JPS60260008A - 光方向性結合器およびその製造方法 - Google Patents
光方向性結合器およびその製造方法Info
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- JPS60260008A JPS60260008A JP11544484A JP11544484A JPS60260008A JP S60260008 A JPS60260008 A JP S60260008A JP 11544484 A JP11544484 A JP 11544484A JP 11544484 A JP11544484 A JP 11544484A JP S60260008 A JPS60260008 A JP S60260008A
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- optical
- directional coupler
- optical waveguide
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-
- G—PHYSICS
- 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
- G02B6/2821—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 lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は光集積回路の構成に対して不可欠になる光方向
性結合器に関するものである。
性結合器に関するものである。
（従来例の構成とその問題点）
近年、半導体レーザの特性向上に伴い、光フアイバー通
信等の情報処理分野の進歩は目ざましい。
信等の情報処理分野の進歩は目ざましい。
この分野における主要光デバイスとして、半導体レーザ
以外に光検知器、変調器、方向性結合器等が考えられる
。その中で方向性結合器は光源からの光信号を分岐し、
光ファイバーに導く重要な光受動デバイスである。以下
に１Ａ面を参照しながら上述したような従来の光方向性
結合器について説明する。
以外に光検知器、変調器、方向性結合器等が考えられる
。その中で方向性結合器は光源からの光信号を分岐し、
光ファイバーに導く重要な光受動デバイスである。以下
に１Ａ面を参照しながら上述したような従来の光方向性
結合器について説明する。
第１図は従来の光方向性結合器を示すものである。図に
おいて、１はＧａＡｓ基板、２はＭｘＧａｌ−ｘＡＳ層
、３はＧａ Ａｓ光導波路層、４は光導波路層表面に形
成された２つのりッジ部である。リッジの高さは０５μ
ｍ、リッジ間隔は３μｍ１ リッジ幅も３μｍである。
おいて、１はＧａＡｓ基板、２はＭｘＧａｌ−ｘＡＳ層
、３はＧａ Ａｓ光導波路層、４は光導波路層表面に形
成された２つのりッジ部である。リッジの高さは０５μ
ｍ、リッジ間隔は３μｍ１ リッジ幅も３μｍである。
５はショットキー電極、６はオーミック電極である。
このような構成の光方向性結合器においては、光を一方
のリッジ部に入射させると光分布は他方のりッジ部まで
広がり、伝播するにつれて光エネルギーは他方のリッジ
部に徐々に移シ、最終的に光は入射させた方の反対側へ
移行するような伝播特性を示す。また、一方のりアジ上
に形成されたンヨノトキー電極５にバイアスし、空乏層
の広がシ状態を変化させることによシ、リッジ部の伝播
定数を変化させることができる。このようにして、両リ
ッジ光導波路の結合状態を変化させ、光の出射端での光
出力を変えることができる。
のリッジ部に入射させると光分布は他方のりッジ部まで
広がり、伝播するにつれて光エネルギーは他方のリッジ
部に徐々に移シ、最終的に光は入射させた方の反対側へ
移行するような伝播特性を示す。また、一方のりアジ上
に形成されたンヨノトキー電極５にバイアスし、空乏層
の広がシ状態を変化させることによシ、リッジ部の伝播
定数を変化させることができる。このようにして、両リ
ッジ光導波路の結合状態を変化させ、光の出射端での光
出力を変えることができる。
しかしながら上記のような構造ではりッジ間隔を非常に
狭く形成することが必要であるが、それはプロセス上困
難である。その上、基板上でのく次元的構成に々ってい
るため、光集積回路を考える際、集積度が向上し彦い。
狭く形成することが必要であるが、それはプロセス上困
難である。その上、基板上でのく次元的構成に々ってい
るため、光集積回路を考える際、集積度が向上し彦い。
（発明の目的）
本発明は上記欠点を除去し、高効率の光方向性結合器お
よびその製造方法を提供するものである。
よびその製造方法を提供するものである。
（発明の構成）
この目的を達成するために本発明の光方向性結合器は絶
縁体膜をはさんだ２層の半導体層からなり、少なくとも
一半導体層と絶縁体膜がストライプ状に形成され、光導
波路が構成されている。本構造では２つの光導波路の間
隔を狭くすることができ、効率よくカプリングさせるこ
とができると共に、２つの光導波路が基板に対して層状
に集積でき、いわゆる３次元集積化が可能に々る。
縁体膜をはさんだ２層の半導体層からなり、少なくとも
一半導体層と絶縁体膜がストライプ状に形成され、光導
波路が構成されている。本構造では２つの光導波路の間
隔を狭くすることができ、効率よくカプリングさせるこ
とができると共に、２つの光導波路が基板に対して層状
に集積でき、いわゆる３次元集積化が可能に々る。
また、本発明の光方向性結合器の製造方法は、半導体層
上に絶縁体膜を形成する工程と、前記絶縁体膜に有機金
属気相成長法によって半導体層を形成する工程と、前記
半導体層および前記絶縁体膜をストライプ状に整形する
工程を含むことを特徴としておシ、この方法によシ上記
の光方向性結合器を容易に製造することができる。
上に絶縁体膜を形成する工程と、前記絶縁体膜に有機金
属気相成長法によって半導体層を形成する工程と、前記
半導体層および前記絶縁体膜をストライプ状に整形する
工程を含むことを特徴としておシ、この方法によシ上記
の光方向性結合器を容易に製造することができる。
（実施例の説明）
以下に本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第２図（ａ）〜（ｄ’）は本発明の一実施例に
おける光方向性結合器の作製順序を示した断面図、第３
図は電極を形成した光方向性結合器の断面図を示す。
明する。第２図（ａ）〜（ｄ’）は本発明の一実施例に
おける光方向性結合器の作製順序を示した断面図、第３
図は電極を形成した光方向性結合器の断面図を示す。
第２図（、）に示すようにＧａＡｓ基板７上にＡｔｘＧ
ａｌ−ｘＡｓクラッド層８、Ａ’ｙ Ｇａ、−ｙＡ ｓ
光導波路層９を成長した後、５ｉ０２膜１０を５０００
Ｘ形成する。再びＡｔｙＧａ 、−ｙＡｓ光導波路層１
１を成長肱ストライプ状１２に整形する。ストライプ幅
は３μｍ１光導波路層９，１１の厚さは１μｍとする。
ａｌ−ｘＡｓクラッド層８、Ａ’ｙ Ｇａ、−ｙＡ ｓ
光導波路層９を成長した後、５ｉ０２膜１０を５０００
Ｘ形成する。再びＡｔｙＧａ 、−ｙＡｓ光導波路層１
１を成長肱ストライプ状１２に整形する。ストライプ幅
は３μｍ１光導波路層９，１１の厚さは１μｍとする。
次いでストライプの表面および基板側にオーミック電極
１３゜１４を形成する（第２図（ｄ））。また、第３図
に示すように基板側のオーミック電極１４を光導波路層
９の表面に形成することも可能である。
１３゜１４を形成する（第２図（ｄ））。また、第３図
に示すように基板側のオーミック電極１４を光導波路層
９の表面に形成することも可能である。
以上のように構成された光方向性結合器について以下に
その動作を説明する。光を一方の光導波路に入射させる
と絶縁体膜を介して他方の光導波路と結合し、光出力の
移行が起こる。光導波路の長さを設定し、入射光を他方
の光導波路のみから取シ出すこともできる。この状態で
電圧を印加することにより各光導波路からの出射光出力
を変化させることができる。これはオーミック電極１３
゜を形成することができ、バイアスの極性により空乏層
が形成される方向も変化させることができるためである
。これによシ光導波路４９．１１の伝播定数を制御する
ことができる。
その動作を説明する。光を一方の光導波路に入射させる
と絶縁体膜を介して他方の光導波路と結合し、光出力の
移行が起こる。光導波路の長さを設定し、入射光を他方
の光導波路のみから取シ出すこともできる。この状態で
電圧を印加することにより各光導波路からの出射光出力
を変化させることができる。これはオーミック電極１３
゜を形成することができ、バイアスの極性により空乏層
が形成される方向も変化させることができるためである
。これによシ光導波路４９．１１の伝播定数を制御する
ことができる。
以上のように本実施例によれば第４図に示すように絶縁
体ＳｉＯ２膜１０の上下の光導波路ノ％９，１１から出
射される光強度は印加電圧によシ効率よく変調が加えら
れ光集積回路に用いる際、３次元集積も可能となシ、集
積度も向上する。
体ＳｉＯ２膜１０の上下の光導波路ノ％９，１１から出
射される光強度は印加電圧によシ効率よく変調が加えら
れ光集積回路に用いる際、３次元集積も可能となシ、集
積度も向上する。
なお、本実施例では材料としてＧａＡｓ−ＧａＡｔＡｓ
系を用いて説明したが、それ以外にＩｎＰ系をはじめ、
他の半導体によっても構成可能である。また、前述した
ようにオーミック電極の形成に関して第２図以外に第３
図のような構造にすることもできる。
系を用いて説明したが、それ以外にＩｎＰ系をはじめ、
他の半導体によっても構成可能である。また、前述した
ようにオーミック電極の形成に関して第２図以外に第３
図のような構造にすることもできる。
さらにまた、本実施例では絶縁体膜の下の光導波路はり
ッジ型導波路になっているが、エツチングを深く行ない
、ストライプ形状にすることも可能である。
ッジ型導波路になっているが、エツチングを深く行ない
、ストライプ形状にすることも可能である。
（発明の効果）
以上のように本発明は絶縁体膜をはさんだ２層の半導体
層により方向性結合器を形成することにより変調効率の
向上を図ることができ、かつ、光集積回路の集積度を向
上させることができ、その効果は真に大である。
層により方向性結合器を形成することにより変調効率の
向上を図ることができ、かつ、光集積回路の集積度を向
上させることができ、その効果は真に大である。
第１図は従来の方向性結合器の構造を示す図、第２図（
ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例として、光方向性結合
器の各作製工程での断面図、第３図は電極位置を変えた
実施例の断面図、第４図は印加電圧に対する光出力の変
化を示す図、である。 １ ・−ＧａＡｓ基板、２ ・＝ ＡＡｘＧａ、−ＸＡ
ｓ層、３ ・・ＧａＡｓ層、４．１２・・・リッジ部、
５・・・ショットキー電極、６ 、１３ 、１４−オー
ミック電極、７− ＧａＡｓ基板、８・・・ＡｔｘＧａ
１−ｘ層、９．１１・ＡｔｙＧａｌ−ｙＡＳ光導波路
層、１０・・・Ｓ ｒ ０２膜、（Ｘ＞ｙ、ｙ′）。 第２図
ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例として、光方向性結合
器の各作製工程での断面図、第３図は電極位置を変えた
実施例の断面図、第４図は印加電圧に対する光出力の変
化を示す図、である。 １ ・−ＧａＡｓ基板、２ ・＝ ＡＡｘＧａ、−ＸＡ
ｓ層、３ ・・ＧａＡｓ層、４．１２・・・リッジ部、
５・・・ショットキー電極、６ 、１３ 、１４−オー
ミック電極、７− ＧａＡｓ基板、８・・・ＡｔｘＧａ
１−ｘ層、９．１１・ＡｔｙＧａｌ−ｙＡＳ光導波路
層、１０・・・Ｓ ｒ ０２膜、（Ｘ＞ｙ、ｙ′）。 第２図
Claims (2)
- （１）絶縁体層の両側に少なくとも一層の半導体層を有
し、前記絶縁体層および少なくともその片側の前記半導
体層がストライプ形状になっていることを特徴とする光
方向性結合器。 - （２）半導体層上に絶縁体膜を形成する工程と前記絶縁
体膜に有機金属気相成長法によって半導体層を形成する
工程と前記半導体層および前記絶縁体膜をストライプ状
に整形する工程を含むことを特徴とする光方向性結合器
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11544484A JPS60260008A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 光方向性結合器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11544484A JPS60260008A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 光方向性結合器およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60260008A true JPS60260008A (ja) | 1985-12-23 |
Family
ID=14662703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11544484A Pending JPS60260008A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 光方向性結合器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60260008A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2626082A1 (fr) * | 1988-01-14 | 1989-07-21 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'optique integree permettant de separer les composantes polarisees d'un champ electromagnetique guide et procede de realisation du dispositif |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP11544484A patent/JPS60260008A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2626082A1 (fr) * | 1988-01-14 | 1989-07-21 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'optique integree permettant de separer les composantes polarisees d'un champ electromagnetique guide et procede de realisation du dispositif |
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