JPS6194021A - 光方向性結合素子 - Google Patents
光方向性結合素子Info
- Publication number
- JPS6194021A JPS6194021A JP21663784A JP21663784A JPS6194021A JP S6194021 A JPS6194021 A JP S6194021A JP 21663784 A JP21663784 A JP 21663784A JP 21663784 A JP21663784 A JP 21663784A JP S6194021 A JPS6194021 A JP S6194021A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- layer
- substrate
- refractive index
- directional coupling
- Prior art date
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- Pending
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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
本発明は段差部分をもつ半導体基板上に光導波層全成長
させた場合、段差近傍で成長層が異常成長することを利
用した光方向性結合素子に関するものである。
させた場合、段差近傍で成長層が異常成長することを利
用した光方向性結合素子に関するものである。
従来例の構成とその問題点
光方向性結合素子は第１図に示すように２つの光導波路
全近接並置することにより形成されており、導波路部の
屈折率を何らかの手段により変化させ変調等の機能が得
られていた。ここで１は基板、２は導波層、３は装荷部
、４，５はそれぞれ装荷部および基板に対するオーミッ
ク電極である。
全近接並置することにより形成されており、導波路部の
屈折率を何らかの手段により変化させ変調等の機能が得
られていた。ここで１は基板、２は導波層、３は装荷部
、４，５はそれぞれ装荷部および基板に対するオーミッ
ク電極である。
図では装荷型導波路構造をもつ光方向性結合器を例に上
げている。Ｐｉｎは入射光、Ｐｌ、Ｐ２は出射光で、Ｐ
ｌ、 Ｐ２の出力を制御する。この場合導波部の屈折率
を変化させる手段としては装荷部３と導波層２の間にＰ
Ｎ接合全形成し、逆バイアス印加による電気光学効果を
利用することが多く用いられている。２つの導波路のう
ち一方の導波路に３、。
げている。Ｐｉｎは入射光、Ｐｌ、Ｐ２は出射光で、Ｐ
ｌ、 Ｐ２の出力を制御する。この場合導波部の屈折率
を変化させる手段としては装荷部３と導波層２の間にＰ
Ｎ接合全形成し、逆バイアス印加による電気光学効果を
利用することが多く用いられている。２つの導波路のう
ち一方の導波路に３、。
光を入射した場合、素子の出力端では他方の導波路から
のみ光が出射するように構成され、この時の素子長を結
合長と呼ばれている。ここで素子作製精度上前記結合長
の制御は非常に困難であり、これが消光比等の素子性能
の上で問題となっていた。
のみ光が出射するように構成され、この時の素子長を結
合長と呼ばれている。ここで素子作製精度上前記結合長
の制御は非常に困難であり、これが消光比等の素子性能
の上で問題となっていた。
発明の目的
本発明は方向性結合素子の結合長を電気的に制御できる
素子を提供することを目的とする。
素子を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は直線状に突起部をもつ半導体基板上に、半導体
層を成長させることにより突起両端に形成された比較的
膜厚の大なる部分を光導波路として使用した方向性結合
器である。
層を成長させることにより突起両端に形成された比較的
膜厚の大なる部分を光導波路として使用した方向性結合
器である。
実施例の説明
本発明の第１の実施例について図面を参照しながら説明
する。なお説明には便宜上ＩｎＧａＡｓＰ 系の半導体
材料を用いるが本発明はこの材料に限定されるものでは
なくＡｌＧａＡｓ系材料等でもかまわない。第２図は本
発明第１の実施例における方向性結合器の断面図を示す
ものである。第２図において６はｎ”−ＩｎＰ半導体基
板（（１００）面）で、予じめエツチング等により突起
部６２Ｌ’（ｉ−形成する。
する。なお説明には便宜上ＩｎＧａＡｓＰ 系の半導体
材料を用いるが本発明はこの材料に限定されるものでは
なくＡｌＧａＡｓ系材料等でもかまわない。第２図は本
発明第１の実施例における方向性結合器の断面図を示す
ものである。第２図において６はｎ”−ＩｎＰ半導体基
板（（１００）面）で、予じめエツチング等により突起
部６２Ｌ’（ｉ−形成する。
このように突起部（３７１ｆもつ基板６の上にｎ＋−Ｉ
ｎＰバッファ一層７、ｎ −ＩｎＧａＡｓＰ光導波層８
、Ｐ＋−ＩｎＰクラッド層９を順次成長させる。また１
０゜１１はコンタクト電極である。ここでＬＰＥ成長法
では、突起近傍においてその成長速度は異常に速く、実
効的に屈折率が高くなり、その成長断面は第２図のよう
になり光導波層８における比較的膜厚が厚く成長した部
分は３次元光導波路になると考えられる。本発明はこの
突起６ａ近傍に形成された２つの導波路層８で方向性結
合器を形成し、光導波路の真上に形成されたｐ−ｎ接合
電極１゜のうち少なくとも一方と基板裏面に形成された
電極１１間にバイアスを印加することにより光の変調、
スイッチングを行うものである。
ｎＰバッファ一層７、ｎ −ＩｎＧａＡｓＰ光導波層８
、Ｐ＋−ＩｎＰクラッド層９を順次成長させる。また１
０゜１１はコンタクト電極である。ここでＬＰＥ成長法
では、突起近傍においてその成長速度は異常に速く、実
効的に屈折率が高くなり、その成長断面は第２図のよう
になり光導波層８における比較的膜厚が厚く成長した部
分は３次元光導波路になると考えられる。本発明はこの
突起６ａ近傍に形成された２つの導波路層８で方向性結
合器を形成し、光導波路の真上に形成されたｐ−ｎ接合
電極１゜のうち少なくとも一方と基板裏面に形成された
電極１１間にバイアスを印加することにより光の変調、
スイッチングを行うものである。
次に本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。第３図は本発明の第２の実施例における方向
性結合器の断面図を示すものであ５ベー、・ る。第３図において２１はｎ −ＩｎＰ基板、２２はｎ
−ＩｎＰクラッド層、２３はｎ −ＩｎＧａＡｓＰ光
導波層、２４および２５はｐ”−ＩｎＰクラッド層、２
６〜２７はコンタクト電極である。第１の実施例と異な
る所は突起部ｆ ｎ−−ＩｎＰ ２２としさらにＰ＋−
ＩｎＰ ２５ ｆ成長させてｐｎ接合を有し、かつこの
ｐｎ接合に対しバイアスを印加するための電極を構成し
ている点である。なお第３図においては突起部は逆メサ
構造となっているがこれは突起部のストライプ方向およ
びエツチング液等全適当に選ぶことにより容易に実現可
能である。
説明する。第３図は本発明の第２の実施例における方向
性結合器の断面図を示すものであ５ベー、・ る。第３図において２１はｎ −ＩｎＰ基板、２２はｎ
−ＩｎＰクラッド層、２３はｎ −ＩｎＧａＡｓＰ光
導波層、２４および２５はｐ”−ＩｎＰクラッド層、２
６〜２７はコンタクト電極である。第１の実施例と異な
る所は突起部ｆ ｎ−−ＩｎＰ ２２としさらにＰ＋−
ＩｎＰ ２５ ｆ成長させてｐｎ接合を有し、かつこの
ｐｎ接合に対しバイアスを印加するための電極を構成し
ている点である。なお第３図においては突起部は逆メサ
構造となっているがこれは突起部のストライプ方向およ
びエツチング液等全適当に選ぶことにより容易に実現可
能である。
ここで光は、光導波層２３の突起近傍に閉じ込められ電
極２６と２８を用いることにより第１の実施例で述べた
ものと同様な方向性結合器を実現できる。さらに電極２
７に負バイアスを印加することによりｎ−一工ｎＰクラ
ッド層２２の屈折率が電気光学効果により変化させるこ
とが可能となる。
極２６と２８を用いることにより第１の実施例で述べた
ものと同様な方向性結合器を実現できる。さらに電極２
７に負バイアスを印加することによりｎ−一工ｎＰクラ
ッド層２２の屈折率が電気光学効果により変化させるこ
とが可能となる。
これにより、光導波路からの光のしみ出し量が変化し、
方向性結合器の結合長制御が可能となる。
方向性結合器の結合長制御が可能となる。
また変調時には結合長全電極２７により調整した６ベー
ア 後、電極２６のどちらか一方に変調信号を印加すること
により行なうことができる。
ア 後、電極２６のどちらか一方に変調信号を印加すること
により行なうことができる。
発明の効果
突起部を有す名手導体基板上にＬＰＥ法を用いて光導波
層を成長させた場合、その突起部近傍に異常成長が発生
し自動的に３次元導波路が形成され方向性結合器となる
。また突起部の屈折率を電気光学効果により制御するこ
とにより最小結合長を太きぐ変化可能な方向性結合器が
実現できる。
層を成長させた場合、その突起部近傍に異常成長が発生
し自動的に３次元導波路が形成され方向性結合器となる
。また突起部の屈折率を電気光学効果により制御するこ
とにより最小結合長を太きぐ変化可能な方向性結合器が
実現できる。
第１図は方向性結合器の一従来例の斜視図、第２図は本
発明第１の実施例における方向性結合素子の光進行方向
に対し垂直方向の断面図、第３図は本発明第２の実施例
における方向性結合素子の光進行方向に対し垂直方向の
断面図である。 ６・・・・・・ｎ”ＩｎＰ半導体基板、６ａ・・・・・
・突起部、８・・・・・・光導波層、１０，１１・・・
・・・電極、２１・・・・・・ｎ＋−ＩｎＰ基板、２２
−ｎ ＩｎＰクラッド層、２３・・・・・・光導波層
、２６．２７ ・・・・電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 Ｖ 第２図 第３図
発明第１の実施例における方向性結合素子の光進行方向
に対し垂直方向の断面図、第３図は本発明第２の実施例
における方向性結合素子の光進行方向に対し垂直方向の
断面図である。 ６・・・・・・ｎ”ＩｎＰ半導体基板、６ａ・・・・・
・突起部、８・・・・・・光導波層、１０，１１・・・
・・・電極、２１・・・・・・ｎ＋−ＩｎＰ基板、２２
−ｎ ＩｎＰクラッド層、２３・・・・・・光導波層
、２６．２７ ・・・・電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 Ｖ 第２図 第３図
Claims (3)
- （１）少なくとも一部が直線状に突起部をもつ比較的屈
折率の低い半導体基板上に、前記半導体基板より屈折率
の高い半導体よりなる光導波層を成長し、前記突起部両
端近傍に形成される比較的膜厚の大なる光導波層部をそ
れぞれ１つの３次元導波路としたことを特徴とする光方
向性結合素子。 - （２）光導波層上部に該光導波層より屈折率が低く、か
つ異なる導電型を有する半導体クラッド層と該半導体ク
ラッド層に対しオーミック電極を具備したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光方向性結合素子。 - （３）半導体突起部の一部分あるいは全体が電気的に屈
折率制御が可能となるように構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の光方向性
結合素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21663784A JPS6194021A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 光方向性結合素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21663784A JPS6194021A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 光方向性結合素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6194021A true JPS6194021A (ja) | 1986-05-12 |
Family
ID=16691556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21663784A Pending JPS6194021A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 光方向性結合素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6194021A (ja) |
-
1984
- 1984-10-16 JP JP21663784A patent/JPS6194021A/ja active Pending
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