JPS63155009A - Optical integrated circuit - Google Patents

Optical integrated circuit

Info

Publication number
JPS63155009A
JPS63155009A JP30124986A JP30124986A JPS63155009A JP S63155009 A JPS63155009 A JP S63155009A JP 30124986 A JP30124986 A JP 30124986A JP 30124986 A JP30124986 A JP 30124986A JP S63155009 A JPS63155009 A JP S63155009A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
integrated circuit
optical waveguide
waveguide
coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30124986A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Fukuzawa
董 福沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP30124986A priority Critical patent/JPS63155009A/en
Publication of JPS63155009A publication Critical patent/JPS63155009A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To finely adjust optical coupling by injecting carrier to an input end and/or an output end of an optical waveguide. CONSTITUTION:After the input end part or the output end part of an optical waveguide 1 made from a semiconductor is formed into a lens shape or a diffraction grating shape to improve coupling between an external optical element and an optical waveguide 1, the refractive index of a lens 9 or a diffraction grating area 8 is changed by injection of carrier. Since the refractive index of the semiconductor is changed about 10% by injection of carrier, the shape of an optical part is properly selected to vary the focal length of an optical system. Thus, the coupling efficiency is adjusted without moving an optical integrated circuit 7 and an optical element 4.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1元通信あるいは、光情報処理に好適な光集積
回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical integrated circuit suitable for single-source communication or optical information processing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の光集積回路と、光ファイバ、あるいは光源、受光
器とのカップリングは1両者を近接して対向させるか、
レンズ等を用いてカップリングさせており、一度両者を
固定してしまうと、再調整によシカツブリングを最適化
することが難しかった。これは、例えば、W、 A、 
5tallard達による報告(工ntegrated
 Qptics  164〜168頁)で明らかなよう
に、光集積回路における導波路の入力端が受動的な光導
波路であり、電気的あるいは。
Conventional coupling between an optical integrated circuit and an optical fiber, a light source, and a photoreceiver can be achieved by 1.
Coupling is performed using a lens or the like, and once the two are fixed, it is difficult to optimize coupling by readjustment. This means, for example, W, A,
Report by 5tallards (integrated
Qptics, pp. 164-168), the input end of a waveguide in an optical integrated circuit is a passive optical waveguide, which is electrically or electrically connected.

光学的に外部から導波特性をoT&にすることができな
いことによる。
This is due to the fact that it is not possible to optically change the waveguide characteristics to oT& from the outside.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は、光のカップリングすなわち、光を外部
から導波路に入射させたり、導波路から出射させた光を
外部の光部品に入射させたシする際に、導波路の光学特
性を変えていないため、素子間の相対位置ケその都度調
整できない系においては、気温の変化や、素子の組立時
にずれた光学系では、カップリング特性が低下したまま
で使用せざるを得なかった。
The above conventional technology changes the optical characteristics of the waveguide when coupling light, that is, when making light enter the waveguide from the outside, or when making light emitted from the waveguide enter an external optical component. Therefore, systems in which the relative positions between elements cannot be adjusted on a case-by-case basis have to be used with reduced coupling characteristics due to changes in temperature or optical systems that are misaligned during assembly of the elements.

本発明の目的は、組立終了後の光集積回路と外部光学系
においても、微調整が可能な系を提供し、温度変化1機
械的なズレ等に影響をうけない光集積回路を提供するこ
とである。
An object of the present invention is to provide a system that allows fine adjustment of the optical integrated circuit and external optical system after assembly, and to provide an optical integrated circuit that is not affected by temperature changes, mechanical deviations, etc. It is.

〔間頭点を解決するための手段〕[Means to resolve the issue]

上記目的は、光集積回路の入・出力端部の光学特性を外
部から制御することで達成できる。
The above object can be achieved by externally controlling the optical characteristics of the input and output ends of the optical integrated circuit.

すなわち、半導体で作られた光導波路の入力端あるいは
、出力端部をレンズ状あるいは、回折格子状にして、外
部光素子と光導波路とのカップリングを良くした上で、
レンズあるいは回折格子の領域の屈折率をキャリアの注
入により変化させる。
That is, the input end or the output end of the optical waveguide made of semiconductor is made into a lens shape or a diffraction grating shape to improve the coupling between the external optical element and the optical waveguide.
The refractive index of the lens or diffraction grating region is changed by injection of carriers.

キャリアの注入により、半導体の屈折率は。Due to the injection of carriers, the refractive index of the semiconductor changes.

10%程度変化しうるから、光学部品の形状を適当に選
ぶことで、光学系の焦点距離を1lliT変にすること
ができる。
Since the focal length can vary by about 10%, by appropriately selecting the shape of the optical components, the focal length of the optical system can be varied by 1lliT.

〔作用〕[Effect]

このような機能は、光学系の位置関係上±10チも変化
させたことに相当し1組立後の位置の微調整機構としで
充分な機能である。
Such a function corresponds to changing the position of the optical system by ±10 degrees, and is sufficient as a position fine adjustment mechanism after one assembly.

〔実施例〕〔Example〕

以ド、実施例を説明する。 Examples will now be described.

実施例1 第1図は、半導体レーザ4と、光集積回路5とをカップ
リングさせている様子を概念的に表わした上面図である
。図中で1は、InUaASP光導波路、2は、InG
aAsPj!il−埋込んでいる1nPクラツドを示す
。光導波路は、結晶の厚さ方向(紙面に垂直)にもIn
Pで埋込まれている。光集積回路の入力端は、半径20
μmの円弧の形にエツチングされている。さらに3で示
した斜線の領域は、アンドープIn()aAsPをはさ
んでp−1nPとn−、Inpが対向しておp、 Zn
拡散を介して電極がつけられ、電流を圧入しうる構造と
なっている。この構造は、第1図のA−A’における断
面図として第3図に示す。n −In P基板10上に
MOCvD法でn−InPll及び111GaASP光
導波層12倉それぞれ厚さ17zm成長する。次いで層
12を幅2μmにエツチングし、アンドープInPで埋
込み成長する。
Embodiment 1 FIG. 1 is a top view conceptually showing how a semiconductor laser 4 and an optical integrated circuit 5 are coupled. In the figure, 1 is InUaASP optical waveguide, 2 is InG
aAsPj! il- shows the embedded 1nP cladding. The optical waveguide also has In in the thickness direction of the crystal (perpendicular to the plane of the paper).
It is embedded in P. The input end of the optical integrated circuit has a radius of 20
It is etched in the shape of a μm arc. Furthermore, in the shaded area indicated by 3, p-1nP and n-, Inp face each other with undoped In()aAsP in between, and p, Zn
Electrodes are attached via diffusion, and the structure allows for current to be press-fitted. This structure is shown in FIG. 3 as a cross-sectional view taken along line AA' in FIG. Twelve n-InPll and 111GaASP optical waveguide layers each having a thickness of 17 zm are grown on the n-InP substrate 10 by the MOCvD method. The layer 12 is then etched to a width of 2 μm and filled with undoped InP.

、J 1tA3で示した形に穴をあけた拡散用マスク1
4を作成後Znを拡散し、12の近傍までP0領域15
とする。p側成極16とn011]電極17を形成し、
両者にpn!合のj唄バイアス方向に電流を流すことで
、領域30部分のキャリア濃度を3×102°/cm 
3になるように増加させ、3の下にある光導波路の屈折
率を10%減少させることができる。
, Diffusion mask 1 with holes in the shape shown in J 1tA3
After creating P0 region 15, diffuse Zn to the vicinity of P0 region 12.
shall be. p-side polarization 16 and n011] electrode 17 is formed,
pn to both! By flowing a current in the direction of the bias bias, the carrier concentration in the region 30 is set to 3×102°/cm.
3, and the refractive index of the optical waveguide below 3 can be decreased by 10%.

この場会、レーザと光導波路までの距離を20優程度変
えたことに相当する。
In this case, this corresponds to changing the distance between the laser and the optical waveguide by about 20 degrees.

組立られた発光素子と光集積回路のモジュールについて
、入射部の屈折率を変化させ、結合効率を調べた。測定
した20個のモジュールにおいて、最高15チの結合効
率の改善が見らnた。
We investigated the coupling efficiency of the assembled light emitting device and optical integrated circuit module by changing the refractive index of the incident part. Out of the 20 modules measured, an improvement in coupling efficiency of up to 15 modules was observed.

実施例2 実施例1で示した光集積回路と、入力端の形状のみ異な
る光集積回路を第2図の7で示す。入力端は、半径20
μmの円弧の形にくぼませである。
Embodiment 2 An optical integrated circuit shown at 7 in FIG. 2 is different from the optical integrated circuit shown in Embodiment 1 only in the shape of the input end. The input end has a radius of 20
It is a depression in the shape of a μm arc.

半導体レーザ4からの光は、レンズ9で集光され、7の
光導波路1に導かれるが、その時の入射の状況を領域8
の屈折率を変えることで、調節できる。
The light from the semiconductor laser 4 is focused by a lens 9 and guided to the optical waveguide 1 in 7.
It can be adjusted by changing the refractive index of

実施例3 入射部分の屈折率を変化させる童に適当なフィードバッ
クをかけることで、最適なカップリングを自動的に行う
ことができる。第4図において18はGaAS光導波路
、19は半導体レーザ、20はカップリング用レンズ、
21はキャリア注入領域、22は光モニタ用光カツプラ
−,23は受光器、24は増幅器である。
Embodiment 3 Optimal coupling can be automatically performed by applying appropriate feedback to the device that changes the refractive index of the incident portion. In FIG. 4, 18 is a GaAS optical waveguide, 19 is a semiconductor laser, 20 is a coupling lens,
21 is a carrier injection region, 22 is an optical coupler for optical monitoring, 23 is a light receiver, and 24 is an amplifier.

21の部分構造は、第3図と類似であるが。The partial structure of 21 is similar to that in FIG.

10がn−GaAS基板、11がn−GaAtAs、1
2がG a A S、13がdaAtAsである点が異
なる。
10 is n-GaAS substrate, 11 is n-GaAtAs, 1
The difference is that 2 is G a A S and 13 is daAtAs.

フィードバック金かけない場合1機株的蛋動に対し、±
8%のカップリング効率の震動が観測されたが、フィー
ドバックをかけることで±0.1%の範囲で効率を安定
することができた。
Feedback If you do not spend money, ± for one machine stock motility
Oscillations in the coupling efficiency of 8% were observed, but by applying feedback, it was possible to stabilize the efficiency within a range of ±0.1%.

以上実施例を用いて説明した様に、本発明を用いること
で、光来積回路と光系子とを動かすことなく結合効率を
調整することができる。
As described above using the embodiments, by using the present invention, the coupling efficiency can be adjusted without moving the optical product circuit and the optical system.

すなわち1組立が最適に行なわれなかったり、使用中に
位置ズレを生じた系でも再調整が可能である。さらにフ
ィードバック機構?持たせることで機械的な振動や温度
変化により、結合効尤が変化する場合でも、結合効率を
一定に保つことができる。
That is, readjustment is possible even if one assembly is not performed optimally or if a positional shift occurs during use. More feedback mechanism? By providing this, the coupling efficiency can be kept constant even if the coupling efficiency changes due to mechanical vibration or temperature change.

これらのことは、自由キャリアの吸収による損失を考え
てもなおメリットが太さい。
These advantages are even greater when considering the loss due to absorption of free carriers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図、および第4図は、本発明における屈折
率0T変型人、出力端を持つ光来積回路と光源とのカッ
プリング状態を示す上面図、第3図は、屈折率oJ変部
の構造を示す断面図である。 1.12.18・・・光導波路、3,8.21・・・屈
折率可変領域、4.19・・・光源、22・・・光モニ
タのためのカップラー、23・・・受光器、24・・・
増幅器。
1, 2, and 4 are top views showing a coupling state between a light source and a light source circuit having a refractive index 0T variant according to the present invention, and FIG. 3 is a refractive index FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the oJ bend. 1.12.18... Optical waveguide, 3, 8.21... Variable refractive index region, 4.19... Light source, 22... Coupler for optical monitor, 23... Light receiver, 24...
amplifier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光集積回路中の光導波路Aと、内部AND/OR外
部の光導波路AND/OR光素子と光学的にカップリン
グしている系において、光導波路Aの入力端AND/O
R出力端にキャリアを注入することにより、屈折率を変
化させ、光学的結合状態を調整することが可能なことを
特徴とする光集積回路。 2、上記光導波路Aの入力端AND/OR出力端が、レ
ンズAND/OR回折格子等、光路を曲げる機能を有す
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の光集積回路。 3、上記キャリアを圧入する量が、上記光導波路Aの中
の光量のモニタあるいは、Aとカップルしている受光器
の出力をフィードバックして決められることを特徴とす
る特許請求の範囲第1もしくは2項に記載の光集積回路
[Claims] 1. In a system optically coupled to an optical waveguide A in an optical integrated circuit and an internal AND/OR external optical waveguide AND/OR optical element, the input end of the optical waveguide A is AND/OR. /O
An optical integrated circuit characterized in that it is possible to change the refractive index and adjust the optical coupling state by injecting carriers into the R output terminal. 2. The optical integrated circuit according to claim 1, wherein the input end AND/OR output end of the optical waveguide A has a function of bending an optical path, such as a lens AND/OR diffraction grating. . 3. The amount of the carrier to be press-fitted is determined by monitoring the amount of light in the optical waveguide A or by feeding back the output of a light receiver coupled to A. The optical integrated circuit according to item 2.
JP30124986A 1986-12-19 1986-12-19 Optical integrated circuit Pending JPS63155009A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30124986A JPS63155009A (en) 1986-12-19 1986-12-19 Optical integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30124986A JPS63155009A (en) 1986-12-19 1986-12-19 Optical integrated circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63155009A true JPS63155009A (en) 1988-06-28

Family

ID=17894560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30124986A Pending JPS63155009A (en) 1986-12-19 1986-12-19 Optical integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63155009A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140185980A1 (en) Silicon-On-Insulator Platform for Integration of Tunable Laser Arrays
JP5837015B2 (en) Semiconductor laser module and manufacturing method thereof
JP2008060445A (en) Light emitting element
US20120027041A1 (en) Wavelength variable laser and a manufacturing method thereof
JP5277761B2 (en) Optical semiconductor device and manufacturing method thereof
JP6961621B2 (en) Optical integrated device and optical transmitter module
JP6257544B2 (en) Semiconductor laser
KR950006317B1 (en) Semiconductor laser amplifier
US7044652B2 (en) Optical transmission module
US7437037B2 (en) Optical module having gain member and partial reflection section waveguides formed on a substrate
JPH03198032A (en) Optical amplifier/optical detector device
JPS6320035B2 (en)
JP2015065406A (en) Wavelength variable light source and wavelength variable light source module
US20090268762A1 (en) Optical intergrated device
JP2965011B2 (en) Semiconductor optical device and method of manufacturing the same
JPS63155009A (en) Optical integrated circuit
JP2860666B2 (en) Optical function element
JP6610834B2 (en) Tunable laser device
GB2298958A (en) Optical integrated semiconductor laser and waveguide
JPH01107589A (en) Optical amplifier
JP2841570B2 (en) External cavity semiconductor laser and optical transmission device using the same
JP3928901B2 (en) Semiconductor photo detector
JPH0448792A (en) Active optical element of semiconductor provided with window region
JPH06235846A (en) Coherent light receiver
US6703605B2 (en) Optoelectronic micromodule