JPH10163574A

JPH10163574A - 光半導体装置、その製造方法、その駆動方法、及びこれを用いた光通信システム及び方法

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Publication number: JPH10163574A
Application number: JP8334553A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Onouchi; 敏彦尾内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-30
Filing date: 1996-11-30
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】低しきい値で歩留まりの良い半導体レーザなど
の光半導体装置、その製造方法、その駆動方法、それを
用いた装置やシステムなどである。【解決手段】ＣＢＥ法で、エッチングで形成したメサ側
面に横方向にヘテロ構造の成長ができ、選択マスク除去
後に再成長すれば活性層１０３のエッチングなしで埋め
込みヘテロ型レーザが作製できる。この光半導体装置
は、基板１０１にメサストライプが形成され、少なくと
もメサストライプ側壁面上に、メサストライプ伸長方向
と平行に伸びて、結晶成長により横方向にヘテロ構造の
光導波路１０２、１０３、１０４が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信、光情報処
理などに用いられる低しきい値の半導体レーザなどの光
半導体装置及びその製造方法等に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体レーザでは、単一モード
性、低しきい値化のために、活性層を含む光導波路への
光と電流の閉じ込め構造が重要であるため、様々な構造
が考案されている。その為に、レーザ構造の結晶成長を
行なってから活性層を２μｍ程度の幅でエッチングを行
ない、その両側の埋め込み成長を行なう埋め込みヘテロ
（ＢｕｒｉｅｄＨｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：Ｂ
Ｈ）構造（図１０）や、さらに平坦化（放熱の為にヒー
トシンクなどに密着させるのに好適）を行なうＤｏｕｂ
ｌｅＣｈａｎｎｅｌ−ＰｌａｎｅｒＢｕｒｉｅｄ
Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ＤＣ−ＰＢＨ）構造
（図１１）などが一般的に用いられている。

【０００３】また、活性層のエッチング工程を省略でき
る構造として、ＭｅｓａＳｕｂｓｔｒａｔｅＢｕｒ
ｉｅｄＨｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ＭＳＢ）構
造（図１２）やＲｉｄｇｅ―Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ構造
（図１３）もよく用いられる。尚、図１０乃至図１３に
おいて、２１０１は基板、２１０２と２１２２はバッフ
ァ層、２１０３と２１２３は活性層、２１０５はクラッ
ド層、２１０６はコンタクト層、２１０７は絶縁層、２
１０８は基板側の電極、２１０９は上部電極、２１２０
と２１２１は埋め込み層、２１２４はエッチストップ層
である。

【０００４】ＭｅｓａＳｕｂｓｔｒａｔｅＢｕｒｉ
ｅｄＨｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ＭＳＢ）構造
は、２μｍ幅程度のメサストライプをエッチングにより
基板２１０１に形成しておき、その上に活性層２１０３
を含むレーザ構造を成長して作製するもので、一回の成
長でＢＨ構造と同様の構造とすることができる（図１２
参照）。Ｒｉｄｇｅ―Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ構造は、活性
層２１０３を含むレーザ構造の結晶成長を行なってか
ら、活性層２１０３の直上までのクラッド層２１０５を
２μｍ幅程度のメサストライプにエッチングして作製す
る（図１３参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、従
来の技術には次のような課題がある。まず、ＢＨ構造お
よびＤＣ−ＰＢＨ構造の場合には、活性層２１０３をエ
ッチングする工程を含むため、横側の再成長界面での結
晶欠陥、異種原子の混入などの問題がある。この結果、
しきい値の上昇、素子寿命の劣化などを招く。特に、低
しきい値化のために活性層の横方向の幅を１μｍ以下に
しようとした場合、再成長界面の影響が大きいので、し
きい値を下げることが困難である。また、この際、埋め
込み層２１２０、２１２１の埋め込み再成長は液相成長
法（ＬＰＥ）で行なうと比較的簡単であるが、ＬＰＥは
ウェハ全面などへの大面積プロセスに不適当であり、最
近は埋め込み再成長は有機金属気相成長法（ＭＯＶＰ
Ｅ）などで行なう必要がある。ところが、ＭＯＶＰＥで
埋め込み成長を行なうと、マスクとの選択性を大きく取
ることが難しく（誘電体のマスク上への成長もかなり発
生する）、材料ガスの流量、基板温度、圧力等の最適条
件範囲が狭く、デバイスの作製歩留まりが悪いという欠
点がある。

【０００６】一方、ＭｅｓａＳｕｂｓｔｒａｔｅＢ
ｕｒｉｅｄＨｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ＭＳ
Ｂ）構造の場合は、埋め込み成長工程がなく工程は簡略
化される。しかし、メサ上下のバッファ層２１０２、活
性層２１０３の成長層の高さを正確に設計値に合わせる
必要があるため（電流狭窄構造を確立する必要があるの
で）、成長レートの厳密な制御が必要となる。成長レー
トは、基板２１０１に形成したメサ側面におけるメサ形
状（メサ側面の傾斜など）による依存性、ウェハ面（メ
サ底面）内での依存性などがあるため、作製歩留まりが
悪い。

【０００７】Ｒｉｄｇｅ―Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ構造の場
合は、やはり埋め込み成長工程がなく工程は簡略化され
る。しかしながら、メサストライプエッチングのときの
高さ制御が難しく、この高さ制御（その為にエッチスト
ップ層２１２４がある）がしきい値に直接影響するた
め、歩留まりが悪い。さらに、電極コンタクト面積が小
さいため（電流の流れを図１３の様にする必要がある為
に絶縁膜２１０７は図１３の如く配置する必要があ
る）、抵抗が大きいという欠点もある。

【０００８】従って、このような課題に鑑み、本発明の
目的は、低しきい値で歩留まりの良い半導体レーザなど
の光半導体装置、その製造方法、その駆動方法、それを
用いた装置やシステムなどを提供することにある。

【０００９】本発明の目的を各請求項に対応して詳細に
述べれば、以下の様になる。

【００１０】１）の目的は、レーザ活性層のエッチング
なしに電流および光の閉じ込めが可能で、低しきい値で
歩留まりの良い埋め込みヘテロ型のレーザ構造を有する
光半導体装置を提供するものである（請求項１に対応、
以下数字に対応する請求項に対応する）。２）から６）
の目的は、１）のような構造の光半導体装置で、活性層
の断面構造をＬ字型とすることで、垂直偏波モードと水
平偏波モードの切り替えが可能であるレーザ構造や偏波
無依存の光増幅器などの光半導体装置を提供するもので
ある。７）の目的は、１）のような構造の光半導体装置
で、活性層の断面構造をＩ字型とすることで垂直偏波モ
ードのみの発振が可能で活性領域の小さい低しきい値の
レーザを提供するものである。８）の目的は、１）のよ
うな構造の光半導体装置で、活性層の断面構造をほぼ正
方形とすることで、ＴＥ偏波とＴＭ偏波の切り替えが可
能であるレーザ構造や偏波無依存の光増幅器などの光半
導体装置を提供するものである。９）の目的は、６）、
８）のように偏波スイッチングする時の偏光消光比を向
上させる構造の光半導体装置を提供することである。１
０）の目的は、１）のような構造の光半導体装置で、単
一縦モード発振可能な分布帰還型レーザなどを提供する
ことである。１１）の目的は、１０）のレーザで発振波
長を可変として波長多重光伝送などに適用可能な構造の
光半導体装置を提供することである。１２）の目的は、
１）で述べた構造で偏波無依存の光増幅器を提供するも
のである。１３）の目的は、１）で述べた構造でより具
体的な電流注入構造を持つ光半導体装置を提供するもの
である。１４）の目的は、１）で述べた埋め込みヘテロ
型のレーザ構造の製造方法を提供することである。１
５）の目的は、特徴的な選択マスクを用いた埋め込みヘ
テロ型のレーザ構造の製造方法を提供することである。
１６）の目的は、活性層の断面構造がＬ字型である埋め
込みヘテロ型のレーザ構造の製造方法を提供することで
ある。１７）の目的は、活性層の断面構造がＩ字型であ
る埋め込みヘテロ型のレーザ構造の製造方法を提供する
ことである。１８）の目的は、より具体的な電流注入構
造を持つ埋め込みヘテロ型のレーザ構造の製造方法を提
供することである。１９）の目的は、６）、８）のよう
な偏波スイッチング可能な装置の電気信号による駆動方
法を提供することである。２０）の目的は、６）、８）
のような偏波スイッチング可能な装置の光信号による駆
動方法を提供することである。２１）の目的は、本発明
の光半導体装置を用いた光源装置を構築することであ
る。２２）の目的は、本発明の光半導体装置を用いた光
−電気変換装置を構築することである。２３）の目的
は、偏波変調による光伝送を利用した波長分割多重のロ
ーカルエリアネットワークなどを構築することである。
２４）の目的は、偏波変調による光伝送を利用した波長
分割多重のローカルエリアネットワークなどにおける光
通信方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の光半導体装置の
製造方法では、成長は２回に分けるが活性層のエッチン
グは含まず、また２回目の成長では正確な高さ制御が不
要で埋め込み構造を実現するものである。実例に沿っ
て、本発明の基本原理、特徴等を説明する。まず、基板
に、幅１００μｍ、高さ１μｍ程度のメサストライプを
形成する。幅が広いため、エッチングの精度は必要な
く、ウェットエッチングで簡単に形成できる。エッチン
グマスクはＳｉＯ₂などの誘電体マスクで、成長のとき
の選択マスクとしても用いる。また、メサストライプの
エッチングの時にサイドエッチングがあって、マスクの
オーバーハングが存在するが、そのままにしておく。

【００１２】ここで、横方向の結晶成長技術を用いて、
図２のように、バッファ層、活性層、光ガイド層などの
ヘテロ構造を横方向に積み上げていく。その成長方法
は、ＣｈｅｍｉｃａｌＢｅａｍＥｐｉｔａｘｙ（Ｃ
ＢＥ）法で、基板温度５５０℃、Ｖ／ＩＩＩ比は約２、
成長レートは約０．６μｍ／ｈである。このとき、例え
ば、（１００）ＩｎＰ基板を用いて、〈０−１１〉およ
び〈０１−１〉方向に側壁成長すると、エッチング面の
垂直性が悪かったり、表面のラフネス等があったりして
も基板面に垂直で平滑な面が現われる。従って、活性層
は平坦な層構成とすることができる。この条件から大き
くずれると、他の結晶方位が現われて基板に対して垂直
面にならなかったり、エッチングのラフネスが強調され
て平滑にならなかったりする。

【００１３】この横方向成長時に、選択マスクのオーバ
ーハングは、図２でわかるように、基板のメサトップよ
りも上の成長が起こらないようにする役割を持つ。ま
た、基板の底面部にも成長するが、この部分を利用する
場合と、不要になる場合とがある。前者の場合には、活
性層の断面がＬ字型となって偏波モードに依存しない利
得を持つものが提供できる。一方、後者の場合は、選択
マスクを基板の底面部にも形成してメサ側面上で横方向
成長のみを行ない、Ｉ字型の活性層となって、基板の底
面と垂直な電界成分を持つＴＥモードが支配的となる。

【００１４】このあとで、マスクを除去し、クラッド層
などを再成長し、クラッド層への拡散処理等を経てｐ電
極、ｎ電極を形成して図１のような構成とし、電流を横
方向に注入することで、レーザ発振が可能となる。

【００１５】このような製法を可能とする構成にするこ
とで、活性層のエッチング工程を含まないため、しきい
値が低いレーザ等を提供できる。また、エッチングの制
御、結晶成長の制御などに精度が要求されず、歩留まり
および生産性の高い半導体レーザなどの光半導体装置を
提供できる。活性層の幅は、メサストライプのエッチン
グ高さの制御で設定することができ、１μｍ以下の狭ス
トライプも可能である。

【００１６】各請求項に対応した目的を達成するための
手段、作用をまとめると以下の様になる。

【００１７】１）ＣＢＥ法で上記に述べたような条件で
成長を行なえば、エッチングで形成した端面を平滑にし
ながらメサ側面に横方向にヘテロ構造の成長ができ、選
択マスク除去後に再成長すれば活性層のエッチングなし
で埋め込みヘテロ型レーザ等が提供でき、活性層の幅は
基板のメサストライプの高さをエッチングで制御すれば
簡単に所望の値に設定できる。即ち、この光半導体装置
は、半導体基板にメサストライプが形成され、少なくと
もメサストライプ側壁面上に、メサストライプ伸長方向
と平行に伸びて、結晶成長により横方向にヘテロ構造の
光導波路が形成されていることを特徴とする。

【００１８】２）エッチング時の選択マスクをそのまま
選択成長マスクとすれば、Ｌ字型の活性層となり、基板
に対して水平の偏波と垂直の偏波の両方に利得を持つ構
造とできる。即ち、この光半導体装置は、結晶成長によ
り形成されたヘテロ構造の光導波路の伸長方向に垂直な
断面形状は、メサストライプ側壁面上の部分とメサスト
ライプの底面上の部分からなるＬ字型となっていること
を特徴とする。

【００１９】３）エッチング時の選択マスクをそのまま
選択成長マスクとしてＬ字型の活性層を形成する場合、
メサ底面を無歪みになるように成長条件を設定すると、
メサ側面は圧縮歪みとなる。即ち、この光半導体装置
は、ヘテロ構造の光導波路はＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系
で構成され（ＩｎＰ基板で、その上にＩｎＧａＡｓＰ、
ＩｎＧａＡｓなどのヘテロ構造の光導波路が構成され
る）、Ｌ字型の底面部は無歪みの多重量子井戸活性層、
側壁面部は圧縮歪みの多重量子井戸活性層を含むことを
特徴とする。

【００２０】４）エッチング時の選択マスクをそのまま
選択成長マスクとしてＬ字型の活性層を形成する場合、
メサ底面を引っ張り歪みになるように成長条件を設定し
て、メサ側面は無歪みとすることができる。即ち、この
光半導体装置は、ヘテロ構造の光導波路はＩｎＧａＡｓ
Ｐ／ＩｎＰ系で構成され、Ｌ字型の底面部は引っ張り歪
みの多重量子井戸活性層、側壁面部は無歪みの多重量子
井戸で活性層を含むことを特徴とする。

【００２１】５）エッチング時の選択マスクをそのまま
選択成長マスクとしてＬ字型の活性層を形成する場合、
メサ底面を引っ張り歪みになるように成長条件を設定し
て、メサ側面を圧縮歪みとすることができる。即ち、こ
の光半導体装置は、ヘテロ構造の光導波路はＩｎＧａＡ
ｓＰ／ＩｎＰ系で構成され、Ｌ字型の底面部は引っ張り
歪みの多重量子井戸活性層、側壁面部は圧縮歪みの多重
量子井戸活性層を含むことを特徴とする。

【００２２】６）２）から５）のような構造で、注入電
流を変化させてレーザ発振の偏波モードを切り替えるこ
とができる。即ち、この光半導体装置は、Ｌ字型のヘテ
ロ構造の光導波路に電流注入することでレーザ発振可能
で、電流注入量によってメサストライプの底面に対して
水平な偏波モードと垂直な偏波モードの間で切り替えが
可能である様に構成されたことを特徴とする。

【００２３】７）基板エッチング後にさらに選択成長マ
スクをメサ底面にも形成することで、Ｉ字型の活性層を
形成することができ、単一偏波モードで発振するレーザ
とすることができる。即ち、この光半導体装置は、結晶
成長により形成されたヘテロ構造の光導波路の伸長方向
に垂直な断面は、メサストライプ側壁面上の部分のみか
らなるＩ字型となっており、メサストライプの底面に対
して垂直な偏波モードのみでレーザ発振可能である様に
構成されたことを特徴とする。

【００２４】８）基板エッチング後にさらに選択成長マ
スクをメサ底面にも形成することで、正方形の活性層を
形成することができ、ＴＥ偏波とＴＭ偏波の切り替えが
可能なレーザ等とすることができる。即ち、この光半導
体装置は、結晶成長により形成されたヘテロ構造の光導
波路の伸長方向に垂直な断面はほぼ正方形となってお
り、ヘテロ構造の光導波路に電流注入することでレーザ
発振可能で、電流注入量によってＴＥ偏波モードとＴＭ
偏波モードの間で切り替えが可能である様に構成された
ことを特徴とする。

【００２５】９）メサ側壁部分の活性層を横成長によっ
て底面に対して垂直にすれば、切り替えられる偏波の偏
光方向が直交するために大きな偏光消光比が得られる。

【００２６】１０）基板のメサ底面に回折格子を形成す
ることで、単一縦モード発振可能な上記のようなレーザ
を提供できる。即ち、この光半導体装置は、エッチング
により形成したメサストライプの底面に回折格子を具備
して分布帰還型レーザとして発振可能な様に構成された
ことを特徴とする。

【００２７】１１）１０）のレーザで多電極構造とする
ことで、発振波長を変化させることができる。即ち、こ
の光半導体装置は、ヘテロ構造の光導波路の伸長方向に
電極を２つ以上に分割し、注入電流の比を変化させるこ
とで発振波長を変化することができる様に構成されたこ
とを特徴とする。

【００２８】１２）この光半導体装置は、しきい値以下
の電流注入の状態で端面から光を入射することで偏波無
依存の光増幅器として機能することができる様に構成さ
れたことを特徴とする。

【００２９】１３）この光半導体装置は、メサストライ
プの側壁面上に結晶成長により形成されたヘテロ構造上
に該メサストライプの段差を緩和する様にクラッド層が
積層され、クラッド層中に形成されたｎ領域とｐ領域を
介してヘテロ構造に電流注入できる様に構成されたこと
を特徴とする。

【００３０】１４）側面に１）のように横方向の結晶成
長を行なう面方位を規定することで安定に平滑な結晶成
長を行なえる。即ち、上記の光半導体装置の製造方法
は、半導体基板にエッチングによりメサストライプを形
成し、エッチングにより形成したメサストライプ側壁面
上に横方向にヘテロ構造を結晶成長によって形成するこ
とを、化学ビームエピタキシー法で、〈０−１１〉、
〈０１−１〉、〈０−１−１〉、〈０１１〉の何れかの
結晶方位に行ない、メサストライプと平行な光導波路を
形成することを特徴とする。

【００３１】１５）端面よりも選択マスクを突き出させ
ることで、横成長のときの縦方向の成長を抑制できるの
で安定に作製できる。即ち、この製造方法では、メサス
トライプ側壁面上に横方向の結晶成長によりヘテロ構造
を形成する方法は、誘電体による選択マスクを結晶成長
させる側壁面より突き出させて、横方向の結晶成長時に
おける縦方向への成長を抑制して行なわれることを特徴
とする。

【００３２】１６）この製造方法は、選択マスクは、そ
の下がオーバーハングされたメサストライプ形成用のマ
スクであり、これを用いて断面Ｌ字型の光導波路を形成
することを特徴とする。

【００３３】１７）この製造方法は、選択マスクは、そ
の下がオーバーハングされたメサストライプ形成用のマ
スクを利用して、メサストライプ側壁面上を除いて形成
され、これを用いて断面Ｉ字型或はほぼ正方形の光導波
路を形成することを特徴とする。

【００３４】１８）この製造方法は、メサストライプ側
壁面上に横方向の結晶成長により形成されたヘテロ構造
上にメサストライプの段差を緩和する成長条件でクラッ
ド層を積層し、クラッド層中にｎ領域とｐ領域を形成
し、各領域に、電気的に分離された電極を接合させ、こ
れらを介してヘテロ構造に電流注入できる様に構成する
ことを特徴とする。

【００３５】１９）偏波スイッチングの双安定特性を利
用して、バイアス電流を固定して電流パルス信号で偏波
スイッチングを行なって偏波変調する。即ち、上記の光
半導体装置の駆動方法では、偏波モードの切り替えは、
光半導体装置の履歴特性すなわち双安定特性を利用し、
その中間位置にレーザバイアス電流を固定して、バイア
ス電流に電流パルスを重畳することで偏波モードをスイ
ッチングすることを特徴とする。

【００３６】２０）偏波スイッチングの双安定特性を利
用して、バイアス電流を固定して光パルス信号で偏波ス
イッチングを行なって偏波変調する。即ち、この光半導
体装置の駆動方法では、偏波モードの切り替えは、光半
導体装置の履歴特性すなわち双安定特性を利用し、その
中間位置にレーザバイアス電流を固定して、光パルス
（発振中の偏波モードとは異なる偏波モードを持つ）を
外部から入射することで偏波モードをスイッチングする
ことを特徴とする。

【００３７】２１）この光源装置は、上記の光半導体装
置と、光半導体装置から出射する光の内、２つの偏波モ
ードの一方の発振による光のみを取り出す偏光選択手段
とから成り、強度変調した信号を出力できることを特徴
とする。

【００３８】２２）偏波変調できるレーザと波長可変光
フィルタを１つにまとめて、光−電気変換部を構成す
る。即ち、この光−電気変換装置は、上記の光半導体装
置を送信装置として、波長可変光フィルタと受光素子を
受信装置としてこれらを１つにまとめ、上記の駆動方法
によって送信装置の偏波変調を行ない、受信装置によっ
て所望の波長の光受信を行なう様に構成されたことを特
徴とする。

【００３９】２３）この波長分割多重光伝送システム
は、上記の光半導体装置を送信装置として用い、波長可
変光フィルタと受光素子を受信装置として用い、上記の
駆動方法によって送信装置の偏波変調を行ない、受信装
置によって所望の波長の光受信を行なうことを特徴とす
る。こうして、光ファイバでネットワークを構成し、波
長多重ローカルエリアネットワーク等が構成できる。

【００４０】２４）この光通信方法は、上記の光半導体
装置を送信装置と、半光半導体装置から出射する光の
内、２つの偏波モードの一方の発振による光のみを取り
出す偏光選択手段とから成る光源装置を用い、所定のバ
イアス電流に送信信号に応じて変調された電流を重畳し
て光半導体装置に供給することによって、偏光選択手段
から送信信号に応じて強度変調された信号光を取り出
し、この信号光を光受信機に向けて送信することを特徴
とする。

【００４１】

【発明の実施の形態】第１の実施例本発明による第１の実施例を説明する。図１は本実施例
による半導体レーザの斜視図である。

【００４２】このレーザ構造図で、１０１は段差１．５
μｍのメサストライプを持つ半絶縁性ＩｎＰ基板、１０
２はｎ−ＩｎＰ（厚さ０．５μｍ）のバッファ層、１０
３は、井戸層であるノンドープＩｎ_0.53Ｇａ_0.47Ａｓ
（厚さ６ｎｍ）１０層とバリア層であるノンドープＩｎ
ＧａＡｓＰ（バンドギャップ波長；λｇ＝１．１５μ
ｍ、厚さ１０ｎｍ）、及びＳＣＨ（ｓｅｐａｒａｔｅ
ｃａｒｒｉｅｒａｎｄｏｐｔｉｃａｌｃｏｎｆｉｎ
ｅｍｅｎｔｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層であ
るノンドープＩｎＧａＡｓＰ（λｇ＝１．１５μｍ、厚
さ５０ｎｍ）からなる多重量子井戸（ＭＱＷ）構造の活
性層、１０４はｐ−ＩｎＰ（厚さ０．５μｍ）であるバ
ッファ層、１０５はノンドープＩｎＰ（厚さ１μｍ）で
あるクラッド層、１０６はノンドープＩｎ_0.53Ｇａ_0.47
Ａｓであるコンタクト層、１０７はＳｉＮ_x絶縁層、１
０８はｎ側の電極であるＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ層、１０９
はｐ側の電極であるＣｒ／ＡｕＺｎＮｉ／Ａｕ層、１１
０はＳｉ拡散により形成したｎ型領域、１１１はＺｎ拡
散により形成したｐ型領域である。

【００４３】本装置の作製方法を述べる。先ず、半絶縁
性のＩｎＰ基板１０１を、ＳｉＯ₂マスク２０１（図２
参照）を用いて、１００μｍ幅ストライプで高さ１．５
μｍのメサ状にエッチングする。このメサストライプは
２００μｍ毎の繰り返し（メサストライプの上部１００
μｍ及び底部１００μｍで２００μｍの繰り返し）で基
板１０１に形成し、メサストライプの長手方向の結晶方
位は〈０１１〉とした。エッチングはｃｏｎｃＨＣｌに
よるウェットエッチングで行なうと、メサ側面は、（０
−１１）面および（０１−１）面に近い面がでる。ま
た、ウェットエッチングのため、マスク２０１下部での
エッチングが進み、図２に示すように１μｍ程度のオー
バーハングが生じる。

【００４４】このＳｉＯ₂マスク２１０を選択成長マス
クとして、ｐ−ＩｎＰバッファ層１０４までをＣＢＥ法
などで成長する。このとき、図２に示すようにＩｎＰバ
ッファ層１０２を成長すると、エッチングによって斜め
で荒れた面が基板１０１に生じていたものが、基板１０
１に垂直で平坦な結晶面１０２ａが形成され、（０−１
１）、（０１−１）及び（１００）面が現われる（（０
−１１）、（０１−１）面はメサストライプの側面、
（１００）面は底部）。このときの成長条件は、基板温
度は５５０℃、Ｖ／ＩＩＩ比は約２、成長レートは約
０．６μｍ／ｈである。成長レートは基板１０１のメサ
側面と底面でほぼ同じである。活性層１０３およびＩｎ
Ｐバッファ層１０４もこの成長条件で行なうことで、図
２のように断面がＬ字型にヘテロ構造が形成される。

【００４５】次に、誘電体のＳｉＯ₂マスク２０１を除
去して、ＣＢＥ法によって図１のようにノンドープのＩ
ｎＰクラッド層１０５、ＩｎＧａＡｓコンタクト層１０
６を再成長する。このときの成長条件は、基板温度は５
６０℃、Ｖ／ＩＩＩ比は約５、成長レートは約０．９μ
ｍ／ｈであり、上記の条件とは異なりメサ形状の段差が
緩和される成長条件である。

【００４６】最後に、段差部分のコンタクト層１０６を
除去して分離層を作り、絶縁膜としてＳｉＮ_x膜１０７
を形成して電極用に２箇所絶縁膜を除去して窓開けを行
なう。そして、拡散によってノンドープのコンタクト層
１０６とクラッド層１０５にｎ領城１１０及びｐ領城１
１１を形成し、その上に電極１０８、１０９の形成を行
なう。

【００４７】次に、本実施例の装置の動作特性を説明す
る。図３に電流−光出力特性を示す。しきい値は室温Ｃ
Ｗ動作で約２０ｍＡである。本実施例では既に述べたよ
うに、活性層１０３の断面構造がＬ字型となっており、
それは、しきい値が近い２つの基本モードを持つ。すな
わち、電界の振動方向が基板１０１ないしメサストライ
プの底面に垂直のＴＥ偏波と、基板１０１の底面に水平
なＴＥ偏波の２つの基本モードである。活性層１０３は
無歪みのＭＱＷで構成されており、ＴＭモードの利得は
小さく発振には至らない。そのため、２つのＴＥ偏波
（垂直偏波（Ｌ字型の図１の垂直方向に伸びる活性層１
０３の部分でのＴＥ偏波）／水平偏波（Ｌ字型の図１の
水平方向に伸びる活性層１０３の部分でのＴＥ偏波））
間でスイッチングが起こる。図３に見られる４０ｍＡの
手前で現れるキンクはそのためで、偏波分離して電流−
光出力特性を測定すると、図４のように電流の小さい領
域では垂直偏波が発振し（Ｌ字型の垂直方向に伸びる活
性層１０３の部分は狭いのでしきい値が小さく、先ずこ
こでのＴＥ偏波の発振が起こる）、４０ｍＡ以上では水
平偏波が発振する（Ｌ字型の水平方向に伸びる活性層１
０３の部分は広いのでしきい値が大きく、ここでのＴＥ
偏波の発振は、注入電流が或る程度大きくなってから起
こる）。このように、ヒステリシスを持つ発振偏波面の
双安定スイッチングが可能である。そこで、電流パルス
による偏波の切り替え、あるいは端面からの光パルス注
入による発振偏波の切り替え（垂直偏波の光パルスを注
入すれば垂直偏波が発振する様になり、水平偏波の光パ
ルスを注入すれば水平偏波が発振する様になる）が可能
である。

【００４８】例えば、バイアス電流を４０ｍＡに固定
し、振幅４ｍＡのディジタル信号△Ｉを印加すると、偏
波面の変調ができる。このときの時間波形を図５に示
す。１）は変調電流波形、２）はレーザの出力光、３）
は水平偏波の光、４）は垂直偏波の光を表している。こ
の図のように、レーザ出力光は変調によって大きく変化
しないが、偏光分離後は水平偏波の光と垂直偏波の光は
それぞれ逆相で変調されていることがわかる（図５
（３）、（４））。この時、変調帯域はＤＣ〜１０ＧＨ
ｚであった。

【００４９】この変調光を伝送する場合には、例えばレ
ーザ出射端面に偏光子などの偏光選択手段を置いて、垂
直偏波または水平偏波の一方を選択して、強度変調光と
して取り出せばよい。

【００５０】それぞれの偏波での発振波長はわずかに異
なる。ＣＢＥ法による活性層１０３の成長時に、Ｇａの
マイグレーションレンクスがＩｎのそれに比べて小さい
ため、ＩｎＧａＡｓ井戸層１０３はＬ字の側面でＩｎリ
ッチの組成となって歪みが入るからである。格子整合条
件で成長していれば、メサ側面の活性層１０３の井戸層
には圧縮歪みが入ることになる。逆に、引っ張り歪みに
なる条件で成長していれば、側面で格子整合条件にする
こともできるし、底面で引っ張り、側面で圧縮という組
み合わせも可能である。引っ張り歪みを適当に導入した
場合、ＴＭモードの利得が増加し、ＴＥモードとＴＭモ
ードの切り替えを行なう設計も可能である。ただし、こ
の場合、水平方向の活性層１０３（或る程度以上の引っ
張り歪みを導入）でＴＭモード、垂直方向の活性層１０
３（圧縮歪みを導入）でＴＥモードとなるので、電界の
振動面の変化はなく、波長が切り替わるだけとなる。

【００５１】本実施例では、低しきい値で高効率、高速
の変調（変調電流が小さいから）が可能なレーザを提供
できる。本実施例の光半導体装置は偏波無依存の光増幅
器として用いることもできる。この際は、しきい値以下
に電流を注入した状態で端面から光を入射させる。

【００５２】ここで、上記の構成ではクラッド層１０５
はノンドープＩｎＰの再成長で形成したが、ｎ−ＩｎＰ
を再成長してＺｎ拡散でｐ領域だけを後から形成する構
成でもよい（次の第２実施例を参照）。

【００５３】第２の実施例第１実施例ではＬ字型の活性層構造であったが、本実施
例ではＩ字型の活性層構造にして、偏波面のスイッチン
グが起こらないようにしたものである。図６にその作製
プロセスを示す。１．５μｍの段差を持つメサストライ
プを基板１０１に作製するまでは第１実施例と同じプロ
セスである。次に、再び図６（ａ）のように全面にＳｉ
Ｏ₂６０１を成膜するが、メサストライプを作る際の元
のマスク２０１のオーバーハングのためメサ側壁は影に
なってＳｉＯ₂６０１が成膜されない。

【００５４】この状態で第１実施例のようにＣＢＥによ
るｎ−バッファ層６０２、ノンドープ活性層６０３、ｐ
−バッファ層６０４の成長を行なえば、図６（ｂ）のよ
うにＩ字に近い形の活性層６０３となる。次に、ＳｉＯ
₂６０１、２０１の除去後に第１実施例と同様の方法で
ｎ−ＩｎＰクラッド層６０５、ｎ−ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層６０６を再成長すると、図６（ｃ）のようにな
る。最後に、段差部分のコンタクト層６０６を除去して
分離層を作り、絶縁膜としてＳｉＮ_x膜６０７を形成し
て、２箇所電極用にＳｉＮ_x膜６０７を除去して窓開け
を行なう。そして、ｐ領域６１１を、コンタクト層６０
６とコンタクト層６０６へのＺｎ拡散により形成して、
電極６０８、６０９を形成すれば、図６（ｄ）のような
レーザ構造となる。

【００５５】活性領域６０３は第１実施例に比べると非
常に小さく、横方向の幅０．２μｍ、高さ１μｍのもの
が安定して作製できる。そのため、しきい値が５ｍＡ程
度でキンクフリーのレーザを提供できる。本実施例の場
合、クラッド層６０５がｎ型になっているので、クラッ
ド層６０５から直接ｐ−バッファ層６０４、ｐ領域６１
１へ多少電流が流れるが殆ど問題はない。

【００５６】さらに、基板１０１のメサの段差の量をエ
ッチングにより制御すれば、活性層６０３の断面形状を
任意に設定することができる。例えば、メサの段差を１
μｍ程度に小さくして、側面成長の厚さを０．５μｍ程
度に厚くすれば、正方形に近い断面を持つ活性層６０３
を作製することができる。この場合、導波路の持つ２つ
のＴＥ偏波とＴＭ偏波の閉じ込め係数、伝搬定数がほぼ
一致して、また２つの偏波間での利得の差を小さくする
ことができるので、第１実施例のように偏波のスイッチ
ングによる変調や、偏波無依存の光アンプとして（しき
い値以下のバイアス状態のところへ端面から光を入れ
る）動作させることができる。

【００５７】本実施例による構造では、低しきい値のレ
ーザ等を安定に提供することができる。

【００５８】第３実施例本発明による第３の実施例は、回折格子を設けて単一縦
モード発振が可能な分布帰還（ＤＦＢ）型レーザとした
ものである。図７にその構造を示す。基板１０１にメサ
ストライプの段差を形成した後、回折格子７０１を底面
に形成する。その後のプロセスは第１実施例と同様であ
る。

【００５９】本実施例では垂直偏波と水平偏波では有効
屈折率が異なるため、回折格子７０１のブラッグ波長も
異なる。そこで、偏波モードのスイッチングの時には数
ｎｍの波長の飛びが起こる。しかし、偏光子で一方の偏
波のみを取り出して伝送する場合には、単一縦モードで
波長の変動が０．０１ｎｍ以下と非常に小さいものであ
った。

【００６０】また、図７のように一方の電極７０９を共
振器方向に多電極化し、電流の不均一注入を行なうと発
振波長を連続で２ｎｍ程度変化することができる。図７
で、図１の符号と同じものは同一部であることを示す。

【００６１】本実施例の半導体レーザは、低コストの波
長多重光ＬＡＮシステム等の波長多重伝送システムを構
築するのに適した波長可変レーザである。

【００６２】第４実施例図８に、本発明による半導体レーザを用いた偏波変調光
伝送を波長多重光ＬＡＮシステムに応用する場合の、各
端未に接続される光−電気変換部（ノード）の構成例を
示す。図９にそのノードを用いた光ＬＡＮシステムの構
成例を示す。

【００６３】各部に接続された光ファイバ１１０１を媒
体として、光信号がノードに取り込まれ、分岐部１１０
２によりその一部がファブリペロエタロンなどの波長可
変フィルタを備えた受信装置１１０３に入射する。この
受信装置１１０３により所望の波長の光信号のみを取り
出して信号検波を行なう。一方、ノードから光信号を送
信する場合には、本発明による、例えば、波長可変ＤＦ
Ｂレーザ１１０４を偏波変調し、偏光子１１０５で強度
変調に変換された光を分岐部１１０７を介して光伝送路
１１０１に入射せしめる。このとき、レーザ１１０４ヘ
の戻り光の影響を避けるために、アイソレータ（不図
示）を入れてもよい。

【００６４】光ＬＡＮシステムのネットワークとして、
図９に示すものはバス型であり、ＡおよびＢの方向にノ
ードを接続し、ネットワーク化された多数の端末および
センタを設置することができる。ただし、多数のノード
を接続するためには、光の減衰を補償するために光増幅
器を伝送路１１０１上に直列に設置する必要がある。本
発明による偏波変調では、第３実施例に述べたように変
調時の波長変動が０．０１ｎｍ以下であり、フィルタの
透過半値幅として０．０５ｎｍ程度のものを用いれば、
波長可変幅２ｎｍの場合、２／０．０５＝４０チャンネ
ルの高密度波長多重伝送による光ネットワークシステム
を構築できる。

【００６５】また、ネットワークの形態として、図９の
ＡとＢを接続したループ型や、スター型、あるいはそれ
らを複合した形態のものでもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
各請求項の発明に対応して次のような効果が奏される。

【００６７】１）によれば、レーザ活性層のエッチング
なしに電流および光の閉じ込めが可能で、低しきい値で
歩留まりの良い埋め込みヘテロ型のレーザ構造を提供で
きる。２）から６）によれば、１）のような構造の光半
導体装置で活性層の断面構造をＬ字型とすることで、垂
直偏波と水平偏波の切り替えが可能であるレーザ構造等
を提供できる。７）によれば、１）のような構造の光半
導体装置で活性層の断面構造をＩ字型とすることで垂直
偏波のみの発振が可能で活性領域の小さい低しきい値レ
ーザを提供できる。８）によれば、１）のような構造の
光半導体装置で活性層の断面構造を正方形とすること
で、ＴＥ偏波とＴＭ偏波の切り替えが可能であるレーザ
等を提供できる。９）によれば偏波スイッチングの偏光
消光比を向上させることができる。１０）によれば、
１）のような構造の光半導体装置で単一縦モード発振可
能な分布帰還型レーザを提供できる。１１）によれば、
１０）のレーザで発振波長を可変として波長多重光伝送
等に適用可能となる。１２）によれば、しきい値以下の
電流注入の状態で端面から光を入射することで偏波無依
存の光増幅器として機能させられる。１３）によれば、
具体的な電流注入構造が構成できる。

【００６８】更に、１４）、１５）によれば、１）で述
べた埋め込みヘテロ型のレーザ構造を安定に作製する製
造方法を提供できる。１６）、１７）によれば、Ｌ字
型、Ｉ字型、矩形断面のヘテロ型のレーザ構造を安定に
作製する製造方法を提供できる。１８）によれば、具体
的な電流注入構造を作製する製造方法を提供できる。

【００６９】更に、１９）によれば、６）、８）のよう
な偏波スイッチング可能な装置の電気信号による駆動方
法を提供できる。２０）によれば６）、８）のような偏
波スイッチング可能な装置の光信号による駆動方法を提
供できる。

【００７０】更に、２０）によれば、偏波変調する本発
明の光半導体装置を用いて強度変調した信号を出力でき
る光源装置を構築できる。２２）によれば、偏波変調す
る本発明の光半導体装置を用いて強度変調した信号を出
力でき、多重信号から所望の波長の信号を選択して受信
できる光−電気変換装置を構築できる。２３）によれ
ば、偏波変調による光伝送を利用した波長分割多重のロ
ーカルエリアネットワークなどを構築できる。２４）に
よれば、偏波変調による光伝送を利用した波長分割多重
のローカルエリアネットワークなどにおける光通信方法
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明によるＬ字型活性層を持つ第１実
施例のレーザの斜視図。

【図２】図２は第１実施例の横成長でＬ字型になること
を説明する図。

【図３】図３は本発明によるレーザの電流−光出力特性
を示す図。

【図４】図４は本発明による偏波双安定スイッチングの
動作を説明する図。

【図５】図５は変調信号と偏波変調波形を説明する図。

【図６】図６は本発明による第２実施例のＩ字型活性層
を持つレーザの作製工程図。

【図７】図７は本発明による第３実施例の分布帰還型レ
ーザの斜視図。

【図８】図８は本発明による第４実施例の光ノードのブ
ロック図。

【図９】図９は第４実施例の光ＬＡＮシステムの構成を
説明する図。

【図１０】図１０は埋め込みヘテロ構造レーザの従来例
を説明する図。

【図１１】図１１はＤＣ−ＰＢＨ型レーザの従来例を説
明する図。

【図１２】図１２はＭＳＢ型レーザの従来例を説明する
図。

【図１３】図１３はリッジ導波型レーザの従来例を説明
する図。

【符号の説明】

１０１、２１０１基板１０２、１０４、６０２、６０４、２１２２バッフ
ァ層１０２ａ垂直で平坦な結晶面１０３、６０３、２１２３活性層１０５、６０５、２１０５クラッド層１０６、６０６、２１０６コンタクト層１０８、１０９、６０８、６０９、７０９、２１０８、
２１０９電極１１０ｎ型拡散層１１１、６１１ｐ型拡散層１０７、６０７、２１０７絶縁膜２０１、６０１誘電体マスク７０１回折格子１２０、１２１、２１２０、２１２１埋め込み層１１０１光ファイバ１１０２、１１０７光パワーデバイダ１１０３光フィルタと光検出器からなる光受信器１１０４本発明の偏波スイッチング可能なレーザ１１０５偏光子２１２４エッチストップ層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光半導体装置において、半導体基板にメ
サストライプが形成され、少なくとも該メサストライプ
側壁面上に、該メサストライプ伸長方向と平行に伸び
て、結晶成長により横方向にヘテロ構造の光導波路が形
成されていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】結晶成長により形成されたヘテロ構造の光
導波路の伸長方向に垂直な断面形状は、メサストライプ
側壁面上の部分とメサストライプの底面上の部分からな
るＬ字型となっていることを特徴とする請求項１記載の
光半導体装置。
【請求項３】ヘテロ構造の光導波路はＩｎＧａＡｓＰ
／ＩｎＰ系で構成され、Ｌ字型の底面部は無歪みの多重
量子井戸活性層、側壁面部は圧縮歪みの多重量子井戸活
性層を含むことを特徴とする請求項２記載の光半導体装
置。
【請求項４】ヘテロ構造の光導波路はＩｎＧａＡｓＰ
／ＩｎＰ系で構成され、Ｌ字型の底面部は引っ張り歪み
の多重量子井戸活性層、側壁面部は無歪みの多重量子井
戸で活性層を含むことを特徴とする請求項２記載の光半
導体装置。
【請求項５】ヘテロ構造の光導波路はＩｎＧａＡｓＰ
／ＩｎＰ系で構成され、Ｌ字型の底面部は引っ張り歪み
の多重量子井戸活性層、側壁面部は圧縮歪みの多重量子
井戸活性層を含むことを特徴とする請求項２記載の光半
導体装置。
【請求項６】Ｌ字型のヘテロ構造の光導波路に電流注
入することでレーザ発振可能で、電流注入量によってメ
サストライプの底面に対して水平な偏波モードと垂直な
偏波モードの間で切り替えが可能である様に構成された
ことを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載の光半
導体装置。
【請求項７】結晶成長により形成されたヘテロ構造の
光導波路の伸長方向に垂直な断面は、メサストライプ側
壁面上の部分のみからなるＩ字型となっており、メサス
トライプの底面に対して垂直な偏波モードのみでレーザ
発振可能である様に構成されたことを特徴とする請求項
１記載の光半導体装置。
【請求項８】結晶成長により形成されたヘテロ構造の
光導波路の伸長方向に垂直な断面はほぼ正方形となって
おり、ヘテロ構造の光導波路に電流注入することでレー
ザ発振可能で、電流注入量によってＴＥ偏波モードとＴ
Ｍ偏波モードの間で切り替えが可能である様に構成され
たことを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項９】メサストライプ側壁面は基板面に対して
垂直であることを特徴とする請求項２乃至８の何れかに
記載の光半導体装置。
【請求項１０】エッチングにより形成したメサストラ
イプの底面に回折格子を具備して分布帰還型レーザとし
て発振可能な様に構成されたことを特徴とする請求項２
乃至９の何れかに記載の光半導体装置。
【請求項１１】ヘテロ構造の光導波路の伸長方向に電
極を２つ以上に分割し、注入電流の比を変化させること
で発振波長を変化することができる様に構成されたこと
を特徴とする請求項１０記載の光半導体装置。
【請求項１２】しきい値以下の電流注入の状態で端面
から光を入射することで偏波無依存の光増幅器として機
能することができる様に構成されたことを特徴とする請
求項１記載の光半導体装置。
【請求項１３】メサストライプの側壁面上に結晶成長
により形成されたヘテロ構造上に該メサストライプの段
差を緩和する様にクラッド層が積層され、クラッド層中
に形成されたｎ領域とｐ領域を介してヘテロ構造に電流
注入できる様に構成されたことを特徴とする請求項１乃
至１２の何れかに記載の光半導体装置。
【請求項１４】請求項１乃至１３の何れかに記載の光
半導体装置の製造方法において、半導体基板にエッチン
グによりメサストライプを形成し、該エッチングにより
形成したメサストライプ側壁面上に横方向にヘテロ構造
を結晶成長によって形成することを、化学ビームエピタ
キシー法で、〈０−１１〉、〈０１−１〉、〈０−１−
１〉、〈０１１〉の何れかの結晶方位に行ない、該メサ
ストライプ伸長方向と平行な光導波路を形成することを
特徴とする光半導体装置の製造方法。
【請求項１５】メサストライプ側壁面上に横方向の結
晶成長によりヘテロ構造を形成する方法は、誘電体によ
る選択マスクを結晶成長させる側壁面より突き出させ
て、該横方向の結晶成長時における縦方向への成長を抑
制して行なわれることを特徴とする請求項１４記載の光
半導体装置の製造方法。
【請求項１６】選択マスクは、その下がオーバーハン
グされたメサストライプ形成用のマスクであり、これを
用いて断面Ｌ字型の光導波路を形成することを特徴とす
る請求項１５記載の光半導体装置の製造方法。
【請求項１７】選択マスクは、その下がオーバーハン
グされたメサストライプ形成用のマスクを利用して、メ
サストライプ側壁面上を除いて形成され、これを用いて
断面Ｉ字型或はほぼ正方形の光導波路を形成することを
特徴とする請求項１５記載の光半導体装置の製造方法。
【請求項１８】メサストライプ側壁面上に横方向の結
晶成長により形成されたヘテロ構造上に該メサストライ
プの段差を緩和する成長条件でクラッド層を積層し、ク
ラッド層中にｎ領域とｐ領域を形成し、各領域に、電気
的に分離された電極を接合させ、これらを介してヘテロ
構造に電流注入できる様に構成することを特徴とする請
求項１４乃至１７の何れかに記載の光半導体装置の製造
方法。
【請求項１９】請求項６または８に記載の光半導体装
置の駆動方法おいて、偏波モードの切り替えは、該光半
導体装置の履歴特性すなわち双安定特性を利用し、その
中間位置にレーザバイアス電流を固定して、バイアス電
流に電流パルスを重畳することで偏波モードをスイッチ
ングすることを特徴とする光半導体装置の駆動方法。
【請求項２０】請求項６または８に記載の光半導体装
置の駆動方法おいて、偏波モードの切り替えは、該光半
導体装置の履歴特性すなわち双安定特性を利用し、その
中間位置にレーザバイアス電流を固定して、光パルスを
外部から入射することで偏波モードをスイッチングする
ことを特徴とする光半導体装置の駆動方法。
【請求項２１】請求項６または８に記載の光半導体装
置と、該光半導体装置から出射する光の内、２つの偏波
モードの一方の発振による光のみを取り出す偏光選択手
段とから成ることを特徴とする光源装置。
【請求項２２】請求項６または８に記載の光半導体装
置を送信装置として、波長可変光フィルタと受光素子を
受信装置としてこれらを１つにまとめ、請求項１９記載
の駆動方法によって送信装置の偏波変調を行ない、受信
装置によって所望の波長の光受信を行なう様に構成され
たことを特徴とする光−電気変換装置。
【請求項２３】請求項６または８に記載の光半導体装
置を送信装置として用い、波長可変光フィルタと受光素
子を受信装置として用い、請求項１９記載の駆動方法に
よって送信装置の偏波変調を行ない、受信装置によって
所望の波長の光受信を行なうことを特徴とする波長分割
多重光伝送システム。
【請求項２４】請求項６または８に記載の光半導体装
置を送信装置と、該半光半導体装置から出射する光の
内、２つの偏波モードの一方の発振による光のみを取り
出す偏光選択手段とから成る光源装置を用い、所定のバ
イアス電流に送信信号に応じて変調された電流を重畳し
て前記光半導体装置に供給することによって、前記偏光
選択手段から送信信号に応じて強度変調された信号光を
取り出し、この信号光を光受信機に向けて送信すること
を特徴とする光通信方法。