JPS63108788A - 光集積回路 - Google Patents
光集積回路Info
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- JPS63108788A JPS63108788A JP25382086A JP25382086A JPS63108788A JP S63108788 A JPS63108788 A JP S63108788A JP 25382086 A JP25382086 A JP 25382086A JP 25382086 A JP25382086 A JP 25382086A JP S63108788 A JPS63108788 A JP S63108788A
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- optical guide
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- optical waveguide
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Links
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Classifications
-
- 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
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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〕
本発明は半導体レーザと光導波路を集積化した光集積回
路に係り、特に光導波路からの反射光によって半導体レ
ーザの発振が不安定になることをさまたげる機能を有す
る構造に関する。
路に係り、特に光導波路からの反射光によって半導体レ
ーザの発振が不安定になることをさまたげる機能を有す
る構造に関する。
従来の光集積回路は特開昭６０−１９３７４２に記載の
ように、半導体レーザと光導波路間の結合には、なんら
反射戻り光に対する対策はとられていなかった。しかし
、半導体レーザから出た光が何らかの反射で再びレーザ
共振器内に入ってくると、その反射点が共振器の一部と
なり、レーザ共振器にもう一つの外部共振器が構成され
ることになる。
ように、半導体レーザと光導波路間の結合には、なんら
反射戻り光に対する対策はとられていなかった。しかし
、半導体レーザから出た光が何らかの反射で再びレーザ
共振器内に入ってくると、その反射点が共振器の一部と
なり、レーザ共振器にもう一つの外部共振器が構成され
ることになる。
このため、半導体レーザの発振状態は２つの共振器で支
配されることになり、その発振が不安定となる６反射戻
り光を防止するためには、光アイソレータを用いること
が考えられる。しがし、光アイソレータは主としてＹＩ
Ｇ （イツトリウム２鉄ガーネツト）などの酸化物磁性
ガーネットで出来ているためＧａＡｓ、Ｉ ｎＰなどの
半導体からなる半導体レーザと集積化することは困難で
ある。
配されることになり、その発振が不安定となる６反射戻
り光を防止するためには、光アイソレータを用いること
が考えられる。しがし、光アイソレータは主としてＹＩ
Ｇ （イツトリウム２鉄ガーネツト）などの酸化物磁性
ガーネットで出来ているためＧａＡｓ、Ｉ ｎＰなどの
半導体からなる半導体レーザと集積化することは困難で
ある。
本発明の目的は、光アイソレータを用いずに反射戻り光
を減少させ、半導体レーザの発振を安定にする構造を提
供することにある。
を減少させ、半導体レーザの発振を安定にする構造を提
供することにある。
上記目的は、半導体レーザと他の光素子を集積化する時
に必須となる光導波路の構造と半導体レーザの構造を変
えることによって達成される。
に必須となる光導波路の構造と半導体レーザの構造を変
えることによって達成される。
通常半導体レーザの出射モードは空間的に単一モードで
ある。
ある。
第１図を用いて、詳しく本発明の基本構成について説明
する。第１図は半導体レーザと光導波路を上面より見た
光集積回路の一部平面図である。
する。第１図は半導体レーザと光導波路を上面より見た
光集積回路の一部平面図である。
第１図で領域Ａは半導体レーザ、Ｂは光導波路部である
。記号１，２はそれぞれ半導体レーザ及び光導波路部の
光導波路であり、特に光導波路２はテーパ状の構成をし
ている。半導体レーザと光導波路を結合させた場合光導
波路の導波路径又は面稙を大きくし、多モード光導波路
にすると、光導体レーザの光はほとんど１００％光導波
路に入射できる多モード伝送する６光導波路２はテーパ
状をしており、入射した光は徐々に集束して元の屯−モ
ードとなり、他の光素子に入射する。しかし逆に光素子
より反射し戻って来た光は最初単一モードであるが徐々
に多モードになる０通常この多モード成分は前項で説明
した半導体レーザで励起した多モード成分とは異なる。
。記号１，２はそれぞれ半導体レーザ及び光導波路部の
光導波路であり、特に光導波路２はテーパ状の構成をし
ている。半導体レーザと光導波路を結合させた場合光導
波路の導波路径又は面稙を大きくし、多モード光導波路
にすると、光導体レーザの光はほとんど１００％光導波
路に入射できる多モード伝送する６光導波路２はテーパ
状をしており、入射した光は徐々に集束して元の屯−モ
ードとなり、他の光素子に入射する。しかし逆に光素子
より反射し戻って来た光は最初単一モードであるが徐々
に多モードになる０通常この多モード成分は前項で説明
した半導体レーザで励起した多モード成分とは異なる。
このため反射戻り光により多モードは半導体レーザの光
導波路１とは非常に不整合となり光は入射しない。
導波路１とは非常に不整合となり光は入射しない。
一般に多モード光導波路から単一モード光導波路に光が
入射する時の励振効率ηは η ＝□ で与えられる。ここでＶは多モード光導波路の規格化周
波数で、光導波路幅、周辺との屈折率差の関数であり１
通常３０〜２００の値を取る。これにより、■を３０と
すれば約２４ｄＢのアイソレーションが得られることに
なる。ＤＦＢの安定化には２０ｄＢ以上が必要であるた
めテーパ部の規格化周波数は３０以上が望ましい。
入射する時の励振効率ηは η ＝□ で与えられる。ここでＶは多モード光導波路の規格化周
波数で、光導波路幅、周辺との屈折率差の関数であり１
通常３０〜２００の値を取る。これにより、■を３０と
すれば約２４ｄＢのアイソレーションが得られることに
なる。ＤＦＢの安定化には２０ｄＢ以上が必要であるた
めテーパ部の規格化周波数は３０以上が望ましい。
以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。
第２図は分布帰還型半導体レーザ（Ｄ Ｆ Ｂレーザ）
と同一の■−■族化合物結晶からなるテーパ状光導波路
部をＩｎＰ基板上にモノリシックに形成した。先づ、Ｉ
ｎＰ基板３上のレーザ部Ａに相当する部分に電子ビーム
露光光を用いて周期が０．２３４ μｍである回折格
子４を作製した後、ＬＰＥ法により活性層５を有するレ
ーザ構造を形成した。この後、テーパ状光導波路部Ｂの
結晶を 。
と同一の■−■族化合物結晶からなるテーパ状光導波路
部をＩｎＰ基板上にモノリシックに形成した。先づ、Ｉ
ｎＰ基板３上のレーザ部Ａに相当する部分に電子ビーム
露光光を用いて周期が０．２３４ μｍである回折格
子４を作製した後、ＬＰＥ法により活性層５を有するレ
ーザ構造を形成した。この後、テーパ状光導波路部Ｂの
結晶を 。
除灰した後、除去部に選択的にテーパ状光導波路部Ｂを
エピタキシャル成長しテーパ状光導波路２を有する結晶
構造を得た６テ一パ状最火光導波路幅ｄｗとＤＦＢレー
ザの光導波路＠ ｄ ｂは、はぼｄｗ／ｄｂ＝７０を満
足し、かっテーパ部光湛波路は長さ２ｍｍ１で徐々にそ
の光導波路幅をｄｔ、になるようにテーパ形状にした。
エピタキシャル成長しテーパ状光導波路２を有する結晶
構造を得た６テ一パ状最火光導波路幅ｄｗとＤＦＢレー
ザの光導波路＠ ｄ ｂは、はぼｄｗ／ｄｂ＝７０を満
足し、かっテーパ部光湛波路は長さ２ｍｍ１で徐々にそ
の光導波路幅をｄｔ、になるようにテーパ形状にした。
レーザ部に電極６を設けた後光導波路部端面に反射率０
．１〜０．２程度の低反射膜を７形成した。これを用い
てＤＦＢレーザを発振させた所戻り光に対して非常に安
定であった。
．１〜０．２程度の低反射膜を７形成した。これを用い
てＤＦＢレーザを発振させた所戻り光に対して非常に安
定であった。
上記実施例においてはＤＦＢレーザとテーパ状光擲波路
のみを集積させたが、更に光変調器等の光素子を集積化
させた場合にも同様の結果が得られた。
のみを集積させたが、更に光変調器等の光素子を集積化
させた場合にも同様の結果が得られた。
本発明によれば１反射戻り光を阻止出来るので半導体レ
ーザの出力安定のみならず波長安定に効果がある。
ーザの出力安定のみならず波長安定に効果がある。
第１図は本発明の基本構成を示す半導体レーザとテーパ
状の光導波路を集積化した光集積回路の断面図、第２図
は本発明の光集積回路の横断面図である。 Ａ・・・半導体レーザ領域、Ｂ・・・光導波路領域、１
・・・半導体レーザの光導波路、２・・・光導波路領域
の光導波路、３・・・ＩｎＰ基板、４・・・回折格子、
５・・・活性に１．６・・・電極、７・・・反射防止膜
。 ７．−１代理人 弁理士 小川勝男□
＼・ −一。
状の光導波路を集積化した光集積回路の断面図、第２図
は本発明の光集積回路の横断面図である。 Ａ・・・半導体レーザ領域、Ｂ・・・光導波路領域、１
・・・半導体レーザの光導波路、２・・・光導波路領域
の光導波路、３・・・ＩｎＰ基板、４・・・回折格子、
５・・・活性に１．６・・・電極、７・・・反射防止膜
。 ７．−１代理人 弁理士 小川勝男□
＼・ −一。
Claims (1)
- １、半導体レーザと少なくとも光導波路を集積化した光
集積回路において、半導体レーザと光導波路間にテーパ
状の光導波路を有することを特徴とする光集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25382086A JPS63108788A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 光集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25382086A JPS63108788A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 光集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63108788A true JPS63108788A (ja) | 1988-05-13 |
Family
ID=17256590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25382086A Pending JPS63108788A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 光集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63108788A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029590A3 (en) * | 1999-10-22 | 2001-12-20 | Sarnoff Corp | Mode expander using a taper and a diffraction grating |
| WO2004049023A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-06-10 | Tsunami Photonics Limited | Generic waveguide component for planar lightwave circuits |
| JP2009224626A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置 |
| GR1007458B (el) * | 2010-11-29 | 2011-11-11 | Ιδρυμα Τεχνολογιας Και Ερευνας-Ινστιτουτο Ηλεκτρονικης Δομης Και Λειζερ, | Βελτιωση της ενισχυσης δεσμης λειζερ μεσω διπλης διελευσης της δεσμης απο τον ενισχυτη |
| JP2019003973A (ja) * | 2017-06-12 | 2019-01-10 | 日本電信電話株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP25382086A patent/JPS63108788A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029590A3 (en) * | 1999-10-22 | 2001-12-20 | Sarnoff Corp | Mode expander using a taper and a diffraction grating |
| WO2004049023A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-06-10 | Tsunami Photonics Limited | Generic waveguide component for planar lightwave circuits |
| JP2009224626A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置 |
| GR1007458B (el) * | 2010-11-29 | 2011-11-11 | Ιδρυμα Τεχνολογιας Και Ερευνας-Ινστιτουτο Ηλεκτρονικης Δομης Και Λειζερ, | Βελτιωση της ενισχυσης δεσμης λειζερ μεσω διπλης διελευσης της δεσμης απο τον ενισχυτη |
| WO2012072524A1 (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | Foundation Of Research And Technology - Hellas/Forth | A double-pass tapered laser amplifier |
| JP2019003973A (ja) * | 2017-06-12 | 2019-01-10 | 日本電信電話株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
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