SE522417C2 - Elektro-absorptionsmodulator (EAM) samt förfarande för tillverkning av sådan modulator - Google Patents

Description

522 417 2 ett p~dopat InP-skikt respektive ett n-dopat InP-skikt, eller omvänt, så att hela strukturen utgör en p-i-n-diod.

Genomgångsdämpningen beror på skillnaden i energi mellan fotonerna hos det inkopplade ljuset och bandgapet i kärnan.

Bandgapet påverkas bl.a. av pålagt elektriskt fält. Således är p~i-n-dioden anordnad så, att när den backspänns, absorberas en stor del av det inkopplade ljuset, varvid en fotoström uppstår.

Typiskt kan utsläckningsförhållanden på l0 - 30 dB erhållas.

Ett problem härvidlag är att bandgapet även är kraftigt temperaturberoende. Fotoströmmen som uppstår orsakar ohmsk uppvärmning och således en temperaturhöjning, varvid genomgångs-dämpningen påverkas. Absorptionen, som i. en första approximation är proportionell mot ljuseffekten, är högst i början av modulatorn, dvs. där ljuset kopplas in, varvid även fotoströmmen är störst där. Följaktligen erhålls även störst påverkan av genomgångsdämpningen därstädes.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN För att inse hur detta temperaturberoende kan skapa problem i ett digitalt transmissionssystem, låt oss betrakta följande exempel. Antag att man vill sända en eller flera konsekutiva ”ettor”, föregångna av en lång sekvens "nollor". Dessa ”nollor” svarar mot att dioden backspänns. Enligt resonemanget ovan, resulterar detta i en kraftig temperaturhöjning, särskilt då i början av modulatorn. När spänningen sedan ändras till ett lägre värde, svarande mot en transmitterad ”etta”, erhålls en optisk puls ut ur dioden. I stället för en skarp flank, återspeglande skillnaden i externt applicerad spänning, erhålls ett långsamt insvängningsförlopp; först efter en viss tidsperiod har komponenten svängt in mot ett konstant värde på den optiska effektnivån i "ettan". Detta begränsar självfallet transmissionsmediumets bandbredd. va... -- u - 522 417 3 Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en elektro-absorptionsmodulator med förbättrade prestanda.

Det är ett ytterligare ändamål med uppfinningen att tillhandahålla en elektro-absorptionsmodulator i avsaknad av problem som uppstår p.g.a. att bandgapet i modulatorns kärna är kraftigt temperaturberoende.

Det är härvidlag ett särskilt ändamål med uppfinningen att tillhandahålla en elektro-absorptionsmodulator, som levererar en optisk puls med kort stigtid då spänningen över modulatorn minskas.

Det är ett vidare ändamål med uppfinningen att tillhandahålla åtminstone ett förfarande för framställning av nämnda elektro- absorptionsmodulator.

Ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning framkommer i nedanstående beskrivning.

Enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls en elektro-absorptionsmodulator (EAM) av vågledartyp för modulering av ljus, innefattande en vågledarkärna, en vågledarmantel och en elektrod, varvid modulatorn är anordnad att modulera ljus inkopplat i modulatorn som svar på att en spänning appliceras på elektroden.

Modulatorn kännetecknas av att vågledarkärnans bredd och/eller tjocklek varierar längs modulatorns längd.

Denna variation är särskilt så anordnad att en i längsled huvudsakligen jämn absorption, och därmed fotoströmfördelning och temperaturfördelning, erhålls j. modulatorn, j. avsikt att minska modulatorns termiskt beroende, optiska stigtid.

Med fördel är bredden/tjockleken mindre i den del av modulatorn där ljuset är avsett att inkopplas, i avsikt att därstädes minska modulatorns absorption. 2 2 4 1 7 gg. 211; 4 Elektro-absorptionsmodulatorn är företrädesvis anordnad att användas för intensitetsmodulering av digitala signaler för fiberoptisk transmission. Den kan vara monolitiskt integrerad med en DFB-laser (Distributed Feedback Laser) på ett halvledarsubstrat och framställd användande något av materialsystemen InP/InGaAsP, InP/InGaAIAs eller GalnAs/AlGaAs.

Vågledarkärnan kan vara av bulk- eller kvantbrunnstruktur och vågledaren kan vara utformad som en begravd vàgledare eller en s.k. ridge-vågledare.

Enligt en andra aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för att framställa en elektro- absorptionsmodulator (EAM) enligt den första aspekten.

För att framställa en vågledarkärna med en längs modulatorns längd varierande bredd kan s.k. ”taprade” fotolitografimasker eller selektiv inetsning användas. Om en vågledarkärna med kvantbrunnstruktur framställs kan inaktiva s.k. SCH-skikt (Separate Confinement Heterostructure) i kvantbrunnstrukturen etsas selektivt.

För att framställa en vàgledarkärna med en längs modulatorns längd varierande tjocklek kan selektiv ytepitaxi, SAE (Selective Area Epitaxy), eller partiell nedtunning av vàgledarkärnan, medelst maskning och etsning, användas.

En fördel med föreliggande uppfinning är att intensitets- modulering kan ske snabbare, vilket ger en högre överföringskapacitet.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar, vilka enbart visas för att illustrera uppfinningen, och skall därför ej på något sätt begränsa densamma. »v- 522 4 1 7 =jj¿¿::¿_ 2:1; noe o n | v n o | Q n o nu Fig. 1 illustrerar, i tvärsnitt, en elektro- absorptionsmodulator enligt teknikens ståndpunkt.

Fig. 2 illustrerar ett exempel på en optisk utsignal från en modulator enligt fig. l som svar på en elektrisk insignal bestående av tre ”nollor” följt av fem "ettor".

Fig. 3 illustrerar beräknad relativ absorption per längdenhet som funktion av longitudinell positionskoordinat för en känd modulator med konstant vågledarbredd, och för en modulator med bredd (”taprad" struktur) enligt en varierande föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 4 illustrerar huvudstegen i en så kallad BH-process (BH, Burried Heterostructure) vid framställning av en elektro- absorptionsmodulator med varierande vågledarbredd enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 5 illustrerar huvudstegen i en process användande selektiv etsning vid framställning av en elektro-absorptionsmodulator med varierande vågledarbredd enligt en alternativ föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

FÖREDRAGNA UTFöRINGsFommR I följande beskrivning, med beskrivande och inte begränsande avsikt, är specifika detaljer angivna, såsom särskilda tillämpningar, tekniker, förfaranden etc. för att tillhandahålla en grundlig förståelse av föreliggande uppfinning. Det skall emellertid bli uppenbart för fackmannen inom området att uppfinningen kan utövas i andra utföringsformer som avviker från dessa specifika detaljer. I andra fall är välkända detaljerade redogörelser för förfaranden, protokoll, anordningar eller kretsar utelämnade för att inte fördunkla beskrivningen av föreliggande uppfinning med onödiga detaljer. - ...ß n... - v 522 4 1 7 6 .".

Med hänvisning till fig. 1 innefattar en tidigare känd EAM- komponent 100 av halvledarmaterial, vanligtvis InP/InGaAsP, en vågledare, med en vågledarkärna 101 av bulk- eller kvantbrunnstruktur, kallat i-skikt, vars brytningsindex är högre än det hos omgivningen. För inkopplat ljus vid 1,3 eller 1,55 um våglängd skall kärnan typiskt utgöras av halvledarmaterial som InGaAsP för bulkstruktur, eller omväxlande skikt av InGaAsP och eventuellt InP för kvantbrunnstruktur. Kärnan är typiskt svagt dopad eller helt odopad. Ovanför kärnan finns ett p-dopat InP-skikt 103 och under kärnan finns ett n-dopat InP-skikt 105. Således utgör denna struktur en p-i-n-diod. Alternativt är det övre skiktet n-dopat och det undre skiktet p-dopat.

På de bägge sidorna om vågledarkärnan finns också InP, vilket kan vara dopat eller odopat (ej visat i fig. 1); vanligast är att detta material består av semi-isolerande InP. Ovanpå det övre mantelskiktet 103 finns ett kontaktskikt 107, på vilket en elektrod 109 är anbringad. Skikt 111 av semi-isolerande InP kan även förefinnas mellan kärnan 101 och det övre mantelskiktet 103 framför och bakom elektroden 109, exempelvis för isolerande ändamål. Bredden på vågledarkärnan är typiskt ca 1 pmi (för singelmod-vågledare).

Laserljus 113 kopplas in i modulatorn 100 från vänster i fig. 1 och det modulerade ljuset 115 kopplas ut från modulatorn till höger i samma figur. Genomgångsdämpningen beror på vilken elektrisk spänning som appliceras på elektroden 109. Om p-i-n- dioden backspänns uppstår ett starkt elektriskt fält över i- skiktet 101. Detta kommer då att orsaka absorption av en stor del av det injicerade laserljuset 113. Detta är välkänt och kallas elektro-absorption. Om kärnan består av bulkmaterial benämns fenomenet Franz-Keldysh-effekt och om kärnan består av kvantbrunnar benämns fenomenet Stark-effekt. 522 417 7 a ~ » a u ø u - o o || Med en modulatorlängd på 100 - 300 pm, och en tjocklek på i- skiktet mellan 0,l och 0,4 pm (vilket är typiska värden), kan utsläckningsförhållanden på l0 - 30 dB erhållas om en spänning storleksordningen 2 V appliceras över elektroden. Med på utsläckning menas den relativa skillnaden mellan den optiska uteffekten från modulatorn när en "etta" transmitteras (låg eller ingen spänning på modulatorns elektrod) "nolla" och den optiska uteffekten när en transmitteras (hög negativ spänning, en eller flera volt, på elektroden).

Värdet på utsläckningen beror på skillnaden i energi mellan fotonerna hos det insända ljuset och bandgapet hos materialet i i-skiktet. Desto mindre denna skillnad är, desto större absorptionsändring per applicerad enhet spänning erhålles. Det beror på att elektro-absorption är ett s.k. resonant fysikaliskt fenomen. på följande sätt. Genom att applicera ett elektriskt fält över i-området minskar bandgapet i materialet, Det kan förstås vilket leder till ökad absorption, givet att ljusenergin är lägre än bandgapsenergin. Om t.ex. ljus med en våglängd av 1,55 pm (vilket motsvarar en fotoenergi på 0,8 eV) kopplas in, väljes typiskt ett i-skikt i modulatorn med ett bandgap i intervallet 0,82 - 0,88 eV.

Det ljus som absorberas genererar en fotoström. Varje absorberad foton skapar ett hål-/elektron-par, som separeras i det pàlagda elektriska fältet. Några hål och elektroner hinner rekombinera innan de når kontakterna, men i en väldesignad komponent erhålls en hög extern kvantverkningsgrad (>90%) om komponenten betraktas som en fotodiod.

I början av modulatorn är den optiska effekten högst. Det innebär' att absorptionen är störst där, när en backspänning appliceras på elektroden. Den optiska effekten i vågledaren avtar sedan, i en första approximation exponentiellt, för att vara mycket låg i slutet av modulatorn. Detta innebär att den --. ...f .ø-u 522 417 8 genererade fotoströmtätheten är som störst i början av modulatorn (till vänster i fig. 1).

Det inses att detta kan skapa allvarliga problem, särskilt i det fall man önskar erhålla höga utsläckningsförhållanden och i EAM-vågledaren. Orsaken är samtidigt sända in mycket ljus lokal upphettning. Med en backspänning på flera volt, och en fotoström på 10 - 25 mA (svarande mot optiska ineffekter på 8 - mw för 1,55 pm våglängd; sådana optiska effektnivåer erhålls lätt när EAM-komponenten är monolitiskt integrerad med en DFB- (Distributed Feedback Laser) laser på samma halvledarsubstrat), erhålls en kraftig lokal ohmsk uppvärmning av vågledaren. Den lokala över förhöjd 1000 utvecklade värmeffekten per ytenhet ges av den fotoströmtätheten multiplicerat med i- skiktet. spänningsfallet Uppvärmningen ger upphov till en lokalt temperatur. Med en termisk resistans på storleksordningen K/W i ett 25 pm långt vàgledarsegment, kan med lätthet lokala temperaturhöjningar på tiotals Kelvin ernås. Temperatur- förhöjningen blir dock ojämnt fördelad i längsled på ett liknande sätt (dock inte identiskt) som fotoströmtätheten.

Detta kan skapa allvarliga problem i ett digitalt transmissionssystem, vilket inses genonl att studera följande exempel. Man vill sända en eller flera konsekutiva "ettor”, föregångna av en lång sekvens av "nollor". Dessa "nollor" svarar mot att en stor backspänning appliceras över i-skiktet (vilket ger stor absorption). Enligt resonemanget ovan, resulterar detta i en stor temperaturhöjning, särskilt i början av modulatorn (till vänster i fig. 1).

När spänningen sedan ändras till ett lägre värde, svarande mot en transmitterad "etta", erhålls en optisk puls ut från EAM- komponenten liknande den i fig. 2.

Fig. 2 visar ett exempel på elektrisk insignal (fyrkanter) och optisk utsignal (romber) för en modulator som funktion av tid.

Insignalen består här av tre "nollor" följt av fem "ettor". 2 2 4 1 7 ;§§;. j; ' nøcuno ~ n 9 Kraftig uppvärmning sker i början av modulatorn orsakad av stor absorption per längdenhet vid negativ bias (-2 V).

I stället för en skarp flank, återspeglande skillnaden i externt applicerad spänning, erhålls ett långsamt insvängningsförlopp. Först efter en viss tidsperiod har komponenten svängt jxi mot ett konstant “värde på «den optiska effektnivån i "ettan". Notera att för NRZ-modulering med en överföringshastighet av lO Gb/s motsvarar en tidsskaleperiod i figuren 0,2 nanosekunder.

Orsaken till detta beteende är att absorptionskoefficienten, förutom att bero på den elektriska fältstyrkan, även beror starkt på temperaturen, vilket i sin tur beror på att halvedarmaterialets bandgap är temperaturberoende. Efter en lång sekvens av "nollor" förblir absorptionen således hög även när den minskas, eftersom applicerade backspänningen temperaturen är högre och bandgapet i i-skiktet är mindre.

Tidskonstanten för insvängningen till steady-state i fig. 2 är beroende på den exakta utformningen av vågledaren och omgivande skikt. Man kan enkelt visa att det är fullt möjligt att erhålla en tidskonstant på mindre än l ns, eftersom absorptionen sker inom ett mycket litet område. Icke desto mindre är denna optiska stigtid bandbreddsbegränsande och det är önskvärt att minska den, särskilt i betydande omfattning.

Genom att inse problemet ovan beskrivet och genom att variera det sätt den optiska inneslutningsfaktorn i aktivt absorberande skiktet i vågledaren på sådant att en jämnare fotoströmtäthetsfördelning i längsled i Inodulatorn, särskilt lägre fotoströmtäthet i början av modulatorn, erhålls en elektro-absorptionsmodulator enligt principerna för föreliggande uppfinning.

Härvidlag undviks lokalt, kraftigt förhöjda temperaturer, varvid en elektro-absorptionsmodulator med kortare optisk stigtid erhålls. 522 4 17 :ia a:- lO Istället för att ha en konstant bredd och tjocklek på vågledarkärnan, varieras bredden och/eller tjockleken i längsled. Närmast den punkt där ljus injiceras (till vänster i fig. l) görs vågledaren företrädesvis smal/tunn medan den närmast den punkt där ljus emitteras ut från vågledarkärnan med fördel görs bredare/tjockare.

Med detta arrangemang varieras den optiska inneslutnings- faktorn, och därmed absorptionen. I början av modulatorn blir den optiska inneslutningsfaktorn liten, varvid också absorptionen blir liten. Det innebär att värmeutvecklingen där blir mindre än om modulatorn hade varit bredare och/eller tjockare. Längre fram i modulatorn, när den optiska effekten har sjunkit p.g.a. absorptionen, ökas vågledarens bredd och/eller tjocklek, varvid absorptionen ökas.

På detta sätt erhålls en jämnare fotoströmtäthetsfördelning i längsled i modulatorn, och man undviker kraftigt förhöjda temperaturer lokalt inom ett litet område närmast den optiska injektionspunkten.

Absorptionen i en EAM-modulator beror på den optiska inneslutningsfaktorn samt applicerad fältstyrka. Det får följande konsekvenser.

Om enbart vågledarkärnans bredd varieras kommer den applicerade spänningen på modulatorelektroden ge en relativt konstant elektrisk fältstyrka över modulatorns i-skikt oberoende av bredd. Ett visst beroende mellan fältstyrka och bredd kan emellertid finnas p.g.a. på ökad elektrisk resistans och därmed spänningsfall om vàgledaren framställs smal. Detta förstärker i sådana fall den önskade effekten.

För att erhålla en perfekt jämn absorption (och därmed fotoströmfördelning) längs modulatorn skall således vågledarkärnans bredd ökas så att ökningen i inneslutningsfaktor fullständigt kompenserar minskningen i nu.. 522 41 7 ll optisk effekt p.g.a. absorptionen, på ett sådant sätt att den optiska effekten i kärnan blir konstant i längsled.

Om enbart vågledarkärnans tjocklek varieras kommer även fältstyrkan över i-skiktet att variera. Ett tunt vågledarsegment erhåller hög fältstyrka (vilket ger hög absorption) och låg optisk inneslutningsfaktor (vilket ger låg absorption). M.a.o. finns två motverkande effekter närvarande on1 den optiska inneslutningsfaktorn varieras genom varierad vågledartjocklek.

Absorptionen som funktion av kärnans tjocklek har ett maximum för någon tjocklek (gränsvärdena oändligt liten respektive oändligt stor tjocklek ger nollabsorption).

För att erhålla en jämnare absorption (och därmed fotoströmfördelning) längs modulatorn skall således vågledarkärnans tjocklek ökas mot modulatorns utkoppling om tjockleken är mindre än den tjocklek som motsvarar maximal absorption, vilket i praktiken oftast torde vara fallet. För en tjocklek överstigande denna tjocklek gäller det omvända förhållandet.

En optimal variation av bredd och/eller tjocklek kan med fördel beräknas numeriskt.

Fig. 3 visar beräknad relativ absorption per längdenhet som funktion av longitudinell koordinat för en konventionell struktur med konstant vågledarbredd, och för en struktur med varierande bredd, s.k. "taprad struktur", enligt föreliggande uppfinning. Ljus injiceras vid x = O pm.

Vågledaren består av en kvantbrunnstruktur (tio odopade kvantbrunnar' av InGaAsP omgivna. av' odopade InGaAsP-barriärer med större bandgap än brunnarna). Modulatorn är i detta exempel 180 pm lång. Komponenten har backspänts till ett värde där materialabsorptionen är 500 cmd. Den konventionella 522 417 12 strukturens vàgledarkärna har en konstant bredd av 1,0 pm och den uppfinningsenliga linjärt ”taprade” (dvs. med i längsled varierad bredd) strukturens vågledarkärna har en bredd som linjärt varierar från 0,5 till 1,2 um. Vågledarens tjocklek hålls i detta exempel konstant.

Som kan ses i fig. 3 erhålls en mycket jämnare, dvs. huvudsakligen jämn, fördelning av absorptionen i längsled med den ”taprade” strukturen. Det leder till en jämnare temperaturfördelning, och förhindrar en kraftig lokal uppvärmning i början av modulatorn.

Företrädesvis är elektro-absorptionsmodulatorn enligt föreliggande uppfinning avsedd för intensitetsmodulering av digitala signaler för fiberoptisk transmission. Den kan vara fristående eller monolitiskt integrerad med en laserkälla.

Dessutom, om EAM-komponenten skall anpassas för höga bithastigheter, måste den framställas med liten kapacitans, d.v.s. med kort längd, eftersom kapacitansen tillsammans med den elektriska drivkretsens ekvivalenta resistans påverkar stig- och falltiderna hos det modulerade ljuset.

Att framställa en uppfinningsenlig modulator med varierande bredd/tjocklek kan göras på ett antal olika sätt. I det följande kommer fem exempel på tillvägagångssätt att beskrivas översiktligt med referens till fig. 4 och 5.

Den första metoden åstadkommer en vàgledarkärna med varierande bredd m.h.a. en ”taprad” fotolitografimask. Vàgledarkärnan definieras medelst konventionell fotolitografi, exempelvis kontaktlitografi, projektionslitografi, E-stràlelitografi eller dylikt, och efterföljande etsning. Den fotolitografimask som används skall, enligt föreliggande uppfinning, vara ”taprad”, varvid också vågledarkärnan blir ”taprad”.

Huvudsteg i processen àskàdliggörs i fig. 4, vilken figur illustrerar en s.k. BH-process (Burried Heterostructure), men 522 417 :gt-gg. 13 uppfinningen är applicerbar även på andra, modifierade typer av laser/modulatorprocesser, t.ex. för framställning av ridge- lasrar. Fig. 4. visar I. vågledarkärnmask sedd från ovan, II. tvärsnitt längs linjerna A-A och B-B i I. efter maskning men före etsning, III. samma tvärsnitt efter etsning, samt IV. samma tvärsnitt efter färdig process. I figuren avser hänvisningsbeteckningen 41 vågledarkärna, 42 n-dopat InP, 43 p- dopat InP, 44 semi-isolerande InP, 45 elektrod samt 46 mask.

Den andra metoden åstadkommer en vågledarkärna med varierande bredd m.h.a. en selektiv ets. Genom att använda en selektiv ets, företrädesvis en våtets, som etsar vågledarkärnmaterial, men ej omkringliggande material, i kombination med maskning av vågledarsegment som inte skall etsas fås vågledare med olika bredd i olika segment. Detta ger diskreta steg i vågledarbredd, men genom att upprepa etssteget många gånger med Inasker av olika längd, kan man åstadkomma en mer kontinuerlig variation av vågledarbredden.

Fig. 5. visar olika huvudsteg enligt denna alternativa metod för att åstadkomma vågledare med varierande bredd. Således visar figuren I. vågledarmask sedd från ovan, II. tvärsnitt längs linjerna A-A och B-B i I. efter maskning men före etsning, III. samma tvärsnitt efter etsning, IV. samma tvärsnitt efter selektiv etsning, samt V. samma tvärsnitt efter färdig process. I figuren avser hänvisningsbeteckningen 51 vågledarkärna, 52 n-dopat InP, 53 p-dopat InP, 54 semi- isolerande InP, 55 elektrod, 56 vågledarmask samt 57 mask för selektiv etsning.

Den tredje metoden åstadkommer en vågledarkärna med varierande bredd m.h.a. selektiv bortetsning av inaktiva SCH-skikt (Separäte Confinement Heterostrukture), dvs. skikt i vågledaren som har till påverka den Uppgift att optiska inneslutningsfaktorn, vilket bl.a. används i kvantbrunnstrukturer. 14 Den fjärde metoden åstadkommer en vågledarkärna med varierande, ”taprad” tjocklek m.h.a. SAG-teknik (Selective Area Epitaxy).

En mask av t.ex. kiseloxid eller kiselnitrid lägges på strukturen före epitaxi av vågledarkärnan. Tillväxthastigheten och därmed tjockleken av vågledarkärnskiktet, i-skiktet, beror på avståndet till masken. Med lämplig utformning av masken erhålls ett skikt med ”taprad” tjocklek.

Den femte metoden åstadkommer en vågledarkärna med ”taprad” tjocklek m.h.a. partiell nedtunning. Den varierande tjockleken erhålls genom att tunna ned (medelst maskning och etsning) vågledarkärnan inonx de områden där skiktet skall vara tunt.

Detta ger ett diskret steg i vågledartjocklek, men genom att upprepa etssteget fler gånger med andra masker kan man åstadkomma en mer kontinuerlig variation av vàgledartjockleken.

En kombination av två eller flera av ovanstående metoder är självfallet också tillämpbar.

Uppfinningen är självfallet inte begränsad till de ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsformerna, utan kan modifieras inom ramen för de bifogade patentkraven. I synnerhet är uppfinningen uppenbart ej begränsad vad det avser materialval, dimensioner eller framställning av elektro- absorptionsmodulatorn.

Claims (20)

1. 522 417 l5 PATENTKRAV l. Ellektro-absorptionsmodulator (EAM) av vågledartyp för modulering av ljus, innefattande en vàgledarkärna, en vågledarmantel (42, 43, 52, 53) och en elektrod (45, 55), varvid modulatorn är anordnad att modulera ljus inkopplat i modulatorn som svar på att en spänning appliceras på elektroden, kännetecknad av att vàgledarkärnans (4l, 5l) bredd varierar längs modulatorns längd på ett sådant sätt att bredden är mindre i den del av modulatorn där ljuset är avsett att inkopplas, i avsikt att därstädes minska modulatorns absorption.

2. Elektro-absorptionsmodulator (EAM) av vågledartyp for modulering av ljus, innefattande en vågledarkärna, en vågledarmantel och en elektrod, varvid modulatorn är anordnad att modulera ljus inkopplat i modulatorn som svar på att en spänning appliceras på elektroden, känne t e c knad av att vågledarkärnans tjocklek varierar längs modulatorns längd på ett sådant sätt att tjockleken är mindre i den del av modulatorn där ljuset är avsett att inkopplas, i avsikt att därstädes minska modulatorns absorption.

3. Ellektro-absorptionsmodulator enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att variationen är anordnad att åstadkomma en i längsled huvudsakligen jämn fotostromfordelning och därmed temperaturfördelning i modulatorn, i avsikt att minska modulatorns termiskt beroende, optiska stigtid.

4. . Elektro-absorptionsmodulator enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d a v att den är anordnad att användas for intensitetsmodulering av digitala signaler för fiberoptisk transmission.

5. Elektro-absorptionsmodulator enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v att den är monolitiskt integrerad med ooo n. o o oo oo oo oo oo o o oo oo o o oo o o oo o o oo o oo oo o o oo o o oo o oo o ooo oo. u o no nooo o vooo o uoo o o o o o o o o o o o o o o o o oo oo oo oo oooo o 16 åtminstone en DFB-laser (Distributed Feedback Laser) på ett halvledarsubstrat.

6. Elektro-absorptionsmodulator enligt något av kraven l-5, k ä n n e t e c k n a d a v att den är framställd åtminstone delvis i något av naterialen InP/InGaAsP, InP/InGaAIAs eller GalnAs/AlGaAs.

7. Elektro-absorptionsmodulator enligt något av kraven l-6, k ä n n e t e c k n a d a v att vågledarkärnan är av bulk- eller kvantbrunnstruktur.

8. Elektro-absorptionsmodulator enligt något av kraven l-7, k ä n n e t e c k n a d a v att vågledaren är utformad som en begravd vågledare eller en s.k. ridge-vågledare.

9. Förfarande vid framställning av en elektro- absorptionsmodulator (BAM) av vågledartyp för modulering av ljus, innefattande en vågledarkärna, en vågledarmantel (42, 43, 52, 53) och en elektrod (45, 55), samt anordnad att modulera ljus inkopplat i modulatorn som svar på att en spänning appliceras på elektroden, k ä n n e t e c k n a t a v att vågledarkärnan (41, 51) utformas med en längs modulatorns längd varierande bredd på ett sådant sätt att en mindre bredd erhålles i den del av modulatorn där ljuset är avsett att inkopplas, i avsikt att därstädes minska modulatorns absorption.

10. lO. Forfarande vid framställning av en elektro- absorptionsmodulator (EAM) av vågledartyp för modulering av ljus, innefattande en vågledarkårna, en vågledarmantel och en elektrod, samt anordnad att modulera ljus inkopplat i modulatorn som svar på att en spänning appliceras på elektroden, k ä n n e t e c k n a t a v att vågledarkärnan utformas med en längs modulatorns längd varierande tjocklek på ett sådant sätt att en mindre tjocklek erhålles i den del av ooo ooo o o oo oo oo oo oo o f o oo oo o o o o o o o o o o oo o o o o o o o o o o o o o o o o o ooo ooo o o ooo nooo o oooo o oooo o o o o o o o o o o o o o o o o oo oo oo oo vooo o 17 modulatorn där ljuset är avsett att inkopplas, i avsikt att därstädes minska modulatorns absorption.

11. Forfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t a v att variationen utformas så att en i längsled huvudsakligen jämn fotoströmfördelning och därmed temperaturfördelning erhålles i modulatorn, i avsikt att minska modulatorns termiskt beroende, optiska stigtid.

12. Förfarande enligt något av kraven 9-11, 1<ä nrie teac kria t awr att modulatorn utformas monolitiskt integrerad med åtminstone en DFB-laser (Distributed Feedback Laser) på ett halvledarsubstrat.

13. Förfarande enligt något av kraven 9-12, kàánx1e'te<:kr1at a'v att modulatorn utformas användande åtminstone delvis något av materialsystemen InP/InGaAsP, InP/InGaAIAs eller GalnAs/AlGaAs.

14. Förfarande enligt något av kraven 9-13, kèànI1e1:e<:kz1a t a'v att vågledarkärnan utformas med bulk- eller kvantbrunnstruktur.

15. Förfarande enligt något av kraven 9-14, käánr1e1:e<:kr1at air att vågledaren utformas såsom en begravd vågledare eller en s.k. ridge-vågledare.

16. Förfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t a v att vågledarkärnan utformas med en längs modulatorns längd varierande bredd genom användning av en eller flera s.k. ”taprade” fotolitografimasker (46).

17. Förfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t a v att vågledarkärnan (51) utformas med en längs modulatorns längd varierande bredd genom selektiv etsning.

18. Förfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t a v att vågledarkärnan utformas med kvantbrunnstruktur och med en längs 522 417 = 18 none o n « - u ~ u -:oo o en modulatorns längd varierande bredd genom att inaktiva s.k. SCH- skikt (Separate Confinement Heterostructure) etsas selektivt.

19. Forfarande enligt krav lO, k ä n n e t e c k n a t a v att vàgledarkärnan utformas med en längs modulatorns längd varierande tjocklek genom selektiv ytepitaxi, SAE (Selective Area Epitaxy).

20. Förfarande enligt krav lO, kännetec knat av att vàgledarkärnan utformas med en längs modulatorns längd varierande tjocklek genom att vågledarkärnan partiellt nedtunnas medelst maskning och etsning.