JPS62224993A - 光集積半導体デバイス - Google Patents
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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〕
本発明は光集積半導体デバイスに関する。
通信技術で光導波路（ガラスファイバ）を通信伝送のた
めの導体またはケーブルとして使用することは公知であ
る。このような通信伝送のためには、このような光導波
路の比較的大きい伝送帯域幅が利用されるので、個々の
信号チャネルをそれ自体は公知の搬送周波数通信技術の
原理で複数の光搬送周波数に分割し、これらの変調され
た搬送周波数を伝送するのが目的にかなっている。この
ような周波数多重化法では、複数の密に並び合って配置
された搬送周波数を発生かつ変調し、または受信かつ復
調し得る電気−光学的送信装置および受信装置が必要と
される。このような装置は、可能なかぎり損失なしに送
信光波を共通の光導波路内に入射させ、また受信された
全信号を共通の光導波路から出射させ、フィルタにより
個々のチャネルに分配して、受信信号を得ることを可能
にする。
めの導体またはケーブルとして使用することは公知であ
る。このような通信伝送のためには、このような光導波
路の比較的大きい伝送帯域幅が利用されるので、個々の
信号チャネルをそれ自体は公知の搬送周波数通信技術の
原理で複数の光搬送周波数に分割し、これらの変調され
た搬送周波数を伝送するのが目的にかなっている。この
ような周波数多重化法では、複数の密に並び合って配置
された搬送周波数を発生かつ変調し、または受信かつ復
調し得る電気−光学的送信装置および受信装置が必要と
される。このような装置は、可能なかぎり損失なしに送
信光波を共通の光導波路内に入射させ、また受信された
全信号を共通の光導波路から出射させ、フィルタにより
個々のチャネルに分配して、受信信号を得ることを可能
にする。
好ましくは、このような送信装置および受信装置は集積
された電気−光学的“回路”として構成されているべき
であり、特に送信装置および受信装置は互いに集積され
て構成されているべきである。
された電気−光学的“回路”として構成されているべき
であり、特に送信装置および受信装置は互いに集積され
て構成されているべきである。
予め定められた狭いチャネルラスタに相応して比較的わ
ずかに互いに異なる単一周波数、単一モードのレーザー
放射源またはレーザーダイオードを使用することは公知
である。好ましい周波数範囲は、１．３μｍと１．６μ
ｍとの間の（空気中）波長に相当する周波数範囲である
。このような周波数範囲が好ましい理由は、この周波数
範囲に対してガラスファイバ導体が（特定のモードに対
して）非常に望ましい伝送特性を有し、また半導体レー
ザーダイオード、光検出器、光変調器および光フィルタ
が既に少なくとも広く知られている原理で製造可能であ
り、また互いに集積可能であることである。たとえば、
この周波数範囲゛に対しては、静的作動でも動的作動で
も特に作動電流の変調による直接変調の際に高い安定性
を有し、さらにその周波数を電子的に同国可能であるレ
ーザーダイオードが製造可能である。
ずかに互いに異なる単一周波数、単一モードのレーザー
放射源またはレーザーダイオードを使用することは公知
である。好ましい周波数範囲は、１．３μｍと１．６μ
ｍとの間の（空気中）波長に相当する周波数範囲である
。このような周波数範囲が好ましい理由は、この周波数
範囲に対してガラスファイバ導体が（特定のモードに対
して）非常に望ましい伝送特性を有し、また半導体レー
ザーダイオード、光検出器、光変調器および光フィルタ
が既に少なくとも広く知られている原理で製造可能であ
り、また互いに集積可能であることである。たとえば、
この周波数範囲゛に対しては、静的作動でも動的作動で
も特に作動電流の変調による直接変調の際に高い安定性
を有し、さらにその周波数を電子的に同国可能であるレ
ーザーダイオードが製造可能である。
光入力信号の分離および復調のためには、チャネルラス
ターにくらべて相応に狭い検出帯域幅を有する周波数選
択性検出器が必要とされる。集積された送信および（ま
たは）受信装置は可能なかぎり場所をとらずに小−の半
導体基板の上に集積されているべきであり、このことは
なかんずく製造コストの低減のためにも望ましい。
ターにくらべて相応に狭い検出帯域幅を有する周波数選
択性検出器が必要とされる。集積された送信および（ま
たは）受信装置は可能なかぎり場所をとらずに小−の半
導体基板の上に集積されているべきであり、このことは
なかんずく製造コストの低減のためにも望ましい。
このような装置または周波数多重化回路に対する公知の
解決策では、多数の分布帰還形レーザーダイオード構造
（いわゆるＤＦＢおよびＤＢＲレーザー）が用いられ、
これらの構造はこのようなレーザーダイオードに対して
公知の仕方で使用される半導体基板の上に並び合って配
置されている。
解決策では、多数の分布帰還形レーザーダイオード構造
（いわゆるＤＦＢおよびＤＢＲレーザー）が用いられ、
これらの構造はこのようなレーザーダイオードに対して
公知の仕方で使用される半導体基板の上に並び合って配
置されている。
このような半導体レーザーダイオード内で発生されるレ
ーザー放射の（搬送）周波数を相応のディメンジョニン
グにより設定することは公知である。
ーザー放射の（搬送）周波数を相応のディメンジョニン
グにより設定することは公知である。
たとえば、共振特性を生じさせる１つのＤＦＢ格子（分
布帰還）を有するレーザーダイオードでは、レーザー放
射周波数は格子周期の選定により設定され得る。それに
よって、ただ５００ＧＨｚの周波数間隔（約３ｎｍの波
長差）を有するレーザー放射周波数が設定され得る。
布帰還）を有するレーザーダイオードでは、レーザー放
射周波数は格子周期の選定により設定され得る。それに
よって、ただ５００ＧＨｚの周波数間隔（約３ｎｍの波
長差）を有するレーザー放射周波数が設定され得る。
ガラスファイバ導体への入射およびそれからの出射のた
めの解決策として、数ｍｍのしさを有する光導波路を介
してレーザーダイオードまたは光検出器と接続されてい
る受動的な多重帯域通過フィルタ（マルチプレクサまた
はデマルチプレクサ）がある。このような帯域通過フィ
ルタを実現する技術的可能性は、上記の説明に相応して
技術的に実現可能である搬送周波数の周波数間隔よりも
著しく大きいこの帯域通過フィルタの最小通過帯域幅に
対する制限を設ける。従って、このような伝送システム
に対する最小チャネル間隔はこのような受動的帯域通過
フィルタの実現可能な最小帯域幅により制限されている
。
めの解決策として、数ｍｍのしさを有する光導波路を介
してレーザーダイオードまたは光検出器と接続されてい
る受動的な多重帯域通過フィルタ（マルチプレクサまた
はデマルチプレクサ）がある。このような帯域通過フィ
ルタを実現する技術的可能性は、上記の説明に相応して
技術的に実現可能である搬送周波数の周波数間隔よりも
著しく大きいこの帯域通過フィルタの最小通過帯域幅に
対する制限を設ける。従って、このような伝送システム
に対する最小チャネル間隔はこのような受動的帯域通過
フィルタの実現可能な最小帯域幅により制限されている
。
前記の解決策による回路の寸法は主としてマルチプレク
サおよびデマルチプレクサの占有場所および必要な接続
用光導波路により定められている。
サおよびデマルチプレクサの占有場所および必要な接続
用光導波路により定められている。
このような寸法はｃｍ範囲内にある。このことは、この
ような原理を集積回路テクノロジーで実現することは少
なくとも困難であることを意味する。
ような原理を集積回路テクノロジーで実現することは少
なくとも困難であることを意味する。
本発明の目的は、前記の問題点をなくし、特にこのよう
な装置を集積半導体テクノロジーで製造可能にすること
である。
な装置を集積半導体テクノロジーで製造可能にすること
である。
この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第１項記
載の光集積半導体デバイスにより達成される。
載の光集積半導体デバイスにより達成される。
本発明による半導体デバイスは、互いに異なる送信周波
数または発生するレーザー放射の周波数に同調させられ
ている単一周波数、単一モードの半導体レーザーおよび
（または）それぞれ予め定められた搬送周波数に同調さ
せられている選択周波数（範囲）を有する周波数選択性
光検出器を含んでいる。さらに、本発明による半導体デ
バイスは、このような半導体レーザーおよび（または）
このような光検出器と互いに光学的に結合されるように
配置されている１つの光導波路を含んでいる。前記のレ
ーザーダイオードおよび光検出器は一般に、電気−光学
的デバイスに公知の仕方で使用されるような、電極が対
応付けられている光共振器構造である。一般に一方の電
極として基板接触部が、また他方の電極として半導体素
体のストリップ状の表面被覆が設けられている。
数または発生するレーザー放射の周波数に同調させられ
ている単一周波数、単一モードの半導体レーザーおよび
（または）それぞれ予め定められた搬送周波数に同調さ
せられている選択周波数（範囲）を有する周波数選択性
光検出器を含んでいる。さらに、本発明による半導体デ
バイスは、このような半導体レーザーおよび（または）
このような光検出器と互いに光学的に結合されるように
配置されている１つの光導波路を含んでいる。前記のレ
ーザーダイオードおよび光検出器は一般に、電気−光学
的デバイスに公知の仕方で使用されるような、電極が対
応付けられている光共振器構造である。一般に一方の電
極として基板接触部が、また他方の電極として半導体素
体のストリップ状の表面被覆が設けられている。
特にレーザーダイオードを考慮して、このような本発明
による半導体デバイスは、半導体基板上にこのような膜
構造たとえば好ましくはエピタキシャル成長による１つ
の二重へテロ膜構造を有する１つの半導体素体のなかに
実現されている。
による半導体デバイスは、半導体基板上にこのような膜
構造たとえば好ましくはエピタキシャル成長による１つ
の二重へテロ膜構造を有する１つの半導体素体のなかに
実現されている。
設けられている先導波路は半導体素体のなかで１つのス
トリップ状の範囲であり、そのストリップ形態はストリ
ップの側方に、すなわちストリップを横から見て、公知
の仕方でたとえばレーザーダイオードにおける波動光学
的案内のために設けられているように屈折率差が生じて
いることにより認識可能である。
トリップ状の範囲であり、そのストリップ形態はストリ
ップの側方に、すなわちストリップを横から見て、公知
の仕方でたとえばレーザーダイオードにおける波動光学
的案内のために設けられているように屈折率差が生じて
いることにより認識可能である。
共振器構造は際立った縦方向アラインメントを有する。
光導波路はストリップ形態に相応した縦方向を有する。
言及すべきこととして、光導波路のストリップは必ずし
も直線状である必要はないが、直線状であることは好ま
しい。（送信器および（または）受信器に対する）それ
ぞれの共振器構造の縦方向アラインメントは光導波路の
それぞれの局所的縦方向に対して少なくともほぼ平行に
向けられ、また光導波路からのそれぞれの共振器構造の
間隔は、予め定められたまたは十分な相互の横方向の波
動光学的結合が光導波路とそれぞれの共振器構造との間
で生ずるように選定されている。
も直線状である必要はないが、直線状であることは好ま
しい。（送信器および（または）受信器に対する）それ
ぞれの共振器構造の縦方向アラインメントは光導波路の
それぞれの局所的縦方向に対して少なくともほぼ平行に
向けられ、また光導波路からのそれぞれの共振器構造の
間隔は、予め定められたまたは十分な相互の横方向の波
動光学的結合が光導波路とそれぞれの共振器構造との間
で生ずるように選定されている。
本発明による半導体デバイスでは１つの光導波路に、予
め定められた搬送周波数の数に相応する数の送信−共振
器構造および（または）相応の数の受信−共振器構造が
属している。個々の共振器構造は最も一般的な実施例で
は、共振特性を有する単一の縦方向ストリップを生じさ
せる１つの手段から成っている。しかし、個々の共振器
構造はは、互いにほぼ平行に向けられており互いに間隔
をおいて位置する２つの構造から成っていてもよい。
め定められた搬送周波数の数に相応する数の送信−共振
器構造および（または）相応の数の受信−共振器構造が
属している。個々の共振器構造は最も一般的な実施例で
は、共振特性を有する単一の縦方向ストリップを生じさ
せる１つの手段から成っている。しかし、個々の共振器
構造はは、互いにほぼ平行に向けられており互いに間隔
をおいて位置する２つの構造から成っていてもよい。
本発明による半導体デバイスの１つの別の実施例では、
光導波路が局所的にその長さにわたり分配されて１つの
それぞれの共振器として構成されており、共振器に対す
る場所は、この共振器がほぼ、共振器の共振周波数に等
しい共振周波数を有する１つの共振器構造と並んで位置
するように選定されている。
光導波路が局所的にその長さにわたり分配されて１つの
それぞれの共振器として構成されており、共振器に対す
る場所は、この共振器がほぼ、共振器の共振周波数に等
しい共振周波数を有する１つの共振器構造と並んで位置
するように選定されている。
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
細に説明する。
半導体デバ・１°ス１は、たとえば半導体基板３と膜構
造４、たとえばレーザーダイオードに使用されるような
形式の二重へテロ膜構造とから成っている半導体素体の
上または中に構成されている。
造４、たとえばレーザーダイオードに使用されるような
形式の二重へテロ膜構造とから成っている半導体素体の
上または中に構成されている。
参照符号２１ないし２５および３１ないし３５を付され
ているのは光共振器構造であり、これらは第１図中には
全く一般的に当てはまるように図示されている。たとえ
ば共振器構造２１ないし２５は個々のレーザーダイオー
ドデバイスである。共振器構造３１ないし３５はたとえ
ば検出共振器デバイスである。このような共振器構造の
それぞれの構成および形態は互いに統一的であってよい
が、相異なって選択されていてもよい。このような共振
器構造の実施例は第３図ないし第７図に示されている。
ているのは光共振器構造であり、これらは第１図中には
全く一般的に当てはまるように図示されている。たとえ
ば共振器構造２１ないし２５は個々のレーザーダイオー
ドデバイスである。共振器構造３１ないし３５はたとえ
ば検出共振器デバイスである。このような共振器構造の
それぞれの構成および形態は互いに統一的であってよい
が、相異なって選択されていてもよい。このような共振
器構造の実施例は第３図ないし第７図に示されている。
第１図から明らかなように、これらの共振器構造は第１
図中で水平方向に相応する縦方向アラインメントを有す
る。
図中で水平方向に相応する縦方向アラインメントを有す
る。
参照符号２６を付されているのは光導波路であり、これ
は第１図の実施例では直線状ストリップの好ましい形態
を有する。それに応じて光導波路の局所的婚方向もどこ
でも統一的であり、また第１図の図示で水平線に一致し
ている。
は第１図の実施例では直線状ストリップの好ましい形態
を有する。それに応じて光導波路の局所的婚方向もどこ
でも統一的であり、また第１図の図示で水平線に一致し
ている。
第１図中に記入されている双方向矢印は、そこに存在す
る相互の横方向の波動光学的結合を示している。
る相互の横方向の波動光学的結合を示している。
第１図による実施例は通過デバイスとして使用され得る
。しかし、半導体素体２の１つの端面上の送信および受
信のみが考慮に入れられていてもよい。
。しかし、半導体素体２の１つの端面上の送信および受
信のみが考慮に入れられていてもよい。
参照符号２７を付されて単に概要を示されているのは、
たとえば広帯域であり、またたとえば予め定められた制
御措置を講する１つの他の光検出器である。
たとえば広帯域であり、またたとえば予め定められた制
御措置を講する１つの他の光検出器である。
参照符号２５および３５を付されているのは、本発明の
１つの光共振器構造の特殊な実施例である。１つの共振
器構造２５または３５は、２つの（再び平行な）構造１
２５および２．２５から成る１つの二重構造である。レ
ーザーダイオードとして、このような二重構造はその特
殊な構成、その特性およびその使用目的に関して特開昭
６０−１６１６９２号公報に詳細に説明されている。１
つのこのような二重構造は、光導波路２６内に入射すべ
き特に安定な単一モードのレーザー放射を供給する。二
重構造３５の構成は二重構造２５の構成と一致している
。検出器３５としては作動の仕方に差異がある。二重構
造２５の構造１２５および２２５は、相互の波動光学的
結合の存在時にレーザー放射発生が構造１２５内で生ず
るように電流を供給されるが、構造１３５および２３５
に対しては、光導波路２６から二重構造３５への光波の
最大入射の際にもそこで（送信器に相当する）自己励起
が生ぜずに、単に生ずる増幅により１つの増幅された（
選択的な）検出器信号を受信するような電流供給が行わ
れる。構造１３５はこの意味で１つの能動的フィルタで
あり、また構造２２５はなかんずく光検出器である。
１つの光共振器構造の特殊な実施例である。１つの共振
器構造２５または３５は、２つの（再び平行な）構造１
２５および２．２５から成る１つの二重構造である。レ
ーザーダイオードとして、このような二重構造はその特
殊な構成、その特性およびその使用目的に関して特開昭
６０−１６１６９２号公報に詳細に説明されている。１
つのこのような二重構造は、光導波路２６内に入射すべ
き特に安定な単一モードのレーザー放射を供給する。二
重構造３５の構成は二重構造２５の構成と一致している
。検出器３５としては作動の仕方に差異がある。二重構
造２５の構造１２５および２２５は、相互の波動光学的
結合の存在時にレーザー放射発生が構造１２５内で生ず
るように電流を供給されるが、構造１３５および２３５
に対しては、光導波路２６から二重構造３５への光波の
最大入射の際にもそこで（送信器に相当する）自己励起
が生ぜずに、単に生ずる増幅により１つの増幅された（
選択的な）検出器信号を受信するような電流供給が行わ
れる。構造１３５はこの意味で１つの能動的フィルタで
あり、また構造２２５はなかんずく光検出器である。
１つの光共振器構造２１ないし２５または３１ないし３
５は、レーザー構造として膜構造４のダイオード構造の
流れ方向にしきい値よりも大きい電流を流されるならば
、送信器として作動せしめられ得る。受信器としての作
動は膜構造４のダイオード構造の阻止方向に与えられる
電圧により、すなわちホトダイオードに対して通常行わ
れるように行われる。
５は、レーザー構造として膜構造４のダイオード構造の
流れ方向にしきい値よりも大きい電流を流されるならば
、送信器として作動せしめられ得る。受信器としての作
動は膜構造４のダイオード構造の阻止方向に与えられる
電圧により、すなわちホトダイオードに対して通常行わ
れるように行われる。
個々の光共振器構造２１ないし２５または３１ないし３
５は、縦方向（図面中で水平方向）に１つの共振器構造
から他の１つの共振器構造への波結合が行われないよう
に構成されている。通常、これば個々の光共振器構造の
相応の通常の構成により保証されている。個々の光共振
器構造２１ないし２５または３１ないし３５の（共振器
）長さはレーザーダイオードに適した半導体材料では比
較的小さく （例えば１００μｍよりも小さく）でよい
。個々の光共振器構造の共振のＱ値を可能なかぎり大き
くするように努められており、このことはそれぞれの共
振器構造の反射器の相応に高い反射率により達成されて
いる。大きいＱ値は高い選択性を生ずるだけでなく、送
信器として作動している共振器構造から発生されるレー
ザー放射の隣接光導波路２６への過結合をも生ずる。
５は、縦方向（図面中で水平方向）に１つの共振器構造
から他の１つの共振器構造への波結合が行われないよう
に構成されている。通常、これば個々の光共振器構造の
相応の通常の構成により保証されている。個々の光共振
器構造２１ないし２５または３１ないし３５の（共振器
）長さはレーザーダイオードに適した半導体材料では比
較的小さく （例えば１００μｍよりも小さく）でよい
。個々の光共振器構造の共振のＱ値を可能なかぎり大き
くするように努められており、このことはそれぞれの共
振器構造の反射器の相応に高い反射率により達成されて
いる。大きいＱ値は高い選択性を生ずるだけでなく、送
信器として作動している共振器構造から発生されるレー
ザー放射の隣接光導波路２６への過結合をも生ずる。
第３図には光共振器構造２１ （ないし２５または３１
ないし３５）のうちの１つの簡単な実施例が示されてい
る。参照符号１２１および２２１を付されているのは各
１つの鏡面反射器である。１つのこのような反射器１２
１．２２】は前記特開昭６０−１６１６９２号公報に記
載されている仕方で構成されていてよく、鏡面は半導体
ボディ２の表面内にエツチングされている溝の正面であ
る。
ないし３５）のうちの１つの簡単な実施例が示されてい
る。参照符号１２１および２２１を付されているのは各
１つの鏡面反射器である。１つのこのような反射器１２
１．２２】は前記特開昭６０−１６１６９２号公報に記
載されている仕方で構成されていてよく、鏡面は半導体
ボディ２の表面内にエツチングされている溝の正面であ
る。
このような反射面は誘電性の多重膜または（必要な電気
的絶縁の確保のもとに）金属膜であってよい。このよう
な光共振器構造は古くからファブリ−・ペロ共振器とし
て知られている。参照符号３２１を付されているのは半
導体素体２の表面の接触被覆である。この（第１図には
示されていない）表面波ｒｆｉ、３２１は光共振器構造
２１の（第３図の紙面に相当する）表面上に延びており
、またレーザーダイオードにそれ自体は公知の仕方で使
用される電極を形成する。
的絶縁の確保のもとに）金属膜であってよい。このよう
な光共振器構造は古くからファブリ−・ペロ共振器とし
て知られている。参照符号３２１を付されているのは半
導体素体２の表面の接触被覆である。この（第１図には
示されていない）表面波ｒｆｉ、３２１は光共振器構造
２１の（第３図の紙面に相当する）表面上に延びており
、またレーザーダイオードにそれ自体は公知の仕方で使
用される電極を形成する。
光共振器２１の幅はほぼ１μｍと２０μｍとの間にある
。この幅は半導体材料の相応の構造化からこのような幅
および反射器１２１．２２１の相互間隔の長さの範囲内
に生ずる。
。この幅は半導体材料の相応の構造化からこのような幅
および反射器１２１．２２１の相互間隔の長さの範囲内
に生ずる。
第４図には１つの光共振器構造２１の他の実施例、すな
わち分布反射器として公知の仕方で作動するＤＦＢ （
ストリップ状）構造を有する実施例が示されている。共
振周波数は公知の仕方で格子構造４２１の寸法選定によ
り予め定められ得る。
わち分布反射器として公知の仕方で作動するＤＦＢ （
ストリップ状）構造を有する実施例が示されている。共
振周波数は公知の仕方で格子構造４２１の寸法選定によ
り予め定められ得る。
第４図によるこの共振器構造の共振器作用を強化するた
め、追加的に前記の反射器１２１および２２１が設げら
れている。格子構造４２１の周波数選択および反射器１
２１および２２１の共振器作用から第４図による実施例
の全共振器作用が生ずる。参照符号３２１を付されてい
るのは既に第３図で説明した電気的接触部である。第４
図による実施例に対しても、このような光共振器構造の
幅に関して第３図で述べたことが当てはまる。
め、追加的に前記の反射器１２１および２２１が設げら
れている。格子構造４２１の周波数選択および反射器１
２１および２２１の共振器作用から第４図による実施例
の全共振器作用が生ずる。参照符号３２１を付されてい
るのは既に第３図で説明した電気的接触部である。第４
図による実施例に対しても、このような光共振器構造の
幅に関して第３図で述べたことが当てはまる。
第５図には、軸線方向に直列に相前後して配置された第
３図による２つの構造から成り、反射器１２１および２
２１が図示されているように設けられている光共振器構
造２１ （ないし２５または３１ないし３５）が示され
ている。参照符号５２１を付されている面はより少なく
大きな反射の尺度を有する。第５図による共振器構造の
図示されている画部分の長さが相異なるために、このよ
うな二重共振器に対して原理的に知られているように、
より高い選択性またはより良好な単一モード特性が生ず
る。
３図による２つの構造から成り、反射器１２１および２
２１が図示されているように設けられている光共振器構
造２１ （ないし２５または３１ないし３５）が示され
ている。参照符号５２１を付されている面はより少なく
大きな反射の尺度を有する。第５図による共振器構造の
図示されている画部分の長さが相異なるために、このよ
うな二重共振器に対して原理的に知られているように、
より高い選択性またはより良好な単一モード特性が生ず
る。
第６図には、第３図に相応する部分と第４図に相応する
部分とから成る１つの二重反射器が示されている。画部
分は第５図による実施例の場合のように軸線方向に相前
後して配置されている。第６図による実施例も第５図に
よる実施例のように特に高い選択性または単一モード特
性を有する。
部分とから成る１つの二重反射器が示されている。画部
分は第５図による実施例の場合のように軸線方向に相前
後して配置されている。第６図による実施例も第５図に
よる実施例のように特に高い選択性または単一モード特
性を有する。
第７図には、各々が第４図による実施例に相当する２つ
の部分から成る１つの実施例が示されている。第７図に
よる実施例も共振器構造のそれぞれの端に追加的な反射
面１２１および２２１を有する。第７図による実施例の
有利な特性、すなわち高い選択性および単一モード作動
の安定性もそれ自体は公知である。
の部分から成る１つの実施例が示されている。第７図に
よる実施例も共振器構造のそれぞれの端に追加的な反射
面１２１および２２１を有する。第７図による実施例の
有利な特性、すなわち高い選択性および単一モード作動
の安定性もそれ自体は公知である。
第３図ないし第７図によるこれらの実施例は（既に言及
したように）増幅器または検出器として、すなわちレー
ザー作動に比較して相応により小さい電流供給で使用さ
れるものであり、従って自己励起は光導波路２６からの
最も強い放射入射の際または阻止方向の作動電圧の印加
の際に行われない。
したように）増幅器または検出器として、すなわちレー
ザー作動に比較して相応により小さい電流供給で使用さ
れるものであり、従って自己励起は光導波路２６からの
最も強い放射入射の際または阻止方向の作動電圧の印加
の際に行われない。
第８図ないし第１２図には、光導波路２６に関して局所
的に制限された共振器構造の実施例が示されている。こ
のような共振器構造に対しては、たとえば第４図と関連
して既に説明した（第４図中に参照符号４２１を付され
ている）ストリップ構造１２６が適している。第８図な
いし第１２図に示されているように、このような共振器
構造１２６は共振器構造２１／３１の長さと異なる長さ
であってよく、またこの共振器構造に対して種々の距離
だけ軸線方向にずらされて配置されていてよい。このよ
うな共振器構造１２６は選択性を一層改善する役割有す
る。このような共振器構造１２６の位置および長さに応
じて共振器構造２１／３１と共振器構造１２６との間の
横方向の波動光学的結合の一層高い度合または光導波路
２６内の多かれ少なかれ強い一方向放射（特に第１１図
および第１２図）または光導波路２６内の多かれ少なか
れ強い放射後方反射を生ずる。
的に制限された共振器構造の実施例が示されている。こ
のような共振器構造に対しては、たとえば第４図と関連
して既に説明した（第４図中に参照符号４２１を付され
ている）ストリップ構造１２６が適している。第８図な
いし第１２図に示されているように、このような共振器
構造１２６は共振器構造２１／３１の長さと異なる長さ
であってよく、またこの共振器構造に対して種々の距離
だけ軸線方向にずらされて配置されていてよい。このよ
うな共振器構造１２６は選択性を一層改善する役割有す
る。このような共振器構造１２６の位置および長さに応
じて共振器構造２１／３１と共振器構造１２６との間の
横方向の波動光学的結合の一層高い度合または光導波路
２６内の多かれ少なかれ強い一方向放射（特に第１１図
および第１２図）または光導波路２６内の多かれ少なか
れ強い放射後方反射を生ずる。
第１図は２つの平行な構造から成る１つの光共振器を有
する本発明による光集積半導体デバイスの平面図、第２
図は第１図中の切断面■−■を示す図、第３図ないし第
７図は本発明による半導体デバイスの共振器構造の個々
の実施例を示す図、第８図ないし第１２図は光導波路の
共振器の実施例を示す図である。 １・・・半導体デバイス、２１〜２５・・・送信器、３
１〜３５・・・受信器、２６・・・光導波路、１２５．
１３５．２２５．２３５・・・共振器、１２６・・・格
子構造、１２１．２２１・・・反射器、３２１・・・電
極、４２１・・・格子構造。
する本発明による光集積半導体デバイスの平面図、第２
図は第１図中の切断面■−■を示す図、第３図ないし第
７図は本発明による半導体デバイスの共振器構造の個々
の実施例を示す図、第８図ないし第１２図は光導波路の
共振器の実施例を示す図である。 １・・・半導体デバイス、２１〜２５・・・送信器、３
１〜３５・・・受信器、２６・・・光導波路、１２５．
１３５．２２５．２３５・・・共振器、１２６・・・格
子構造、１２１．２２１・・・反射器、３２１・・・電
極、４２１・・・格子構造。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）レーザー送信器および（または）増幅器を有する光
周波数多重化送信器および（または）受信器として使用
するため、 半導体レーザーダイオードに使用すべき半導体材料から
成り、また半導体レーザーに使用すべき膜構造を設けら
れている単一の基板が設けられており、 膜構造内に、オプトエレクトロニクスデバイスに使用さ
れるような電極を有する複数個の光共振器構造が構成さ
れており、これらの構造は１つのそれぞれの縦方向アラ
インメントを有し、膜構造の上または中に光導波路が、
実効屈折率差の形成により光導波路の局所的な縦方向に
対して横方向に設けられており、 共振器構造がそれらのそれぞれの縦アラインメントによ
り光導波路のそれぞれの局所的な縦方向に対して平行に
、光導波路とそれぞれの共振器構造との間に相互の横方
向の波動光学的結合が生ずるように光導波路に密に隣接
して配置されている ことを特徴とする光集積半導体デバイス。 ２）少なくとも大多数の光共振器構造がファブリー−ペ
ロ共振器を有する形態で実現されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の半導体デバイス。 ３）少なくとも大多数の光共振器構造（２１ないし２５
、３１ないし３５）がＤＦＢ共振器構造として実現され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半
導体デバイス。 ４）少なくとも大多数の光共振器構造（２１ないし２５
、３１ないし３５）がファブリー−ペロ共振器およびＤ
ＦＢ共振器の組み合わせとして実現されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体デバイス。 ５）光共振器構造（２１ないし２５、３１ないし３５）
が部分的にファブリー−ペロ共振器として、ＤＦＢ共振
器構造として、かつ（または）ファブリー−ペロ共振器
およびＤＦＢ共振器の組み合わせとして実現されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体デ
バイス。 ６）光導波路（２６）が光共振器構造上の予め定められ
た個所に１つの共振器構造（１２６）を設けられている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
いずれか１項に記載の半導体デバイス。 ７）１つの（それぞれの）共振器構造（２５、３５）が
、互いに平行に配置されており波動光学的に互いに結合
された複数の個別共振器（１２５、２２５）から形成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第６項のいずれか１項に記載の半導体デバイス。 ８）共振器構造（３５）が受信器として能動的フィルタ
（１３５）および選択性ホトダイオード（２３５）の組
み合わせとして作動せしめられていることを特徴とする
特許請求の範囲第７項記載の半導体デバイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3609278.9 | 1986-03-19 | ||
| DE19863609278 DE3609278A1 (de) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | Integrierte optische halbleiteranordnung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62224993A true JPS62224993A (ja) | 1987-10-02 |
Family
ID=6296781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62062336A Pending JPS62224993A (ja) | 1986-03-19 | 1987-03-16 | 光集積半導体デバイス |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0238082A3 (ja) |
| JP (1) | JPS62224993A (ja) |
| DE (1) | DE3609278A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4111095C1 (ja) * | 1991-04-05 | 1992-05-27 | Ant Nachrichtentechnik Gmbh, 7150 Backnang, De | |
| JP3138036B2 (ja) * | 1991-12-05 | 2001-02-26 | キヤノン株式会社 | 光ノードおよびそれを用いた光通信ネットワーク |
| JP3245932B2 (ja) * | 1992-02-06 | 2002-01-15 | キヤノン株式会社 | 光半導体装置、その駆動方法及びそれを用いた光伝送方式 |
| DE19606555A1 (de) * | 1996-02-22 | 1997-08-28 | Laser Medizin Zentrum Ggmbh | Oszillator-Lichtleiter-Verstärker Anordnung für Laserstrahlen |
| DE19822616A1 (de) | 1998-05-20 | 1999-11-25 | Sel Alcatel Ag | Lichtquelle sowie Verfahren für die Übertragung von spektralkodierten Daten |
| AU2002357724A1 (en) | 2001-11-14 | 2003-05-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Tunable optical add/drop multiplexer with multi-function optical amplifiers |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1789045C3 (de) * | 1968-09-27 | 1980-02-14 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Integrierte, optisch-elektronische Festkorper-Schaltungsanordnung |
| DE2554626C3 (de) * | 1975-12-04 | 1981-05-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Abschirmeinrichtung und Verfahren zu deren Aufbringung |
| DE2629356C2 (de) * | 1976-06-30 | 1983-07-21 | AEG-Telefunken Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Elektrooptischer Wandler zum Senden oder Empfangen |
| JPS57138187A (en) * | 1981-02-19 | 1982-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | Optical transmission network |
| JPS5844785A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-15 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 半導体レ−ザ |
| DE3329719A1 (de) * | 1983-08-17 | 1985-03-07 | Siemens Ag | Fotodiode mit resonatorstruktur zur absorptionserhoehung |
| DE3401102A1 (de) * | 1984-01-13 | 1985-07-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Halbleiter-diodenlaser |
| DE3411269A1 (de) * | 1984-03-27 | 1985-10-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Puls-code-modulierbare laserdioden-vorrichtung |
| FR2562328B1 (fr) * | 1984-03-30 | 1987-11-27 | Menigaux Louis | Procede de fabrication d'un dispositif optique integre monolithique comprenant un laser a semi-conducteur et dispositif obtenu par ce procede |
| DE3437209A1 (de) * | 1984-10-10 | 1986-04-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verbesserung zu einem monomoden-diodenlaser |
| DE3586174D1 (de) * | 1985-01-07 | 1992-07-09 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung einer integriert - optischen anordnung. |
-
1986
- 1986-03-19 DE DE19863609278 patent/DE3609278A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-03-16 JP JP62062336A patent/JPS62224993A/ja active Pending
- 1987-03-19 EP EP87104030A patent/EP0238082A3/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3609278A1 (de) | 1987-09-24 |
| EP0238082A2 (de) | 1987-09-23 |
| EP0238082A3 (de) | 1989-11-29 |
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