JPH1168240A - 半導体光アンプ - Google Patents
半導体光アンプInfo
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2808—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs
- G02B6/2813—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs based on multimode interference effect, i.e. self-imaging
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/5009—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30 the arrangement being polarisation-insensitive
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
- H01S5/0651—Mode control
- H01S5/0653—Mode suppression, e.g. specific multimode
- H01S5/0655—Single transverse or lateral mode emission
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/1053—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction
- H01S5/1064—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction varying width along the optical axis
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- Electromagnetism (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体光アンプにおいて、偏光に依存しない
利得特性を得るとともに、飽和入力光強度レベルおよび
飽和利得特性を向上させる。 【解決手段】 半導体光アンプに、１×１マルチモード
干渉型（１×１−ＭＭＩ）光導波路であるマルチモード
導波路領域１と、その両端部に接続されている１対のシ
ングルモード導波路領域２、３とからなる光導波路構造
が設けられている。マルチモード導波路領域１は、長さ
が３４０μｍ程度で導波路幅Ｗ１が１２μｍであり、シ
ングルモード導波路領域２、３は、それぞれ長さが２０
μｍ程度で導波路幅Ｗ２が１μｍである。１×１−ＭＭ
Ｉ光導波路を用いることにより偏光に依存しない利得特
性が得られ、しかも飽和入力光強度レベルおよび飽和利
得特性が向上する。
利得特性を得るとともに、飽和入力光強度レベルおよび
飽和利得特性を向上させる。 【解決手段】 半導体光アンプに、１×１マルチモード
干渉型（１×１−ＭＭＩ）光導波路であるマルチモード
導波路領域１と、その両端部に接続されている１対のシ
ングルモード導波路領域２、３とからなる光導波路構造
が設けられている。マルチモード導波路領域１は、長さ
が３４０μｍ程度で導波路幅Ｗ１が１２μｍであり、シ
ングルモード導波路領域２、３は、それぞれ長さが２０
μｍ程度で導波路幅Ｗ２が１μｍである。１×１−ＭＭ
Ｉ光導波路を用いることにより偏光に依存しない利得特
性が得られ、しかも飽和入力光強度レベルおよび飽和利
得特性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏光依存性がな
く、かつ、飽和入力光強度レベルおよび飽和利得特性に
優れた半導体光アンプに関する。
く、かつ、飽和入力光強度レベルおよび飽和利得特性に
優れた半導体光アンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】今日光ファイバ−を用いた光通信技術
は、大容量高速伝送を実現する技術として発展してい
る。この光通信技術を支えるデバイスとして、様々な光
デバイスが開発されており、中でも半導体光アンプは、
伝送信号を増幅する機能はもちろんのこと、電流非注入
時に吸収媒体として機能することによる消光作用を兼ね
備えた光スイッチ機能も注目されており、現在盛んに研
究が進められている。
は、大容量高速伝送を実現する技術として発展してい
る。この光通信技術を支えるデバイスとして、様々な光
デバイスが開発されており、中でも半導体光アンプは、
伝送信号を増幅する機能はもちろんのこと、電流非注入
時に吸収媒体として機能することによる消光作用を兼ね
備えた光スイッチ機能も注目されており、現在盛んに研
究が進められている。
【０００３】光アンプは、偏光が全く制御されていない
状態で光ファイバー内を通過してきた信号光を増幅する
必要があり、このため、利得特性の偏光無依存性を有す
ることが必要である。
状態で光ファイバー内を通過してきた信号光を増幅する
必要があり、このため、利得特性の偏光無依存性を有す
ることが必要である。
【０００４】この利得特性の偏光無依存性を実現する方
法として、これまでいくつかの方法が提案されている。
例えば、「フォトニクス・テクノロジー・レターズ（Ph
otonics Technology Letters） Ｖｏｌ．６ １９９
４」第１７０〜１７２頁（著者：P.Doussiereなど）
に、偏光無依存の半導体光アンプの一例が報告されてい
る。これは、利得特性の偏光無依存化と、伝送信号にと
して必要とされるシングルモード光の出力とを両立する
ものである。具体的には、バルク結晶から構成される活
性層の形を正方形に近づけることによって利得特性の偏
光無依存化を達成するとともに、この活性層を０．５μ
ｍ程度の極めて細いものとすることによってシングルモ
ード条件を満たすようにした構成である。
法として、これまでいくつかの方法が提案されている。
例えば、「フォトニクス・テクノロジー・レターズ（Ph
otonics Technology Letters） Ｖｏｌ．６ １９９
４」第１７０〜１７２頁（著者：P.Doussiereなど）
に、偏光無依存の半導体光アンプの一例が報告されてい
る。これは、利得特性の偏光無依存化と、伝送信号にと
して必要とされるシングルモード光の出力とを両立する
ものである。具体的には、バルク結晶から構成される活
性層の形を正方形に近づけることによって利得特性の偏
光無依存化を達成するとともに、この活性層を０．５μ
ｍ程度の極めて細いものとすることによってシングルモ
ード条件を満たすようにした構成である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、従来
は、利得特性の偏光無依存性とシングルモード光出力と
をともに達成するために、０．５μｍ程度と極めて細い
導波路幅を形成している。しかしながら、半導体を加工
してこのように極めて細い導波路幅を精度良く形成する
のは容易ではなく、再現性良く製作することが難しく、
また歩留まり良く素子を製造できないといった問題があ
る。
は、利得特性の偏光無依存性とシングルモード光出力と
をともに達成するために、０．５μｍ程度と極めて細い
導波路幅を形成している。しかしながら、半導体を加工
してこのように極めて細い導波路幅を精度良く形成する
のは容易ではなく、再現性良く製作することが難しく、
また歩留まり良く素子を製造できないといった問題があ
る。
【０００６】そこで本発明の目的は、偏光に依存しない
利得特性が得られるとともに、飽和入力光強度レベルお
よび飽和利得特性が向上した半導体光アンプを提供する
ことにある。
利得特性が得られるとともに、飽和入力光強度レベルお
よび飽和利得特性が向上した半導体光アンプを提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、シング
ルモード光を出力する半導体光アンプであって、マルチ
モード導波路領域を含む光導波路構造を有することにあ
る。
ルモード光を出力する半導体光アンプであって、マルチ
モード導波路領域を含む光導波路構造を有することにあ
る。
【０００８】前記マルチモード導波路領域は、１×１マ
ルチモード干渉型光導波路である。
ルチモード干渉型光導波路である。
【０００９】前記光導波路構造は、前記マルチモード導
波路領域と、該マルチモード導波路領域の両端部に接続
されている１対のシングルモード導波路領域とからな
る。そして、前記マルチモード導波路領域は、前記シン
グルモード導波路領域よりも導波路幅が広い。
波路領域と、該マルチモード導波路領域の両端部に接続
されている１対のシングルモード導波路領域とからな
る。そして、前記マルチモード導波路領域は、前記シン
グルモード導波路領域よりも導波路幅が広い。
【００１０】このような構成とすることにより、製造が
容易で比較的導波路幅が広く利得が偏光に依存しない半
導体光アンプが得られる。
容易で比較的導波路幅が広く利得が偏光に依存しない半
導体光アンプが得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について説明する。
の実施形態について説明する。
【００１２】図１は、本発明の実施形態である１．５５
μｍ帯半導体光アンプの概略斜視図である。この半導体
光アンプは、マルチモード導波路領域１と、その両端に
接続されたシングルモード導波路領域２、３とから構成
される。各領域の長さは、マルチモード導波路領域１が
３４０μｍ程度、シングルモード導波路領域２および３
がそれぞれ２０μｍ程度、合計で素子長は３８０μｍ程
度となっている。マルチモード導波路領域１は１×１−
ＭＭＩ光導波路として設計されている。図２には、図１
の１点鎖線Ａ−Ａ’およびＢ−Ｂ’での断面の層構造を
示す。図２（ａ）および（ｂ）に示す断面Ａ−Ａ’およ
びＢ−Ｂ’の層構造はほとんど同一であり、異なってい
る点は導波路幅だけである。図２（ａ）のマルチモード
導波路領域１の導波路幅Ｗ１および図２（ｂ）のシング
ルモード導波路領域の導波路幅Ｗ２は、それぞれＷ１＝
１２μｍ、Ｗ２ ＝１μｍとなっている。
μｍ帯半導体光アンプの概略斜視図である。この半導体
光アンプは、マルチモード導波路領域１と、その両端に
接続されたシングルモード導波路領域２、３とから構成
される。各領域の長さは、マルチモード導波路領域１が
３４０μｍ程度、シングルモード導波路領域２および３
がそれぞれ２０μｍ程度、合計で素子長は３８０μｍ程
度となっている。マルチモード導波路領域１は１×１−
ＭＭＩ光導波路として設計されている。図２には、図１
の１点鎖線Ａ−Ａ’およびＢ−Ｂ’での断面の層構造を
示す。図２（ａ）および（ｂ）に示す断面Ａ−Ａ’およ
びＢ−Ｂ’の層構造はほとんど同一であり、異なってい
る点は導波路幅だけである。図２（ａ）のマルチモード
導波路領域１の導波路幅Ｗ１および図２（ｂ）のシング
ルモード導波路領域の導波路幅Ｗ２は、それぞれＷ１＝
１２μｍ、Ｗ２ ＝１μｍとなっている。
【００１３】以下、図３〜７を参照しながら本実施形態
の半導体光アンプの製造方法を説明する。図３に示すよ
うにｎ−ＩｎＰ基板上２３に、ｎ−ＩｎＰバッファ層２
４と、１．５５μｍ組成ＩｎＧａＡｓＰ層２５と、ｐ−
ＩｎＰクラッド層２６とが、ＭＯＶＰＥ法（有機金属気
相成長法）により順番に積層形成されている。各層の層
厚は、ｎ−ＩｎＰバッファ層２４が２００ｎｍ程度、
１．５５μｍ組成ＩｎＧａＡｓＰ層２５が３００ｎｍ程
度、ｐ−ＩｎＰクラッド層２６が２００ｎｍ程度であ
る。次に、図４に示すように通常のフォトリソグラフィ
法により、ｐ−ＩｎＰクラッド層２６上にエッチング用
マスク３１が形成される。その後、反応性イオンエッチ
ング法（ＲＩＥ法）により、図５に示すように、ｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層２６と、１．５５μｍ組成ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層２５と、ｎ−ＩｎＰバッファ層２４が、部分的に
（マスク３１が形成されていない部分のみ）除去され、
メサ構造が形成される。
の半導体光アンプの製造方法を説明する。図３に示すよ
うにｎ−ＩｎＰ基板上２３に、ｎ−ＩｎＰバッファ層２
４と、１．５５μｍ組成ＩｎＧａＡｓＰ層２５と、ｐ−
ＩｎＰクラッド層２６とが、ＭＯＶＰＥ法（有機金属気
相成長法）により順番に積層形成されている。各層の層
厚は、ｎ−ＩｎＰバッファ層２４が２００ｎｍ程度、
１．５５μｍ組成ＩｎＧａＡｓＰ層２５が３００ｎｍ程
度、ｐ−ＩｎＰクラッド層２６が２００ｎｍ程度であ
る。次に、図４に示すように通常のフォトリソグラフィ
法により、ｐ−ＩｎＰクラッド層２６上にエッチング用
マスク３１が形成される。その後、反応性イオンエッチ
ング法（ＲＩＥ法）により、図５に示すように、ｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層２６と、１．５５μｍ組成ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層２５と、ｎ−ＩｎＰバッファ層２４が、部分的に
（マスク３１が形成されていない部分のみ）除去され、
メサ構造が形成される。
【００１４】次に通常の熱ＣＶＤ法でＳｉＯ2膜が全面
に形成された後に、通常のフォトリソグラフィ法によ
り、図６に示すように、メサ周囲に選択的結晶成長法に
よる埋め込み層形成のためのＳｉＯ2マスク３２が形成
される。その後、ＭＯＶＰＥ法により、図７に示すよう
に、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層２７およびｐ−ＩｎＧａＡｓ
キャップ層２８が形成される。ｐ−ＩｎＰ埋め込み層２
７は２μｍ程度、ｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層２８は２
００ｎｍ程度の厚さである。
に形成された後に、通常のフォトリソグラフィ法によ
り、図６に示すように、メサ周囲に選択的結晶成長法に
よる埋め込み層形成のためのＳｉＯ2マスク３２が形成
される。その後、ＭＯＶＰＥ法により、図７に示すよう
に、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層２７およびｐ−ＩｎＧａＡｓ
キャップ層２８が形成される。ｐ−ＩｎＰ埋め込み層２
７は２μｍ程度、ｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層２８は２
００ｎｍ程度の厚さである。
【００１５】そして、図示しないが、素子裏面に研磨が
施され、裏面電極および表面電極が通常のスパッタリン
グ法により形成され、素子劈開後の両端面に通常の無反
射（ＡＲ）コーティングが施され、半導体素子の製造が
完了する。以上が、本実施形態の半導体光アンプの製造
方法の一例である。
施され、裏面電極および表面電極が通常のスパッタリン
グ法により形成され、素子劈開後の両端面に通常の無反
射（ＡＲ）コーティングが施され、半導体素子の製造が
完了する。以上が、本実施形態の半導体光アンプの製造
方法の一例である。
【００１６】本実施形態による半導体光アンプは、図１
に示すようにマルチモード導波路領域１を含んだ構造と
なっている。本実施形態のマルチモード領域は、ＭＭＩ
（Multimode Interference）理論によって、１×１−Ｍ
ＭＩ光導波路として動作するように設計されている。す
なわち、主な光増幅領域は１２μｍと極めて幅の広い導
波路から構成されているにもかかわらず、シングルモー
ド（基本モード）出力光が得られる構造になっている。
に示すようにマルチモード導波路領域１を含んだ構造と
なっている。本実施形態のマルチモード領域は、ＭＭＩ
（Multimode Interference）理論によって、１×１−Ｍ
ＭＩ光導波路として動作するように設計されている。す
なわち、主な光増幅領域は１２μｍと極めて幅の広い導
波路から構成されているにもかかわらず、シングルモー
ド（基本モード）出力光が得られる構造になっている。
【００１７】従来の半導体光アンプにおいては、シング
ルモード光を出力するためには、その導波路は全域にわ
たって０．５μｍ程度の極めて細い導波路幅に形成する
必要があった。従来例においては、利得特性の偏光依存
性をなくすために、導波路厚さをある程度厚くして、Ｔ
Ｍモード光に対する利得を増加させ、ＴＥモード光に対
する利得に近づけようとする方法が採られていた。この
場合、導波路厚さを厚くするに伴って導波路の光の閉じ
こめが強くなるために、導波路幅が１μｍ以上ではシン
グルモード光を出力することが難しくなる。そこで、シ
ングルモード光を出力し、かつ、ＴＥモード光に対する
利得をＴＭモード光に対する利得と同等となるように、
導波路幅を全長にわたって０．５μｍ程度として利得特
性の偏光無依存性とシングルモード出力とを両立させて
いた。
ルモード光を出力するためには、その導波路は全域にわ
たって０．５μｍ程度の極めて細い導波路幅に形成する
必要があった。従来例においては、利得特性の偏光依存
性をなくすために、導波路厚さをある程度厚くして、Ｔ
Ｍモード光に対する利得を増加させ、ＴＥモード光に対
する利得に近づけようとする方法が採られていた。この
場合、導波路厚さを厚くするに伴って導波路の光の閉じ
こめが強くなるために、導波路幅が１μｍ以上ではシン
グルモード光を出力することが難しくなる。そこで、シ
ングルモード光を出力し、かつ、ＴＥモード光に対する
利得をＴＭモード光に対する利得と同等となるように、
導波路幅を全長にわたって０．５μｍ程度として利得特
性の偏光無依存性とシングルモード出力とを両立させて
いた。
【００１８】しかしながら本実施形態の半導体光アンプ
では、主光増幅領域を導波路幅が比較的広い１×１−Ｍ
ＭＩ光導波路によって構成しているため、導波路幅を極
端に狭くすることなくシングルモード光出力が得られ
る。本実施形態の半導体光アンプの導波路は、従来の２
４倍の１２μｍの導波路幅であるが、シングルモード光
を出力することが可能である。その上で、ＴＭモードに
対する利得がＴＥモードに対する利得とほぼ同等になる
ように導波路厚さを設計することによって、偏光に依存
しない利得特性を有する半導体光アンプが実現可能とな
る。
では、主光増幅領域を導波路幅が比較的広い１×１−Ｍ
ＭＩ光導波路によって構成しているため、導波路幅を極
端に狭くすることなくシングルモード光出力が得られ
る。本実施形態の半導体光アンプの導波路は、従来の２
４倍の１２μｍの導波路幅であるが、シングルモード光
を出力することが可能である。その上で、ＴＭモードに
対する利得がＴＥモードに対する利得とほぼ同等になる
ように導波路厚さを設計することによって、偏光に依存
しない利得特性を有する半導体光アンプが実現可能とな
る。
【００１９】図８には、導波路がゲインを持つ場合の本
実施形態と同じ層構造の１×１−ＭＭＩ光導波路につい
て２次元ＢＰＭ（ビーム伝搬法：Beam Propagation Met
hod）によってシミュレーションした結果を示してい
る。図８（ａ）はＴＥモードに関して、図８（ｂ）はＴ
Ｍモードに関してそれぞれ計算した結果である。この図
８から、本発明による半導体光アンプの光導波路は、１
×１−ＭＭＩ光導波路として動作することがわかる。特
に、本計算例においてはＴＥモード、ＴＭモードの両モ
ードにおいてシミュレーションを行っているが、１×１
−ＭＭＩ光導波路を設計した場合、ＴＥモードおよびＴ
Ｍモードの両モードにおいて、シングルモード光出力が
同時に得られることが分かる。しかも本計算例による
と、偏光に依存する利得特性の差は０．３ｄＢ以下と殆
ど生じず、利得特性の偏向無依存性が達成されている。
実施形態と同じ層構造の１×１−ＭＭＩ光導波路につい
て２次元ＢＰＭ（ビーム伝搬法：Beam Propagation Met
hod）によってシミュレーションした結果を示してい
る。図８（ａ）はＴＥモードに関して、図８（ｂ）はＴ
Ｍモードに関してそれぞれ計算した結果である。この図
８から、本発明による半導体光アンプの光導波路は、１
×１−ＭＭＩ光導波路として動作することがわかる。特
に、本計算例においてはＴＥモード、ＴＭモードの両モ
ードにおいてシミュレーションを行っているが、１×１
−ＭＭＩ光導波路を設計した場合、ＴＥモードおよびＴ
Ｍモードの両モードにおいて、シングルモード光出力が
同時に得られることが分かる。しかも本計算例による
と、偏光に依存する利得特性の差は０．３ｄＢ以下と殆
ど生じず、利得特性の偏向無依存性が達成されている。
【００２０】このように、本実施形態による半導体光ア
ンプは、製造が比較的容易な幅の広い導波路を主光増幅
領域として利用しており、利得特性の偏光無依存性を達
成しつつ、再現性および歩留まりよく製造可能なもので
ある。しかも、１２μｍと広い幅の導波路が採用できる
ことにより、飽和注入電流値が向上するため、飽和利得
特性が改善される上、広い利得導波路領域が得られるこ
とによって飽和入射光強度レベルも向上する。
ンプは、製造が比較的容易な幅の広い導波路を主光増幅
領域として利用しており、利得特性の偏光無依存性を達
成しつつ、再現性および歩留まりよく製造可能なもので
ある。しかも、１２μｍと広い幅の導波路が採用できる
ことにより、飽和注入電流値が向上するため、飽和利得
特性が改善される上、広い利得導波路領域が得られるこ
とによって飽和入射光強度レベルも向上する。
【００２１】なお、本実施形態は単純な埋め込み構造の
半導体光アンプであるが、本発明はこれに限定されるわ
けではなく、他の層構造に対しても適用可能である。ま
た、光アンプの波長帯を１．５５μｍ帯としたが、もち
ろんこれに限るわけではなく、１．３μｍ帯であっても
よいし、近赤外光帯や可視光帯域に対する半導体光アン
プであっても、本発明は適用可能である。
半導体光アンプであるが、本発明はこれに限定されるわ
けではなく、他の層構造に対しても適用可能である。ま
た、光アンプの波長帯を１．５５μｍ帯としたが、もち
ろんこれに限るわけではなく、１．３μｍ帯であっても
よいし、近赤外光帯や可視光帯域に対する半導体光アン
プであっても、本発明は適用可能である。
【００２２】製造方法として、本実施形態では結晶成長
法にＭＯＶＰＥ法が、メサ形成方法にＲＩＥ法がそれぞ
れ採用されているが、もちろんこれに限定されるわけで
はなく、結晶成長方法として、例えばＭＢＥ法を用いる
ことも可能であり、また、メサ形成方法として、ウェッ
トエッチング法を用いても構わない。
法にＭＯＶＰＥ法が、メサ形成方法にＲＩＥ法がそれぞ
れ採用されているが、もちろんこれに限定されるわけで
はなく、結晶成長方法として、例えばＭＢＥ法を用いる
ことも可能であり、また、メサ形成方法として、ウェッ
トエッチング法を用いても構わない。
【００２３】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明による半
導体光アンプは、幅の広い１×１−ＭＭＩマルチモード
導波路を用いることにより、偏光に依存しない利得特性
が得られる。従って、製造が容易で、再現性および歩留
まりに優れた半導体光アンプが得られる。しかも、主光
増幅領域が幅の広いマルチモード導波路から構成されて
いるため、飽和入力光強度レベルおよび飽和利得特性が
向上する。
導体光アンプは、幅の広い１×１−ＭＭＩマルチモード
導波路を用いることにより、偏光に依存しない利得特性
が得られる。従って、製造が容易で、再現性および歩留
まりに優れた半導体光アンプが得られる。しかも、主光
増幅領域が幅の広いマルチモード導波路から構成されて
いるため、飽和入力光強度レベルおよび飽和利得特性が
向上する。
【図１】本発明の実施形態である半導体光アンプの概略
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１に示す半導体光アンプの断面図である。
【図３】図１に示す半導体光アンプの第１の製造工程の
説明図である。
説明図である。
【図４】図１に示す半導体光アンプの第２の製造工程の
説明図である。
説明図である。
【図５】図１に示す半導体光アンプの第３の製造工程の
説明図である。
説明図である。
【図６】図１に示す半導体光アンプの第４の製造工程の
説明図である。
説明図である。
【図７】図１に示す半導体光アンプの第５の製造工程の
説明図である。
説明図である。
【図８】本発明による半導体光アンプの動作をＢＰＭに
よってシミュレーションした結果を示す模式図である。
よってシミュレーションした結果を示す模式図である。
１ マルチモード導波路領域 ２ シングルモード導波路領域 ３ シングルモード導波路領域 ２３ ｎ−ＩｎＰ基板 ２４ ｎ−ＩｎＰバッファ層 ２５ １．５５μｍ組成ＩｎＧａＡｓＰ層 ２６ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ２７ ｐ−ＩｎＰ埋め込み層 ２８ ｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層 ３１ エッチング用マスク ３２ ＳｉＯ2マスク Ｗ１ マルチモード導波路領域の幅 Ｗ２ シングルモード導波路領域の幅
Claims (4)
- 【請求項１】 シングルモード光を出力する半導体光ア
ンプであって、マルチモード導波路領域を含む光導波路
構造を有する半導体光アンプ。 - 【請求項２】 前記マルチモード導波路領域が、１×１
マルチモード干渉型光導波路である請求項１に記載の半
導体光アンプ。 - 【請求項３】 前記光導波路構造が、前記マルチモード
導波路領域と、該マルチモード導波路領域の両端部に接
続されている１対のシングルモード導波路領域とからな
る請求項１または２に記載の半導体光アンプ。 - 【請求項４】 前記マルチモード導波路領域が、前記シ
ングルモード導波路領域よりも導波路幅が広い請求項３
に記載の半導体光アンプ。
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