JPH11212041A - Semiconductor optical element - Google Patents

Semiconductor optical element

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JPH11212041A
JPH11212041A JP1672898A JP1672898A JPH11212041A JP H11212041 A JPH11212041 A JP H11212041A JP 1672898 A JP1672898 A JP 1672898A JP 1672898 A JP1672898 A JP 1672898A JP H11212041 A JPH11212041 A JP H11212041A
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JP
Japan
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semiconductor
optical
layer
inp
semiconductor base
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Application number
JP1672898A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Takagi
和久 高木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor optical element, which can be operated at high speed and applied to an optical communication system, at low cost by setting the full length of the element along with the propagating direction of an optical waveguide longer than a specified value and setting a distance between end faces, where the optical waveguide is formed, shorter than a specified value. SOLUTION: A light modulator 20 has a block-shaped semiconductor base part 21 and an integrally formed light propagating part 22. Then, a dimension 23 of the semiconductor base part 21 in lengthwise direction is set longer than 250 μm such as set to 250 μm, for example. Besides, a pair of end faces 24 are formed at the light propagating part 22, and a length dimension 25 of this light propagating part 22, namely, the distance between the end faces 24 is set shorter than 200 μm such as set to 200 μm, for example. Since the dimension 25 contributed to the conversion of digital signals to optical signals in the optical communication system is set shorter than 200 μm, the parasitic resistance of the light modulator 20 can be reduced and high-speed operation is enabled. Further, since the lengthwise dimension 23 of the light modulator 20 can be set longer than 250 μm, handling is facilitated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光通信に使用す
る光変調器や半導体レーザ等の半導体光素子に関するも
のである。
The present invention relates to a semiconductor optical device such as an optical modulator and a semiconductor laser used for optical communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】いわゆる幹線系および加入者系光通信シ
ステムにおいては、デジタル信号を光信号に変換する半
導体光デバイスが必要である。この半導体光デバイス
は、種々のデジタル信号を光強度の大小に変換するもの
である。このような電気−光変換の方法として、電界吸
収型光変調器を電気−光変換素子として用いる方法と、
半導体レーザへの注入電流を直接変換して電気−光変換
を行う方法との2つの方法が広く知られている。
2. Description of the Related Art In a so-called trunk and subscriber optical communication system, a semiconductor optical device for converting a digital signal into an optical signal is required. This semiconductor optical device converts various digital signals into light intensity. As such an electro-optical conversion method, a method using an electro-absorption type optical modulator as an electro-optical conversion element,
There are two widely known methods, namely, a method of directly converting an injection current into a semiconductor laser to perform electro-optical conversion.

【0003】図11は、電気−光変換に用いられる従来
の光変調器S1を示す斜視図である。この光変調器S1
の構造を簡単に説明すると、光変調器S1は、n−In
P基板1上に、n−InPバッファ層2,n−InGa
AsP−SCH層3,InGaAsおよびInGaAs
Pが交互に積層されたMQW光吸収層4,p−InGa
AsP−SCH層5,p−InP第1クラッド層6が順
次積層されており、これらにより形成される半導体層の
両側には、Fe−InP埋込層7が形成されている。そ
して、これら半導体層およびFe−InP埋込層7の上
部に、p−InP第2クラッド層8,p−InGaAs
コンタクト層9およびSiO2 絶縁膜10が順次積層さ
れている。また、参照符号11は、Cr/Au蒸着膜お
よびAuメッキ層が積層された電極を示している。な
お、図示していないが、n−InP基板1の裏面には、
AuGe/Ni/Ti/Pt/Au蒸着膜およびAuメ
ッキ層が積層された電極が形成されている。
FIG. 11 is a perspective view showing a conventional optical modulator S1 used for electrical-optical conversion. This optical modulator S1
The structure of the optical modulator S1 will be briefly described below.
An n-InP buffer layer 2 and n-InGa
AsP-SCH layer 3, InGaAs and InGaAs
MQW light absorbing layer 4, p-InGa in which P is alternately stacked
An AsP-SCH layer 5 and a p-InP first cladding layer 6 are sequentially laminated, and Fe-InP buried layers 7 are formed on both sides of a semiconductor layer formed by these layers. A p-InP second cladding layer 8 and p-InGaAs are formed on the semiconductor layer and the Fe-InP buried layer 7.
The contact layer 9 and the SiO 2 insulating film 10 are sequentially laminated. Reference numeral 11 denotes an electrode on which a Cr / Au evaporated film and an Au plating layer are laminated. Although not shown, on the back surface of the n-InP substrate 1,
An electrode is formed by stacking an AuGe / Ni / Ti / Pt / Au deposited film and an Au plating layer.

【0004】また、図12は、電気−光変換に用いられ
る従来の半導体レーザS2を示す斜視図である。この半
導体レーザS2の構造は、基本的に上記光変調器S1と
同様であって、n−InP基板1上に、n−InPバッ
ファ層2,n−InGaAsP−SCH層3,InGa
AsおよびInGaAsPが交互に積層されたMQW活
性層4a,p−InGaAsP−SCH層5,p−In
P第1クラッド層6が順次積層されており、これらによ
り形成される半導体層の両側にp−InP第1ブロック
層12,n−InPブロック層13およびp−InP第
2ブロック層14が積層されている。そして、さらにこ
れらの上部に、p−InP第2クラッド層8,p−In
GaAsコンタクト層9およびSiO2 絶縁膜10が順
次積層されている。また、参照符号11は、Cr/Au
蒸着膜およびAuメッキ層が積層された電極を示してい
る。なお、図示していないが、n−InP基板1の裏面
には、AuGe/Ni/Ti/Pt/Au蒸着膜および
Auメッキ層が積層された電極が形成されている。
FIG. 12 is a perspective view showing a conventional semiconductor laser S2 used for electrical-optical conversion. The structure of the semiconductor laser S2 is basically the same as that of the optical modulator S1, and an n-InP buffer layer 2, an n-InGaAsP-SCH layer 3, and an InGa
MQW active layer 4a, p-InGaAsP-SCH layer 5, p-In in which As and InGaAsP are alternately stacked
A P-first cladding layer 6 is sequentially stacked, and a p-InP first block layer 12, an n-InP block layer 13, and a p-InP second block layer 14 are stacked on both sides of a semiconductor layer formed by these layers. ing. Further, further on these, the p-InP second cladding layer 8, p-In
A GaAs contact layer 9 and a SiO 2 insulating film 10 are sequentially stacked. Reference numeral 11 denotes Cr / Au
2 shows an electrode on which a deposited film and an Au plating layer are stacked. Although not shown, an electrode in which an AuGe / Ni / Ti / Pt / Au deposited film and an Au plating layer are stacked on the back surface of the n-InP substrate 1 is formed.

【0005】次に、光変調器S1および半導体レーザS
2の動作について簡単に説明する。まず、光変調器S1
では、MQW吸収層4に逆バイアス電圧を印加すると、
量子閉じ込めシュタルク効果により、エキシトンの吸収
スペクトルが長波長側にシフトする。このため、外部か
ら入射された光は、上記印加電圧による光吸収の変化に
より変調される。
Next, an optical modulator S1 and a semiconductor laser S
Operation 2 will be briefly described. First, the optical modulator S1
Then, when a reverse bias voltage is applied to the MQW absorption layer 4,
Due to the quantum confined Stark effect, the absorption spectrum of excitons shifts to longer wavelengths. Therefore, light incident from the outside is modulated by a change in light absorption due to the applied voltage.

【0006】一方、半導体レーザS2では、MQW活性
層4aに、順方向電流を注入すると、注入電流がしきい
値を越えたときに誘導放出が生じてレーザ光が出射され
る。このレーザ光の強度は、注入電流の大小により変化
するので、注入電流を変調することで、強度変調された
光信号が得られる。このようにして、種々のデジタル信
号を光強度の大小に変換することができるようになって
いる。
On the other hand, in the semiconductor laser S2, when a forward current is injected into the MQW active layer 4a, when the injected current exceeds a threshold value, stimulated emission occurs and laser light is emitted. Since the intensity of the laser light changes depending on the magnitude of the injection current, an intensity-modulated optical signal can be obtained by modulating the injection current. In this way, various digital signals can be converted into light intensities.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、光変調器S
1では、吸収層4が寄生容量として働く。このため、高
速変調を実現するには、変調器長L1を短く(200μ
m以下)しなければならないという要請がある。また、
半導体レーザS2では、低しきい値化および高効率化の
ために、レーザ長L2を短く(200μm以下)しなけ
ればならないという要請がある。
By the way, the optical modulator S
In 1, the absorbing layer 4 works as a parasitic capacitance. Therefore, in order to realize high-speed modulation, the modulator length L1 must be shortened (200 μ
m or less). Also,
In the semiconductor laser S2, there is a demand that the laser length L2 must be short (200 μm or less) in order to lower the threshold value and increase the efficiency.

【0008】しかしながら、変調器長L1およびレーザ
長L2の寸法を200μm以下と短くすると、光変調器
S1および半導体レーザS2の製造工程におけるへき開
作業が困難となる。また、光変調器S1および半導体レ
ーザS2の幅W1,W2は、通常250μm〜300μ
mであり、厚さD1,D2は、約100μmであること
から、変調器長L1およびレーザ長L2を200μm以
下とすると、光変調器S1および半導体レーザS2のハ
ンドリングが困難となり、アセンブリ時の歩留の低下を
招くという不都合があった。その結果、光変調器S1お
よび半導体レーザS2、さらにはこれらを用いたデバイ
スの製品コストが上昇してしまうという問題があった。
そこで、本発明の目的は、高速動作が可能で、光通信シ
ステムに適用し得る半導体光素子をコスト安価に提供す
ることにある。
However, if the lengths of the modulator length L1 and the laser length L2 are reduced to 200 μm or less, it becomes difficult to perform cleavage in the manufacturing process of the optical modulator S1 and the semiconductor laser S2. The widths W1 and W2 of the optical modulator S1 and the semiconductor laser S2 are usually 250 μm to 300 μm.
m and the thicknesses D1 and D2 are about 100 μm. Therefore, if the modulator length L1 and the laser length L2 are set to 200 μm or less, it becomes difficult to handle the optical modulator S1 and the semiconductor laser S2, and the steps during assembly will be difficult. There was an inconvenience of inviting a drop in the stay. As a result, there has been a problem that the product cost of the optical modulator S1 and the semiconductor laser S2, and furthermore, the product cost of a device using them increases.
Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor optical device which can operate at high speed and can be applied to an optical communication system at low cost.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明(請求項1)に係
る半導体光素子は、対向する一対の端面および当該端面
間に形成された光導波路を有する半導体光素子におい
て、光が上記光導波路を伝搬する方向に沿う方向の素子
全長は、250μm以上に設定され、かつ上記一対の端
面間の距離は、200μm以下に設定されていることを
特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor optical device having a pair of opposed end faces and an optical waveguide formed between the end faces. The total length of the element in the direction along which the light propagates is set to 250 μm or more, and the distance between the pair of end faces is set to 200 μm or less.

【0010】本発明(請求項2)に係る半導体光素子
は、所要の半導体層を積層することによって長さ方向に
直交する仮想面で切断した断面が略U字状に形成され
た、光伝搬に寄与しない半導体基部と、断面略U字状に
形成された半導体基部の内側中央部に当該半導体基部の
長さ方向と交差する方向に沿って配置され、当該半導体
基部の長さ方向に沿って対向する一対の端面および当該
端面間に形成された光導波路を有する光伝搬部とを含
み、上記半導体基部の長さ方向の寸法は、250μm以
上に設定され、かつ上記端面間の寸法は、200μm以
下に設定されていることを特徴とするものである。
The semiconductor optical device according to the present invention (claim 2) has a light propagation in which a cross section cut by a virtual plane perpendicular to the length direction is formed in a substantially U-shape by laminating required semiconductor layers. And a semiconductor base not contributing to the semiconductor base, disposed at a central portion inside the semiconductor base formed in a substantially U-shaped cross section along a direction intersecting the length direction of the semiconductor base, and along the length direction of the semiconductor base. A pair of opposed end faces and a light propagation portion having an optical waveguide formed between the end faces, the length in the longitudinal direction of the semiconductor base is set to 250 μm or more, and the dimension between the end faces is 200 μm It is characterized in that it is set as follows.

【0011】本発明(請求項3)に係る半導体光素子
は、請求項2記載の半導体光素子において、上記半導体
基部および光伝搬部は、上記所要の半導体層の一部をエ
ッチング処理することによって一体的に形成されたもの
であることを特徴とするものである。
In the semiconductor optical device according to the present invention (claim 3), in the semiconductor optical device according to claim 2, the semiconductor base portion and the light propagation portion are obtained by etching a part of the required semiconductor layer. It is characterized by being integrally formed.

【0012】本発明(請求項4)に係る半導体光素子
は、請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体光素子
において、上記端面に対向した状態で光ファイバが設け
られていることを特徴とするものである。
A semiconductor optical device according to the present invention (claim 4) is characterized in that, in the semiconductor optical device according to any one of claims 1 to 3, an optical fiber is provided so as to face the end face. It is assumed that.

【0013】本発明(請求項5)に係る半導体光素子
は、請求項4記載の半導体光素子において、上記光ファ
イバは、上記半導体基部に設けられており、当該半導体
基部には、上記端面と光ファイバの端面とが近接するの
を規制する近接規制面が形成されていることを特徴とす
るものである。
The semiconductor optical device according to the present invention (claim 5) is the semiconductor optical device according to claim 4, wherein the optical fiber is provided on the semiconductor base, and the semiconductor base has the end face and the end face. A proximity regulating surface for regulating the proximity of the end face of the optical fiber is formed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 実施の形態1.図1は、本発明の実施の形態1.に係る
半導体光素子としての光変調器の斜視図である。図1を
参照して、光変調器20は、ブロック状の半導体基部2
1と、これに一体的に形成された光伝搬部22とを有し
ている。半導体基部21の長さ方向の寸法23は、25
0μmに設定されている。なお、本実施の形態では、当
該寸法23を250μmに設定したが、250μm以上
であれば、適宜変更してよい。
Embodiments of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows Embodiment 1 of the present invention. 1 is a perspective view of an optical modulator as a semiconductor optical device according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, an optical modulator 20 includes a block-shaped semiconductor base 2.
1 and a light propagating portion 22 integrally formed therewith. The length 23 of the semiconductor base 21 in the length direction is 25
It is set to 0 μm. In the present embodiment, the dimension 23 is set to 250 μm, but may be changed appropriately as long as it is 250 μm or more.

【0015】また、光伝搬部22は、光伝搬に寄与する
部分であって、光変調器として機能する部分である。光
伝搬部22には、一対の端面24が形成されている。な
お、図1は斜視図であるから、一方の端面24のみが図
に現れており、他方の端面は図に現れていないが、他方
の端面は、一方の端面24の裏面側に対向するように形
成されている。この光伝搬部22の長さ寸法25、すな
わち端面間距離は、200μmに設定されている。な
お、本実施の形態では、当該寸法25を200μmに設
定したが、200μm以下であれば、適宜変更してよ
い。
The light propagation section 22 is a part that contributes to light propagation and functions as an optical modulator. A pair of end faces 24 are formed in the light propagation section 22. Note that, since FIG. 1 is a perspective view, only one end face 24 appears in the figure, and the other end face does not appear in the figure, but the other end face faces the back side of the one end face 24. Is formed. The length dimension 25 of the light propagation section 22, that is, the distance between the end faces is set to 200 μm. In the present embodiment, the dimension 25 is set to 200 μm, but may be changed as appropriate if it is 200 μm or less.

【0016】以下、半導体基部21および光伝搬部22
の構造について詳しく説明する。半導体基部21は、断
面が略U字状に形成されており、所定の半導体層を積層
することにより構成されている。具体的に説明すると、
本実施の形態では、半導体基部21は、n−InP基板
21aを有し、このn−InP基板21a上に、Fe−
InP層27,p−InP第2クラッド層28,p−I
nGaAsコンタクト層29およびSiO2 絶縁膜30
が順次積層されている。各層の厚みは、本実施の形態で
は、Fe−InP層27が2.5μm,p−InP第2
クラッド層28が3.5μm,p−InGaAsコンタ
クト層29が1.0μmおよびSiO2 絶縁膜30が
0.2μmに設定されている。
Hereinafter, the semiconductor base 21 and the light propagation section 22
The structure of will be described in detail. The semiconductor base 21 has a substantially U-shaped cross section, and is formed by stacking predetermined semiconductor layers. Specifically,
In the present embodiment, the semiconductor base 21 has an n-InP substrate 21a, and Fe-
InP layer 27, p-InP second cladding layer 28, pI
nGaAs contact layer 29 and SiO 2 insulating film 30
Are sequentially laminated. In this embodiment, the thickness of each layer is such that the Fe-InP layer 27 has a thickness of 2.5 μm and the p-InP
The cladding layer 28 is set to 3.5 μm, the p-InGaAs contact layer 29 is set to 1.0 μm, and the SiO 2 insulating film 30 is set to 0.2 μm.

【0017】また、光伝搬部22は、略U字状に形成さ
れた半導体基部21の内側の中央部に、いわばクロスメ
ンバーを配した状態で一体的に形成されている。光伝搬
部22は、半導体基部21と同様に、所定の半導体層が
積層されたものである。具体的に説明すると、本実施の
形態では、光伝搬部22は、半導体基部21のn−In
P基板21aに連続したn−InP基板22aを有し、
このn−InP基板22a上に、n−InPバッファ層
32,n−InGaAsP−SCH層33,InGaA
sおよびInGaAsPが積層されたMQW光吸収層3
4,p−InGaAsP−SCH層35,p−InP第
1クラッド層36が順次積層されている。
The light propagation portion 22 is integrally formed with a so-called cross member at a central portion inside the semiconductor base portion 21 formed in a substantially U-shape. The light propagation unit 22 is formed by stacking predetermined semiconductor layers, like the semiconductor base 21. More specifically, in the present embodiment, the light propagating unit 22 is the n-In
Having an n-InP substrate 22a continuous with the P substrate 21a,
On this n-InP substrate 22a, an n-InP buffer layer 32, an n-InGaAsP-SCH layer 33, an InGaAs
light absorbing layer 3 on which s and InGaAsP are laminated
4, a p-InGaAsP-SCH layer 35 and a p-InP first cladding layer 36 are sequentially laminated.

【0018】これら半導体層(参照符号32〜36で示
された半導体層)は、光が伝搬する光導波路を形成して
おり、当該半導体層の両側には、Fe−InP層27が
形成されている。さらに、このFe−InP層27の上
部には、p−InP第2クラッド層28,p−InGa
Asコンタクト層29およびSiO2 絶縁膜30が順次
積層されている。なお、これらFe−InP層27,p
−InP第2クラッド層28,p−InGaAsコンタ
クト層29およびSiO2 絶縁膜30は、それぞれ、上
記半導体基部21のFe−InP層27,p−InP第
2クラッド層28,p−InGaAsコンタクト層29
およびSiO2 絶縁膜30に連続して一体的に形成され
たものである。
These semiconductor layers (semiconductor layers indicated by reference numerals 32 to 36) form an optical waveguide through which light propagates, and Fe-InP layers 27 are formed on both sides of the semiconductor layer. I have. Furthermore, a p-InP second cladding layer 28 and a p-InGa
As contact layer 29 and SiO 2 insulating film 30 are sequentially laminated. Note that these Fe-InP layers 27, p
The -InP second cladding layer 28, the p-InGaAs contact layer 29, and the SiO 2 insulating film 30 are respectively composed of the Fe-InP layer 27, the p-InP second cladding layer 28, and the p-InGaAs contact layer 29 of the semiconductor base 21.
And formed continuously and integrally with the SiO 2 insulating film 30.

【0019】また、上記光導波路を形成する各層の厚み
は、本実施の形態では、n−InPバッファ層32が
0.2μm,n−InGaAsP−SCH層33が50
nm,InGaAsおよびInGaAsPが積層された
MQW光吸収層34が9nm(InGaAs:3nm,
InGaAsP:6nm),p−InGaAsP−SC
H層35が50nm,p−InP第1クラッド層36が
0.2μmに設定されている。
In the present embodiment, the thickness of each layer forming the optical waveguide is 0.2 μm for the n-InP buffer layer 32 and 50 μm for the n-InGaAsP-SCH layer 33.
The MQW light absorption layer 34 in which InGaAs and InGaAsP are laminated is 9 nm (InGaAs: 3 nm,
InGaAsP: 6 nm), p-InGaAsP-SC
The H layer 35 is set to 50 nm, and the p-InP first cladding layer 36 is set to 0.2 μm.

【0020】加えて、参照符号41は、Cr/Au蒸着
膜およびAuメッキ層が積層された電極を示している。
なお、図示していないが、n−InP基板21aの裏面
には、AuGe/Ni/Ti/Pt/Au蒸着膜および
Auメッキ層が積層された電極が形成されている。
In addition, reference numeral 41 indicates an electrode on which a Cr / Au evaporated film and an Au plating layer are laminated.
Although not shown, an electrode in which an AuGe / Ni / Ti / Pt / Au vapor deposition film and an Au plating layer are stacked is formed on the back surface of the n-InP substrate 21a.

【0021】次に、図2および図3を参照して、光変調
器20の製造方法について説明する。図2は、図1にお
いて矢印Iの方向から見た正面図である。図2(a)を
参照して、まず、n−InP基板21a上にMOCVD
法等を用いてn−InPバッファ層32,n−InGa
AsP−SCH層33,InGaAs/InGaAsP
−MQW活性層34,p−InGaAsP−SCH層3
5,p−InP第1クラッド層36を順次形成する。各
層の厚みは、上述した通りである。
Next, a method for manufacturing the optical modulator 20 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a front view as seen from the direction of arrow I in FIG. Referring to FIG. 2A, first, MOCVD is performed on n-InP substrate 21a.
N-InP buffer layer 32, n-InGa
AsP-SCH layer 33, InGaAs / InGaAsP
-MQW active layer 34, p-InGaAsP-SCH layer 3
5, a p-InP first cladding layer 36 is sequentially formed. The thickness of each layer is as described above.

【0022】図2(b)を参照して、次に、エッチング
により、光伝搬部22のコア部となる半導体層(リッジ
メサ)を形成する。当該半導体層の幅(メサの幅)は、
本実施の形態では約1μmに設定されている。この場合
のエッチング処理としては、たとえばHBrによるウェ
ットエッチングを採用することができる。
Next, referring to FIG. 2B, a semiconductor layer (ridge mesa) serving as a core of the light propagation section 22 is formed by etching. The width of the semiconductor layer (the width of the mesa) is
In the present embodiment, it is set to about 1 μm. As the etching process in this case, for example, wet etching using HBr can be employed.

【0023】図2(c)を参照して、次いで、MOCV
D法等により、上記半導体層の両側に、Fe−InP層
27を形成する。
Referring to FIG. 2 (c), the MOCV
The Fe—InP layers 27 are formed on both sides of the semiconductor layer by the D method or the like.

【0024】図2(d)を参照して、さらに、これらF
e−InP層27等の上部全面に、p−InP第2クラ
ッド層28およびp−InGaAsコンタクト層29を
MOCVD法等により順次積層する。
Referring to FIG. 2 (d), these F
A p-InP second cladding layer 28 and a p-InGaAs contact layer 29 are sequentially stacked on the entire upper surface of the e-InP layer 27 and the like by MOCVD or the like.

【0025】図3は、以上のようにして形成された半導
体層(光変調器20の中間体)を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing the semiconductor layer (an intermediate of the optical modulator 20) formed as described above.

【0026】次に、図3の一点鎖線で囲まれ、矢印III
で示した部分にエッチング処理を施す。具体的には、ブ
ロムメタノールを用いたウェットエッチング,HClを
用いたウェットエッチングまたはメタンと水素とを用い
たドライエッチングにより、上記形成された半導体層の
一点鎖線で囲まれた部分を除去する。これにより、図1
に示したように、半導体基部21および光伝搬部22が
形成される。このときのエッチングの深さは、好ましく
は、n−InGaAsP−SCH層33を除去する程度
である。
Next, an arrow III surrounded by a dashed line in FIG.
An etching process is performed on the portion indicated by. Specifically, a portion surrounded by a dashed line of the formed semiconductor layer is removed by wet etching using bromomethanol, wet etching using HCl, or dry etching using methane and hydrogen. As a result, FIG.
As shown in (1), the semiconductor base 21 and the light propagation unit 22 are formed. The etching depth at this time is preferably such that the n-InGaAsP-SCH layer 33 is removed.

【0027】次に、図1に示すように、SiO2 絶縁膜
30をスパッタ法等により形成した後、このSiO2
縁膜30の電極41を形成する部分に対応する部分をエ
ッチング処理により除去する。この場合のエッチング処
理としては、HFによるウェットエッチング等を採用す
ることができる。続いて、スパッタ法等によりCr/A
u蒸着膜を形成した後、Auメッキ層をパターン形成す
る。さらに、半導体基部21aの裏面にAuGe/Ni
/Ti/Pt/Au蒸着膜を形成した後、Auメッキ層
をパターン形成する。これにより、電極41等の形成が
完了する。
Next, as shown in FIG. 1, after the SiO 2 insulating film 30 is formed by a sputtering method or the like, a portion of the SiO 2 insulating film 30 corresponding to the portion where the electrode 41 is to be formed is removed by etching. . As an etching process in this case, wet etching using HF or the like can be employed. Subsequently, Cr / A is formed by sputtering or the like.
After forming the u-deposited film, the Au plating layer is patterned. Further, AuGe / Ni is formed on the back surface of the semiconductor base 21a.
After forming a / Ti / Pt / Au deposited film, an Au plating layer is patterned. Thus, the formation of the electrode 41 and the like is completed.

【0028】その後、ウェハを短冊状にへき開し、エッ
チングで形成した光伝搬部22の両端面に反射防止膜を
形成した後、ダイシング分離を行うことにより、図1に
示す光変調器20が完成する。
Thereafter, the wafer is cleaved into strips, anti-reflection films are formed on both end surfaces of the light propagation portion 22 formed by etching, and then dicing separation is performed to complete the light modulator 20 shown in FIG. I do.

【0029】なお、図1では、図3に示した一点鎖線で
囲んだ部分のエッチング処理としてドライエッチングを
採用し、そのエッチングマスクに使用したSiO2 膜を
そのまま次の電極の穴開け用のSiO2 膜として使用し
た態様を示している。
In FIG. 1, dry etching is employed as an etching process for a portion surrounded by a dashed line shown in FIG. 3, and the SiO 2 film used as the etching mask is directly used as a SiO 2 film for forming the next electrode. The embodiment used as two films is shown.

【0030】本実施の形態に係る光変調器20によれ
ば、光伝搬部22の端面24間の距離25を200μm
以下に設定できるから、光変調器20の寄生抵抗を小さ
くすることができる。つまり、光変調器20の光伝搬に
寄与する部分、すなわち、光通信システムにおいてデジ
タル信号の光信号への変換に寄与する部分の長さ寸法2
5を200μm以下に設定できるから、光変調器20の
寄生抵抗を小さくすることができ、その結果、高速動作
が可能な光変調器20を提供することができる。しか
も、光変調器20の長さ方向寸法23を250μm以上
に設定できるから、光変調器20のハンドリングが容易
となり、生産効率を上げることができるという利点があ
る。
According to the optical modulator 20 according to the present embodiment, the distance 25 between the end faces 24 of the light propagation section 22 is set to 200 μm
Since the following can be set, the parasitic resistance of the optical modulator 20 can be reduced. That is, the length dimension 2 of a portion contributing to light propagation of the optical modulator 20, that is, a portion contributing to conversion of a digital signal into an optical signal in an optical communication system.
Since 5 can be set to 200 μm or less, the parasitic resistance of the optical modulator 20 can be reduced, and as a result, the optical modulator 20 that can operate at high speed can be provided. Moreover, since the length 23 of the optical modulator 20 in the longitudinal direction can be set to 250 μm or more, there is an advantage that the handling of the optical modulator 20 becomes easy and the production efficiency can be increased.

【0031】従って、高速動作が可能で、しかも光通信
システムに適用し得る光変調器20をコスト安価に提供
することができ、ひいては、これを用いた光デバイスを
コスト安価に提供することができるという効果がある。
Therefore, it is possible to provide the optical modulator 20 which can operate at high speed and is applicable to the optical communication system at low cost, and furthermore, it is possible to provide the optical device using the optical modulator at low cost. This has the effect.

【0032】さらに、本実施の形態では、エッチング処
理により半導体基部21および光伝搬部22を構成する
から、端面24をきわめて容易かつ良好に形成すること
ができる。従って、光変調器20の製造が容易となり、
一層コストを抑えることができるという利点がある。
Further, in the present embodiment, since the semiconductor base 21 and the light propagating portion 22 are formed by etching, the end face 24 can be formed very easily and well. Therefore, the manufacture of the optical modulator 20 becomes easy,
There is an advantage that the cost can be further reduced.

【0033】また、本実施の形態では、図4に示すよう
な変形例が考えられる。図4は、本実施の形態の変形例
に係る光変調器20の斜視図である。同図を参照して、
この変形例に係る光変調器20は、図1に示す光変調器
20に光ファイバ40,42を取り付けたものである。
なお、本変形例において、光ファイバ40は、外部から
光変調器20に光を導くためのものであり、光ファイバ
42は、光変調器20から外部に光を取り出すためのも
のである。
In the present embodiment, a modification as shown in FIG. 4 is conceivable. FIG. 4 is a perspective view of an optical modulator 20 according to a modification of the present embodiment. Referring to FIG.
An optical modulator 20 according to this modification is obtained by attaching optical fibers 40 and 42 to the optical modulator 20 shown in FIG.
In this modification, the optical fiber 40 is for guiding light from the outside to the optical modulator 20, and the optical fiber 42 is for extracting light from the optical modulator 20 to the outside.

【0034】この光ファイバ40,42は、図3におい
てエッチング処理することにより形成された凹部45
(図1参照)に嵌め合わされており、光ファイバ40,
42の端面と光伝搬部22の端面24とが対向配置され
ている。つまり、光ファイバ40,42のコア部が、光
変調器20のInGaAs/InGaAsP−MQW活
性層34への入出力光の方向に沿って配置されている。
The optical fibers 40 and 42 have a concave portion 45 formed by etching in FIG.
(See FIG. 1), and the optical fiber 40,
The end face 42 and the end face 24 of the light propagation section 22 are arranged to face each other. That is, the core portions of the optical fibers 40 and 42 are arranged along the direction of light input to and output from the InGaAs / InGaAsP-MQW active layer 34 of the optical modulator 20.

【0035】光ファイバ40,42と光変調器20との
接合には、たとえばエポキシ樹脂等の接着剤を用いるこ
とができる。なお、上記凹部45の形状は、光ファイバ
40,42の外形に対応させて適宜変更することが可能
であり、これにより、光ファイバ40,42を確実に係
合させることが可能となる。凹部45の寸法は、たとえ
ば、幅100〜150μm,深さ5〜50μm,奥行き
(チップ全長−変調器長)50μmに設定することがで
きる。
For bonding the optical fibers 40 and 42 to the optical modulator 20, an adhesive such as an epoxy resin can be used. Note that the shape of the concave portion 45 can be changed as appropriate in accordance with the outer shape of the optical fibers 40 and 42, whereby the optical fibers 40 and 42 can be reliably engaged. The size of the concave portion 45 can be set, for example, to a width of 100 to 150 μm, a depth of 5 to 50 μm, and a depth (total length of chip−length of modulator) of 50 μm.

【0036】この変形例によれば、光変調器20と光フ
ァイバ40,42との光軸合わせを容易かつ確実に行う
ことができるという利点がある。
According to this modification, there is an advantage that the optical axes of the optical modulator 20 and the optical fibers 40 and 42 can be easily and reliably aligned.

【0037】さらに、図5に示すように、凹部45を段
付き形状とすることもできる。凹部45をこのような形
状とすることにより、段部に一種の当たり面43(近接
規制面)が形成される。この当たり面43は、光ファイ
バ40,42を凹部45内に配置したときに、光ファイ
バ40,42の端面と光変調器20の端面24とが接し
ない構造とすることができる。これにより、光ファイバ
40,42からの機械的衝撃が光変調器20に直接及ぶ
ことがなく、光変調器20の損傷を防いで信頼性を向上
させることができるという利点がある。
Further, as shown in FIG. 5, the concave portion 45 may have a stepped shape. By forming the concave portion 45 in such a shape, a kind of contact surface 43 (proximity regulating surface) is formed in the step portion. The contact surface 43 can have a structure in which the end surfaces of the optical fibers 40 and 42 do not contact the end surface 24 of the optical modulator 20 when the optical fibers 40 and 42 are arranged in the recess 45. Accordingly, there is an advantage that the mechanical shock from the optical fibers 40 and 42 does not directly reach the optical modulator 20 and the reliability of the optical modulator 20 can be improved by preventing the optical modulator 20 from being damaged.

【0038】実施の形態2.次に、本発明の実施の形態
2.について説明する。図6は、本発明の実施の形態
2.に係る半導体光素子としての半導体レーザの斜視図
である。図6を参照して、半導体レーザ50は、ブロッ
ク状の半導体基部51と、これに一体的に形成された光
伝搬部52とを有している。半導体基部51の長さ方向
の寸法53は、250μmに設定されている。なお、当
該寸法53は、250μm以上であれば、適宜変更して
よい。
Embodiment 2 Next, Embodiment 2 of the present invention. Will be described. FIG. 6 shows Embodiment 2 of the present invention. 1 is a perspective view of a semiconductor laser as a semiconductor optical device according to the first embodiment. Referring to FIG. 6, a semiconductor laser 50 has a block-shaped semiconductor base portion 51 and a light propagation portion 52 integrally formed therewith. The length 53 in the length direction of the semiconductor base 51 is set to 250 μm. Note that the dimension 53 may be appropriately changed as long as it is 250 μm or more.

【0039】また、光伝搬部52は、光伝搬に寄与する
部分であって、半導体レーザとして機能する部分であ
る。光伝搬部52には、一対の共振器端面54が形成さ
れている。なお、図6は斜視図であるから、一方の共振
器端面54のみが図に現れており、他方の共振器端面は
図に現れていないが、他方の共振器端面は、一方の共振
器端面54の裏面側に対向するように形成されている。
この光伝搬部52の長さ寸法55、すなわち共振器端面
間距離は、200μmに設定されている。なお、当該寸
法55は、200μm以下であれば、適宜変更してよ
い。
The light propagation section 52 is a part that contributes to light propagation and functions as a semiconductor laser. A pair of resonator end faces 54 are formed in the light propagation section 52. Since FIG. 6 is a perspective view, only one resonator end face 54 is shown in the drawing, and the other resonator end face is not shown in the drawing, but the other resonator end face is one resonator end face. 54 are formed so as to face the rear surface side.
The length 55 of the light propagation portion 52, that is, the distance between the cavity end faces is set to 200 μm. In addition, the dimension 55 may be appropriately changed as long as it is 200 μm or less.

【0040】以下、半導体基部51および光伝搬部52
の構造について詳しく説明する。半導体基部51は、長
さ方向に沿う仮想面で切断した断面が略U字状に形成さ
れており、所定の半導体層を積層することにより構成さ
れている。具体的に説明すると、本実施の形態では、半
導体基部51は、n−InP基板51aを有し、このn
−InP基板51a上に、p−InP第1電流ブロック
層57a,n−InP電流ブロック層57b,p−In
P第2電流ブロック層57c,p−InP第2クラッド
層58,p−InGaAsコンタクト層59,およびS
iO2 絶縁膜60が順次積層されている。各層の厚み
は、本実施の形態では、p−InP第1電流ブロック層
57aが1.0μm,n−InP電流ブロック層57b
が1.0μm,p−InP第2電流ブロック層57cが
1.0μm,p−InP第2クラッド層58が3.5μ
m,p−InGaAsコンタクト層59が1.0μm,
およびSiO2 絶縁膜60が0.2μmに設定されてい
る。
Hereinafter, the semiconductor base portion 51 and the light propagation portion 52
The structure of will be described in detail. The semiconductor base 51 has a substantially U-shaped cross section cut along a virtual plane along the length direction, and is configured by stacking predetermined semiconductor layers. More specifically, in the present embodiment, the semiconductor base 51 has an n-InP substrate 51a.
A p-InP first current blocking layer 57a, an n-InP current blocking layer 57b, and a p-In
P second current blocking layer 57c, p-InP second cladding layer 58, p-InGaAs contact layer 59, and S
iO 2 insulating films 60 are sequentially stacked. In the present embodiment, the thickness of each layer is 1.0 μm for the p-InP first current blocking layer 57a and 1.0 μm for the n-InP current blocking layer 57b.
Is 1.0 μm, the p-InP second current blocking layer 57c is 1.0 μm, and the p-InP second cladding layer 58 is 3.5 μm.
m, p-InGaAs contact layer 59 is 1.0 μm,
And the thickness of the SiO 2 insulating film 60 is set to 0.2 μm.

【0041】また、光伝搬部52は、略U字状に形成さ
れた半導体基部51の内側の中央部から端部にわたっ
て、いわばクロスメンバーを配した状態で一体的に形成
されている。光伝搬部52は、半導体基部51と同様
に、所定の半導体層が積層されたものである。具体的に
説明すると、本実施の形態では、光伝搬部52は、半導
体基部51のn−InP基板51aと共通する基板上
に、n−InPバッファ層52a,n−InGaAsP
−SCH層53,InGaAsおよびInGaAsPが
積層されたMQW活性層54,p−InGaAsP−S
CH層55,p−InP第1クラッド層56が順次積層
されている。
The light propagation portion 52 is formed integrally with a so-called cross member from the center to the end inside the semiconductor base 51 formed in a substantially U shape. The light propagation section 52 is formed by stacking predetermined semiconductor layers, like the semiconductor base section 51. More specifically, in the present embodiment, the light propagation unit 52 includes the n-InP buffer layer 52a and the n-InGaAsP on a substrate common to the n-InP substrate 51a of the semiconductor base 51.
-SCH layer 53, MQW active layer 54 in which InGaAs and InGaAsP are stacked, p-InGaAsP-S
The CH layer 55 and the p-InP first cladding layer 56 are sequentially laminated.

【0042】これら半導体層(参照符号52a〜56で
示された半導体層)は、光が伝搬する光導波路のコア部
を形成しており、当該半導体層の両側には、電流ブロッ
ク層が形成されている。この電流ブロック層は、上記p
−InP第1電流ブロック層57a,n−InP電流ブ
ロック層57b,およびp−InP第2電流ブロック層
57cにより構成されている。
These semiconductor layers (semiconductor layers indicated by reference numerals 52a to 56) form a core portion of an optical waveguide through which light propagates, and current blocking layers are formed on both sides of the semiconductor layer. ing. This current blocking layer is formed by the above p
It is composed of a -InP first current block layer 57a, an n-InP current block layer 57b, and a p-InP second current block layer 57c.

【0043】さらに、この電流ブロック層の上部には、
p−InP第2クラッド層58,p−InGaAsコン
タクト層59,およびSiO2 絶縁膜60が順次積層さ
れている。なお、これら電流ブロック層,p−InP第
2クラッド層58,p−InGaAsコンタクト層59
およびSiO2 絶縁膜60は、それぞれ、上記半導体基
部51のp−InP第1電流ブロック層57a,n−I
nP電流ブロック層57b,p−InP第2電流ブロッ
ク層57c,p−InP第2クラッド層58,p−In
GaAsコンタクト層59,およびSiO2 絶縁膜60
に連続して一体的に形成されたものである。
Further, on the current blocking layer,
The p-InP second cladding layer 58, the p-InGaAs contact layer 59, and the SiO 2 insulating film 60 are sequentially laminated. The current blocking layer, the p-InP second cladding layer 58, and the p-InGaAs contact layer 59
And the SiO 2 insulating film 60 are respectively formed by the p-InP first current blocking layers 57 a and n-I of the semiconductor base 51.
nP current blocking layer 57b, p-InP second current blocking layer 57c, p-InP second cladding layer 58, p-In
GaAs contact layer 59 and SiO 2 insulating film 60
Are formed continuously and integrally.

【0044】また、上記光導波路のコア部を形成する各
層の厚みは、本実施の形態では、n−InPバッファ層
52aが0.2μm,n−InGaAsP−SCH層5
3が50nm,InGaAsおよびInGaAsPが積
層されたMQW活性層54が9nm(InGaAs:3
nm,InGaAsP:6nm),p−InGaAsP
−SCH層55が50nm,p−InP第1クラッド層
56が0.2μmに設定されている。
Further, in the present embodiment, the thickness of each layer forming the core portion of the optical waveguide is such that the n-InP buffer layer 52a has a thickness of 0.2 μm and the n-InGaAsP-SCH layer 5 has a thickness of 0.2 μm.
3 is 50 nm, and the MQW active layer 54 in which InGaAs and InGaAsP are stacked is 9 nm (InGaAs: 3
nm, InGaAsP: 6 nm), p-InGaAsP
The SCH layer 55 is set to 50 nm, and the p-InP first cladding layer 56 is set to 0.2 μm.

【0045】加えて、参照符号41は、Cr/Au蒸着
膜およびAuメッキ層が積層された電極を示している。
なお、図示していないが、n−InP基板51aの裏面
には、AuGe/Ni/Ti/Pt/Au蒸着膜および
Auメッキ層が積層された電極が形成されている。
In addition, reference numeral 41 denotes an electrode on which a Cr / Au evaporated film and an Au plating layer are laminated.
Although not shown, an electrode in which an AuGe / Ni / Ti / Pt / Au vapor deposition film and an Au plating layer are stacked is formed on the back surface of the n-InP substrate 51a.

【0046】次に、図7および図8を参照して、半導体
レーザ50の製造方法について説明する。図7は、図6
において矢印Iの方向から見た正面図である。図7
(a)を参照して、まず、n−InP基板51a上にM
OCVD法等を用いてn−InPバッファ層52a,n
−InGaAsP−SCH層53,InGaAs/In
GaAsP−MQW活性層54,p−InGaAsP−
SCH層55,p−InP第1クラッド層56を順次形
成する。各層の厚みは、上述した通りである。
Next, a method for manufacturing the semiconductor laser 50 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows FIG.
5 is a front view as viewed from the direction of arrow I. FIG.
With reference to (a), first, M
The n-InP buffer layer 52a, n
-InGaAsP-SCH layer 53, InGaAs / In
GaAsP-MQW active layer 54, p-InGaAsP-
The SCH layer 55 and the p-InP first cladding layer 56 are sequentially formed. The thickness of each layer is as described above.

【0047】図7(b)を参照して、次に、エッチング
により、光伝搬部22のコア部となる半導体層(光導波
路のコア部となるリッジメサ)を形成する。当該半導体
層の幅(メサの幅)は、本実施の形態では約1μmに設
定されている。この場合のエッチング処理としては、た
とえばHBrを用いたウェットエッチングを採用するこ
とができる。
Referring to FIG. 7B, a semiconductor layer (ridge mesa serving as a core of the optical waveguide) serving as a core of the light propagation section 22 is formed by etching. The width of the semiconductor layer (mesa width) is set to about 1 μm in this embodiment. As the etching process in this case, for example, wet etching using HBr can be adopted.

【0048】図7(c)を参照して、次いで、MOCV
D法等により、上記半導体層の両側に電流ブロック層
(p−InP第1電流ブロック層57a,n−InP電
流ブロック層57b,p−InP第2電流ブロック層5
7c)を形成する。
Referring to FIG. 7 (c), the MOCV
The current blocking layers (p-InP first current blocking layer 57a, n-InP current blocking layer 57b, p-InP second current blocking layer 5) are formed on both sides of the semiconductor layer by the D method or the like.
7c) is formed.

【0049】図7(d)を参照して、さらに、この電流
ブロック層の上部に、p−InP第2クラッド層58,
およびp−InGaAsコンタクト層59をMOCVD
法等により順次積層する。
Referring to FIG. 7 (d), a p-InP second cladding layer 58,
And p-InGaAs contact layer 59 by MOCVD
The layers are sequentially laminated by a method or the like.

【0050】図8は、以上のようにして形成された半導
体層(半導体レーザ50の中間体)を示す斜視図であ
る。
FIG. 8 is a perspective view showing the semiconductor layer (an intermediate of the semiconductor laser 50) formed as described above.

【0051】次に、図8の一点鎖線で囲まれ、矢印III
で示した部分にエッチング処理を施す。具体的には、ブ
ロムメタノールを用いたウェットエッチング,HClを
用いたウェットエッチングまたはメタンと水素とを用い
たドライエッチングにより、上記形成された半導体層の
一点鎖線で囲まれた部分を除去する。これにより、図6
に示したように、半導体基部51および光伝搬部52が
形成される。このときのエッチングの深さは、好ましく
は、n−InGaAsP−SCH層53を除去する程度
である。
Next, an arrow III surrounded by a chain line in FIG.
An etching process is performed on the portion indicated by. Specifically, a portion surrounded by a dashed line of the formed semiconductor layer is removed by wet etching using bromomethanol, wet etching using HCl, or dry etching using methane and hydrogen. As a result, FIG.
As shown in (1), a semiconductor base 51 and a light propagation section 52 are formed. The etching depth at this time is preferably such that the n-InGaAsP-SCH layer 53 is removed.

【0052】次に、図6に示すように、SiO2 絶縁膜
60をスパッタ法等により形成した後、このSiO2
縁膜60の電極41を形成する部分に対応する部分をエ
ッチング処理により除去する。そして、スパッタ法等に
よりCr/Au蒸着膜を形成した後、Auメッキ層をパ
ターン形成する。さらに、半導体基部51aの裏面にA
uGe/Ni/Ti/Pt/Au蒸着膜を形成した後、
Auメッキ層をパターン形成する。これにより、電極4
1等の形成が完了する。
Next, as shown in FIG. 6, after the SiO 2 insulating film 60 is formed by a sputtering method or the like, a portion of the SiO 2 insulating film 60 corresponding to the portion where the electrode 41 is to be formed is removed by etching. . Then, after forming a Cr / Au vapor deposition film by a sputtering method or the like, an Au plating layer is patterned. Further, A is attached to the back surface of the semiconductor base 51a.
After forming a uGe / Ni / Ti / Pt / Au deposited film,
An Au plating layer is patterned. Thereby, the electrode 4
The formation of 1 etc. is completed.

【0053】その後、ウェハを短冊状に劈開し、その劈
開端面およびエッチングで形成した他方の端面に反射防
止膜を形成した後、ダイシング分離を行うことにより、
図6に示す半導体レーザ50が完成する。
Thereafter, the wafer is cleaved into strips, an antireflection film is formed on the cleaved end face and the other end face formed by etching, and then dicing separation is performed.
The semiconductor laser 50 shown in FIG. 6 is completed.

【0054】本実施の形態に係る半導体レーザ50によ
れば、光伝搬部52の共振器端面54間の距離25を2
00μm以下に設定できるるから、半導体レーザ50の
寄生抵抗を小さくすることができる。つまり、半導体レ
ーザ50の光伝搬に寄与する部分、すなわち、光通信シ
ステムにおいて、デジタル信号の光信号への変換に寄与
する部分の長さ寸法55を200μm以下に設定できる
から、半導体レーザ50の寄生抵抗を小さくすることが
でき、その結果、高速動作が可能な半導体レーザ50を
提供することができる。しかも、半導体レーザ50の長
さ方向寸法53を250μm以上に設定できるから、半
導体レーザ50のハンドリングが容易となり、生産効率
を上げることができるという利点がある。
According to the semiconductor laser 50 of the present embodiment, the distance 25 between the cavity end faces 54 of the light propagation section 52 is set to 2
Since the thickness can be set to be equal to or less than 00 μm, the parasitic resistance of the semiconductor laser 50 can be reduced. That is, the length 55 of a portion contributing to light propagation of the semiconductor laser 50, that is, a portion contributing to conversion of a digital signal into an optical signal in an optical communication system can be set to 200 μm or less. The resistance can be reduced, and as a result, a semiconductor laser 50 that can operate at high speed can be provided. In addition, since the length 53 of the semiconductor laser 50 in the longitudinal direction can be set to 250 μm or more, there is an advantage that the handling of the semiconductor laser 50 becomes easy and the production efficiency can be improved.

【0055】従って、高速動作が可能で、しかも光通信
システムに適用し得る半導体レーザ50をコスト安価に
提供することができ、引いては、これを用いた光デバイ
スをコスト安価に提供することができるという効果があ
る。
Therefore, it is possible to provide the semiconductor laser 50 which can operate at high speed and is applicable to the optical communication system at low cost, and thus, it is possible to provide the optical device using the semiconductor laser at low cost. There is an effect that can be.

【0056】さらに、本実施の形態では、エッチング処
理により半導体基部51および光伝搬部52を構成する
から、共振器端面54をきわめて容易かつ良好に形成す
ることができる。従って、半導体レーザ50の製造が容
易となり、一層コストを抑えることができるという利点
がある。
Further, in this embodiment, since the semiconductor base portion 51 and the light propagation portion 52 are formed by the etching process, the cavity end face 54 can be formed very easily and well. Therefore, there is an advantage that the manufacture of the semiconductor laser 50 is facilitated and the cost can be further reduced.

【0057】また、本実施の形態では、図9に示すよう
な変形例が考えられる。図9は、本実施の形態の変形例
に係る半導体レーザ50の斜視図である。同図を参照し
て、この変形例に係る半導体レーザ50は、図6に示す
半導体レーザ50に光ファイバ40を取り付けたもので
ある。
In the present embodiment, a modified example as shown in FIG. 9 is conceivable. FIG. 9 is a perspective view of a semiconductor laser 50 according to a modification of the present embodiment. Referring to the figure, a semiconductor laser 50 according to this modification is obtained by attaching an optical fiber 40 to the semiconductor laser 50 shown in FIG.

【0058】この光ファイバ40は、図8においてエッ
チング処理することにより形成された凹部65(図6参
照)に嵌め合わされており、光ファイバ40の端面と光
伝搬部52の共振器端面54とが対向配置されている。
つまり、光ファイバ40のコア部が、半導体レーザ50
のInGaAs/InGaAsP−MQW活性層54へ
の入出力光の方向に沿って配置されている。
The optical fiber 40 is fitted into a concave portion 65 (see FIG. 6) formed by performing the etching process in FIG. 8, and the end face of the optical fiber 40 and the resonator end face 54 of the light propagation section 52 are connected. They are arranged facing each other.
That is, the core of the optical fiber 40 is
Are arranged along the direction of light input to and output from the InGaAs / InGaAsP-MQW active layer 54.

【0059】光ファイバ40と半導体レーザ50との接
合には、たとえばエポキシ樹脂等の接着剤を用いること
ができる。なお、上記凹部65の寸法は、たとえば、幅
100〜150μm、深さ50μm、奥行きは50μm
(半導体レーザ50の全長−レーザ部共振器長)とする
ことができる。このとき、使用する光ファイバは半径が
40〜50μm程度のものを使用すれば活性層54と光
ファイバ40のコア部との光軸の位置合わせを容易に行
うことができる。また、凹部65の形状は、光ファイバ
40の外形に対応させて適宜変更することが可能であ
り、これにより、光ファイバ40を確実に係合させるこ
とも可能となる。
For bonding the optical fiber 40 and the semiconductor laser 50, for example, an adhesive such as an epoxy resin can be used. The dimensions of the recess 65 are, for example, 100 to 150 μm in width, 50 μm in depth, and 50 μm in depth.
(The total length of the semiconductor laser 50-the length of the laser portion resonator). At this time, if an optical fiber having a radius of about 40 to 50 μm is used, the optical axis of the active layer 54 and the core of the optical fiber 40 can be easily aligned. In addition, the shape of the concave portion 65 can be appropriately changed in accordance with the outer shape of the optical fiber 40, and thereby the optical fiber 40 can be securely engaged.

【0060】この変形例によれば、半導体レーザ60と
光ファイバ40との光軸合わせを容易かつ確実に行うこ
とができるという利点がある。
According to this modification, there is an advantage that the optical axis of the semiconductor laser 60 and the optical fiber 40 can be easily and reliably aligned.

【0061】さらに、図10に示すように、凹部65を
段付き形状とすることもできる。凹部65をこのような
形状とすることにより、段部に一種の当たり面63(近
接規制面)が形成される。この当たり面63は、光ファ
イバを凹部65内に配置したときに、光ファイバの端面
と半導体レーザ50の共振器端面54とが接しない構造
とすることができる。これにより、光ファイバからの機
械的衝撃が半導体レーザ50に直接及ぶことがなく、半
導体レーザ50の損傷を防いで信頼性を向上させること
ができるという利点がある。
Further, as shown in FIG. 10, the concave portion 65 may have a stepped shape. By forming the concave portion 65 in such a shape, a kind of contact surface 63 (proximity regulating surface) is formed in the step portion. The contact surface 63 can have a structure in which the end face of the optical fiber does not contact the resonator end face 54 of the semiconductor laser 50 when the optical fiber is disposed in the recess 65. Accordingly, there is an advantage that the mechanical shock from the optical fiber does not directly affect the semiconductor laser 50, and the semiconductor laser 50 can be prevented from being damaged, and the reliability can be improved.

【0062】なお、本実施の形態では、n型基板上に半
導体レーザを構成したが、p型基板上に構成しても良
い。また半絶縁性基板上にpまたはn型コンタクト層を
形成した後、半導体レーザ部を構成してもよい。
In the present embodiment, the semiconductor laser is formed on the n-type substrate, but may be formed on the p-type substrate. After forming the p or n-type contact layer on the semi-insulating substrate, the semiconductor laser unit may be formed.

【0063】また、本実施の形態では、ファブリペロー
型半導体レーザの例を示したが、回折格子を有するDF
Bレーザ、DBRレーザであってもよい。
In this embodiment, the example of the Fabry-Perot type semiconductor laser has been described.
A B laser or a DBR laser may be used.

【0064】[0064]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、半導体光
素子の光伝搬に寄与する部分、すなわち、光通信システ
ムにおいて、デジタル信号の光信号への変換に寄与する
部分の長さ寸法を200μm以下に設定しているから、
半導体光素子の寄生抵抗を小さくすることができる。ま
た、素子全長を250μm以上に設定しているから、半
導体光素子のハンドリングが容易となり、生産効率を上
げることができる。これにより、高速動作が可能で、し
かも光通信システムに適用し得る半導体光素子をコスト
安価に提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, the length of a portion contributing to light propagation of a semiconductor optical device, that is, a portion contributing to conversion of a digital signal into an optical signal in an optical communication system is determined. Because it is set to 200μm or less,
The parasitic resistance of the semiconductor optical device can be reduced. Further, since the total length of the device is set to 250 μm or more, the handling of the semiconductor optical device becomes easy, and the production efficiency can be improved. Thus, a semiconductor optical device that can operate at high speed and can be applied to an optical communication system can be provided at low cost.

【0065】請求項2に係る発明によれば、半導体基部
の全長を250μm以上に設定したので、半導体光素子
のハンドリングが容易となり、生産効率を上げることが
できる。また、光伝搬部の共振器端面間の距離を200
μm以下に設定しているから、半導体光素子の寄生抵抗
を小さくすることができる。これにより、高速動作が可
能で、しかも光通信システムに適用し得る半導体光素子
をコスト安価に提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the total length of the semiconductor base is set to 250 μm or more, the handling of the semiconductor optical device becomes easy and the production efficiency can be improved. Further, the distance between the cavity end faces of the light propagating section is set to 200.
Since the thickness is set to μm or less, the parasitic resistance of the semiconductor optical device can be reduced. Thus, a semiconductor optical device that can operate at high speed and can be applied to an optical communication system can be provided at low cost.

【0066】請求項3に係る発明によれば、請求項2に
係る発明と同様の作用効果を奏する。特に、本請求項に
係る発明では、エッチング処理により半導体基部および
光伝搬部を構成するから、端面の形成がきわめて容易で
ある。従って、半導体光素子の製造が容易となり、光通
信システムに適用し得る半導体光素子を一層コスト安価
に提供することができる。
According to the third aspect of the invention, the same operation and effect as those of the second aspect of the invention can be obtained. In particular, in the invention according to the present invention, since the semiconductor base and the light propagation portion are formed by the etching process, the formation of the end face is extremely easy. Therefore, the manufacture of the semiconductor optical device is facilitated, and the semiconductor optical device applicable to the optical communication system can be provided at lower cost.

【0067】請求項4に係る発明によれば、請求項1な
いし3のいずれかに係る発明と同様の作用効果を奏す
る。加えて、本請求項に係る発明では、光ファイバが設
けられているから、光通信システムに適用し得る半導体
光デバイスを安価に提供することができるという利点が
ある。
According to the fourth aspect of the invention, the same functions and effects as those of the first to third aspects of the invention are obtained. In addition, in the invention according to the present claim, since the optical fiber is provided, there is an advantage that a semiconductor optical device applicable to an optical communication system can be provided at low cost.

【0068】請求項5に係る発明によれば、請求項4に
係る発明と同様の作用効果を奏する。特に、本請求項に
係る発明では、近接規制面によって、端面と光ファイバ
の端面とが必要以上に近接するのを避けることができ
る。すなわち、端面と光ファイバとを非接触状態に保つ
ことができるので、両者が接触することによる半導体光
素子の損傷を防止することができる。その結果、半導体
光デバイスの性能,信頼性を向上させることができる。
According to the fifth aspect of the invention, the same operation and effect as those of the fourth aspect of the invention can be obtained. In particular, in the invention according to the present claim, the proximity regulating surface can prevent the end face and the end face of the optical fiber from approaching more than necessary. That is, since the end face and the optical fiber can be kept in a non-contact state, it is possible to prevent the semiconductor optical element from being damaged due to the contact between the two. As a result, the performance and reliability of the semiconductor optical device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1に係る光変調器の斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an optical modulator according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1に係る光変調器の製
造工程の一部を(a)〜(d)の順に示す図である。
FIGS. 2A to 2D show a part of a manufacturing process of the optical modulator according to the first embodiment of the present invention in the order of FIGS.

【図3】 この発明の実施の形態1に係る光変調器の製
造工程における中間体の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of an intermediate in a manufacturing process of the optical modulator according to Embodiment 1 of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態1の変形例に係る光変
調器の斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of an optical modulator according to a modification of the first embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態1の他の変形例に係る
光変調器の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of an optical modulator according to another modification of the first embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態2に係る半導体レーザ
の斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態2に係る半導体レーザ
の製造工程の一部を(a)〜(d)の順に示す図であ
る。
FIGS. 7A to 7D show a part of a manufacturing process of a semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention in the order of FIGS.

【図8】 この発明の実施の形態2に係る半導体レーザ
の製造工程における中間体の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of an intermediate in a manufacturing process of the semiconductor laser according to Embodiment 2 of the present invention;

【図9】 この発明の実施の形態2の変形例に係る半導
体レーザの斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a semiconductor laser according to a modification of the second embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態2の他の変形例に係
る半導体レーザの斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of a semiconductor laser according to another modification of the second embodiment of the present invention.

【図11】 従来の光変調器の構造を示す斜視図であ
る。
FIG. 11 is a perspective view showing a structure of a conventional optical modulator.

【図12】 従来の半導体レーザの構造を示す斜視図で
ある。
FIG. 12 is a perspective view showing a structure of a conventional semiconductor laser.

【符号の説明】 20 光変調器,21 半導体基部,22 光伝搬部,
23 長さ方向寸法,24 端面,25 共振器端面間
距離,43 当たり面,50 半導体レーザ,51 半
導体基部,52 光伝搬部,53 長さ方向寸法,54
共振器端面 55 共振器端面間距離,63 当たり面。
[Description of Signs] 20 optical modulator, 21 semiconductor base, 22 light propagation unit,
23 length dimension, 24 end face, 25 distance between resonator end faces, 43 contact face, 50 semiconductor laser, 51 semiconductor base, 52 light propagation section, 53 length dimension, 54
Resonator end face 55 Distance between resonator end faces, 63 Contact face.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向する一対の端面および当該端面間に
形成された光導波路を有する半導体光素子において、 光が上記光導波路を伝搬する方向に沿う方向の素子全長
は、250μm以上に設定され、かつ上記一対の端面間
の距離は、200μm以下に設定されていることを特徴
とする半導体光素子。
1. A semiconductor optical device having a pair of opposed end faces and an optical waveguide formed between the end faces, the total length of the element in a direction along which light propagates through the optical waveguide is set to 250 μm or more; The distance between the pair of end faces is set to 200 μm or less.
【請求項2】 所要の半導体層を積層することによって
長さ方向に直交する仮想面で切断した断面が略U字状に
形成された、光伝搬に寄与しない半導体基部と、 断面略U字状に形成された半導体基部の内側中央部に当
該半導体基部の長さ方向と交差する方向に沿って配置さ
れ、当該半導体基部の長さ方向に沿って対向する一対の
端面および当該端面間に形成された光導波路を有する光
伝搬部とを含み、 上記半導体基部の長さ方向の寸法は、250μm以上に
設定され、かつ上記端面間の寸法は、200μm以下に
設定されていることを特徴とする半導体光素子。
2. A semiconductor base that does not contribute to light propagation, wherein a cross section cut by an imaginary plane orthogonal to the length direction is formed in a substantially U-shape by laminating required semiconductor layers; The semiconductor base is formed at a central portion inside the semiconductor base along a direction intersecting with the length direction of the semiconductor base, and is formed between a pair of end surfaces facing each other along the length direction of the semiconductor base and the end surface. A length of the semiconductor base portion in the longitudinal direction is set to 250 μm or more, and a dimension between the end faces is set to 200 μm or less. Optical element.
【請求項3】 請求項2記載の半導体光素子において、 上記半導体基部および光伝搬部は、上記所要の半導体層
の一部をエッチング処理することによって一体的に形成
されたものであることを特徴とする半導体光素子。
3. The semiconductor optical device according to claim 2, wherein the semiconductor base and the light propagation unit are integrally formed by etching a part of the required semiconductor layer. Semiconductor optical device.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の半
導体光素子において、 上記端面に対向した状態で光ファイバが設けられている
ことを特徴とする半導体光素子。
4. The semiconductor optical device according to claim 1, wherein an optical fiber is provided so as to face the end face.
【請求項5】 請求項4記載の半導体光素子において、 上記光ファイバは、上記半導体基部に設けられており、 当該半導体基部には、上記端面と光ファイバの端面とが
近接するのを規制する近接規制面が形成されていること
を特徴とする半導体光素子。
5. The semiconductor optical device according to claim 4, wherein the optical fiber is provided on the semiconductor base, and the semiconductor base restricts the end face and the end face of the optical fiber from approaching each other. A semiconductor optical device having a proximity regulating surface.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010539522A (en) * 2007-09-10 2010-12-16 ザ センター フォー インテグレーテッド フォトニクス リミテッド Electroabsorption optical modulator
JP2011199031A (en) * 2010-03-19 2011-10-06 Denso Corp Semiconductor device, and method of manufacturing the same
JP2016046393A (en) * 2014-08-22 2016-04-04 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 Semiconductor laser element

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