JPH11212037A - 半導体光変調器と光集積回路素子 - Google Patents
半導体光変調器と光集積回路素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 幹線系光通信システム等に使用する半導体光
変調器に関し、比較的簡単な構造で、強度変調のために
光吸収層に印加される電圧範囲内において、半導体光変
調器からの出射光の位相変調をなくした半導体光変調器
を提供する。 【解決手段】 光の進行方向に屈折率の変化する非線形
光学材料層を設け、かかる非線形光学材料層により、光
吸収層における変調強度に対応して発生した光の位相変
調を打ち消す。
変調器に関し、比較的簡単な構造で、強度変調のために
光吸収層に印加される電圧範囲内において、半導体光変
調器からの出射光の位相変調をなくした半導体光変調器
を提供する。 【解決手段】 光の進行方向に屈折率の変化する非線形
光学材料層を設け、かかる非線形光学材料層により、光
吸収層における変調強度に対応して発生した光の位相変
調を打ち消す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、幹線系光
通信システム等に使用する半導体光変調器に関し、特
に、光の強度変調に伴って発生する位相変調をなくした
半導体光変調器に関する。
通信システム等に使用する半導体光変調器に関し、特
に、光の強度変調に伴って発生する位相変調をなくした
半導体光変調器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７（ａ）は、従来の半導体光変調器の
斜視図であり、図７（ｂ）は、ＶＩＩ−ＶＩＩ’におけ
る断面図である。図中、１はｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ−
ＩｎＰバッファ層、３はｎ−ＩｎＰクラッド層、４はｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込層、５はＩｎＧＡｓウェルとＩ
ｎＧａＡｓＰバリアよりなるＭＱＷ光吸収層、６はｐ−
ＩｎＧａＡｓＰ光閉込層、７はｐ−ＩｎＰ第１クラッド
層、８はｐ−ＩｎＰ第２クラッド層、９はｐ−ＩｎＧａ
Ａｓコンタクト層、１０は半絶縁性ＩｎＰ埋込層、１１
はＳｉＯ２絶縁膜、１２はＣｒ／Ａｕ電極、１３はＡｕ
メッキ層、１４はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／
Ｐｔ／Ａｕ電極、１５はＡｕメッキ層である。
斜視図であり、図７（ｂ）は、ＶＩＩ−ＶＩＩ’におけ
る断面図である。図中、１はｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ−
ＩｎＰバッファ層、３はｎ−ＩｎＰクラッド層、４はｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込層、５はＩｎＧＡｓウェルとＩ
ｎＧａＡｓＰバリアよりなるＭＱＷ光吸収層、６はｐ−
ＩｎＧａＡｓＰ光閉込層、７はｐ−ＩｎＰ第１クラッド
層、８はｐ−ＩｎＰ第２クラッド層、９はｐ−ＩｎＧａ
Ａｓコンタクト層、１０は半絶縁性ＩｎＰ埋込層、１１
はＳｉＯ２絶縁膜、１２はＣｒ／Ａｕ電極、１３はＡｕ
メッキ層、１４はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／
Ｐｔ／Ａｕ電極、１５はＡｕメッキ層である。
【０００３】かかる電界吸収型の半導体光変調器では、
光吸収層５に逆バイアスを印加すると、量子閉じ込めシ
ュタルク効果により光吸収層５の吸収スペクトルが長波
長側にシフトする。従って、所定の波長の光に対する光
吸収層５の吸収スペクトルを変化させ、半導体光変調器
を透過する光の強度変調を行うことが可能となる。
光吸収層５に逆バイアスを印加すると、量子閉じ込めシ
ュタルク効果により光吸収層５の吸収スペクトルが長波
長側にシフトする。従って、所定の波長の光に対する光
吸収層５の吸収スペクトルを変化させ、半導体光変調器
を透過する光の強度変調を行うことが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】半導体光変調器におい
て、印加電圧により電界を変化させて光吸収層５の吸収
スペクトルを変化させることに伴い、クラマースクロニ
ッヒの関係により、光吸収層５の屈折率も変化すること
が知られている。かかる屈折率の変化により、下記式１
に示されるように、半導体光変調器から出射する出射光
の光強度だけでなく位相も変調される。
て、印加電圧により電界を変化させて光吸収層５の吸収
スペクトルを変化させることに伴い、クラマースクロニ
ッヒの関係により、光吸収層５の屈折率も変化すること
が知られている。かかる屈折率の変化により、下記式１
に示されるように、半導体光変調器から出射する出射光
の光強度だけでなく位相も変調される。
【数１】 ｄφ／ｄｔ＝ （２π／λ）・（ｄｎ／ｄｔ）・Ｌ （式１） φ：光の位相 ｔ：時間 λ：真空中の波長 ｎ：光変調器の屈折率 Ｌ：変調器長さ
【０００５】図８は、光吸収層５の屈折率変化と吸収の
変化との比を表す物理量であるαパラメータと、印加電
圧との関係の測定例である。図８から明らかなように、
αパラメータは、印加電圧の範囲で常に０とはならない
ので、印加電圧を変化させて光吸収層５の吸収スぺクト
ルを変化させることにより、光吸収層５の屈折率も変化
することとなる。従って、光吸収層５を透過した光は、
強度が変調されるだけでなく、付随的に光吸収層５内
で、位相変調も起こることとなり、いわゆるチャーピン
グが発生することとなる。一般に、半導体光変調器で変
調された出射光は、光ファイバ等のように、波長分散の
ある伝送路を通って伝送されるが、かかる伝送路は光の
波長により伝搬速度が異なるため、光の伝搬に伴う光波
形の劣化が生じ、特に長距離の光通信ができないとう問
題があった。
変化との比を表す物理量であるαパラメータと、印加電
圧との関係の測定例である。図８から明らかなように、
αパラメータは、印加電圧の範囲で常に０とはならない
ので、印加電圧を変化させて光吸収層５の吸収スぺクト
ルを変化させることにより、光吸収層５の屈折率も変化
することとなる。従って、光吸収層５を透過した光は、
強度が変調されるだけでなく、付随的に光吸収層５内
で、位相変調も起こることとなり、いわゆるチャーピン
グが発生することとなる。一般に、半導体光変調器で変
調された出射光は、光ファイバ等のように、波長分散の
ある伝送路を通って伝送されるが、かかる伝送路は光の
波長により伝搬速度が異なるため、光の伝搬に伴う光波
形の劣化が生じ、特に長距離の光通信ができないとう問
題があった。
【０００６】これに対して、特開平３−２９３６２２号
公報には、半導体光変調器の側壁部に、光の進行方向に
沿って、屈折率の変化を緩和するための光導波領域を設
けた構造が記載されているが、かかる構造では半導体光
変調器の側壁部に、光吸収層の印加電圧が印加されるよ
うに、光導波領域を設ける必要があり、製造工程が複雑
となり、また均一な膜厚の光導波領域を形成することも
困難であり、特に、量産工程への適用が難しかった。
公報には、半導体光変調器の側壁部に、光の進行方向に
沿って、屈折率の変化を緩和するための光導波領域を設
けた構造が記載されているが、かかる構造では半導体光
変調器の側壁部に、光吸収層の印加電圧が印加されるよ
うに、光導波領域を設ける必要があり、製造工程が複雑
となり、また均一な膜厚の光導波領域を形成することも
困難であり、特に、量産工程への適用が難しかった。
【０００７】そこで、本発明は、比較的簡単な構造で、
強度変調のために光吸収層に印加される電圧範囲内にお
いて、半導体光変調器からの出射光の位相変調をなくし
た半導体光変調器を提供することを目的とする。
強度変調のために光吸収層に印加される電圧範囲内にお
いて、半導体光変調器からの出射光の位相変調をなくし
た半導体光変調器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、発明者らは鋭意
研究の結果、光の進行方向に屈折率の変化する非線形光
学材料層を設け、かかる非線形光学材料層により、光吸
収層における変調強度に対応して発生した光の位相変調
を打ち消すことにより、半導体光変調器からの出射光の
位相変調をなくすことができることを見出し、本発明を
完成した。
研究の結果、光の進行方向に屈折率の変化する非線形光
学材料層を設け、かかる非線形光学材料層により、光吸
収層における変調強度に対応して発生した光の位相変調
を打ち消すことにより、半導体光変調器からの出射光の
位相変調をなくすことができることを見出し、本発明を
完成した。
【０００９】即ち、本発明は、２つのクラッド層の間
に、光が透過する光吸収層を備え、上記クラッド層間に
電圧を印加して上記光吸収層を透過する光に対する吸収
率を変化させて該光の強度変調を行う半導体光変調器で
あって、上記半導体光変調器から出射される強度変調さ
れた出射光においてその強度に対応して生じる位相変化
を打ち消すように、屈折率が変化する非線形光学材料層
を、上記光の進行方向に備え、上記出射光に生じる位相
変化を打ち消すように、非線形光学材料層の厚さを設定
したことを特徴とする半導体光変調器である。このよう
に、上記光の進行方向に非線形光学材料層を設け、かか
る非線形光学材料層を光が透過するようにすることによ
り、光吸収層における強度変調に付随して、その強度に
応じて発生する光の位相変化を、非線形光学材料層の屈
折率の変化により打ち消すことができる。従って、強度
の強い光と、強度の弱い光との間の位相差を実質的に０
とすることができる。これにより、光の位相変調をなく
し、いわゆるチャーピングの発生を防止することが可能
となる。この結果、半導体光変調器で強度変調された出
射光の位相が一定し、光ファイバ等のように波長分散の
ある伝送路を通って伝送される場合であっても、従来の
ような光の波形劣化が生じず、長距離の光通信が可能と
なる。
に、光が透過する光吸収層を備え、上記クラッド層間に
電圧を印加して上記光吸収層を透過する光に対する吸収
率を変化させて該光の強度変調を行う半導体光変調器で
あって、上記半導体光変調器から出射される強度変調さ
れた出射光においてその強度に対応して生じる位相変化
を打ち消すように、屈折率が変化する非線形光学材料層
を、上記光の進行方向に備え、上記出射光に生じる位相
変化を打ち消すように、非線形光学材料層の厚さを設定
したことを特徴とする半導体光変調器である。このよう
に、上記光の進行方向に非線形光学材料層を設け、かか
る非線形光学材料層を光が透過するようにすることによ
り、光吸収層における強度変調に付随して、その強度に
応じて発生する光の位相変化を、非線形光学材料層の屈
折率の変化により打ち消すことができる。従って、強度
の強い光と、強度の弱い光との間の位相差を実質的に０
とすることができる。これにより、光の位相変調をなく
し、いわゆるチャーピングの発生を防止することが可能
となる。この結果、半導体光変調器で強度変調された出
射光の位相が一定し、光ファイバ等のように波長分散の
ある伝送路を通って伝送される場合であっても、従来の
ような光の波形劣化が生じず、長距離の光通信が可能と
なる。
【００１０】また、本発明は、上記非線形光学材料層
が、強度変調した光の強度に対応して上記屈折率が変化
する材料からなり、かつ、上記光吸収層の光出射端後方
に設けられることを特徴とする半導体光変調器でもあ
る。かかる半導体光変調器では、非線形光学材料層の屈
折率が光の強度に応じて変化して、非線形光学材料層で
強度変調により生じた位相変化量を打ち消すように、光
の位相を変えるため、比較的簡単な構造でかかる半導体
光変調器が実現でき、製造工程も簡単になる。
が、強度変調した光の強度に対応して上記屈折率が変化
する材料からなり、かつ、上記光吸収層の光出射端後方
に設けられることを特徴とする半導体光変調器でもあ
る。かかる半導体光変調器では、非線形光学材料層の屈
折率が光の強度に応じて変化して、非線形光学材料層で
強度変調により生じた位相変化量を打ち消すように、光
の位相を変えるため、比較的簡単な構造でかかる半導体
光変調器が実現でき、製造工程も簡単になる。
【００１１】また、本発明は、上記非線形光学材料層
が、印加された電圧により上記屈折率が変化する材料か
らなり、強度変調された光の位相変化に対応した電圧を
印加することを特徴とする半導体光変調器でもある。
が、印加された電圧により上記屈折率が変化する材料か
らなり、強度変調された光の位相変化に対応した電圧を
印加することを特徴とする半導体光変調器でもある。
【００１２】上記半導体光変調器は、更に、上記非線形
光学材料層と上記光吸収層との双方に、並列に電圧を印
加する共通の電圧印加手段を備えたものであっても良
い。このように、上記非線形光学材料層と上記光吸収層
とが、電気的に並列となるように共通の電圧印加手段に
より電圧を印加することにより、光吸収層への印加電圧
に対応して発生する光の位相差を、その量に対応して打
ち消すことが可能となる。
光学材料層と上記光吸収層との双方に、並列に電圧を印
加する共通の電圧印加手段を備えたものであっても良
い。このように、上記非線形光学材料層と上記光吸収層
とが、電気的に並列となるように共通の電圧印加手段に
より電圧を印加することにより、光吸収層への印加電圧
に対応して発生する光の位相差を、その量に対応して打
ち消すことが可能となる。
【００１３】また、本発明は、請求項１に記載の半導体
光変調器と、該半導体光変調器に光を照射する半導体レ
ーザとを同一基板上に集積形成したことを特徴とする光
集積回路素子であっても良い。かかる光集積回路素子で
は、光集積回路素子から出射される出射光の位相変化を
なくすことが可能となり、出射光が光ファイバ等のよう
に波長分散のある伝送路を通って伝送される場合であっ
ても、良好な伝送特性を得ることが可能となる。
光変調器と、該半導体光変調器に光を照射する半導体レ
ーザとを同一基板上に集積形成したことを特徴とする光
集積回路素子であっても良い。かかる光集積回路素子で
は、光集積回路素子から出射される出射光の位相変化を
なくすことが可能となり、出射光が光ファイバ等のよう
に波長分散のある伝送路を通って伝送される場合であっ
ても、良好な伝送特性を得ることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の実施の形
態１にかかる半導体光変調器について、図１を参照しな
がら、説明する。図１（ａ）は本実施の形態にかかる半
導体光変調器の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）Ｉ−Ｉ’における断面図である。図中、図７と同
一符号は、同一または相当箇所を示し、１７はＡｌ2Ｏ3
等からなる反射膜、２０は電気光学効果を有する材料よ
りなる層、１４はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／
Ｐｔ／Ａｕよりなる裏面電極、１５はＡｕメッキ層であ
る。本実施の形態１にかかる電界吸収型の半導体光変調
器は、光吸収層５より出射光側に、屈折率が光の強度に
より変化する非線形光学材料層２０を設けた点に特徴が
ある。かかる非線形光学材料層２０としては、例えば、
Ａ．Ｙａｒｉｖ著の「光エレクトロニクスの基礎」（多
田邦雄、神谷武志 共訳）の第５４２頁、表１６−１に
記載されているＣＳ2、２−メチル−４−ニトロアニリ
ン（ＭＮＡ）、ＰＴＳポリジアセチレン等の材料を用い
ることが好ましい。
態１にかかる半導体光変調器について、図１を参照しな
がら、説明する。図１（ａ）は本実施の形態にかかる半
導体光変調器の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）Ｉ−Ｉ’における断面図である。図中、図７と同
一符号は、同一または相当箇所を示し、１７はＡｌ2Ｏ3
等からなる反射膜、２０は電気光学効果を有する材料よ
りなる層、１４はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／
Ｐｔ／Ａｕよりなる裏面電極、１５はＡｕメッキ層であ
る。本実施の形態１にかかる電界吸収型の半導体光変調
器は、光吸収層５より出射光側に、屈折率が光の強度に
より変化する非線形光学材料層２０を設けた点に特徴が
ある。かかる非線形光学材料層２０としては、例えば、
Ａ．Ｙａｒｉｖ著の「光エレクトロニクスの基礎」（多
田邦雄、神谷武志 共訳）の第５４２頁、表１６−１に
記載されているＣＳ2、２−メチル−４−ニトロアニリ
ン（ＭＮＡ）、ＰＴＳポリジアセチレン等の材料を用い
ることが好ましい。
【００１５】次に動作原理について説明する。電界吸収
型の半導体光変調器に入射した光は、上述のように、光
吸収層５への印加電圧により強度変調が行われる。一般
に、半導体光変調器のαパラメータは０でないため、図
８に示したように、印加電圧により光吸収層５の屈折率
も変化し、光吸収層５を透過する光の波長がシフトし、
半導体光変調器から出射される出射光の位相も、光強度
に応じて変化することとなる。本実施の形態１では、か
かる位相変調された光を、半導体光変調器の出射端面上
に設けられた非線形光学材料層２０を透過させて、強度
変調に同調して位相変調を打ち消すことにより、位相変
調のない、位相の一定した出射光を得るものである。具
体的には、光吸収層５に、強度変調のために電圧が印加
されることにより、光吸収層５の屈折率変化に伴って、
光の位相が遅れることとなる。従って、かかる位相の遅
れた光を非線形光学材料層２０を透過させることにより
位相を進めて、最終的に位相変調の打ち消された光を出
射するものである。
型の半導体光変調器に入射した光は、上述のように、光
吸収層５への印加電圧により強度変調が行われる。一般
に、半導体光変調器のαパラメータは０でないため、図
８に示したように、印加電圧により光吸収層５の屈折率
も変化し、光吸収層５を透過する光の波長がシフトし、
半導体光変調器から出射される出射光の位相も、光強度
に応じて変化することとなる。本実施の形態１では、か
かる位相変調された光を、半導体光変調器の出射端面上
に設けられた非線形光学材料層２０を透過させて、強度
変調に同調して位相変調を打ち消すことにより、位相変
調のない、位相の一定した出射光を得るものである。具
体的には、光吸収層５に、強度変調のために電圧が印加
されることにより、光吸収層５の屈折率変化に伴って、
光の位相が遅れることとなる。従って、かかる位相の遅
れた光を非線形光学材料層２０を透過させることにより
位相を進めて、最終的に位相変調の打ち消された光を出
射するものである。
【００１６】本実施の形態１にかかる非線形光学材料層
２０を含んだ半導体光変調器全体の屈折率変化による位
相変調の割合は、以下の式２で表される。
２０を含んだ半導体光変調器全体の屈折率変化による位
相変調の割合は、以下の式２で表される。
【数２】 ｄφ／ｄｔ ＝２π・（（ｄｎmod／ｄｔ）・Ｌmod＋（ｄｎnl／ｄｔ）・Ｌnl）／λ （式２） Ｌmod：半導体光変調器の長さ λ：波長 ｔ：時間 ｎmod：電界による変調器の入射光に対する屈折率変化 φ：光波の位相 Ｌnl：非線形光学材料層２０の厚み ｎnl：非線形光学材料層２０の光強度による屈折率変化
【００１７】ここで、ｄφ／ｄｔ＝０とするためには、
Ｌmod＞０、Ｌnl＞０であるので、（ｄｎmod／ｄｔ）と
（ｄｎnl／ｄｔ）の符号が逆であることが必要であり、
従って、（ｄｎmod／ｄｔ）・（ｄｎnl／ｄｔ）＜０と
なるように、光吸収層５と、非線形光学材料層２０とを
組み合わせることにより、半導体光変調器全体として位
相変調をなくすことができる。
Ｌmod＞０、Ｌnl＞０であるので、（ｄｎmod／ｄｔ）と
（ｄｎnl／ｄｔ）の符号が逆であることが必要であり、
従って、（ｄｎmod／ｄｔ）・（ｄｎnl／ｄｔ）＜０と
なるように、光吸収層５と、非線形光学材料層２０とを
組み合わせることにより、半導体光変調器全体として位
相変調をなくすことができる。
【００１８】即ち、本実施の形態１では、変調器の入射
光に対する屈折率変化ｎmodに伴って発生する半導体光
変調器の出射端面における出射光の位相変調を、出射端
面上に設けた非線形光学材料層２０を透過させて、再度
位相を変調させている。そして、非線形光学材料層２０
の厚みＬnlは、上記出射光の位相変調が、再度変調され
てちょうど打ち消されるような厚みとなるように定めら
れている。従って、光吸収層５に所定の電圧を印加して
強度変調を行うことにより、光吸収層５の屈折率が変化
して透過する光の位相が遅れた場合に、かかる光を非線
形光学材料層２０を透過させることにより位相を進め
て、最終的な出射光の位相変調が打ち消されるように、
非線形光学材料層２０の屈折率の変化と膜厚が決定され
る。
光に対する屈折率変化ｎmodに伴って発生する半導体光
変調器の出射端面における出射光の位相変調を、出射端
面上に設けた非線形光学材料層２０を透過させて、再度
位相を変調させている。そして、非線形光学材料層２０
の厚みＬnlは、上記出射光の位相変調が、再度変調され
てちょうど打ち消されるような厚みとなるように定めら
れている。従って、光吸収層５に所定の電圧を印加して
強度変調を行うことにより、光吸収層５の屈折率が変化
して透過する光の位相が遅れた場合に、かかる光を非線
形光学材料層２０を透過させることにより位相を進め
て、最終的な出射光の位相変調が打ち消されるように、
非線形光学材料層２０の屈折率の変化と膜厚が決定され
る。
【００１９】具体的には、半導体光変調器の屈折率変化
ｄｎmodが０．００１、半導体光変調器の長さＬmodが２
００μｍ、半導体光変調器の出射端面における光強度が
１ｍＷ／μｍ2の条件下では、非線形光学材料層２０の
材料としてＰＴＳポリジアセチレンを用いた場合、非線
形光学材料層２０の膜厚ｄを１６ｎｍとすれば、光吸収
層５での位相変調が、非線形光学材料層２０を透過する
ことによりほぼ打ち消され、半導体光変調器全体として
は、光の強度に対応した位相差をほぼ０とし、位相変調
のない、位相の一定した出射光を得ることが可能とな
る。
ｄｎmodが０．００１、半導体光変調器の長さＬmodが２
００μｍ、半導体光変調器の出射端面における光強度が
１ｍＷ／μｍ2の条件下では、非線形光学材料層２０の
材料としてＰＴＳポリジアセチレンを用いた場合、非線
形光学材料層２０の膜厚ｄを１６ｎｍとすれば、光吸収
層５での位相変調が、非線形光学材料層２０を透過する
ことによりほぼ打ち消され、半導体光変調器全体として
は、光の強度に対応した位相差をほぼ０とし、位相変調
のない、位相の一定した出射光を得ることが可能とな
る。
【００２０】このように、本実施の形態１によれば、所
定の膜厚の非線形光学材料層２０を、半導体光変調器の
出射光端面上に設けることにより、光吸収層５における
強度変調に付随して発生した光の位相変調を打ち消すこ
とができ、いわゆるチャーピングの発生を防止すること
が可能となる。この結果、半導体光変調器で強度変調さ
れた光が、光ファイバ等のように波長分散のある伝送路
を通って伝送される場合であっても、従来のような光の
波形劣化が生じず、長距離の光通信が可能となる。特
に、本実施の形態１にかかる半導体光変調器では、非線
形光学材料層２０で波長をシフトさせるために、非線形
光学材料層２０に電圧を印加する必要がないため、以下
に示す製造工程も簡単になる。
定の膜厚の非線形光学材料層２０を、半導体光変調器の
出射光端面上に設けることにより、光吸収層５における
強度変調に付随して発生した光の位相変調を打ち消すこ
とができ、いわゆるチャーピングの発生を防止すること
が可能となる。この結果、半導体光変調器で強度変調さ
れた光が、光ファイバ等のように波長分散のある伝送路
を通って伝送される場合であっても、従来のような光の
波形劣化が生じず、長距離の光通信が可能となる。特
に、本実施の形態１にかかる半導体光変調器では、非線
形光学材料層２０で波長をシフトさせるために、非線形
光学材料層２０に電圧を印加する必要がないため、以下
に示す製造工程も簡単になる。
【００２１】次に、図２、３を参照しながら、本実施の
形態１にかかる半導体光変調器の製造方法について説明
する。図２、３の左図は、図１（ａ）のＩ−Ｉ’の箇所
における断面図、右図は出射端面方向から見た側面図で
ある。まず、図２（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板
１上に、ｎ−ＩｎＰバッファ層２、ｎ−ＩｎＰクラッド
層３、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込層４、ＩｎＧａＡｓ／
ＩｎＧａＡｓＰ−ＭＱＷ光吸収層５、Ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ光閉込層６、Ｐ−ＩｎＰクラッド層７をＭＯＣＶＤ法
により順次、結晶成長により形成する。
形態１にかかる半導体光変調器の製造方法について説明
する。図２、３の左図は、図１（ａ）のＩ−Ｉ’の箇所
における断面図、右図は出射端面方向から見た側面図で
ある。まず、図２（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板
１上に、ｎ−ＩｎＰバッファ層２、ｎ−ＩｎＰクラッド
層３、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込層４、ＩｎＧａＡｓ／
ＩｎＧａＡｓＰ−ＭＱＷ光吸収層５、Ｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ光閉込層６、Ｐ−ＩｎＰクラッド層７をＭＯＣＶＤ法
により順次、結晶成長により形成する。
【００２２】次に、図２（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2
をマスクとして（図示せず）、ＣＨ4とＨ2の混合ガスを
用いたドライエッチングによりストライプ状のメサを形
成する。
をマスクとして（図示せず）、ＣＨ4とＨ2の混合ガスを
用いたドライエッチングによりストライプ状のメサを形
成する。
【００２３】次に、図２（ｃ）に示すように、ＭＯＣＶ
Ｄ法により、メサ状にエッチングした領域に半絶縁性Ｉ
ｎＰを埋め込み、埋込層１０を形成する。
Ｄ法により、メサ状にエッチングした領域に半絶縁性Ｉ
ｎＰを埋め込み、埋込層１０を形成する。
【００２４】次に、図２（ｄ）に示すように、ＳｉＯ2
マスク（図示せず）を除去し、ＭＯＣＶＤ法により全面
にＰ−ＩｎＰ第２クラッド層８、Ｐ−ＩｎＧａＡｓコン
タクト層９を順次、結晶成長により形成する。
マスク（図示せず）を除去し、ＭＯＣＶＤ法により全面
にＰ−ＩｎＰ第２クラッド層８、Ｐ−ＩｎＧａＡｓコン
タクト層９を順次、結晶成長により形成する。
【００２５】次に、図２（ｅ）に示すように、ＳｉＯ2
をマスクとして（図示せず）、光が伝搬する部分を残し
てＰ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層９、Ｐ−ＩｎＰ第２ク
ラッド層８、半絶縁性ＩｎＰ埋め込み層１０をＣＨ4と
Ｈ2の混合ガスを用いたドライエッチングによりエッチ
ング除去する。
をマスクとして（図示せず）、光が伝搬する部分を残し
てＰ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層９、Ｐ−ＩｎＰ第２ク
ラッド層８、半絶縁性ＩｎＰ埋め込み層１０をＣＨ4と
Ｈ2の混合ガスを用いたドライエッチングによりエッチ
ング除去する。
【００２６】次に、図３（ｆ）に示すように、全面にＳ
ｉＯ2絶縁膜１１を形成した後、電極を形成する部分の
ＳｉＯ2膜をバッファードフッ酸を用いたウェットエッ
チングにより除去する。
ｉＯ2絶縁膜１１を形成した後、電極を形成する部分の
ＳｉＯ2膜をバッファードフッ酸を用いたウェットエッ
チングにより除去する。
【００２７】次に、図３（ｇ）に示すように、表面にＴ
ｉ／Ａｕ電極１２をスパッタまたは蒸着により形成した
後、Ａｕメッキ層１３をパターン形成する。続いて、ウ
ェットエッチングによりＴｉ／Ａｕ電極１２をエッチン
グし、電極パターンを形成する。続いて、蒸着により、
裏面上にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａ
ｕ電極１４を形成した後に、Ａｕメッキ層１５を形成す
る。
ｉ／Ａｕ電極１２をスパッタまたは蒸着により形成した
後、Ａｕメッキ層１３をパターン形成する。続いて、ウ
ェットエッチングによりＴｉ／Ａｕ電極１２をエッチン
グし、電極パターンを形成する。続いて、蒸着により、
裏面上にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａ
ｕ電極１４を形成した後に、Ａｕメッキ層１５を形成す
る。
【００２８】最後に、光の入射端面上にＡｌ2Ｏ3等の反
射防止膜１７を蒸着により形成し、一方、光の出射端面
上に、ＰＴＳポリジアセチレンを塗布し、所定の膜厚の
非線形光学材料層２０を形成することにより、図１に示
す半導体光変調器が完成する。
射防止膜１７を蒸着により形成し、一方、光の出射端面
上に、ＰＴＳポリジアセチレンを塗布し、所定の膜厚の
非線形光学材料層２０を形成することにより、図１に示
す半導体光変調器が完成する。
【００２９】このように、本実施の形態１にかかる半導
体光変調器の製造方法では、光の出射端面上に、所定の
膜厚の非線形光学材料層２０を塗布する工程を追加する
だけで、従来問題となっていた強度変調に付随して発生
する位相変調をなくした半導体光変調器を得ることが可
能となる。特に、本実施の形態１にかかる半導体光変調
器の製造工程は、従来の工程に、非線形光学材料層２０
の塗布工程を付加するだけで、製造工程が極めて簡単で
あり、量産工程への適用も容易である。
体光変調器の製造方法では、光の出射端面上に、所定の
膜厚の非線形光学材料層２０を塗布する工程を追加する
だけで、従来問題となっていた強度変調に付随して発生
する位相変調をなくした半導体光変調器を得ることが可
能となる。特に、本実施の形態１にかかる半導体光変調
器の製造工程は、従来の工程に、非線形光学材料層２０
の塗布工程を付加するだけで、製造工程が極めて簡単で
あり、量産工程への適用も容易である。
【００３０】実施の形態２．本発明の実施の形態２にか
かる半導体光変調器について、図４を参照しながら、説
明する。図４は、本実施の形態にかかる半導体光変調器
の、図１のＩ−Ｉ’に相当する位置における断面図であ
り、図中、図７と同一符号は、同一または相当箇所を示
し、１８は非線形光学材料層、１９は非線形光学材料層
のコア領域を示す。光は主にコア領域１９を透過するこ
ととなる。
かる半導体光変調器について、図４を参照しながら、説
明する。図４は、本実施の形態にかかる半導体光変調器
の、図１のＩ−Ｉ’に相当する位置における断面図であ
り、図中、図７と同一符号は、同一または相当箇所を示
し、１８は非線形光学材料層、１９は非線形光学材料層
のコア領域を示す。光は主にコア領域１９を透過するこ
ととなる。
【００３１】本実施の形態２では、非線形光学材料層１
８が、印加電圧により透過光の屈折率が変化する材料か
らなり、電圧を印加して非線形光学材料層１８の屈折率
を変えて光の位相を変化させる。即ち、図４（ａ）から
明らかなように、電極１２、１４の間に、光吸収層５で
光強度を変調するために、所定の電圧が印加されるが、
かかる電圧は、同時に非線形光学材料層１８にも印加さ
れる。従って、本実施の形態２にかかる半導体光変調器
では、上記所定の電圧が光吸収層５に印加された場合
に、光吸収層５で位相変調された光が、上記所定の電圧
が同時に印加されて位相変調を打ち消すように屈折率が
変化する非線形光学材料層１８を透過することにより、
変調された位相がちょうど打ち消されるように、非線形
光学材料層１８の光の進行方向の膜厚を決定することが
必要である。
８が、印加電圧により透過光の屈折率が変化する材料か
らなり、電圧を印加して非線形光学材料層１８の屈折率
を変えて光の位相を変化させる。即ち、図４（ａ）から
明らかなように、電極１２、１４の間に、光吸収層５で
光強度を変調するために、所定の電圧が印加されるが、
かかる電圧は、同時に非線形光学材料層１８にも印加さ
れる。従って、本実施の形態２にかかる半導体光変調器
では、上記所定の電圧が光吸収層５に印加された場合
に、光吸収層５で位相変調された光が、上記所定の電圧
が同時に印加されて位相変調を打ち消すように屈折率が
変化する非線形光学材料層１８を透過することにより、
変調された位相がちょうど打ち消されるように、非線形
光学材料層１８の光の進行方向の膜厚を決定することが
必要である。
【００３２】具体的には、光吸収層５に、強度変調のた
めに電圧が印加されることにより、光吸収層５の屈折率
変化に伴って、光の位相が遅れることとなるため、かか
る位相の遅れた光を非線形光学材料層１８を透過させる
ことにより位相を進めて、最終的に位相変調の打ち消さ
れた光を出射するものである。
めに電圧が印加されることにより、光吸収層５の屈折率
変化に伴って、光の位相が遅れることとなるため、かか
る位相の遅れた光を非線形光学材料層１８を透過させる
ことにより位相を進めて、最終的に位相変調の打ち消さ
れた光を出射するものである。
【００３３】また、光吸収層５と、非線形光学材料層１
８とに、別々に電圧を印加する構造では、非線形光学材
料層１８の膜厚と印加電圧の双方を調整することによ
り、光吸収層５で位相変調された光が非線形光学材料層
１８を透過することにより、変調された位相がちょうど
打ち消されるように、非線形光学材料層１８の光の進行
方向の膜厚と、印加電圧とを決定すれば良い。
８とに、別々に電圧を印加する構造では、非線形光学材
料層１８の膜厚と印加電圧の双方を調整することによ
り、光吸収層５で位相変調された光が非線形光学材料層
１８を透過することにより、変調された位相がちょうど
打ち消されるように、非線形光学材料層１８の光の進行
方向の膜厚と、印加電圧とを決定すれば良い。
【００３４】これにより、変調された光強度に応じて発
生する位相変調を打ち消し、半導体光変調器からの出射
光の位相変調をなくし、位相を一定とすることができ
る。
生する位相変調を打ち消し、半導体光変調器からの出射
光の位相変調をなくし、位相を一定とすることができ
る。
【００３５】図４に示すように、かかる非線形光学材料
層１８は、（ａ）半導体光変調器の入射光側、（ｂ）半
導体光変調器の途中、または（ｃ）半導体光変調器の出
射光側のいずれに設けられても良い。かかる非線形光学
材料層１８は、半導体光変調器の一部を上部からｎ−Ｉ
ｎＰバッファ層２まで除去し、そこに非線形光学材料層
１８を配置、接着し、その上部に、Ｔｉ／Ａｕ電極１
２、Ａｕメッキ層１３を設けたものであり、半導体光変
調器の光吸収層５と並列に電圧が印加される構造となっ
ている。但し、光吸収層５と、非線形光学材料層１８と
に、別々に電圧が印加される構造とすることも可能であ
る。
層１８は、（ａ）半導体光変調器の入射光側、（ｂ）半
導体光変調器の途中、または（ｃ）半導体光変調器の出
射光側のいずれに設けられても良い。かかる非線形光学
材料層１８は、半導体光変調器の一部を上部からｎ−Ｉ
ｎＰバッファ層２まで除去し、そこに非線形光学材料層
１８を配置、接着し、その上部に、Ｔｉ／Ａｕ電極１
２、Ａｕメッキ層１３を設けたものであり、半導体光変
調器の光吸収層５と並列に電圧が印加される構造となっ
ている。但し、光吸収層５と、非線形光学材料層１８と
に、別々に電圧が印加される構造とすることも可能であ
る。
【００３６】非線形光学材料層１８としては、Ａ．Ｙａ
ｒｉｖ著の「光エレクトロニクスの基礎」（多田邦雄、
神谷武志 共訳）の第３０７頁から第３０８頁の表９−
２に記載されているＫＨ2ＰＯ4、ＫＤ2ＰＯ4、ＬｉＮｂ
Ｏ3、ＬｉＴａＯ3等の材料を用いることが好ましい。こ
れらの材料は、結晶方位により屈折率が異なるため、半
導体光変調器上に配置する場合は、光がかかる非線形光
学材料層１８を透過することにより、光吸収層５で発生
した位相変調が打ち消されるような結晶方位に光が透過
するように配置することが必要となる。
ｒｉｖ著の「光エレクトロニクスの基礎」（多田邦雄、
神谷武志 共訳）の第３０７頁から第３０８頁の表９−
２に記載されているＫＨ2ＰＯ4、ＫＤ2ＰＯ4、ＬｉＮｂ
Ｏ3、ＬｉＴａＯ3等の材料を用いることが好ましい。こ
れらの材料は、結晶方位により屈折率が異なるため、半
導体光変調器上に配置する場合は、光がかかる非線形光
学材料層１８を透過することにより、光吸収層５で発生
した位相変調が打ち消されるような結晶方位に光が透過
するように配置することが必要となる。
【００３７】このように、本実施の形態２によれば、所
定の膜厚の非線形光学材料層１８を、半導体光変調器の
一部を除去して、光が透過するように設けることによ
り、光吸収層５における強度変調に付随して発生した光
の位相変調を打ち消すことができ、いわゆるチャーピン
グの発生を防止することが可能となる。この結果、半導
体光変調器で強度変調された光が、光ファイバ等のよう
に波長分散のある伝送路を通って伝送される場合であっ
ても、従来のような光の減衰が生じず、長距離の光通信
が可能となる。
定の膜厚の非線形光学材料層１８を、半導体光変調器の
一部を除去して、光が透過するように設けることによ
り、光吸収層５における強度変調に付随して発生した光
の位相変調を打ち消すことができ、いわゆるチャーピン
グの発生を防止することが可能となる。この結果、半導
体光変調器で強度変調された光が、光ファイバ等のよう
に波長分散のある伝送路を通って伝送される場合であっ
ても、従来のような光の減衰が生じず、長距離の光通信
が可能となる。
【００３８】次に、図５を参照しながら、本実施の形態
２にかかる半導体光変調器の製造方法について説明す
る。図５の右図は、出射側の端面であり、図５の左図
は、図１（ａ）のＩ−Ｉ’に相当する箇所における断面
図である。まず、図５（ａ）に示すように、従来の半導
体光変調器と同様の結晶成長工程を用いて、ｎ−ＩｎＰ
基板１上に、ｎ−ＩｎＰバッファ層２、ｎ−ＩｎＰクラ
ッド層３、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込層４、ＩｎＧＡｓ
ウェルとＩｎＧａＡｓＰバリアよりなるＭＱＷ光吸収層
５、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込層６、ｐ−ＩｎＰ第１ク
ラッド層７、ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層８、ｐ−ＩｎＧ
ａＡｓコンタクト層９を積層形成する。続いて、非線形
光学材料層１８を設ける位置を、上部からｎ−ＩｎＰバ
ッファ層２の表面が露出するまで、ＣＨ4とＨ2の混合ガ
スを用いてドライエッチングで除去する。ここでは、光
の入射側に非線形光学材料層１８を設けた図４（ａ）の
構造の製造工程を例に説明するが、図４（ｂ）（ｃ）の
構造も、同様に製造工程で作製することが可能である。
２にかかる半導体光変調器の製造方法について説明す
る。図５の右図は、出射側の端面であり、図５の左図
は、図１（ａ）のＩ−Ｉ’に相当する箇所における断面
図である。まず、図５（ａ）に示すように、従来の半導
体光変調器と同様の結晶成長工程を用いて、ｎ−ＩｎＰ
基板１上に、ｎ−ＩｎＰバッファ層２、ｎ−ＩｎＰクラ
ッド層３、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込層４、ＩｎＧＡｓ
ウェルとＩｎＧａＡｓＰバリアよりなるＭＱＷ光吸収層
５、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込層６、ｐ−ＩｎＰ第１ク
ラッド層７、ｐ−ＩｎＰ第２クラッド層８、ｐ−ＩｎＧ
ａＡｓコンタクト層９を積層形成する。続いて、非線形
光学材料層１８を設ける位置を、上部からｎ−ＩｎＰバ
ッファ層２の表面が露出するまで、ＣＨ4とＨ2の混合ガ
スを用いてドライエッチングで除去する。ここでは、光
の入射側に非線形光学材料層１８を設けた図４（ａ）の
構造の製造工程を例に説明するが、図４（ｂ）（ｃ）の
構造も、同様に製造工程で作製することが可能である。
【００３９】次に、図５（ｂ）に示すように、例えば、
ＬｉＴａＯ3等の材料からなる非線形光学材料層１８
を、上記工程で除去した位置に、接着剤で接着する。こ
の場合、光がかかる非線形光学材料層１８を透過するこ
とにより、光吸収層５で発生した位相変調が相殺される
ような結晶方位に光が透過するように、非線形光学材料
層１８を接着することが必要である。
ＬｉＴａＯ3等の材料からなる非線形光学材料層１８
を、上記工程で除去した位置に、接着剤で接着する。こ
の場合、光がかかる非線形光学材料層１８を透過するこ
とにより、光吸収層５で発生した位相変調が相殺される
ような結晶方位に光が透過するように、非線形光学材料
層１８を接着することが必要である。
【００４０】次に、図５（ｃ）に示すように、全面にＳ
ｉＯ2膜１１を形成した後、上面部のＳｉＯ2膜１１をバ
ッファードフッ酸を用いて除去し、電極のコンタクト部
を形成する。
ｉＯ2膜１１を形成した後、上面部のＳｉＯ2膜１１をバ
ッファードフッ酸を用いて除去し、電極のコンタクト部
を形成する。
【００４１】次に、図５（ｄ）に示すように、表面にＴ
ｉ／Ａｕ電極１２をスパッタまたは蒸着により形成した
後、Ａｕメッキ層１３をパターン形成する。続いて、ウ
ェットエッチングによりＴｉ／Ａｕ電極１２をエッチン
グし、電極パターンを形成し、更に、蒸着により、裏面
上にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電
極１４、Ａｕメッキ層１５を順次形成する。これによ
り、図４（ａ）に示す半導体光変調器が完成する。
ｉ／Ａｕ電極１２をスパッタまたは蒸着により形成した
後、Ａｕメッキ層１３をパターン形成する。続いて、ウ
ェットエッチングによりＴｉ／Ａｕ電極１２をエッチン
グし、電極パターンを形成し、更に、蒸着により、裏面
上にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電
極１４、Ａｕメッキ層１５を順次形成する。これによ
り、図４（ａ）に示す半導体光変調器が完成する。
【００４２】このように、本実施の形態２にかかる半導
体光変調器では、半導体光変調器の電極１２、１３が、
非線形光学材料層１８上にまで、形成されているため、
半導体光変調器への電圧の印加により、同時に非線形光
学材料層１８にも電圧が印加される。従って、非線形光
学材料層１８は、印加電圧により、屈折率が変化するた
め、光吸収層５において、印加電圧に対応して発生する
位相変調を、その変調量に応じて非線形光学材料層１８
を用いて緩和することが可能となる。
体光変調器では、半導体光変調器の電極１２、１３が、
非線形光学材料層１８上にまで、形成されているため、
半導体光変調器への電圧の印加により、同時に非線形光
学材料層１８にも電圧が印加される。従って、非線形光
学材料層１８は、印加電圧により、屈折率が変化するた
め、光吸収層５において、印加電圧に対応して発生する
位相変調を、その変調量に応じて非線形光学材料層１８
を用いて緩和することが可能となる。
【００４３】図６に、上記実施の形態１または２にかか
る半導体光変調器２０と、従来構造の半導体レーザ３０
を、同一基板上に形成した光集積回路素子の斜視図であ
る。このように、上記実施の形態１または２にかかる半
導体光変調器２０を光集積回路素子に用いることによ
り、集積素子全体の光の位相変調をなくすことが可能と
なる。尚、上記実施の形態１、２の構造は、埋込み型半
導体光変調器、リッジ型半導体光変調器の双方の構造に
適用することが可能である。また、クラッド層と光吸収
層との間には、適宜ガイド層を設けることも可能であ
る。
る半導体光変調器２０と、従来構造の半導体レーザ３０
を、同一基板上に形成した光集積回路素子の斜視図であ
る。このように、上記実施の形態１または２にかかる半
導体光変調器２０を光集積回路素子に用いることによ
り、集積素子全体の光の位相変調をなくすことが可能と
なる。尚、上記実施の形態１、２の構造は、埋込み型半
導体光変調器、リッジ型半導体光変調器の双方の構造に
適用することが可能である。また、クラッド層と光吸収
層との間には、適宜ガイド層を設けることも可能であ
る。
【００４４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、上記光の進行方向に非線形光学材料層を設け、か
かる非線形光学材料層を光が透過するようにすることに
より、光吸収層における強度変調に付随して発生した光
の位相変調を、非線形光学材料層の屈折率を変えて打ち
消し、半導体光変調器で強度変調された出射光の位相変
調をなくし、位相を一定とすることができる。これによ
り、半導体光変調器で強度変調された出射光が、光ファ
イバ等のように波長分散のある伝送路を通って伝送され
る場合であっても、従来のような光の減衰が生じず、長
距離の光通信が可能となる。
では、上記光の進行方向に非線形光学材料層を設け、か
かる非線形光学材料層を光が透過するようにすることに
より、光吸収層における強度変調に付随して発生した光
の位相変調を、非線形光学材料層の屈折率を変えて打ち
消し、半導体光変調器で強度変調された出射光の位相変
調をなくし、位相を一定とすることができる。これによ
り、半導体光変調器で強度変調された出射光が、光ファ
イバ等のように波長分散のある伝送路を通って伝送され
る場合であっても、従来のような光の減衰が生じず、長
距離の光通信が可能となる。
【００４５】また、本発明にかかる半導体光変調器で
は、非線形光学材料層に電圧を印加することなく、光強
度に応じて発生した位相変調を打ち消すこともできるた
め、半導体光変調器構造が簡単となり、製造工程も簡単
になる。
は、非線形光学材料層に電圧を印加することなく、光強
度に応じて発生した位相変調を打ち消すこともできるた
め、半導体光変調器構造が簡単となり、製造工程も簡単
になる。
【００４６】また、本発明では、非線形光学材料層と上
記光吸収層とが電気的に並列となるように、共通の電圧
印加手段により電圧を印加することにより、光吸収層へ
の印加電圧に対応して発生する位相変調を、その変調量
に応じて打ち消すことが可能となる。
記光吸収層とが電気的に並列となるように、共通の電圧
印加手段により電圧を印加することにより、光吸収層へ
の印加電圧に対応して発生する位相変調を、その変調量
に応じて打ち消すことが可能となる。
【図１】 （ａ）本発明の実施の形態１にかかる半導体
光変調器の斜視図である。 （ｂ）Ｉ−Ｉ’における断面図である。
光変調器の斜視図である。 （ｂ）Ｉ−Ｉ’における断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１にかかる半導体光変調
器の製造工程図である。
器の製造工程図である。
【図３】 本発明の実施の形態１にかかる半導体光変調
器の製造工程図である。
器の製造工程図である。
【図４】 本発明の実施の形態２にかかる半導体光変調
器の断面図である。
器の断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態２にかかる半導体光変調
器の製造工程図である。
器の製造工程図である。
【図６】 本発明にかかる半導体光変調器と半導体レー
ザとを集積化した光集積回路素子の斜視図である。
ザとを集積化した光集積回路素子の斜視図である。
【図７】 （ａ）従来構造にかかる半導体光変調器の斜
視図である。（ｂ）VII−VII’における断面図である。
視図である。（ｂ）VII−VII’における断面図である。
【図８】 従来構造の半導体光変調器の印加電圧とαパ
ラメータの関係である。
ラメータの関係である。
１ ｎ−ＩｎＰ基板、２ ｎ−ＩｎＰバッファ層、３
ｎ−ＩｎＰクラッド層、４ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込
層、５ ＩｎＧａＡｓウェルとＩｎＧａＡｓＰバリアよ
りなるＭＱＷ光吸収層、６ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込
層、７ ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層、８ ｐ−ＩｎＰ第
２クラッド層、９ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層、１０
半絶縁性ＩｎＰ埋込層、１１ ＳｉＯ２絶縁膜、１２
Ｃｒ／Ａｕ電極、１３ Ａｕメッキ層、１４ ＡｕＧ
ｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極、１５
Ａｕメッキ層。
ｎ−ＩｎＰクラッド層、４ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込
層、５ ＩｎＧａＡｓウェルとＩｎＧａＡｓＰバリアよ
りなるＭＱＷ光吸収層、６ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光閉込
層、７ ｐ−ＩｎＰ第１クラッド層、８ ｐ−ＩｎＰ第
２クラッド層、９ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層、１０
半絶縁性ＩｎＰ埋込層、１１ ＳｉＯ２絶縁膜、１２
Ｃｒ／Ａｕ電極、１３ Ａｕメッキ層、１４ ＡｕＧ
ｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極、１５
Ａｕメッキ層。
Claims (5)
- 【請求項１】 ２つのクラッド層の間に、光が透過する
光吸収層を備え、上記クラッド層間に電圧を印加して上
記光吸収層を透過する光に対する吸収率を変化させて該
光の強度変調を行う半導体光変調器であって、 上記半導体光変調器から出射される強度変調された出射
光においてその強度に対応して生じる位相変化を打ち消
すように、屈折率が変化する非線形光学材料層を、上記
光の進行方向に備え、 上記出射光に生じる位相変化を打ち消すように、非線形
光学材料層の厚さを設定したことを特徴とする半導体光
変調器。 - 【請求項２】 上記非線形光学材料層が、強度変調した
光の強度に対応して上記屈折率が変化する材料からな
り、かつ、上記光吸収層の光出射端後方に設けられるこ
とを特徴とする請求項１に記載の半導体光変調器。 - 【請求項３】 上記非線形光学材料層が、印加された電
圧により上記屈折率が変化する材料からなり、 強度変調された光の位相変化量に対応した電圧を印加す
ることを特徴とする請求項１に記載の半導体光変調器。 - 【請求項４】 上記半導体光変調器が、更に、上記非線
形光学材料層と上記光吸収層との双方に、並列に電圧を
印加する共通の電圧印加手段を備えたことを特徴とする
請求項３に記載の半導体光変調器。 - 【請求項５】 請求項１に記載の半導体光変調器と、該
半導体光変調器に光を照射する半導体レーザとを同一基
板上に集積形成したことを特徴とする光集積回路素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10016810A JPH11212037A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 半導体光変調器と光集積回路素子 |
| US09/104,985 US6115169A (en) | 1998-01-29 | 1998-06-26 | Semiconductor optical modulator and integrated optical circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10016810A JPH11212037A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 半導体光変調器と光集積回路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11212037A true JPH11212037A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11926522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10016810A Pending JPH11212037A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 半導体光変調器と光集積回路素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6115169A (ja) |
| JP (1) | JPH11212037A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4828018B2 (ja) * | 2000-11-06 | 2011-11-30 | 三菱電機株式会社 | 光変調器およびその製造方法並びに光半導体装置 |
| JP2002222989A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| JP3795434B2 (ja) * | 2001-11-22 | 2006-07-12 | 日本航空電子工業株式会社 | 光変調素子 |
| US7560739B2 (en) * | 2004-06-29 | 2009-07-14 | Intel Corporation | Micro or below scale multi-layered heterostructure |
| US8768132B2 (en) * | 2008-01-14 | 2014-07-01 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Ridge waveguide |
| JP6922781B2 (ja) * | 2018-02-22 | 2021-08-18 | 日本電信電話株式会社 | 光変調器 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03293622A (ja) * | 1990-04-12 | 1991-12-25 | Hitachi Ltd | 光変調器 |
| JPH06181366A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置 |
| JPH06235889A (ja) * | 1993-02-12 | 1994-08-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体光強度変調器及びその製造方法 |
| JP2827977B2 (ja) * | 1995-07-14 | 1998-11-25 | 日本電気株式会社 | 半導体光変調器の変調回路 |
| JP3405046B2 (ja) * | 1996-02-22 | 2003-05-12 | Ｋｄｄｉ株式会社 | レーザ光発生装置 |
-
1998
- 1998-01-29 JP JP10016810A patent/JPH11212037A/ja active Pending
- 1998-06-26 US US09/104,985 patent/US6115169A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6115169A (en) | 2000-09-05 |
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