガイド層１０５、及びｐ−ＩｎＧａＡｓＰ回折格
子層１２を、ＭＯＣＶＤ(Metal Organic Phase Epitax
y) 法などにより、順次形成する（図３(a) ）。
【００２０】次いで、干渉露光法等によりｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ回折格子層１２に干渉パターンを形成し、その
後、エッチングして、回折格子１０６を形成する。さら
に、この回折格子１０６が形成された変調器付きＬＤの
変調器部が形成される部分１０２のｐ−ＩｎＧａＡｓＰ
回折格子層１２を除去して、ＬＤ部が形成される部分１
０１にのみ該ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ回折格子層１２を残す
ようにする（図３(b) ）。
ＡｓＰ回折格子層１２に干渉パターンを形成し、その
後、エッチングして、回折格子１０６を形成する。さら
に、この回折格子１０６が形成された変調器付きＬＤの
変調器部が形成される部分１０２のｐ−ＩｎＧａＡｓＰ
回折格子層１２を除去して、ＬＤ部が形成される部分１
０１にのみ該ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ回折格子層１２を残す
ようにする（図３(b) ）。
【００２１】次いで、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ回折格子層１
２及びｐ+ −上光ガイド層１０５上に、ＭＯＣＶＤ法に
より、ｐ−ＩｎＰ上クラッド層４を形成する（図３(c)
）。
２及びｐ+ −上光ガイド層１０５上に、ＭＯＣＶＤ法に
より、ｐ−ＩｎＰ上クラッド層４を形成する（図３(c)
）。
【００２２】次いで、上記のように形成した変調器付き
ＬＤを、メサストライプ形状にエッチングするととも
に、このエッチングの際、形成されるメサストライプの
ＬＤ部が形成される部分１０１と変調器部が形成される
部分１０２との間の部分を、メサストライプの長手方向
に対しそれぞれθ１，θ２の角度を有して、所定幅で、
かつｐ−ＩｎＰ上クラッド層４、ｐ+ −上光ガイド層１
０５、ＩｎＧａＡｓＰ活性層３、ｎ- −下光ガイド層１
０４、及びｎ−ＩｎＰ下クラッド層２の全層に渡って除
去し、これにより、ｎ−ＩｎＰ基板１上にＬＤ部リッジ
形導波路１１１と変調器部リッジ形導波路１１２とを形
成する（図３(d) ）。
ＬＤを、メサストライプ形状にエッチングするととも
に、このエッチングの際、形成されるメサストライプの
ＬＤ部が形成される部分１０１と変調器部が形成される
部分１０２との間の部分を、メサストライプの長手方向
に対しそれぞれθ１，θ２の角度を有して、所定幅で、
かつｐ−ＩｎＰ上クラッド層４、ｐ+ −上光ガイド層１
０５、ＩｎＧａＡｓＰ活性層３、ｎ- −下光ガイド層１
０４、及びｎ−ＩｎＰ下クラッド層２の全層に渡って除
去し、これにより、ｎ−ＩｎＰ基板１上にＬＤ部リッジ
形導波路１１１と変調器部リッジ形導波路１１２とを形
成する（図３(d) ）。
【００２３】次いで、ＭＯＣＶＤ法またはＬＰＥ(liqui
d phase epitaxy)法により、ＬＤ部リッジ形導波路１１
１及び変調器部リッジ形導波路１１２の両側、及びＬＤ
部リッジ形導波路１１１と変調器部リッジ形導波路１１
２との間を埋め込むように、ＦｅドープＩｎＰ埋め込み
層８及びｎ−ＩｎＰ埋め込み層９を形成する。これによ
り、ＬＤ部リッジ形導波路１１１と変調器部リッジ形導
波路１１２との間に、ＦｅドープＩｎＰ埋め込み層８ａ
とｎ−ＩｎＰ埋め込み層９ａとからなる高抵抗部１０３
が形成される（図３(e) ）。
d phase epitaxy)法により、ＬＤ部リッジ形導波路１１
１及び変調器部リッジ形導波路１１２の両側、及びＬＤ
部リッジ形導波路１１１と変調器部リッジ形導波路１１
２との間を埋め込むように、ＦｅドープＩｎＰ埋め込み
層８及びｎ−ＩｎＰ埋め込み層９を形成する。これによ
り、ＬＤ部リッジ形導波路１１１と変調器部リッジ形導
波路１１２との間に、ＦｅドープＩｎＰ埋め込み層８ａ
とｎ−ＩｎＰ埋め込み層９ａとからなる高抵抗部１０３
が形成される（図３(e) ）。
【００２４】次いで、ＭＯＣＶＤ法等により、ＬＤ部リ
ッジ形導波路１１１及び変調器部リッジ形導波路１１
２、及びＦｅドープＩｎＰ埋め込み層８上に、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層５を形成する（図３(f) ）。
ッジ形導波路１１１及び変調器部リッジ形導波路１１
２、及びＦｅドープＩｎＰ埋め込み層８上に、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層５を形成する（図３(f) ）。
【００２５】次いで、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層
５のＬＤ部が形成される部分１０１と変調器部が形成さ
れる部分１０２との間を、変調器付きＬＤの幅方向に所
定幅でエッチングして、アイソレーションメサ１３を形
成する（図３(g) ）。
５のＬＤ部が形成される部分１０１と変調器部が形成さ
れる部分１０２との間を、変調器付きＬＤの幅方向に所
定幅でエッチングして、アイソレーションメサ１３を形
成する（図３(g) ）。
【００２６】次いで、変調器ＬＤの上面に、スパッタ法
等により、ＳｉＯ2 ，ＳｉＮ等からなる絶縁膜１０８を
形成した後、パターニングし、その後、蒸着及びメッキ
により、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層５のＬＤ部が
形成される部分１０１，及び変調器部が形成される部分
１０２に、ＬＤアノード電極６，及び変調器アノード電
極７を形成する（図３(h) ）。
等により、ＳｉＯ2 ，ＳｉＮ等からなる絶縁膜１０８を
形成した後、パターニングし、その後、蒸着及びメッキ
により、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層５のＬＤ部が
形成される部分１０１，及び変調器部が形成される部分
１０２に、ＬＤアノード電極６，及び変調器アノード電
極７を形成する（図３(h) ）。
【００２７】次いで、蒸着及びメッキにより、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板１の下面にｎ側電極１０７を形成して、変調器付
きＬＤを完成する（図３(i) ）。
Ｐ基板１の下面にｎ側電極１０７を形成して、変調器付
きＬＤを完成する（図３(i) ）。
【００２８】次に、このようにして製造された変調器付
きＬＤの動作を図１，２を用いて説明する。変調器部１
０２のＰｎ接合に０〜３Ｖの逆バイアス電圧を印加した
状態で、ＬＤ部１０１の活性領域でレーザ光を発生させ
ると、この発生したレーザ光はＬＤ部リッジ形導波路１
１１から出射され、高抵抗部１０３を通って変調器部リ
ッジ形導波路１１２に入射する。この変調器部導波路１
１２に入射したレーザ光は、印加した逆バイアス電圧に
応じて、その一部が光吸収層１０内で吸収され、変調さ
れる。
きＬＤの動作を図１，２を用いて説明する。変調器部１
０２のＰｎ接合に０〜３Ｖの逆バイアス電圧を印加した
状態で、ＬＤ部１０１の活性領域でレーザ光を発生させ
ると、この発生したレーザ光はＬＤ部リッジ形導波路１
１１から出射され、高抵抗部１０３を通って変調器部リ
ッジ形導波路１１２に入射する。この変調器部導波路１
１２に入射したレーザ光は、印加した逆バイアス電圧に
応じて、その一部が光吸収層１０内で吸収され、変調さ
れる。
【００２９】ここで、図７の従来例とは異なり、ＬＤ部
１０１と変調器部１０２とは、各々のリッジ形導波路１
１１，１１２が、高抵抗部１０３で分離されており、こ
の高抵抗部１０３を構成するＦｅドープＩｎＰの抵抗率
は、リッジ形導波路１１１，１１２の上クラッド層４，
下クラッド層２を構成するｐ−ＩｎＰ、ｎ−ＩｎＰの抵
抗率より１０〜１００倍以上大きいため、ＬＤ部アノー
ド電極６と変調器部アノード電極７との間の分離抵抗
は、図７の従来例に比べて１０〜１００倍の値を有して
いる。また、特開昭６４−２８９８４号公報に開示され
た従来例では光ガイド層を分離していないのに対し、本
実施の形態１では、光ガイド層１０４，１０５、及びク
ラッド層２，４を全て高抵抗部１０３で分離しているの
で、該従来例と比較しても、高い分離抵抗を有してい
る。このため、変調器部１０２に印加する電圧の変動に
よるＬＤ部１０１の電流、ひいては波長の変動を十分防
止することができる。
１０１と変調器部１０２とは、各々のリッジ形導波路１
１１，１１２が、高抵抗部１０３で分離されており、こ
の高抵抗部１０３を構成するＦｅドープＩｎＰの抵抗率
は、リッジ形導波路１１１，１１２の上クラッド層４，
下クラッド層２を構成するｐ−ＩｎＰ、ｎ−ＩｎＰの抵
抗率より１０〜１００倍以上大きいため、ＬＤ部アノー
ド電極６と変調器部アノード電極７との間の分離抵抗
は、図７の従来例に比べて１０〜１００倍の値を有して
いる。また、特開昭６４−２８９８４号公報に開示され
た従来例では光ガイド層を分離していないのに対し、本
実施の形態１では、光ガイド層１０４，１０５、及びク
ラッド層２，４を全て高抵抗部１０３で分離しているの
で、該従来例と比較しても、高い分離抵抗を有してい
る。このため、変調器部１０２に印加する電圧の変動に
よるＬＤ部１０１の電流、ひいては波長の変動を十分防
止することができる。
【００３０】また、ＬＤ部リッジ形導波路１１１と高抵
抗部１０３との界面，及びＬＤ部リッジ形導波路１１１
と高抵抗部１０３との界面が、両導波路１１１，１１２
に対しθ１，θ２の角度を有しているので、高抵抗部１
０３を構成するＦｅドープＩｎＰの屈折率（約３．１
７）とＬＤ部リッジ形導波路１１１の活性層３，及び変
調器リッジ形導波路１１２の，光吸収層１０を構成する
ＩｎＧａＡｓＰの屈折率（約３．５）との差による反射
光（反射率約２．４％）は、両導波路１１１，１１２を
進行するレーザ光に対してそれぞれ２θ1 ，２θ2 の角
度をもつこととなり、該反射光がＬＤ部１０１のＩｎＧ
ａＡｓＰ活性層３に戻ることがないため、ＬＤ部１０１
の動作が安定する。
抗部１０３との界面，及びＬＤ部リッジ形導波路１１１
と高抵抗部１０３との界面が、両導波路１１１，１１２
に対しθ１，θ２の角度を有しているので、高抵抗部１
０３を構成するＦｅドープＩｎＰの屈折率（約３．１
７）とＬＤ部リッジ形導波路１１１の活性層３，及び変
調器リッジ形導波路１１２の，光吸収層１０を構成する
ＩｎＧａＡｓＰの屈折率（約３．５）との差による反射
光（反射率約２．４％）は、両導波路１１１，１１２を
進行するレーザ光に対してそれぞれ２θ1 ，２θ2 の角
度をもつこととなり、該反射光がＬＤ部１０１のＩｎＧ
ａＡｓＰ活性層３に戻ることがないため、ＬＤ部１０１
の動作が安定する。
【００３１】なお、上記の説明では、高抵抗部１０３
を、ＦｅドープＩｎＰ埋め込み層８ａ及びｎ−ＩｎＰ埋
め込み層９ａで構成したが、ＬＤ部１０１で発生するレ
ーザ光が透過可能な屈折率を有し、かつ上クラッド層４
及び下クラッド層２の抵抗率より高い抵抗率を有する材
料で構成すればよく、例えば、ポリイミドで構成しても
よい。
を、ＦｅドープＩｎＰ埋め込み層８ａ及びｎ−ＩｎＰ埋
め込み層９ａで構成したが、ＬＤ部１０１で発生するレ
ーザ光が透過可能な屈折率を有し、かつ上クラッド層４
及び下クラッド層２の抵抗率より高い抵抗率を有する材
料で構成すればよく、例えば、ポリイミドで構成しても
よい。
【００３２】また、上記の説明では、高抵抗部１０３と
ＬＤ部リッジ形導波路１１１，及び変調器部リッジ形導
波路１１２との各界面を、光の進行方向に対し互いに同
じ方向に傾くようにしたが、互いに反対の方向に傾くよ
うにしてもよい。
ＬＤ部リッジ形導波路１１１，及び変調器部リッジ形導
波路１１２との各界面を、光の進行方向に対し互いに同
じ方向に傾くようにしたが、互いに反対の方向に傾くよ
うにしてもよい。
【００３３】以上のように、本実施の形態１において
は、ＬＤ部リッジ形導波路１１１と変調器部リッジ形導
波路１１２とを、両導波路１１１，１１２の上クラッド
層４及び下クラッド層２の抵抗率より高い抵抗率を有す
る高抵抗部１０３で光学的に結合するとともに、この高
抵抗部１０３を、ＬＤ部リッジ形導波路１１１，及び変
調器部リッジ形導波路１１２との界面がレーザ光の進行
方向に対し斜めになるようにして設けたので、ＬＤアノ
ード電極６と変調器アノード電極７との間の分離抵抗を
十分大きくすることができる。また、高抵抗部１０３と
ＬＤ部リッジ形導波路１１１，及び変調器部リッジ形導
波路１１２との界面で、相互の屈折率の差により生じる
反射光がＬＤ部１０１の活性層３に戻ることがなくな
り、ＬＤ部１０１の動作を安定させることができる。
は、ＬＤ部リッジ形導波路１１１と変調器部リッジ形導
波路１１２とを、両導波路１１１，１１２の上クラッド
層４及び下クラッド層２の抵抗率より高い抵抗率を有す
る高抵抗部１０３で光学的に結合するとともに、この高
抵抗部１０３を、ＬＤ部リッジ形導波路１１１，及び変
調器部リッジ形導波路１１２との界面がレーザ光の進行
方向に対し斜めになるようにして設けたので、ＬＤアノ
ード電極６と変調器アノード電極７との間の分離抵抗を
十分大きくすることができる。また、高抵抗部１０３と
ＬＤ部リッジ形導波路１１１，及び変調器部リッジ形導
波路１１２との界面で、相互の屈折率の差により生じる
反射光がＬＤ部１０１の活性層３に戻ることがなくな
り、ＬＤ部１０１の動作を安定させることができる。
【００３４】実施の形態２．図４は本実施の形態２によ
る変調器付きＬＤのリッジ形導波路の構造を示す斜視図
であり、図２と同様、説明を分かり易くするため、変調
器付ＬＤの最上層，及び埋め込み層を省略して描いてあ
る。図において、図２と同一符号は同一又は相当する部
分を示しており、ＬＤ部リッジ形導波路１１１の出射側
の端部１６、及び変調器部リッジ形導波路１１２の入射
側の端部１７は、それぞれ、高抵抗部１０３との界面に
近づく程、厚みが厚くなっており、これらＬＤ部リッジ
形導波路１１１の出射側の端部１６、及び変調器部リッ
ジ形導波路１１２の入射側の端部１７は、それぞれ厚型
スポット変換部を構成している。また、ＬＤ部リッジ形
導波路１１１の厚型スポット変換部１６、及び変調器部
リッジ形導波路１１２の厚型スポット変換部１７と高抵
抗部１０３との界面は、両導波路１１１，１１２の長手
方向に対し垂直に形成されている。本実施の形態２は、
これらの点のみが実施の形態１と異なっているものであ
る。
る変調器付きＬＤのリッジ形導波路の構造を示す斜視図
であり、図２と同様、説明を分かり易くするため、変調
器付ＬＤの最上層，及び埋め込み層を省略して描いてあ
る。図において、図２と同一符号は同一又は相当する部
分を示しており、ＬＤ部リッジ形導波路１１１の出射側
の端部１６、及び変調器部リッジ形導波路１１２の入射
側の端部１７は、それぞれ、高抵抗部１０３との界面に
近づく程、厚みが厚くなっており、これらＬＤ部リッジ
形導波路１１１の出射側の端部１６、及び変調器部リッ
ジ形導波路１１２の入射側の端部１７は、それぞれ厚型
スポット変換部を構成している。また、ＬＤ部リッジ形
導波路１１１の厚型スポット変換部１６、及び変調器部
リッジ形導波路１１２の厚型スポット変換部１７と高抵
抗部１０３との界面は、両導波路１１１，１１２の長手
方向に対し垂直に形成されている。本実施の形態２は、
これらの点のみが実施の形態１と異なっているものであ
る。
【００３５】また、上記形状の厚型スポット変換部１
６，及び１７をそれぞれ有するＬＤ部リッジ形導波路１
１１，及び変調器部リッジ形導波路１１２を備えた変調
器付きＬＤは、実施の形態１の変調器付きＬＤの製造方
法において、ｎ−ＩｎＰ基板１上に、厚く成長させよう
とする部分程その幅を広くしたＳｉＯ2 等からなる膜を
マスクに用いて、ＬＤ部リッジ形導波路１１１及び変調
器部リッジ形導波路１１２となるリッジストライプを選
択成長させるようにすることにより得られる。
６，及び１７をそれぞれ有するＬＤ部リッジ形導波路１
１１，及び変調器部リッジ形導波路１１２を備えた変調
器付きＬＤは、実施の形態１の変調器付きＬＤの製造方
法において、ｎ−ＩｎＰ基板１上に、厚く成長させよう
とする部分程その幅を広くしたＳｉＯ2 等からなる膜を
マスクに用いて、ＬＤ部リッジ形導波路１１１及び変調
器部リッジ形導波路１１２となるリッジストライプを選
択成長させるようにすることにより得られる。
【００３６】次に、上記のように構成された変調器付き
ＬＤの動作を説明する。上記変調器付きＬＤでは、ＬＤ
部から出射されたレーザ光は、ＬＤ部リッジ形導波路１
１１の厚型スポット変換部１６，及び変調器部リッジ形
導波路１１２の厚型スポット変換部１７で、そのスポッ
トサイズが狭まる。これにより、ＬＤ部と変調器部との
光の結合率が高まるという効果が得られる。
ＬＤの動作を説明する。上記変調器付きＬＤでは、ＬＤ
部から出射されたレーザ光は、ＬＤ部リッジ形導波路１
１１の厚型スポット変換部１６，及び変調器部リッジ形
導波路１１２の厚型スポット変換部１７で、そのスポッ
トサイズが狭まる。これにより、ＬＤ部と変調器部との
光の結合率が高まるという効果が得られる。
【００３７】次に、この効果を図６を用いて説明する。
図６は高抵抗部の長さに対するＬＤ部と変調器部との光
の結合率を示すグラフである。図において、Ａは、実施
の形態１の場合、すなわちＬＤ部リッジ形導波路及び変
調器部リッジ形導波路がスポットサイズ変換部を有して
いない場合のＬＤ部と変調器部との光の結合率を示して
いる。一般的に、高抵抗部の長さを長くすると分離抵抗
が高くなるが、光の結合率は低下する。実施の形態１の
場合の光の結合率は、高抵抗部の長さに対し、実線で示
すように低下し、高抵抗部の長さが４０μｍの場合に
は、光の結合率は１４％である。
図６は高抵抗部の長さに対するＬＤ部と変調器部との光
の結合率を示すグラフである。図において、Ａは、実施
の形態１の場合、すなわちＬＤ部リッジ形導波路及び変
調器部リッジ形導波路がスポットサイズ変換部を有して
いない場合のＬＤ部と変調器部との光の結合率を示して
いる。一般的に、高抵抗部の長さを長くすると分離抵抗
が高くなるが、光の結合率は低下する。実施の形態１の
場合の光の結合率は、高抵抗部の長さに対し、実線で示
すように低下し、高抵抗部の長さが４０μｍの場合に
は、光の結合率は１４％である。
【００３８】Ｂは、本実施の形態２の場合、すなわちＬ
Ｄ部リッジ形導波路及び変調器部リッジ形導波路が厚型
スポットサイズ変換部を有している場合のＬＤ部と変調
器部との光の結合率を示している。例えば、ＬＤ部リッ
ジ形導波路の厚みを０．５μｍとし、ＬＤ部リッジ形導
波路及び変調器部リッジ形導波路の層厚比を１：３とし
た場合、光の結合率は１８％となり、実施の形態１の場
合に比べて、＋２８．５％の改善効果が得られる。ここ
で、上記光の結合率はビーム伝搬法による電磁界計算に
より求めた。なお、Ｃは実施の形態３の場合の光の結合
率を示しており、これについては後述する。
Ｄ部リッジ形導波路及び変調器部リッジ形導波路が厚型
スポットサイズ変換部を有している場合のＬＤ部と変調
器部との光の結合率を示している。例えば、ＬＤ部リッ
ジ形導波路の厚みを０．５μｍとし、ＬＤ部リッジ形導
波路及び変調器部リッジ形導波路の層厚比を１：３とし
た場合、光の結合率は１８％となり、実施の形態１の場
合に比べて、＋２８．５％の改善効果が得られる。ここ
で、上記光の結合率はビーム伝搬法による電磁界計算に
より求めた。なお、Ｃは実施の形態３の場合の光の結合
率を示しており、これについては後述する。
【００３９】以上のように、本実施の形態２において
は、ＬＤ部リッジ形導波路１１１と変調器部リッジ形導
波路１１２とを、高抵抗部１０３で光学的に結合すると
ともに、ＬＤ部リッジ形導波路１１１，及び変調器部リ
ッジ形導波路１１２を、それぞれ高抵抗部１０３との界
面に向かって厚みが大きくなるものであるようにしたの
で、ＬＤアノード電極と変調器アノード電極との間の分
離抵抗を十分大きくすることができるとともに、光の結
合率が高くなるため、高抵抗部１０３の長さを長くして
も高い光の結合率を得ることができる。
は、ＬＤ部リッジ形導波路１１１と変調器部リッジ形導
波路１１２とを、高抵抗部１０３で光学的に結合すると
ともに、ＬＤ部リッジ形導波路１１１，及び変調器部リ
ッジ形導波路１１２を、それぞれ高抵抗部１０３との界
面に向かって厚みが大きくなるものであるようにしたの
で、ＬＤアノード電極と変調器アノード電極との間の分
離抵抗を十分大きくすることができるとともに、光の結
合率が高くなるため、高抵抗部１０３の長さを長くして
も高い光の結合率を得ることができる。
【００４０】実施の形態３．図５は本実施の形態３によ
る変調器付きＬＤのリッジ形導波路の構造を示す斜視図
であり、図２と同様、説明を分かり易くするため、変調
器付ＬＤの最上層，及び埋め込み層を省略して描いてあ
る。図において、図２と同一符号は同一又は相当する部
分を示しており、ＬＤ部リッジ形導波路１１１の出射側
の端部１８、及び変調器部リッジ形導波路１１２の入射
側の端部１９は、それぞれ、高抵抗部１０３との界面に
近づく程、幅が広くなっており、これらＬＤ部リッジ形
導波路１１１の出射側の端部１８、及び変調器部リッジ
形導波路１１２の入射側の端部１９が、各々の幅広型ス
ポット変換部を構成している。また、ＬＤ部リッジ形導
波路１１１の幅広型スポット変換部１８、及び変調器部
リッジ形導波路１１２の幅広型スポット変換部１９と高
抵抗部１０３との界面は、両導波路１１１，１１２の長
手方向に対し垂直に形成されている。本実施の形態３
は、これらの点のみが実施の形態１と異なっているもの
である。
る変調器付きＬＤのリッジ形導波路の構造を示す斜視図
であり、図２と同様、説明を分かり易くするため、変調
器付ＬＤの最上層，及び埋め込み層を省略して描いてあ
る。図において、図２と同一符号は同一又は相当する部
分を示しており、ＬＤ部リッジ形導波路１１１の出射側
の端部１８、及び変調器部リッジ形導波路１１２の入射
側の端部１９は、それぞれ、高抵抗部１０３との界面に
近づく程、幅が広くなっており、これらＬＤ部リッジ形
導波路１１１の出射側の端部１８、及び変調器部リッジ
形導波路１１２の入射側の端部１９が、各々の幅広型ス
ポット変換部を構成している。また、ＬＤ部リッジ形導
波路１１１の幅広型スポット変換部１８、及び変調器部
リッジ形導波路１１２の幅広型スポット変換部１９と高
抵抗部１０３との界面は、両導波路１１１，１１２の長
手方向に対し垂直に形成されている。本実施の形態３
は、これらの点のみが実施の形態１と異なっているもの
である。
【００４１】また、上記形状の幅広型スポット変換部１
８，及び１９をそれぞれ有するＬＤ部リッジ形導波路１
１１，及び変調器部リッジ形導波路１１２を備えた変調
器付きＬＤは、実施の形態１の変調器付きＬＤの製造方
法において、上クラッド層４まで積層された変調器付き
ＬＤ（図３(c) ）をエッチングして、ＬＤ部リッジ形導
波路１１１及び変調器部リッジ形導波路１１２を形成す
る際に、該ＬＤ部リッジ形導波路１１１及び変調器部リ
ッジ形導波路１１２の形状が、図５に示すような形状と
なるよう、エッチングすることにより得られる。
８，及び１９をそれぞれ有するＬＤ部リッジ形導波路１
１１，及び変調器部リッジ形導波路１１２を備えた変調
器付きＬＤは、実施の形態１の変調器付きＬＤの製造方
法において、上クラッド層４まで積層された変調器付き
ＬＤ（図３(c) ）をエッチングして、ＬＤ部リッジ形導
波路１１１及び変調器部リッジ形導波路１１２を形成す
る際に、該ＬＤ部リッジ形導波路１１１及び変調器部リ
ッジ形導波路１１２の形状が、図５に示すような形状と
なるよう、エッチングすることにより得られる。
【００４２】次に、上記のように構成された変調器付き
ＬＤの動作を説明する。この変調器付きＬＤでは、実施
の形態２と同様、ＬＤ部から出射されたレーザ光が、Ｌ
Ｄ部リッジ形導波路１１１の幅広型スポット変換部１
８，及び変調器部リッジ形導波路１１２の幅広型スポッ
ト変換部１９で、そのスポットサイズが狭まる。これよ
り、ＬＤ部と変調器部との光の結合率が高まるという効
果が得られる。
ＬＤの動作を説明する。この変調器付きＬＤでは、実施
の形態２と同様、ＬＤ部から出射されたレーザ光が、Ｌ
Ｄ部リッジ形導波路１１１の幅広型スポット変換部１
８，及び変調器部リッジ形導波路１１２の幅広型スポッ
ト変換部１９で、そのスポットサイズが狭まる。これよ
り、ＬＤ部と変調器部との光の結合率が高まるという効
果が得られる。
【００４３】次に、この効果を図６を用いて説明する。
図６において、Ｃは本実施の形態３の場合の光の結合率
を示している。ここで、例えば、ＬＤ部リッジ形導波路
１１１，及び変調器部リッジ形導波路１１２を、各々の
本体部の幅が１．３μｍ、各々のスポットサイズ変換部
１８，１９の各先端の幅が３．９μｍとなるように構成
し、かつ高抵抗部の長さを４０μｍとした場合、光の結
合率は、図示するように２２％となり、実施の形態１の
場合に比べて、＋５７％の改善効果が得られる。
図６において、Ｃは本実施の形態３の場合の光の結合率
を示している。ここで、例えば、ＬＤ部リッジ形導波路
１１１，及び変調器部リッジ形導波路１１２を、各々の
本体部の幅が１．３μｍ、各々のスポットサイズ変換部
１８，１９の各先端の幅が３．９μｍとなるように構成
し、かつ高抵抗部の長さを４０μｍとした場合、光の結
合率は、図示するように２２％となり、実施の形態１の
場合に比べて、＋５７％の改善効果が得られる。
【００４４】以上のように、本実施の形態３において
は、ＬＤ部リッジ形導波路１１１と変調器部リッジ形導
波路１１２とを、高抵抗部１０３で光学的に結合すると
ともに、ＬＤ部リッジ形導波路１１１，及び変調器部リ
ッジ形導波路１１２を、それぞれ高抵抗部１０３との界
面に向かって幅が広くなるものであるようにしたので、
ＬＤアノード電極と変調器アノード電極との間の分離抵
抗を十分大きくすることができるとともに、光の結合率
が高くなるため、高抵抗部１０３の長さを長くしても高
い光の結合率を得ることができる。
は、ＬＤ部リッジ形導波路１１１と変調器部リッジ形導
波路１１２とを、高抵抗部１０３で光学的に結合すると
ともに、ＬＤ部リッジ形導波路１１１，及び変調器部リ
ッジ形導波路１１２を、それぞれ高抵抗部１０３との界
面に向かって幅が広くなるものであるようにしたので、
ＬＤアノード電極と変調器アノード電極との間の分離抵
抗を十分大きくすることができるとともに、光の結合率
が高くなるため、高抵抗部１０３の長さを長くしても高
い光の結合率を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、半導体
レーザ部の導波路と変調器部の導波路とを、両導波路の
抵抗率より高い抵抗率を有する高抵抗部で光学的に結合
するとともに、この高抵抗部を、半導体レーザ部の導波
路，及び変調器部の導波路との界面がレーザ光の進行方
向に対し斜めになるようにして設けたので、半導体レー
ザ部と変調器部との間の分離抵抗を十分大きくすること
ができる。また、高抵抗部と半導体レーザ部の導波路，
及び変調器部の導波路との界面で、相互の屈折率の差に
より生じる反射光が半導体レーザ部の活性層に戻ること
がなくなり、半導体レーザ部の動作を安定させることが
できる。
レーザ部の導波路と変調器部の導波路とを、両導波路の
抵抗率より高い抵抗率を有する高抵抗部で光学的に結合
するとともに、この高抵抗部を、半導体レーザ部の導波
路，及び変調器部の導波路との界面がレーザ光の進行方
向に対し斜めになるようにして設けたので、半導体レー
ザ部と変調器部との間の分離抵抗を十分大きくすること
ができる。また、高抵抗部と半導体レーザ部の導波路，
及び変調器部の導波路との界面で、相互の屈折率の差に
より生じる反射光が半導体レーザ部の活性層に戻ること
がなくなり、半導体レーザ部の動作を安定させることが
できる。
【００４６】また、本発明によれば、半導体レーザ部の
導波路と変調器部の導波路とを、両導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部で光学的に結合するととも
に、半導体レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路
を、それぞれ高抵抗部との界面に向かって厚みが大きく
なるものであるようにしたので、半導体レーザ部と変調
器部との間の分離抵抗を十分大きくすることができると
ともに、光の結合率が高くなるため、高抵抗部の長さを
長くしても高い光の結合率を得ることができる。
導波路と変調器部の導波路とを、両導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部で光学的に結合するととも
に、半導体レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路
を、それぞれ高抵抗部との界面に向かって厚みが大きく
なるものであるようにしたので、半導体レーザ部と変調
器部との間の分離抵抗を十分大きくすることができると
ともに、光の結合率が高くなるため、高抵抗部の長さを
長くしても高い光の結合率を得ることができる。
【００４７】また、本発明によれば、半導体レーザ部の
導波路と変調器部の導波路とを、両導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部で光学的に結合するととも
に、半導体レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路
を、それぞれ高抵抗部との界面に向かって幅が広くなる
ものであるようにしたので、半導体レーザ部と変調器部
との間の分離抵抗を十分大きくすることができるととも
に、光の結合率が高くなるため、高抵抗部の長さを長く
しても高い光の結合率を得ることができる。
導波路と変調器部の導波路とを、両導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部で光学的に結合するととも
に、半導体レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路
を、それぞれ高抵抗部との界面に向かって幅が広くなる
ものであるようにしたので、半導体レーザ部と変調器部
との間の分離抵抗を十分大きくすることができるととも
に、光の結合率が高くなるため、高抵抗部の長さを長く
しても高い光の結合率を得ることができる。
【図１】 本発明の実施の形態１による変調器付ＬＤの
構成を示す縦断面図である。
構成を示す縦断面図である。
【図２】 図１の変調器付ＬＤのリッジ形導波路の構造
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図３】 図１の変調器付ＬＤの製造方法を示す工程別
縦断面図である。
縦断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態２による変調器付ＬＤの
リッジ形導波路の構造を示す斜視図である。
リッジ形導波路の構造を示す斜視図である。
【図５】 本発明の実施の形態３による変調器付ＬＤの
リッジ形導波路の構造を示す斜視図である。
リッジ形導波路の構造を示す斜視図である。
【図６】 高抵抗部の長さに対するＬＤ部と変調器部と
の光の結合率を示すグラフである。
の光の結合率を示すグラフである。
【図７】 従来の変調器付ＬＤの構成を示す縦断面図で
ある。
ある。
１ ｎ−ＩｎＰ基板、２ ｎ−ＩｎＰ下クラッド層、３
ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４ ｐ−ＩｎＰ上クラッド
層、５ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、６ ＬＤア
ノード電極、７ 変調器アノード電極、８ Ｆｅドープ
ＩｎＰ埋め込み層、９ ｎ−ＩｎＰ埋め込み層、１０
ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層、１２ ｐ−ＩｎＧａＡｓ回折
格子層、１３ アイソレーションメサ、１６，１７ 厚
型スポット変換部、１８，１９ 幅広型スポット変換
部、１０１ ＬＤ部、１０２ 変調器部、１０３ 高抵
抗部、１０４ ｎ- −下光ガイド層、１０５ ｐ+ −上
光ガイド層、１０６ 回折格子、１０７ ｎ側電極、１
０８ 絶縁膜、１１１ ＬＤ部リッジ形導波路、１１２
変調器部リッジ形導波路。
ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４ ｐ−ＩｎＰ上クラッド
層、５ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、６ ＬＤア
ノード電極、７ 変調器アノード電極、８ Ｆｅドープ
ＩｎＰ埋め込み層、９ ｎ−ＩｎＰ埋め込み層、１０
ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層、１２ ｐ−ＩｎＧａＡｓ回折
格子層、１３ アイソレーションメサ、１６，１７ 厚
型スポット変換部、１８，１９ 幅広型スポット変換
部、１０１ ＬＤ部、１０２ 変調器部、１０３ 高抵
抗部、１０４ ｎ- −下光ガイド層、１０５ ｐ+ −上
光ガイド層、１０６ 回折格子、１０７ ｎ側電極、１
０８ 絶縁膜、１１１ ＬＤ部リッジ形導波路、１１２
変調器部リッジ形導波路。
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板と、 該半導体基板上に配置された半導体レーザ部と、 上記半導体基板上に配置され、上記半導体レーザ部が出
射するレーザ光を変調する変調器部と、 上記半導体レーザ部のレーザ光の導波路と上記変調器部
のレーザ光の導波路とを光学的に結合し、かつ該半導体
レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部とを備え、 該高抵抗部は、上記半導体レーザ部の導波路，及び変調
器部の導波路との界面がレーザ光の進行方向に対し斜め
になるようにして設けられていることを特徴とする変調
器集積半導体レーザ。 - 【請求項２】 半導体基板と、 該半導体基板上に配置された半導体レーザ部と、 上記半導体基板上に配置され、上記半導体レーザ部が出
射するレーザ光を変調する変調器部と、 上記半導体レーザ部のレーザ光の導波路と上記変調器部
のレーザ光の導波路とを光学的に結合し、かつ該半導体
レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部とを備え、 上記半導体レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路
は、それぞれ上記高抵抗部との界面に向かって厚みが大
きくなるものであることを特徴とする変調器集積半導体
レーザ。 - 【請求項３】 半導体基板と、 該半導体基板上に配置された半導体レーザ部と、 上記半導体基板上に配置され、上記半導体レーザ部が出
射するレーザ光を変調する変調器部と、 上記半導体レーザ部のレーザ光の導波路と上記変調器部
のレーザ光の導波路とを光学的に結合し、かつ該半導体
レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路の抵抗率より
高い抵抗率を有する高抵抗部とを備え、 上記半導体レーザ部の導波路，及び変調器部の導波路
は、それぞれ上記高抵抗部との界面に向かって幅が広く
なるものであることを特徴とする変調器集積半導体レー
ザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32252796A JPH10163568A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 変調器集積半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32252796A JPH10163568A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 変調器集積半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163568A true JPH10163568A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18144670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32252796A Pending JPH10163568A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 変調器集積半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10163568A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332048B1 (en) * | 1998-10-15 | 2001-12-18 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Modulator and method for manufacturing of such a modulator |
| WO2001067165A3 (en) * | 2000-03-09 | 2002-03-14 | Optium Inc | Apparatuses and methods for generating optical signals |
| JP2002324936A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Hitachi Ltd | 光素子、導波路型光素子、及び光モジュール |
| JP2009094410A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体光集積素子及びその作製方法 |
| US11264781B2 (en) | 2018-10-17 | 2022-03-01 | Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. | Optical semiconductor device and manufacturing method thereof |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP32252796A patent/JPH10163568A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332048B1 (en) * | 1998-10-15 | 2001-12-18 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Modulator and method for manufacturing of such a modulator |
| WO2001067165A3 (en) * | 2000-03-09 | 2002-03-14 | Optium Inc | Apparatuses and methods for generating optical signals |
| JP2002324936A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Hitachi Ltd | 光素子、導波路型光素子、及び光モジュール |
| JP2009094410A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体光集積素子及びその作製方法 |
| US11264781B2 (en) | 2018-10-17 | 2022-03-01 | Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. | Optical semiconductor device and manufacturing method thereof |
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