JPS61114588A - 光双安定集積素子 - Google Patents
光双安定集積素子Info
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- JPS61114588A JPS61114588A JP23622384A JP23622384A JPS61114588A JP S61114588 A JPS61114588 A JP S61114588A JP 23622384 A JP23622384 A JP 23622384A JP 23622384 A JP23622384 A JP 23622384A JP S61114588 A JPS61114588 A JP S61114588A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F3/00—Optical logic elements; Optical bistable devices
- G02F3/02—Optical bistable devices
- G02F3/026—Optical bistable devices based on laser effects
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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）
この発明は、半導体を用いた光交換装置や元情報処理装
置等の主構成要素として用いられる光双安定集積素子に
関する。
置等の主構成要素として用いられる光双安定集積素子に
関する。
（従来技術とその問題点）
光交換・元情報処理に必要な九記憶９元論理。
元増幅素子として最近検討されてきている光双安定素子
は、低エネルギーで高速動作する可能性がおり、将来素
子として注目されている。
は、低エネルギーで高速動作する可能性がおり、将来素
子として注目されている。
光双安定素子とは、おる一つの入射光強度あるいは注入
電流値に対して出射光強度が高低二つの安定状態をとシ
フる素子のことである。このような素子として半導体を
始め、液晶、誘電体を用いたものが検討されているが、
半導体材料を用いたものは、特にその高速性を最も良く
発揮できるものとして注目されている。その中で波長依
存性が小さく周囲温度の変動に対して特性が左右されな
い素子として光トランジスタと発光ダイオードを同一基
板上に積層させて形成しｔ光双安定素子がある。これに
ついては［アイ拳イー・イー・トランスアクク璽ン拳オ
ン書エレクトロン・デバイスイーズ（ＩＥＥＥ ＠Ｔ鳳
Ｎ８ＡＣＴＩＯＮ ＠ＯＮ ＠Ｅ−ＬＥＣＴＲＯＮ・Ｄ
ＥＶＩＣＥ８ ） ４誌の１９８２年、第ＥＤ−２９巻
、第９号、第１３８２頁〜１３８８頁に記載された論文
に詳しく報告されている。この動作原理を説明するため
罠、第３図にその構成図を示す。入射光は光トランジス
タ８のｎ −Ｉ ｎ Ｐ 基板１ 、 ｎ−ＩｎＩＰ＋
−ｉ ｙり層２ｔ−透過してｐ−ＩｎＧａＡｓＰペース
層３ 、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ ：ＩＬ／クタ層４で吸収
されて電子及び正孔全生成させる。このうち電子は発た
ダイオード９のｎ −Ｉ ｎＧ ａＡｓ Ｐ活性層６へ
流れ込み最上層のｐ−ＩｎＰクラ、ド層７からｎ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰ活性層６へ流入した正孔と再結合して発光す
る。このときの出射光の一部は光トランジスタ８に帰還
される。光トランジスタ８は通常入射光によって生じた
光電流がその光強度に対して飽和する特性を有している
。したがって、ある程度の強度の入射光が光トランジス
タ８に結合することにより、発光ダイオード９が発光を
開始すると、光帰還の効果によって元トランジスタ８の
光電流が飽和状態に達するまで発たダイオード９への注
入電流が増加する。この場合、発光ダイオード９での注
入電流に対する光出力の変換効率ｔａｌ：トランジスタ
ｌでの光入力に対する光電流への変換効率−ｉｋとする
と、ａｋ）ｌ の条件上満足したときに光双安定特性
が観測逼れることが知られている。この場合、ａの値が
通常１０ｍＷ／ｍＡのオーダであるため、ａｋ）１
となるためには元トランジスタ８の電流増幅率ｋ１００
０以上にする必要がある。この程度の電流増幅率を有す
る光トランジスタ８はベース層３の厚さ、エミッタＮｉ
２とベース層３を構成する半導体材料のエネルギーギヤ
、グの大きさ、及び不純物濃度等を最適化することによ
り実現可能とはなるが、応答速度とトレード・オフの関
係がちるため高速動作の方を優先すると電流増幅率ｔ”
１行程度は少なくとも下げる必要がでてくる。そこで発
光ダイオード９の代りに半導体レーザで置換えられれば
、この値が０．４程度となるので大幅な値の電流増幅率
を必要としない。その几め半導体レーザと光トランジス
タ全組み合わせて集積化でき、しかも両者の間に光帰還
が可能な構成を有する光双安定集積素子の実現が望まれ
てい九〇 （発明の目的） 本発明は、このような従来の欠点を除去せしめて半導体
レーザと受光素子を′集積化して高速動作を可能にし次
元双安定集積素子を提供することにある。
電流値に対して出射光強度が高低二つの安定状態をとシ
フる素子のことである。このような素子として半導体を
始め、液晶、誘電体を用いたものが検討されているが、
半導体材料を用いたものは、特にその高速性を最も良く
発揮できるものとして注目されている。その中で波長依
存性が小さく周囲温度の変動に対して特性が左右されな
い素子として光トランジスタと発光ダイオードを同一基
板上に積層させて形成しｔ光双安定素子がある。これに
ついては［アイ拳イー・イー・トランスアクク璽ン拳オ
ン書エレクトロン・デバイスイーズ（ＩＥＥＥ ＠Ｔ鳳
Ｎ８ＡＣＴＩＯＮ ＠ＯＮ ＠Ｅ−ＬＥＣＴＲＯＮ・Ｄ
ＥＶＩＣＥ８ ） ４誌の１９８２年、第ＥＤ−２９巻
、第９号、第１３８２頁〜１３８８頁に記載された論文
に詳しく報告されている。この動作原理を説明するため
罠、第３図にその構成図を示す。入射光は光トランジス
タ８のｎ −Ｉ ｎ Ｐ 基板１ 、 ｎ−ＩｎＩＰ＋
−ｉ ｙり層２ｔ−透過してｐ−ＩｎＧａＡｓＰペース
層３ 、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ ：ＩＬ／クタ層４で吸収
されて電子及び正孔全生成させる。このうち電子は発た
ダイオード９のｎ −Ｉ ｎＧ ａＡｓ Ｐ活性層６へ
流れ込み最上層のｐ−ＩｎＰクラ、ド層７からｎ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰ活性層６へ流入した正孔と再結合して発光す
る。このときの出射光の一部は光トランジスタ８に帰還
される。光トランジスタ８は通常入射光によって生じた
光電流がその光強度に対して飽和する特性を有している
。したがって、ある程度の強度の入射光が光トランジス
タ８に結合することにより、発光ダイオード９が発光を
開始すると、光帰還の効果によって元トランジスタ８の
光電流が飽和状態に達するまで発たダイオード９への注
入電流が増加する。この場合、発光ダイオード９での注
入電流に対する光出力の変換効率ｔａｌ：トランジスタ
ｌでの光入力に対する光電流への変換効率−ｉｋとする
と、ａｋ）ｌ の条件上満足したときに光双安定特性
が観測逼れることが知られている。この場合、ａの値が
通常１０ｍＷ／ｍＡのオーダであるため、ａｋ）１
となるためには元トランジスタ８の電流増幅率ｋ１００
０以上にする必要がある。この程度の電流増幅率を有す
る光トランジスタ８はベース層３の厚さ、エミッタＮｉ
２とベース層３を構成する半導体材料のエネルギーギヤ
、グの大きさ、及び不純物濃度等を最適化することによ
り実現可能とはなるが、応答速度とトレード・オフの関
係がちるため高速動作の方を優先すると電流増幅率ｔ”
１行程度は少なくとも下げる必要がでてくる。そこで発
光ダイオード９の代りに半導体レーザで置換えられれば
、この値が０．４程度となるので大幅な値の電流増幅率
を必要としない。その几め半導体レーザと光トランジス
タ全組み合わせて集積化でき、しかも両者の間に光帰還
が可能な構成を有する光双安定集積素子の実現が望まれ
てい九〇 （発明の目的） 本発明は、このような従来の欠点を除去せしめて半導体
レーザと受光素子を′集積化して高速動作を可能にし次
元双安定集積素子を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の光双安定集積素子は、半導体レーザと受光素子
とを同一半導体基板上にｙｔｒｆＩＩシて光集積素子と
し、半導体レーザとして面方向に光の放射が可能となる
導波路上に高次の回折格子を形成した分布帰還形半導体
レーザを用い、且つ高次の回折格子からの散乱光が再吸
収される様に、その半導体レーザの直上に積層された受
光素子を有し、゛まｔ外部からの入射たが受光素子で吸
収されるように受光面を有することを特徴とする。
とを同一半導体基板上にｙｔｒｆＩＩシて光集積素子と
し、半導体レーザとして面方向に光の放射が可能となる
導波路上に高次の回折格子を形成した分布帰還形半導体
レーザを用い、且つ高次の回折格子からの散乱光が再吸
収される様に、その半導体レーザの直上に積層された受
光素子を有し、゛まｔ外部からの入射たが受光素子で吸
収されるように受光面を有することを特徴とする。
（発明の原理）
この発明では導波路上に高次の回折格子を形成した分布
帰還形半導体レーザの成長に引続いて、その層上に沿り
て受光素子例えば光トランジスタを積層して構成されて
いる。説明を容易にするため、第２図に分布帰還形半導
体レーザの回折格子の周期と散乱光の様子を示す。回折
格子の次数をｔ、ｙｔ、の散乱角をψとすると −（チー−）＝ｚ’／ｌ−ｔ の関係がある。ここでｉは整数である。
帰還形半導体レーザの成長に引続いて、その層上に沿り
て受光素子例えば光トランジスタを積層して構成されて
いる。説明を容易にするため、第２図に分布帰還形半導
体レーザの回折格子の周期と散乱光の様子を示す。回折
格子の次数をｔ、ｙｔ、の散乱角をψとすると −（チー−）＝ｚ’／ｌ−ｔ の関係がある。ここでｉは整数である。
第２図（ａ） 、 （ｂ） 、忙）は光の散乱角ψと回
折格子の次数ｔの関係を示す。
折格子の次数ｔの関係を示す。
１次の回折格子を用いるとレーザ光は、導波路方向にし
か散乱を受けないが（第２図（ａｌ）、２次の回折格子
を用いるとレーザ光は導波路と垂直方向くも散乱を受け
る（第２図（ｂ））。３次以上においても同様でおる（
第２図（Ｃ））。これＫついては、ケー７−（Ｈ，Ｃ，
ＣＡＳＥＹ、Ｊｒ ）とパニ、クユ（Ｍ、Ｂ、ＰＡＮＩ
８Ｈ）によりアカデミツクブレス社（ＡＣＡＤＥＭＩＣ
ＰＲＥ８８ ）から出版されｔ本［ヘテロストラフチャ
ー・レーザーズ（ＨＥＴＥＲＯｆ１３ＴＲＵＣＴＵＲＥ
−ＬＡＳＥＲ８）Ｊ（７）Ａ分冊１００頁カラ１０５
頁にくわしい。これＫよシ回折格子の次数ｔ−２次以上
にすることによってレーザ光を導Ｍ路にほぼ垂直な方向
に出射することが可能となる。
か散乱を受けないが（第２図（ａｌ）、２次の回折格子
を用いるとレーザ光は導波路と垂直方向くも散乱を受け
る（第２図（ｂ））。３次以上においても同様でおる（
第２図（Ｃ））。これＫついては、ケー７−（Ｈ，Ｃ，
ＣＡＳＥＹ、Ｊｒ ）とパニ、クユ（Ｍ、Ｂ、ＰＡＮＩ
８Ｈ）によりアカデミツクブレス社（ＡＣＡＤＥＭＩＣ
ＰＲＥ８８ ）から出版されｔ本［ヘテロストラフチャ
ー・レーザーズ（ＨＥＴＥＲＯｆ１３ＴＲＵＣＴＵＲＥ
−ＬＡＳＥＲ８）Ｊ（７）Ａ分冊１００頁カラ１０５
頁にくわしい。これＫよシ回折格子の次数ｔ−２次以上
にすることによってレーザ光を導Ｍ路にほぼ垂直な方向
に出射することが可能となる。
そこで出射する面上に受光素子、例えは尤トランジスタ
を積層させておけば、上部への出射光が九トランジスタ
に吸収される。これによって生じた光電流は、分布帰還
形半導体レーザに再ひバイアス電流として注入される。
を積層させておけば、上部への出射光が九トランジスタ
に吸収される。これによって生じた光電流は、分布帰還
形半導体レーザに再ひバイアス電流として注入される。
元トランジスタは前述のように入射光の強度に対して光
電流が飽和する特性を有しているので、との光帰還効果
を利用して光電流が飽和値に達するまで分布帰還形半導
体レーザに電流が注入されつづける。この場合、外部か
らの入射光が光トランジスタの受光面から注入されれば
、そのことがトリガーとなって光双安定動作を実現でき
る。したがって、本発明においては、半導体レーザと受
光素子とを同一基板上に集積化することが可能となる究
め、高速動作に適しｔ構造の受光素子で構成でき、高速
動作の可能な光双安定素子を構成することができる。
電流が飽和する特性を有しているので、との光帰還効果
を利用して光電流が飽和値に達するまで分布帰還形半導
体レーザに電流が注入されつづける。この場合、外部か
らの入射光が光トランジスタの受光面から注入されれば
、そのことがトリガーとなって光双安定動作を実現でき
る。したがって、本発明においては、半導体レーザと受
光素子とを同一基板上に集積化することが可能となる究
め、高速動作に適しｔ構造の受光素子で構成でき、高速
動作の可能な光双安定素子を構成することができる。
（実施例）
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の一実施例の斜視図でおる。光双安定
集積素子１０１は、分布帰還形半導体レーｆ１０２ と
光トランジスタ１０３ とから構成されている。この場
合、分布帰還形半導体レーザ１０２の一部に丸トランジ
スタ１０３が積層されている。
集積素子１０１は、分布帰還形半導体レーｆ１０２ と
光トランジスタ１０３ とから構成されている。この場
合、分布帰還形半導体レーザ１０２の一部に丸トランジ
スタ１０３が積層されている。
分布帰還形半導体レーザ１０２に電流を供給する電極と
光トランジスタ １０３への電極は溝１０４によって隔
てられており、いわゆるタンデム電極構造を形成してい
る。光双安定集積素子１０１の製法としては、まずｐ−
ＩｎＰ基板１０５上にｐ−ＩｎＰクラッド層１０６．ノ
ンドープのＩｎＧａＡｓＰ活性層１０７，２次の回折格
子を有するｎ−ＩｎＧａＡ ｓ Ｐガイド層１０８、ｎ
−Ｉ ｎ Ｐ第１のクラッド層１０９、ｎ−ＩｎＰ
第２のクラッド層１１０．ｎ−ＩｎＧａＡｓ Ｐ ：
ｒレクタ層１１１ 、 ｐ−ＩｎＧａＡｓ Ｐベース層
１１２ 、ｎ＝ＩｎＰエミ、り層１１３を積層する。
光トランジスタ １０３への電極は溝１０４によって隔
てられており、いわゆるタンデム電極構造を形成してい
る。光双安定集積素子１０１の製法としては、まずｐ−
ＩｎＰ基板１０５上にｐ−ＩｎＰクラッド層１０６．ノ
ンドープのＩｎＧａＡｓＰ活性層１０７，２次の回折格
子を有するｎ−ＩｎＧａＡ ｓ Ｐガイド層１０８、ｎ
−Ｉ ｎ Ｐ第１のクラッド層１０９、ｎ−ＩｎＰ
第２のクラッド層１１０．ｎ−ＩｎＧａＡｓ Ｐ ：
ｒレクタ層１１１ 、 ｐ−ＩｎＧａＡｓ Ｐベース層
１１２ 、ｎ＝ＩｎＰエミ、り層１１３を積層する。
次に分布帰還形半導体レーザ１０２に電流を供給しやす
いように光トランジスタ１０３ となるところ以外のコ
レクタ層１１１ 、ベース層１１２．エミ。
いように光トランジスタ１０３ となるところ以外のコ
レクタ層１１１ 、ベース層１１２．エミ。
り層１１３ｔ−工、テング罠より除去する。さらに光ト
ランジスタ１０３への第１の電極１１４と分布帰還形半
導体レーザ１０２への第２の電極１１５は、互いに独立
に機能するように、ｎ−ＩｎＰ第２のクラ、ド層１１０
を工、チッグして除去し、溝１０４により分離される
。ｎ−ＩｎＰ第２のクラ。
ランジスタ１０３への第１の電極１１４と分布帰還形半
導体レーザ１０２への第２の電極１１５は、互いに独立
に機能するように、ｎ−ＩｎＰ第２のクラ、ド層１１０
を工、チッグして除去し、溝１０４により分離される
。ｎ−ＩｎＰ第２のクラ。
ド層１１０を除去する理由は、第１２電極１１４と第２
の電極１１５ との間の抵抗を大きくするためである。
の電極１１５ との間の抵抗を大きくするためである。
光トランジスタ１０３としては高速動作を可能にする必
要性から、応答速度を左右する接合容量が小さくなるよ
う受光面１１６ｔ”とりかこむような第１の電極１１４
を形成する。分布帰還形半導体レーザ１０２は２次の回
折格子を有しているため一部のレーザ光は直上罠散乱さ
れ分布帰還形半導体レーザ１０２の直上の光トランジス
タ１０３に吸収される。したがってトリガとして外部か
ら入射光が尤トランジスタ１０３に受光面１１６から注
入されると、コレクタ層１１１ 、ベース層１１２での
元の吸収で生じた正孔、電子のうちの電子が第１の電極
１１４と第３の電極１１７の間の電界によシ、第３の電
極１１７の方へ引き工せられる。その結果として分布帰
還半導体レーザ１０２の活性層１０７へ電子が供給され
、また第３の電極１１７からは正孔が供給される。これ
により電子と正孔が再結合して分布帰還形半導体レーザ
１０２はレーザ発振を始める。この場合に第２の電極１
１５からあらかじめ電流をある程度注入して利得金玉げ
ておけば、レーザ発振はさらに容易となる。発振νたレ
ーザ光は２次の回折格子により散乱され光トランジスタ
１０３へ光帰還される。この光帰還が繰返された結果、
元トランジスタ１０３の光電流が入射光強度に対して飽
和状態となりｔところで分布帰還形半導体レーザ１０２
からの出射光強度は一定値となる。この実施例では、レ
ーザ発振しきい値１００ｍＡに対して、第２の電極１．
１５への注入電流をｇＱｍＡ、入射光強度を３０μＷ、
光トランジスタ１０３の電流増幅率を１００ とした。
要性から、応答速度を左右する接合容量が小さくなるよ
う受光面１１６ｔ”とりかこむような第１の電極１１４
を形成する。分布帰還形半導体レーザ１０２は２次の回
折格子を有しているため一部のレーザ光は直上罠散乱さ
れ分布帰還形半導体レーザ１０２の直上の光トランジス
タ１０３に吸収される。したがってトリガとして外部か
ら入射光が尤トランジスタ１０３に受光面１１６から注
入されると、コレクタ層１１１ 、ベース層１１２での
元の吸収で生じた正孔、電子のうちの電子が第１の電極
１１４と第３の電極１１７の間の電界によシ、第３の電
極１１７の方へ引き工せられる。その結果として分布帰
還半導体レーザ１０２の活性層１０７へ電子が供給され
、また第３の電極１１７からは正孔が供給される。これ
により電子と正孔が再結合して分布帰還形半導体レーザ
１０２はレーザ発振を始める。この場合に第２の電極１
１５からあらかじめ電流をある程度注入して利得金玉げ
ておけば、レーザ発振はさらに容易となる。発振νたレ
ーザ光は２次の回折格子により散乱され光トランジスタ
１０３へ光帰還される。この光帰還が繰返された結果、
元トランジスタ１０３の光電流が入射光強度に対して飽
和状態となりｔところで分布帰還形半導体レーザ１０２
からの出射光強度は一定値となる。この実施例では、レ
ーザ発振しきい値１００ｍＡに対して、第２の電極１．
１５への注入電流をｇＱｍＡ、入射光強度を３０μＷ、
光トランジスタ１０３の電流増幅率を１００ とした。
光トランジスタ１０３への印加電圧は４■である。し友
がってレーザ発振に必要な残る２０μ人は入射光の九−
電気変換による。
がってレーザ発振に必要な残る２０μ人は入射光の九−
電気変換による。
一旦レーザ発振を開始するとａｋ）ｉｔ”十分満足して
いるので、光トランジスタ１０３の光電流が飽和するま
で急峻に出射光強度が増加した。あとは入射光強度を増
加させても殆んど出射た強度に変化は見られなかった。
いるので、光トランジスタ１０３の光電流が飽和するま
で急峻に出射光強度が増加した。あとは入射光強度を増
加させても殆んど出射た強度に変化は見られなかった。
次に入射光強度を減少させていくと、光トランジスタ１
０３０た電流が飽和点のところまで出射光が変化せず、
さらに減少させていくと急峻罠出射元強度が減少した。
０３０た電流が飽和点のところまで出射光が変化せず、
さらに減少させていくと急峻罠出射元強度が減少した。
立上り、立下りでの入射光強度には差があり、光沢安定
動作が観測されｔ。また半導体レーザを用いているので
高速動作にも効果的なことがわかった。
動作が観測されｔ。また半導体レーザを用いているので
高速動作にも効果的なことがわかった。
この実施例では、分布帰還形半導体レーザ１０２の大き
さは、共振 長が３５０μｍ１幅１５０μｍ。
さは、共振 長が３５０μｍ１幅１５０μｍ。
第２の電極１１５の長さが２５０μｍ、溝１０４の長さ
が５０μｍ、また元トランジスタ１０３の大きさは受光
面の大きさが２０μｍである。結晶成長の様子は成長方
法や成長条件等によシ大幅Ｋかわるのでそれらとともに
適切な寸法を採用すべきことは言うまでもない。
が５０μｍ、また元トランジスタ１０３の大きさは受光
面の大きさが２０μｍである。結晶成長の様子は成長方
法や成長条件等によシ大幅Ｋかわるのでそれらとともに
適切な寸法を採用すべきことは言うまでもない。
本発明の実施例の形態は、以上のべた実施例の他に種々
ありうる。ｐ −Ｉ ｎ Ｐ基板の代りにｎ −ＩｎＰ
基板を用いてもよい。この場合には結晶成長する他の層
のｐとｎｔ−逆にする必要がある。また分布帰還形半導
体レーザ１０２ ｔ−活性層１０７上に２次の回折格子
全役けたガイド層にした全面電極形としたが、回折格子
の次数ｔｉ２次以上であれば良く、さらに回折格子を設
けたガイド層は活性層１０７の下部にあってもよい。ま
た動作電流が小さく抑えられるように、埋め込みへテロ
構造としてもよい。まｔ半導体材料としてＩｎｋ／Ｉｎ
ＧａＡｓＰ系に限らずＧ ａ Ａ ｓ ／Ａ ｔＧａ
Ａ ｓ系等の他のものであってもよい。ま之半導体レー
ザからの出射死金積層面に垂直な方向忙取り出せるよ５
に出射側端面を斜めにエツチングして全反射端面として
もよい。以上の実施例では分布帰還形半導体レーザ１０
２への注入電流用として第２の電極１１５を設けｔが、
光トランジスタ１０３の電流増幅率が十分大きければ、
かならずしも設ける必要はない。
ありうる。ｐ −Ｉ ｎ Ｐ基板の代りにｎ −ＩｎＰ
基板を用いてもよい。この場合には結晶成長する他の層
のｐとｎｔ−逆にする必要がある。また分布帰還形半導
体レーザ１０２ ｔ−活性層１０７上に２次の回折格子
全役けたガイド層にした全面電極形としたが、回折格子
の次数ｔｉ２次以上であれば良く、さらに回折格子を設
けたガイド層は活性層１０７の下部にあってもよい。ま
た動作電流が小さく抑えられるように、埋め込みへテロ
構造としてもよい。まｔ半導体材料としてＩｎｋ／Ｉｎ
ＧａＡｓＰ系に限らずＧ ａ Ａ ｓ ／Ａ ｔＧａ
Ａ ｓ系等の他のものであってもよい。ま之半導体レー
ザからの出射死金積層面に垂直な方向忙取り出せるよ５
に出射側端面を斜めにエツチングして全反射端面として
もよい。以上の実施例では分布帰還形半導体レーザ１０
２への注入電流用として第２の電極１１５を設けｔが、
光トランジスタ１０３の電流増幅率が十分大きければ、
かならずしも設ける必要はない。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明によれは分布帰還形半導体
レーザと受光素子とを同一半導体基板上に積層して設け
た構造を有しているので、高速の動作が可能で安定な光
双安定集積素子を容易に得ることができる。
レーザと受光素子とを同一半導体基板上に積層して設け
た構造を有しているので、高速の動作が可能で安定な光
双安定集積素子を容易に得ることができる。
第１図は、本発明の実施例の斜視図、第２図は本発明を
説明するための回折格子による尤の散乱状態を表わす図
、第３図は従来例の断面図である。 １・・・・・・ｎ −Ｉ ｎ Ｐ基板、２・・・・・・
ｎ ＩｎＰエミッタ層、３・・・・・・ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰベース層、４・・・・・・ｎ −ＩｎＧａＡｓＰ
コレクタ層、５・・・・・・ｎ−ＩｎＰクラ、ド層、６
・・・・・・ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層、７・・・・・
・ｐ−ＩｎＰクラクド層、８・・・・・・光トランジス
タ、９・・・・・・発光ダイオード、１０・・・・・・
ｎ＠電極、ｌＯ・・・・・・ｐ側電極、１０１・・・・
・・光双安定集積素子、ｌＯ２・・・・・・分布帰還形
半導体レーザ、１０３・・・・・・光トランジスタ、１
０４・・・・・・溝、１０５・・・・・・ｐ−ＩｎＰ基
板、１０６・・・・・・ｐ−１ｎＰクラ、ド層、１０７
・・・・・・ノンドープのＩｎＧａＡｓＰ活性層、１０
Ｂ ・・−・・−ｎ −Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐガイド層
、１０９・・・・・・ｎ−ＩｎＰ第１のクラッド層、１
１Ｏ・・・・・・ｎ−ＩｎＰ第２のクラッド層、１１１
・・・・・・ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ：ｒｖクタ層、１１２
− ｐ−ＩｎＧａＡｓＰベース層、１１３・・・・・・
ｎ−ＩｎＰエミッタ層、１１４・・・・・・第１の電極
、１１５・・・・・・第２の電極、１１６・・・・・・
受光面、１１７・・・・・・第３の電極。 代理人 弁理士 内 淳 晋′ 。 −一−１ノ 謄２図 出を毛 入射光 第３ 同
説明するための回折格子による尤の散乱状態を表わす図
、第３図は従来例の断面図である。 １・・・・・・ｎ −Ｉ ｎ Ｐ基板、２・・・・・・
ｎ ＩｎＰエミッタ層、３・・・・・・ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰベース層、４・・・・・・ｎ −ＩｎＧａＡｓＰ
コレクタ層、５・・・・・・ｎ−ＩｎＰクラ、ド層、６
・・・・・・ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層、７・・・・・
・ｐ−ＩｎＰクラクド層、８・・・・・・光トランジス
タ、９・・・・・・発光ダイオード、１０・・・・・・
ｎ＠電極、ｌＯ・・・・・・ｐ側電極、１０１・・・・
・・光双安定集積素子、ｌＯ２・・・・・・分布帰還形
半導体レーザ、１０３・・・・・・光トランジスタ、１
０４・・・・・・溝、１０５・・・・・・ｐ−ＩｎＰ基
板、１０６・・・・・・ｐ−１ｎＰクラ、ド層、１０７
・・・・・・ノンドープのＩｎＧａＡｓＰ活性層、１０
Ｂ ・・−・・−ｎ −Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐガイド層
、１０９・・・・・・ｎ−ＩｎＰ第１のクラッド層、１
１Ｏ・・・・・・ｎ−ＩｎＰ第２のクラッド層、１１１
・・・・・・ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ：ｒｖクタ層、１１２
− ｐ−ＩｎＧａＡｓＰベース層、１１３・・・・・・
ｎ−ＩｎＰエミッタ層、１１４・・・・・・第１の電極
、１１５・・・・・・第２の電極、１１６・・・・・・
受光面、１１７・・・・・・第３の電極。 代理人 弁理士 内 淳 晋′ 。 −一−１ノ 謄２図 出を毛 入射光 第３ 同
Claims (1)
- 半導体レーザと受光素子が同一半導体基板上に設けら
れた光集積素子において、前記半導体レーザとして導波
路上に回折格子を形成した分布帰還形半導体レーザを用
い、且つ前記回折格子からの散乱光が再吸収される様に
、前記分布帰還形半導体レーザの直上に受光素子を積層
して設けたことを特徴とする光双安定集積素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236223A JPH067623B2 (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 光双安定集積素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236223A JPH067623B2 (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 光双安定集積素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61114588A true JPS61114588A (ja) | 1986-06-02 |
| JPH067623B2 JPH067623B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=16997605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59236223A Expired - Lifetime JPH067623B2 (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 光双安定集積素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067623B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6473786A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-20 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu | Optical bistable semiconductor device |
| JPH02174182A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光双安定素子 |
| KR100937591B1 (ko) | 2007-12-17 | 2010-01-20 | 한국전자통신연구원 | 반도체 광전 집적회로 및 그 형성 방법 |
| JP2015018925A (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | ソフトバンクテレコム株式会社 | 波長変換素子及び波長変換装置 |
| JP2015518280A (ja) * | 2012-04-23 | 2015-06-25 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | 端面放射型の半導体ボディを備えている半導体レーザ光源 |
| CN112913158A (zh) * | 2018-10-31 | 2021-06-04 | 华为技术有限公司 | 光电探测器芯片、光接收及收发组件、光模块及通讯设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59154088A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-03 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP59236223A patent/JPH067623B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59154088A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-03 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
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| US9385507B2 (en) | 2012-04-23 | 2016-07-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor laser light source having an edge-emitting semiconductor body |
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| CN112913158B (zh) * | 2018-10-31 | 2022-10-04 | 华为技术有限公司 | 光电探测器芯片、光接收及收发组件、光模块及通讯设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH067623B2 (ja) | 1994-01-26 |
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