JPWO2010055826A1 - 光変調器とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (21)
- 凹凸形状を有し、第1導電型を呈するようにドープ処理された半導体層と、
第2導電型を呈するようにドープ処理された半導体層と、
前記第1導電の半導体層の凹凸形状部上に形成され、前記第1導電型の半導体層の少なくとも一部と前記第2導電の半導体層の少なくとも一部とに挟まれた誘電体層と、からなる光変調器。 - 前記第1導電型の半導体層の表面が有している前記凹凸形状が、光信号の伝播方向に対して、垂直な方向に形成されている、請求の範囲第1項に記載の光変調器。
- 前記第1導電型の半導体層の表面が有している前記凹凸形状が、光信号の伝播方向に対して、平行な方向に形成されている、請求の範囲第1項に記載の光変調器。
- 前記第1導電型の半導体層の表面が有している前記凹凸形状の凹部と凸部の間隔が、前記第1導電型の半導体層および前記第2導電型の半導体層のそれぞれの内部で自由キャリアが前記誘電体層の両側で蓄積、除去、または反転する領域の厚さWに対して、2W以下である、請求の範囲第1項から第3項のいずれか1項に記載の光変調器。
- 前記第1導電型の半導体層の表面が有している前記凹凸形状の凹部から凸部までの高さが、前記光変調器における光信号電界が感じる実効的な屈折率をneff、光信号波長をλとしたとき、λ/neff以下である、請求の範囲第1項から第4項のいずれか1項に記載の光変調器。
- 自由キャリアが前記誘電体層の両側で蓄積、除去、または反転する領域内に、光信号電界がピーク強度を有する領域が配置される、請求の範囲第1項から第5項のいずれか1項に記載の光変調器。
- 前記第1導電型の半導体層と前記第2導電型の半導体層が、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、歪シリコン、単結晶Si、SixGe(1−x)の少なくとも一層からなる、請求の範囲第1項から第6項のいずれか1項に記載の光変調器。
- 前記第1導電型の半導体層および前記第2導電型の半導体層が前記誘電体層を挟んで重なり合った部分を含む光信号が伝播する領域が、リブ導波路構造をしている、請求の範囲第1項から第7項のいずれか1項に記載の光変調器。
- 前記第1導電型の半導体層および前記第2導電型の半導体層が前記誘電体層を挟んで重なり合った部分を含む光信号が伝播する領域が、スラブ導波路構造をしている、請求の範囲第1項から第7項のいずれか1項に記載の光変調器。
- 第1導電型を呈するようにドープ処理された半導体層の少なくとも一部と第2導電型を呈するようにドープ処理された半導体層の少なくとも一部とが誘電体層を挟んで重なり合った光変調器と、
マッハ・ツェンダー干渉計構造を構成する、前記光変調器が配置された第1のアームと、前記光変調器が配置された第2のアームと、前記第1のアームおよび前記第2のアームの入力側に結合する光分岐構造と、前記第1のアームおよび前記第2のアームの出力側に結合する光結合構造と、からなる光強度変調器。 - 前記光分岐構造は、前記第1のアームおよび前記第2のアームに対して、1対1で入力信号分配比を与える、請求の範囲第10項に記載の光強度変調器。
- 複数の前記マッハ・ツェンダー干渉計構造が配置されている、請求の範囲第10項または第11項に記載の光強度変調器。
- 複数の前記マッハ・ツェンダー干渉計構造が、並列あるいは直列に配置されている、請求の範囲第12項に記載の光強度変調器。
- 第1導電型を呈するようにドープ処理された半導体層の表面に凹凸形状を設けるステップと、前記第1導電型の半導体層の前記凹凸形状部上に前記誘電体層を形成するステップと、前記誘電体層上に少なくとも一部が重なるように、第2導電型を呈するようにドープ処理された半導体層を形成するステップとを含む、光変調器の製造方法。
- 前記第1導電型の半導体層の表面の前記凹凸形状を、光信号の伝播方向に対して、垂直な方向に形成する、請求の範囲第14項に記載の光変調器の製造方法。
- 前記第1導電型の半導体層の表面の前記凹凸形状を、光信号の伝播方向に対して、平行な方向に形成する、請求の範囲第14項に記載の光変調器の製造方法。
- 前記第1導電型の半導体層の表面が有している前記凹凸形状の凹部と凸部の間隔を、前記第1導電型の半導体層および前記第2導電型の半導体層のそれぞれの内部で自由キャリアが前記誘電体層の両側で蓄積、除去、または反転する領域の厚さWに対して、2W以下にする、請求の範囲第14項から第16項のいずれか1項に記載の光変調器の製造方法。
- 前記第1導電型の半導体層の表面が有している前記凹凸形状の凹部から凸部までの高さを、前記光変調器における光信号電界が感じる実効的な屈折率をneff、光信号波長をλとしたとき、λ/neff以下にする、請求の範囲第14項から第17項のいずれか1項に記載の光変調器の製造方法。
- 自由キャリアが前記誘電体層の両側で蓄積、除去、または反転する領域内に、光信号電界がピーク強度を有する領域を配置する、請求の範囲第14項から第18項のいずれか1項に記載の光変調器の製造方法。
- 第1導電型を呈するようにドープ処理された半導体層の少なくとも一部と第2導電型を呈するようにドープ処理された半導体層の少なくとも一部とが誘電体層を挟んで重なり合った光変調器を、マッハ・ツェンダー干渉計構造の第1のアームおよび第2のアームに配置するステップと、前記第1のアームおよび前記第2のアームの入力側に光分岐構造を接続するステップと、前記第1のアームおよび前記第2のアームの出力側に光結合構造を接続するステップとを含む、光強度変調器の製造方法。
- 入力信号分配比を、前記第1のアームおよび前記第2のアームに対して、1対1にする、請求の範囲第20項に記載の光強度変調器の製造方法。
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