KR19980081123A - 확장 모드의 도파로 반도체 변조 - Google Patents

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KR19980081123A
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갈라스윌리엄이
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Abstract

전기 흡수성 변조기(ElectroAbsorptive Modulator;EAM)는 광 입력 신호의 RF 변조를 제공하기 위한 것이다. EAM은 광 입력 포트 및 광 출력 포트와 RF 입력에 연결하기 위한 전기 접촉을 갖는 반도체 기판 상에 반도체 도파로로 형성된다. EAM의 도파로 부분의 형상을 최적화시켜서, EAM이 연결되는 광섬유와 같은 특정의 광학 장치와 형태상의 부합을 제공하는 것이다. EAM과 EAM이 연결되는 광학 장치 사이에 형태상의 부합을 최적화시킴으로써, 광삽입 손실은 최소화되고, 광학 시스템의 전반적인 성능을 향상시킨다. 장치는 증가된 모드 필드 디멘젼을 보상하도록 선택되는 다수의 양자 우물로부터 형성된다.

Description

확장 모드의 도파로 반도체 변조
본 발명은 전기 흡수성 변조기(ElectroAbsorptive Modulator;EAM), 보다 상세하게는 광학 모드를 최적화시켜서 광삽입 손실을 최소화하는 EAM에 관한 것이다.
전기 흡수성 변조기(EAM)는 RF 신호를 변조하는데 사용되는 것이 공지되어 있다. 더 높은 주파수, 전자기 간섭에 대한 면역성, 및 상대적으로 넓은 대역폭을 포함하는 RF 신호의 광변조와 관련되는 많은 이점이 공지되어 있다.
상기 EAM은 상대적으로 해당 분야에 잘 공지되어 있다. 상기 EAM의 예들은 미국 특허(제 4,525,687호, 제 4,847,573호, 5,107,307호, 제 5,113,283호, 제 5,165,105호, 제 5,402,259호, 제 5,522,005호)에 개시되어 있으며, 이 문서 모두는 참조 문헌에 병합되어 있다. 상기 EAM은 또한, 다중 양자 우물(well) 전기 흡수 도파로 변조기의 이론적 디자인 최적화의 문헌(N.K. 친 및 W.S.C. 창이 양자전자공학의 IEE 잡지에 1993년 9월 19일 제 29호 9번 2476 내지 2488 페이지)에 설명되어 있다.
상기 EAM은 전형적으로 기판 상에 반도체 도파로로 형성되어 있다. 예를 들면, 본 발명의 양수인과 같은 양수인에게 양도된 미국 특허 제 5,402,259호에 개시됨에 따라, GaAs 기판 상에 형성되는 반도체 도파로를 포함하는 전기 흡수성 변조기가 개시되어 있다. 도파로는 2개의 GaAs 도파로 층 사이에 샌드위치된 하나 이상의 GaAs 양자 우물로 구성되어 있다. 옴 접촉이 장치에 형성되어, 임의의 DC 바이어스 신호는 물론 RF 신호로 하여금 상기 장치에 연결될 수 있다. 미국 특허 제 5,402,259호에 설명됨에 따라, DC 바이어스 신호를 사용하여, EAM(24)이 선형 범위에서 작동하는 것을 야기한다. 해당 분야에 공지된 것과 같이, 전기장은 상기 장치의 광흡수의 변화를 일으켜서, 교대로 빛의 세기가 변조하는 것을 야기한다. 상기 장치에 RF 신호를 적용함으로써, 입력 빛 신호의 세기 변조는 RF 신호의 변화에 따라 변화할 것이다.
EAM를 병합하는 광변조 시스템은 도 1에 도시되고, 일반적으로 참조 번호(20)로 확인되어 있다. 예를 들면, 레이저 송신기(22)로부터의 광 캐리어는 EAM(24)의 입력 포트로 향한다. EAM(24)의 광 출력 포트는 광섬유(28)의 수단에 의해 포토다이오드 수신기(26)로 향한다. RF 입력 신호와 DC 바이어스는 EAM의 전기 입력에 적용된다. 상기 설명된 바와 같이, EAM(24)은 RF 입력 신호의 함수로 광 캐리어를 변조한다. 포토다이오드 수신기(26)는 광 신호를 복조하여 RF 출력 신호를 제공한다. DC 바이어스 신호는 포토다이오드 수신기(26)를 바이어스하는데 사용한다.
광변조 시스템(20)의 성능은, 예컨대 레이저 송신기(22)로부터 광 캐리어의 광 전력에 비례하여 포토다이오드 수신기(26)로 향하는 변조된 빛 신호의 광 전력에 따른다. 시스템의 RF 이득(gain)은 포토다이오드 수신기(26)로 향하는 광 전력의 제곱의 함수로 증가한다. 따라서, 광변조 시스템(20)의 성능을 향상시키기 위하여, 시스템의 광삽입 손실을 최소화시키는 것이 필요하다. 특히, 레이저 송신기(22)와 출력 광섬유(28) 사이의 광삽입 손실을 최소화시키는 것이 필요하다. 불행하게도, 대부분 공지된 EAM에 있어서, 광 모드 부정합이 광섬유(28)와 EAM(24) 사이에 존재하며, 이것은 전체적 광변조 시스템(20)의 성능을 감소시키기는 상당한 광삽입 손실을 일으킨다. 더 상세하게는, 공지된 신호 모드의 반도체 도파로는 종방향(에피택셜 층에 평행)의 수 미크론(μ)인 모드 필드 디멘젼 및 횡방향(에피택셜 층에 수직)의 상당히 더 작은 디멘젼을 구비한다. 그러나, 종래의 신호 모드 광섬유는 10 미크론에 가까운 모드 필드 직경을 구비한다. 모드 필드 디멘젼의 이러한 부정합은 광변조 시스템(20)의 전체적 성능을 저하시키는 상대적으로 상당한 광삽입 손실을 일으킨다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 다양한 문제를 해결하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 광삽입 손실을 줄이도록 형성된 전기 흡수성 변조기(EAM)를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 EAM를 최적화시켜서 EAM가 연결되는 광학 장치에 비례하여 최소한의 광삽입 손실을 제공하기 위한 EAM를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 추가의 목적은 EAM과 EAM이 결합되는 광학 장치 사이에서 부합하는 모드를 최적화시키도록 형성되는 EAM를 제공하는 것이다.
간단하게, 본 발명은 RF 입력 신호의 광변조를 제공하기 위한 전기 흡수성 변조기(EAM)에 관한 것이다. EAM은 RF 입력에 연결하기 위한 전기 입력 접촉은 물론 광 입력 포트와 광 출력 포트를 갖는 반도체 기판 상에 반도체 도파로로 형성된다. EAM의 도파로 부분의 형상을 최적화시켜서, EAM이 예컨대 광섬유에 연결되는 특정의 광학 장치에 형태상의 부합을 제공한다. EAM과 EAM이 광섬유에 연결되는 광학 장치 사이에 형태상의 부합을 최적화시킴으로써, 광삽입 손실을 최소화시켜서, 광학 시스템의 전체적인 성능을 향상시킨다. 장치의 도파로 부분은 다수의 양자 우물로부터 형성되고, 증가되는 모드 필드 디멘젼을 보상하도록 선택된다.
본 발명의 이들과 다른 목적은 다음의 명세서와 첨부된 도면을 참조하면 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 광변조 시스템의 개략도.
도 2는 확대된 고유 층의 성분을 도시하는 본 발명에 따른 전기 흡수성 변조기의 단면도.
도 3은 제 1 바이어스 전압에서 변조기의 변동 범위를 도시하는 RF 입력 전력의 함수로 RF 출력 전력을 그래픽으로 도시함.
도 4는 다른 바이어스 전압의 제 3도와 유사함.
도 5는 다른 입력 광 전력 레벨의 DC 바이어스 전압의 함수로 광학 송신을 그래픽으로 도시함.
도 6은 다른 입력 광 전력 레벨의 DC 바이어스 전압의 함수로 출력 광 전력을 그래픽으로 도시함.
도 7은 도 2에 도시된 EAM의 선택적 실시예.
도 8은 도 2에 도시된 EAM의 다른 선택적 실시예.
도 9는 본 발명에 따른 마하-젠더(Mach-Zehnder) 변조기.
도면 주요 부분에 대한 부호의 설명
20 : 광변조 시스템 22 : 레이저 송신기
24,40,40',80 : 전기 흡수성 변조기(EAM)
26 : 포토다이오드 수신기 28 : 광섬유
본 발명은 전기 흡수성 변조기(EAM)에 관한 것으로, 이 변조기의 형상을 최적화시켜서 EAM이 연결되는 장치와 형태상의 부정합을 최소화시키는 것이다. EAM과 EAM이 연결되는 장치 사이의 형태상의 부정합을 최소화시킴으로써, 광삽입 손실을 최소화시켜서, 광변조 시스템의 전체적 성능을 향상시킨다. EAM이 광섬유에 연결되는 도 1에 도시된 것과 같은 시스템의 광삽입 손실을 최소화하기 위하여, 이하에서는 EAM을 설명하고 도시한다. 그러나, 본 발명의 원리는 EAM이 광섬유 이외의 광학 장치, 예컨대 다른 EAM에 연결되거나, 또는 광 증폭기에 연결되는 다른 시스템에 적용이 가능하다.
광삽입 손실을 줄임으로써, 전체적인 변조 시스템의 광 전력은, 예컨대 도 1에 도시된 것과 같이, 상당히 향상된다. 특히, 도 1에 도시된 것과 같은 광변조 시스템에 있어서, 시스템 성능은 고속력 포토다이오드(26)에 결합되는 광 전력의 양에 따른다. 상기의 시스템에 있어서, 시스템의 RF 이득은 포토다이오드(26)에 적용되는 광 전력의 제곱으로 증가한다. 게다가, 서브옥타브 링크의 스퓨리어스 프리 다이나믹 범위(제 3차 중간변조 산물에 의해 제한됨)는, 산탄 잡음 제한 시스템에서의 광학 이득의 매 ㏈ 증가에 대해 약 1/3이 증가하고, 열 잡음 제한 시스템에서의 광학 이득의 매 ㏈ 증가에 대해 약 2/3이 증가한다. 이와 같이, 본 발명에 따른 EAM은 광삽입 손실을 줄이기 때문에, 포토다이오드(26)에 송출되는 광 전력은 증가하고, 이것은 광변조 시스템의 전체적인 시스템 성능을 향상시킨다.
일반적으로 참조 번호(40)로 확인되는 본 발명에 따른 EAM은 도 2에 도시되어 있다. 위에서 언급된 것과 같이, EAM(40)은 섬유 광 케이블과 형태상의 부정합을 최소화시키도록 형성된다. 공지된 전기 흡수성 변조기에 있어서, 모드 필드 디멘젼은 흔히 종방향에서는 수 미크론이고, 횡방향에서는 상당히 더 작다. 그러나, 신호 모드 광섬유는 약 10 미크론의 모드 필드 직경을 가진다. 광섬유와 공지된 EAM 사이에 상기의 형태상의 부정합은 광섬유와 출력 RF 전력은 물론 시스템의 광 전력을 상당히 줄이는 EAM 사이의 상당한 광삽입 손실을 일으킨다.
레이저와는 달리, EAM의 출력 모드는 공동(cavity) 사이즈에 의해 결정되고, 설령 공동 그 자체가 멀티플 모드를 지원하는 경우에도, EAM(40)의 2개 포트 성질은 그 광 출력으로 하여금 단일 모드로 형성되도록 허용한다. 상기는 주로, EAM(40)의 입력 모드는 다일 로브를 가지고, 적절히 조절되면(aligned), 도파로의 센터에서 최소를 가지는 다른 공동 모드와 불량한 겹침을 가지거나 또는 멀티플 로브를 가진다. 그러나, 주어진 광 입력 전력에 대해, 피크 필드 증폭은 모드 사이즈가 증가함에 따라 감소하는데, 이것은 전파 필드와 흡수 양자 우물 사이의 겹침에서의 감소를 일으켜서, EAM의 변조 효율에서의 감소가 발생한다. 이러한 효과를 보상하기 위하여, 양자 우물의 수가 증가하여 줄어진 피크 필드 증폭을 보상한다.
본 발명의 모드 부합은, EAM이 연결되는 장치의 모드를 부합시키는 장치의 도파로 부분의 다양한 층을 크기와 기하학적으로 부합시킴으로써 달성된다. 섬유 광 케이블의 경우에는, EAM(40)의 모드 사이즈가 섬유 광 케이블의 모드를 더 가깝게 부합하도록 증가되기 때문에, 적용된 전기장(변조 효율)의 단위당 흡수의 등가의 변화량을 얻기 위하여, 양자 우물의 수를 증가시켜서 증가된 모드 필드 디멘젼을 보상한다. 그렇지 않으면, EAM의 모드 사이즈를 단순히 증가시키는 것은, 출력 RF 전력의 등가의 양을 달성하기 위해 입력 RF 전력의 증가된 양을 효과적으로 요구하는 감소된 변조 효율을 발생시키곤 한다. 일반적으로, 장치의 모드 사이즈를 2배로 하는 것은 변조 효율의 약 1/2를 제공한다. 모드 사이즈가 2배로 되는 상황에서는, 양자 우물의 수를 2배로 하는 것은 등가의 변조 효율을 제공한다. EAM에 연결되는 섬유 광 케이블의 경우에서는, 양자 우물의 수는, 훨씬 더 작은 모드 사이즈를 갖는, 예컨대 본 발명의 양수인과 동일한 양수인에 양도되고, 참조 문헌에 병합된 미국 특허 제 5,402,259호에 개시된 것과 같이, EAM과 비례하여 흡수의 등가의 양을 얻기 위하여 12로 선택된다.
EAM(40)은 고유 영역(42)과 또한 하나 이상의 양자 우물을 포함하는 반도체 광 도파로로 형성된다. 해당 분야에 공지된 것과 같이, 양자 우물 타입의 변조기는 세기 타입 변조기로서 사용될 수 있다. 더 상세하게는, 아래에서 설명되는 것과 같이, 광 도파로 부분은 입력 광 포트와 출력 광 포트를 한정한다. 예컨대, 레이저(22)로부터의 광 캐리어는 입력 광 포트에 적용된다. 일반적으로 수직의 전기장(즉, 에피택셜 층에 수직)은 변화하도록 장치의 광흡수를 야기하고, 광 출력 포트의 외부로 향하는 광 캐리어의 세기 변조를 제공한다. 에피택셜 층의 평면에 일반적으로 수직으로 향하는 전기장의 RF 변조를 적용함으로써, EAM(40)은 RF 입력 신호의 특성에 따라 변화하는 세기가 변조된 출력 광빔을 제공할 것이다. 본 발명의 양수인과 동일한 양수인에게 양수되고, 참조 문헌에 병합된 미국 특허 제 5,402,259호에 상세하게 설명된 것과 같이, DC 바이어스는 변조기(40)가 선형 범위 내에서 작동하도록 RF 입력 신호에 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 EAM(40)이 도시되어 있다. EAM(40)은 반절연체 기판(44)을 포함한다. 반절연체 기판은 GaAs, InP:Fe 또는 다른 물질로부터 형성될 수 있다. n+ GaAs 층은 반절연체 기판 층(44) 위에 형성될 수 있다. n+ 층은 선택적으로 InP 또는 InGaAs로부터 형성될 수 있다. n+ 층(46)은 접촉층으로 사용된다. 메사(49)는 접촉층(46) 위에 형성된다. 층들(42,58 및 60)을 포함하는 광 반도체 도파로(48)는 한 쌍의 클래드 층(50 및 52) 사이에 샌드위치되어 있다. 클래드 층(50)은 Al0.4Ga0.6As으로부터 두께가 1㎛인 n-타입 층으로 형성될 수 있고, 반면에 클래드 층(52)은 본질적으로 동일한 타입의 물질로부터 형성되지만, p+ 층을 형성하기 위해 p-타입의 도핑 물질로 도핑될 수 있다. p+ 접촉층(54)은 버퍼층(52) 위에 형성된다. 옴 접촉은 접촉층(46 및 54) 상에 형성되고, 다음에는 RF 입력에 대해 전기 입력 포트를 형성한다.
광 도파로(48)는, 에피택셜 층의 평면 방향에 일반적으로 수직한 전기장의 적용을 허용하는 p-i-n 구조(48)로 형성된다. 특히, 고유층(42)은 다수의 도핑된 층들(46,50,58 및 52,54,60) 사이에 샌드위치되어 있다. 층(58 및 60)은 광 커플링을 최적화하기 위해 광 도파로 층을 제공하고, Al0.15Ga0.85As으로부터 두께가 약 0.8㎛로 형성될 수 있으며, 또한 도 2에 도시된 것과 같이, n-타입 물질이거나 p-타입 물질로 도핑될 수 있다. 활성 층(42)은, 광섬유와 형태상의 부합 때문에 증가된 모드 필드 디멘젼을 보상하도록 선택된 다수의 양자 우물로 형성된다. 광섬유와 형태상의 부합을 위해 장치의 증가된 모드 디멘젼으로 인해, 활성 층(42)은 교번 우물 층(60)과 장벽층(62)으로 구성되는 12개의 양자 우물로 형성된다. 교번 우물 및 장벽층(60 및 62)은 한 쌍의 외부 장벽층(64 및 66) 사이에 샌드위치되어 있다. 우물층(60)은 GaAs로부터 형성되고, 각각은 두께가 약 100Å로 형성될 수 있는 반면에, 장벽층(62)은 Al0.3Ga0.7As로부터 두께가 약 125Å로 형성될 수 있다. 외부 장벽층(64 및 66) 각각은 Al0.2Ga0.8As로부터 형성되어 두께가 약 200Å로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 EAM의 다른 중요한 양상은, 비록 고유 영역(56)이 두께가 기생 커패시턴스를 줄이고, 대역폭을 향상시키기 위하여, 증가되고 있더라도, 장치의 형상을 최적화시켜서 허용할 수 있는 대역폭과 변조 효율을 제공하는 것이다. 특히, 양자 우물 타입의 변조기는 평행 플레이트 커패시터로서 작용한다. 따라서, 고유 영역(56)의 두께가 증가함에 따라, 커패시턴스는 감소하기 때문에 전체적인 장치의 대역폭은 증가한다. 커패시턴스를 최소화해서, 장치의 대역폭을 증가시키기 위하여, 고유 영역(56)의 두께가 증가된다. 여기에 사용된 것과 같이, 고유 영역(56)은 장치의 도핑되지 않은 영역에 관한 것이다. 도 7에 도시된 것과 같이, 도 2에 도시된 EAM의 다른 실시예가 도시되어 있고, 일반적으로 참조 번호(40')로 확인된다. 상기의 실시예에서, 고유 또는 도핑되지 않은 영역(56')은 다른 도핑되지 않은 층은 물론 활성층(즉, 양자 우물 층(42'))을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4는 다른 바이어스 전압에 대해 RF 입력 전력(㏈m)의 함수로 RF 출력 전력(㏈m)을 도시한다. 본 발명과 동일한 양수인에게 양도된 미국 특허 제 5,402,259호에 설명된 것과 같이, 2개의 바이어스 전압에서 다이나믹 영역의 차이가 바이어스 전압이 최적의 링크된 다이나믹 영역에 조절될 수 있는 방법을 도시한다. 곡선(70 및 72)은 신호 곡선을 도시하고, 곡선(74 및 76)은 왜곡을 나타낸다. 잡음 플로어(floor)는 수평선(78 및 80)으로 도시되어 있다. 따라서, 다이나믹 영역은 곡선(70,72,74 및 76)과 잡음 플로어(78 및 80)의 교차점(82,84,86 및 88)이 결정된다.
도 5 및 도 6은 다른 광 입력 전력 레벨에 대해 바이어스 전압의 함수로 장치의 송신 및 출력 광 전력을 그래픽으로 도시한다. 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 EAM의 광 송신 및 광 출력 전력은 본 발명과 동일한 양수인에게 양도된 미국 특허 제 5,402,259호에 개시된 EAM과 같은, 공지된 EAM에 비례하여 훨씬 더 높다.
본 발명의 또 다른 실시예는 도 8에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 실시예와 유사한 상기 실시예에서, 광 도파로의 형상을 최적화시켜서, EAM(80)과 EAM(80)이 연결되는 장치 사이의 형태상의 부정합을 최소화시킨다. 상기 실시예에서, 광 도파로는 InP:Fe 반도체 기판(82) 상에 형성된다. 접촉층(84)은 상기 기판층(82)의 위에 형성된다. 접촉층(84)은 n+ 층으로 형성될 수 있고, 또한 InGaAs으로부터 형성될 수 있다. 일반적으로, 참조 번호(86)로 확인되는 광 도파로는 p 도파로 층(90)과 n 도파로 층(92) 사이에 샌드위치된 활성층(88)을 형성하는 다수의 양자 우물 층, 예를 들면 12개의 양자 우물 층을 포함한다. 불순물을 고유 영역(87) 속으로 확산하는 것을 방지하기 위하여, 확산 장벽(94)이 p 도파로(90)와 고유 영역(88) 사이에 형성된다. n 도파로 층(92)은 1.15㎛ 밴드 갭을 갖는 AlGaInAs로부터 두께가 0.8㎛형성될 수 있다. p 도파로 층(90)은 1.15㎛ 밴드 갭을 갖는 AlGaInAs로부터 두께가 0.8㎛형성될 수 있다. 확산 장벽층(94)은 1.05㎛ 밴드 갭을 갖는 AlGaInAs로부터 두께가 0.05㎛형성될 수 있다. 고유 영역(88)은 12개의 교번 양자 우물(96)과 장벽층(98)으로부터 형성될 수 있다. 각 양자 우물층은 1.25㎛의 광방출에 대응하는 밴드 갭을 갖는 두께가 0.01㎛를 가지는 AlGaInAs로부터 형성될 수 있다. 장벽층(98)의 각각은 1.05㎛의 광방출에 대응하는 밴드 갭을 갖는 두께가 0.01㎛를 가지는 AlGaInAs로부터 형성될 수 있다. 클래드 층(100)은 p 도파로 층(90)의 위에 형성될 수 있다. 클래드 층(100)은 InP로부터 형성되고, p 층을 3*1017의 도핑 집중도로 형성되도록 도핑될 수 있다. 클래드 층(100)은 1.0㎛ 두께로 형성될 수 있다. 접촉층(102)은 클래드 층(100)의 위에 형성될 수 있다. 접촉층(102)은 InGaAs로부터 형성되고, 두께가 0.2㎛를 갖는 p+ 층을 형성하기 위해 1*1019의 집중도로 도핑될 수 있다. n 도핑된 클래드 층(104)은 접촉층 넘어서 형성될 수 있다.
EAM(40,40' 및 80)은 금속 유기체 화학적 증기 증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD), 분자선 액피택시(Molecular Beam Epitaxy; MBE), 화학선 액피택시(Chemical Beam Epitaxy; CBE) 또는 다른 기법에 의해 각 기판 상에 형성될 수 있다. 각 접촉층 상에 형성된 접촉은 금속 증착과 포토리소그래픽 기법에 의해 형성될 수 있다. EAM(40,40' 및 80)에 대해 메사의 형상은 공지된 에칭과 포토리소스그래픽 기법에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 원리는 또한, 도 9에 도시된 것과 같이 반도체 마하-젠더 변조기(100)와 같은 다른 전자-광학 장치에 적용될 수 있다. 특히, 변조기(100)는 위에서 설명된 것과 같이 광 입력 및 출력 포트로 형성되지만, 도시된 것과 같이 Y 분기와 전기장의 적용에 대해 단일 모드 구조 아래로 테이퍼져 있다. 장치의 테이퍼하는 것은 금속 유기체 증기 증착(MOCVD)의 선택적 지역 에피택시에 의해 달성될 수 있다. 그렇지 않으면, 요구되는 벤드는 상당한 모드 커플링을 초래하여, 멀티플 모드 출력과 광섬유에의 상대적으로 불량한 커플링이 발생한다.
분명히, 본 발명의 많은 변경과 변동이 상기의 가르침에 비추어 볼 때 가능하다. 따라서, 첨부된 청구범위의 범위 내에서, 본 발명은 상기 상세하게 설명된 것 이상으로 실행될 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (17)

  1. 미리 정해진 단일 모드 광학 장치에 광학적으로 연결되는데 적합한 전기 흡수성 변조기(ElectroAbsorptive Modulator; EAM)에 있어서,
    기판과,
    상기 기판 위에 형성되는 광 도파로로서, 상기 광 도파로는 활성층과 도파로 층으로 형성되고, 상기 활성층은 미리 정해진 양자 우물의 수를 가지며, 상기 도파로 층은 상기 EAM과 상기 미리 정해진 광학 장치 사이의 형태상의 부정합을 최소화하기 위해 형성되는 상기 기판 위에 형성되는 광 도파로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 미리 정해진 양자 우물의 수는, 증가된 모드 디멘젼을 보상하기 위하여 미리 정해진 변조 효율을 제공하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 미리 정해진 광학 장치는 광섬유인 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 미리 정해진 양자 우물의 수는 12개인 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 활성층은 도핑되지 않고, 한 쌍의 대향적으로 도핑되는 도파로 층 사이에 샌드위치된 미리 정해진 양자 우물의 수를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  6. 제 5항에 있어서, 고유 영역 및 도핑되는 영역중 하나와 상기 도파로 층중 하나 사이에 배치되는 상기 고유 영역과 확산층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 광 도파로는 클래드 층을 더 포함하는데, 상기 광 도파로는 상기 클래드 층 사이에 샌드위치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 활성 영역 근처에 배치되는 고유 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 클래드 층중 하나 근처에 배치되는 제 1 접촉층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 클래드 층중 나머지 근처에 배치되는 제 2 접촉층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 기판은 GaAs인 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 기판은 InP인 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기.
  13. 감소되는 광삽입 손실을 갖는 전기 흡수성 모듈러(modular)를 형성하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 기판을 제공하는 단계와,
    (b) 상기 기판 상에 광 도파로를 형성하는데, 상기 광 도파로는 상기 EAM이 연결되는 광 모드와 부합하도록 형성되는 상기 기판 상에 광 도파로를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기를 형성하기 위한 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 광 도파로는 미리 정해진 양자 우물의 수로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기를 형성하기 위한 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 양자 우물의 수는 미리 정해진 변조 효율을 얻기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 흡수성 변조기를 형성하기 위한 방법.
  16. 미리 정해진 단일 모드 장치에 광학적으로 연결되는데 적합한 전자-광학 장치에 있어서, 상기 전자-광학 장치는 반도체 전자-광학 장치를 포함하는데, 상기 장치는 상기 미리 정해진 광학 장치와 형태상의 부정합을 최소화하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전자-광학 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 반도체 전자-광학 장치는 마하-젠더(Mach-Zehnder) 모듈러인 것을 특징으로 하는 전자-광학 장치.
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