WO2010106939A1 - 波長可変レーザとその製造方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a structure and manufacturing method of a wavelength tunable laser.
  • a distributed feedback semiconductor laser that oscillates in a single axis mode has been widely used because of its ease of use and high reliability.
  • DFB-LD distributed feedback semiconductor laser
  • a diffraction grating having a depth of about 30 nm is formed over the entire resonator, and stable single-axis mode oscillation can be obtained at a wavelength corresponding to the product of the diffraction grating period and twice the equivalent refractive index.
  • DFB-LD provides stable single-axis mode oscillation, tuning over a wide range of oscillation wavelengths is impossible, and a WDM transmission system is usually constructed using products that differ only in wavelength for each ITU grid. Yes.
  • variable width is limited to the wavelength range (about 3 nm) that can be changed by temperature change, and wavelength resources are actively used. It becomes difficult to configure an optical network that takes advantage of the features of ROADM.
  • Wavelength tunable lasers are roughly classified into two types: a first type in which a wavelength tunable mechanism is introduced in the same element as the laser resonator, and a second type in which this is introduced outside the element.
  • FIG. 1 shows a configuration of a DBR-LD (Distributed Bragg Reflector Laser Diode) which is an example of the first type. In this method, the light emitting area and the distributed reflection area are arranged in the same element.
  • FIG. 2 shows a configuration of a Sampled-Grating-DBR-LD as an example of the second type.
  • DBR-LD Distributed Bragg Reflector Laser Diode
  • FIG. 3 shows a configuration of SSG (Super Structure Grafting) -DBR-LD, which is another example of the second type.
  • the wavelength tunable range of DBR-LD was limited to about 10 nm at the maximum.
  • 100 nm can be obtained by exploiting the Vernier effect peculiar to this structure. Wavelength tunable operation exceeding 40nm and quasi-continuous wavelength tunable operation of 40nm are realized.
  • a wavelength tunable operation can be performed by providing a diffraction grating outside the element as shown in FIG. 4 and adjusting the angle and distance thereof precisely.
  • FIG. 5 shows a configuration in which a wavelength tunable light source is realized by a combination of a ring resonator and SOA.
  • the ring resonators constituted by the PLC are characterized in that their circumferences are slightly different. This difference in circumference generates a vernier effect and realizes variable wavelength operation in a wide wavelength range.
  • FIG. 6 shows an example of the wavelength selective light source described in Non-Patent Document 1.
  • the array DFB lasers are arranged at a wavelength interval of about 3 nm, and oscillation wavelength control in a narrower range is performed by changing the element temperature.
  • a complex compound semiconductor process is required also in this structure, a high yield cannot be expected. Furthermore, the increase in cost due to this cannot be ignored.
  • a wavelength tunable laser includes a DFB array having a substrate on which an optical coupler is formed by a planar optical waveguide, and a plurality of DFB (Distributed feedback laser diode) laser elements that are mounted on the substrate and supply optical signals to the optical coupler. And an SOA unit having an SOA (Semiconductor Optical Amplifier) element that is mounted on the substrate and amplifies an optical signal output from the optical coupler.
  • the DFB array part and the SOA part are formed in a chip having the same stacked structure.
  • a method of manufacturing a wavelength tunable laser according to the present invention includes a step of forming an optical coupler on a substrate by a planar optical waveguide, and a plurality of DFB (Distributed feedback laser diode) laser elements that respectively supply optical signals to the optical coupler on the substrate. And a step of attaching an SOA portion having an SOA (Semiconductor Optical Amplifier) element that amplifies an optical signal output from the optical coupler on the substrate.
  • the DFB array part and the SOA part are formed in a chip having the same stacked structure.
  • FIG. 1 shows the configuration of DBR-LD.
  • FIG. 2 shows a configuration of the Sampled-Grating-DBR-LD.
  • FIG. 3 shows the configuration of the SSG-DBR-LD.
  • FIG. 4 shows the wavelength variable operation by the diffraction grating outside the element.
  • FIG. 5 shows a wavelength tunable light source using a combination of a ring resonator and an SOA.
  • FIG. 6 shows an example of a wavelength selective light source.
  • FIG. 7 shows a structural diagram of a wavelength tunable laser.
  • FIG. 8 shows a structure in which a semiconductor Mach-Zehnder modulator is integrated in a wavelength tunable laser.
  • FIG. 9 shows a manufacturing process of the wavelength tunable laser.
  • FIG. 10 shows a manufacturing process of the wavelength tunable laser.
  • FIG. 11 shows a manufacturing process of the wavelength tunable laser.
  • FIG. 12 shows a manufacturing process of the wavelength tunable laser.
  • FIG. 13 shows the configuration of a wavelength tunable laser.
  • a compound semiconductor element in which an array DFB and a semiconductor optical amplifier are integrated in the lateral direction is formed.
  • a tunable laser is constructed by mounting this compound semiconductor element on a platform on which an optical coupler is formed. Mounting is performed by passive alignment using alignment marks.
  • FIG. 7 is a plan view showing the structure of the wavelength tunable laser 1 according to the present embodiment.
  • An optical waveguide 7 and an optical coupler 3 are formed on the PLC platform 2 by a planar optical waveguide.
  • the optical coupler 3 guides the optical signal introduced from each of the plurality of optical waveguides arranged on the input side to the optical waveguide 7 coupled on the output side.
  • a DFB array 5 and an SOA (Semiconductor Optical Amplifier) 6 are integrated on the same chip 4.
  • a DFB array 5 is formed in the first region of the chip 4.
  • the DFB array 5 includes a plurality of DFB laser elements having different oscillation wavelengths.
  • the optical waveguides of the plurality of DFB lasers are formed in parallel to each other with the y-axis direction in the figure as the extension direction (propagation direction) of the optical axis.
  • the SOA 6 is formed on the chip 4 in the second region located in the lateral direction of the first region of the DFB array 5, that is, in the direction shifted in the x-axis direction of FIG. 7.
  • the SOA 6 has an optical waveguide extending in the y-axis direction.
  • the chip 4 has an end parallel to the x axis on the output side of the DFB array 5.
  • the output side end of the DFB array 5 and the end of the optical waveguide on the input side of the optical coupler 3 are coupled with high accuracy.
  • the optical waveguide 7 extends from the output end of the optical coupler 3 in the positive y-axis direction, and is bent so as to be turned in the negative y-axis direction by changing the direction by 180 degrees on the PLC platform.
  • the output end in the negative y-axis direction of the optical waveguide 7 is coupled with the input end of the SOA 6 with high accuracy.
  • the DFB array 5 and the SOA 6 constituting the integrated light source on the chip 4 are formed in parallel in the same process, so that they are formed in the active layer having the same composition and the same composition.
  • Such an integrated light source can simplify the manufacturing process as compared with the integrated type tunable laser exemplified as the background art, and can improve the yield and reduce the cost.
  • the wavelength variable operation can be performed on the same principle as the example shown in FIG.
  • the laser light emitted from the DFB array 5 is coupled to the optical coupler 3, and is coupled to the output-side optical waveguide 7 in response to the principle loss of 12 dB. Further, the laser beam coupled to the optical waveguide 7 is incident on the SOA 6 formed on the same chip 4 as the DFB array 5 and is output after optical amplification or optical output adjustment.
  • FIG. 8 shows a structure in which the semiconductor Mach-Zehnder modulator 8 is integrated in the wavelength tunable laser 1 of this embodiment.
  • the compound semiconductor chip 4 in which the DFB array 5 and the SOA 6 are integrated is passively mounted on the PLC platform 2. Subsequently, passive alignment mounting is performed on the semiconductor Mach-Zehnder modulator 8 using alignment marks, and the optical waveguide of the SOA 6 and the optical waveguide of the semiconductor Mach-Zehnder modulator 8 are optically coupled with high accuracy.
  • the intensity modulation is performed by applying a reverse voltage to one arm of the semiconductor Mach-Zehnder modulator 8. Moreover, you may employ
  • FIG. 9 shows the first step.
  • a Si substrate 10 is provided.
  • a clad layer 11 and a core layer 12 are formed on the Si substrate 10 by a CVD method or the like.
  • the core layer is doped with Ge, N, B, P, etc., and the amount of the dopant is adjusted so that its refractive index is about 6% higher than that of the cladding layer.
  • FIG. 10 shows the second step. Waveguide patterns such as the optical coupler 3 and the optical waveguide 7 are formed in the cladding layer 11 and the core layer 12 by the photoresist process and the dry etching process.
  • FIG. 11 shows the third step.
  • a clad layer 11-a is formed on the core layer 12.
  • the step portion 13 for attaching the chip 4 is formed by cutting the clad layer 11-a, the core layer 12, and the clad layer 11 in predetermined regions.
  • the end of the optical waveguide on the input side of the optical coupler 3 is exposed at the end of the stepped portion 13.
  • a pedestal 14 for accurately positioning the chip 4 in the vertical direction is formed on the stepped portion 13.
  • a mark pattern 15 for passive alignment mounting is further formed on the stepped portion 13.
  • FIG. 12 shows the fourth step.
  • the chip 4 is attached to the PLC platform 2.
  • a method for manufacturing the chip 4 will be described.
  • diffraction gratings having different periods are formed by EB (Electron Beam) and dry etching for wavelength selection.
  • the width of the diffraction grating is 5 ⁇ m, and the distance between them is 10 ⁇ m.
  • MOVPE Metalorganic Vapor Phase Epitaxy
  • the DFB array 5 is formed with a waveguide in the portion where the diffraction grating is formed. Further, the SOA 6 for amplifying and outputting the light is manufactured by forming an optical waveguide in a portion where the diffraction grating is not formed. Thereafter, selective growth is performed using the oxide film used for forming the waveguide, and a pnpn thyristor structure for current confinement is formed on the side of the waveguide.
  • a p-cladding layer is grown to form a mark pattern electrode for passive alignment. Furthermore, the element is completed by forming energizing electrodes on both sides of the substrate.
  • a refractive index matching gel is filled between the optical waveguide of the PLC platform 2 and the chip 4. Therefore, the end surface of the chip 4 is coated on the end surface of the chip 4 where the chip 4 is bonded to the PLC platform 2 so as not to reflect the refractive index of the gel. Since the end surface of the light emitting side opposite to the chip 4 is not filled with gel, a non-reflective coating for air is applied.
  • the chip 4 on which the DFB array 5 and the SOA 6 arranged in the lateral direction are integrated is placed on the pedestal 14 of the stepped portion 13.
  • the chip 4 is positioned in the horizontal direction, and the chip 4 is fixed on the base 14.
  • the optical waveguide 7, the DFB array 5, and the SOA 6 formed on the PLC platform 2 are coupled with high efficiency.
  • FIG. 13 shows a wavelength tunable laser according to another embodiment.
  • a linear optical waveguide 7 is formed instead of the bent optical waveguide 7 in FIG.
  • an optical coupler 3 and a linear optical waveguide 7 are formed on the PLC platform 2.
  • the DFB array 5 and the SOA 6 are formed in a chip formed in parallel by the same process and formed with the same stacked structure. Thereafter, the chip is cut and divided to obtain the DFB array 5 unit and the SOA 6 unit formed in the same laminated structure.
  • the DFB array 5, the SOA 6, and the semiconductor Mach-Zehnder modulator 8 are passively mounted on the PLC platform 2.
  • the wavelength tunable laser in the embodiment shown in FIG. 13 has a feature that a complicated manufacturing process can be avoided as in the embodiment of FIG.
  • the DFB laser array region shown as Eight Microarray DFB-LDs in the figure
  • the SOA are materials having the same composition wavelength, but the MMI and the bent waveguide have different composition wavelengths. It is necessary to be formed of the material. For this reason, the manufacturing process becomes complicated, and there is a possibility that the characteristic reproducibility and the yield may be lowered.
  • the point that the DFB laser array and the SOA are formed of the same composition wavelength material is the same as in FIG.
  • the optical coupler for waveguide and multiplexing is formed of silica material on the Si substrate. Therefore, it can be manufactured by a simple manufacturing process, and good mass productivity can be expected.

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Abstract

 波長可変レーザは、平面光導波路によって光カプラが形成された基板と、基板上に取り付けられ光カプラにそれぞれ光信号を供給する複数のDFBレーザ素子を有するDFBアレイ部と、基板上に取り付けられ、光カプラが出力する光信号を増幅するSOA素子を有するSOA部とを備える。DFBアレイ部とSOA部とは同一の積層構造を有するチップ内に形成されている。高歩留まりな波長可変レーザ、変調器集積波長可変レーザを提供することができる。

Description

波長可変レーザとその製造方法
 本発明は、波長可変レーザの構造及び製造方法に関する。
 ブロードバンド時代を迎え、光ファイバの効率的な活用に向け、複数の光波長での通信が可能なWDM(Wavelength Division Mutiplexing)伝送システムの導入が進んでいる。最近では数十の光波長を多重化することにより、さらに高速な伝送を可能にするDWDM装置(高密度波長分割多重装置)の活用も拡がっている。これに伴い、各WDM伝送システムには、光波長毎に対応した光源が必要となる。高多重化に伴い光源の必要数は飛躍的に増加している。更に最近では、任意波長を各ノードでAdd/DropするROADM(Reconfigurable optical add/drop multiplexers)の商用化を目指しての検討が進行している。ROADMシステムを導入すれば、波長多重による伝送容量の拡大に加え、波長を変えることによる光路切り換えが可能となり、光ネットワークの自由度が飛躍的に高まる。
 WDM伝送システム用の光源としては、これまで単一軸モード発振する分布帰還型半導体レーザ(DFB-LD; Distributed feedback laser diode)がその使いやすさ、信頼性の高さから広く使われてきた。DFB-LDでは共振器全域に深さ30nm程度の回折格子が形成されており、回折格子周期と等価屈折率の2倍の積に対応した波長にて安定した単一軸モード発振を得られる。DFB-LDでは安定な単一軸モード発振が得られる一方で、発振波長の広範囲に渡るチューニングが不可能であり、通常ITUグリッド毎に波長のみが異なった製品を用いてWDM伝送システムを構成している。このため、波長毎に異なった製品を用いる必要があり、これによる棚管理コストの上昇や故障対応のための余剰な在庫の保持が必要となってしまう。さらに、波長により光路を切り換えるROADMでは通常のDFB-LDを使用してしまうと、温度変化で変えられる波長範囲(3nm程度)にその可変幅が制限されてしまい、波長資源を積極的に使用するROADMの特長を活かした光ネットワークの構成が困難となってしまう。
 これら現状のDFB-LDのもつ課題を克服し、広い波長範囲で単一軸モード発振を実現すべく、波長可変レーザの研究が精力的に行われている。波長可変レーザは、波長可変機構がレーザ共振器と同一素子内に導入されている第1のタイプと、これが素子の外部に導入されている第2のタイプの二種類に大別される。図1は、第1のタイプの一例であるDBR-LD(Distributed Bragg Reflector Laser Diode)の構成を示す。この方式では、発光領域と分布反射領域が同一素子内に配置されている。図2は、第2のタイプの一例であるSampled-Grating-DBR-LDの構成を示す。回折格子周期が周期的に変えられ、これらの回折格子に挟まれる位置に発光領域が配置されている。図3は、第2のタイプの他の例であるSSG(Super Structure Grating)-DBR-LDの構成を示す。
 かつてDBR-LDの波長可変範囲は最高でも10nm程度に制限されていたが、その後提案されたSampled-Grating-DBR-LDでは、この構造に特有のvernier効果を巧みに利用することで、100nmを越える波長可変動作、40nmの準連続波長可変動作を実現している。
 第2のタイプの波長可変光源では、図4に示す様に回折格子を素子外部に設け、これの角度や距離を精密に調整することにより波長可変動作を行うことができる。
 PLC(Planar Lightwave Circuit)により光共振器を構成し、そのPLC上にLD若しくはSOA(Semiconductor Optical Amplifier)を直接実装して波長可変光源を実現する構造も提案されている。図5はリング共振器とSOAの組み合わせにより波長可変光源を実現した構成を示す。PLCにより構成されているリング共振器はそれぞれの円周がわずかに異なっているのが特徴である。この円周の違いによりバーニア効果を発生させ、広い波長範囲での可変波長動作を実現する。
H. Yamazaki et al., ECOC2004, post-deadline paper 4.2.4., 2004.
 このように各種波長可変レーザが提案されているが、複雑な制御を要求される構造が多く、レーザ制御のためのファームウエア複雑化が課題となっている。これに対応するため、アレイDFBレーザ、マルチモード干渉光カプラ、SOAをモノリシックに集積した波長選択光源が提案されている。図6は、非特許文献1に記載された波長選択光源の一例を示す。アレイDFBレーザは3nm程度の波長間隔で並べられており、これより狭い範囲の発振波長制御は素子温度を変化させることにより行っている。しかしながら、本構造においても複雑な化合物半導体プロセスが要求されるために、高い歩留まりは期待できない。さらにこれによるコストの上昇も無視できない。
 本発明による波長可変レーザは、平面光導波路によって光カプラが形成された基板と、基板上に取り付けられ光カプラにそれぞれ光信号を供給する複数のDFB(Distributed feedback laser diode)レーザ素子を有するDFBアレイ部と、基板上に取り付けられ、光カプラが出力する光信号を増幅するSOA(Semiconductor Optical Amplifier)素子を有するSOA部とを備える。DFBアレイ部とSOA部とは同一の積層構造を有するチップ内に形成されている。
 本発明による波長可変レーザの製造方法は、平面光導波路によって基板に光カプラを形成する工程と、基板上に、光カプラにそれぞれ光信号を供給する複数のDFB(Distributed feedback laser diode)レーザ素子を有するDFBアレイ部を取り付ける工程と、基板上、光カプラが出力する光信号を増幅するSOA(Semiconductor Optical Amplifier)素子を有するSOA部を取り付ける工程とを備える。DFBアレイ部とSOA部とは同一の積層構造を有するチップ内に形成されている。
 本発明により、複雑な化合物半導体製造プロセスを用いる必要なく、高歩留まりな波長可変レーザ、変調器集積波長可変レーザを実現することができる。
 本発明の上記目的、他の目的、効果、及び特徴は、添付される図面と連携して実施の形態の記述から、より明らかになる。
図1は、DBR-LDの構成を示す。 図2は、Sampled-Grating-DBR-LDの構成を示す。 図3は、SSG-DBR-LDの構成を示す。 図4は、素子外部の回折格子による波長可変動作を示す。 図5は、リング共振器とSOAの組み合わせによる波長可変光源を示す。 図6は、波長選択光源の例を示す。 図7は、波長可変レーザの構造図を示す。 図8は、波長可変レーザに半導体マッハツェンダー変調器を集積した構造を示す。 図9は、波長可変レーザの製造工程を示す。 図10は、波長可変レーザの製造工程を示す。 図11は、波長可変レーザの製造工程を示す。 図12は、波長可変レーザの製造工程を示す。 図13は、波長可変レーザの構成を示す。
 以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。本実施形態では、アレイDFBと半導体光増幅器が横方向に集積された化合物半導体素子を形成する。この化合物半導体素子を、光カプラが形成されたプラットフォーム上に実装することで波長可変レーザを構成する。実装は、アライメントマークを用いたパッシブアライメントによって行われる。
 図7は、本実施形態による波長可変レーザ1の構造を示す平面図である。PLCプラットフォーム2に、平面型光導波路によって光導波路7と光カプラ3が形成される。光カプラ3は、入力側に配置された複数の光導波路の各々から導入された光信号を、出力側に結合された光導波路7に導く。
 DFBアレイ5とSOA(Semiconductor Optical Amplifier)6が同一のチップ4に集積される。チップ4の第一領域には、DFBアレイ5が形成される。DFBアレイ5は、互いに発振波長が異なる複数のDFBレーザ素子からなる。複数のDFBレーザのそれぞれの光導波路は、図のy軸方向を光軸の延長方向(伝播方向)として、互いに平行に形成される。チップ4上でDFBアレイ5の第一領域の横方向、すなわち図7のx軸方向にずれた方向に位置する第二領域に、SOA6が形成される。SOA6はy軸方向に延長する光導波路を有する。チップ4は、DFBアレイ5の出力側において、x軸に平行な端部を有する。DFBアレイ5の出力側の端部と光カプラ3の入力側の光導波路の端部とは高精度に結合される。光導波路7は、光カプラ3の出力端からy軸正方向に延長し、PLCプラットフォーム上で180度向きを変えてy軸負方向に向くように曲げられる。光導波路7のy軸負方向の出力端部は、SOA6の入力端部と高精度に結合される。
 チップ4上の集積光源を構成するDFBアレイ5とSOA6は、同一のプロセスで並行して作製されることにより、同一の積層構造を有する同一組成の活性層の内部に形成される。このような集積光源は、背景技術として例示した集積型の波長可変レーザに比較して製造プロセスを簡略化でき、歩留まりの向上とコスト低減が可能である。波長可変動作は図6に示した例と同様の原理にて行うことができる。DFBアレイ5から発せられたレーザ光は光カプラ3に結合され、12dBの原理損失を受けて出力側の光導波路7に結合する。さらに光導波路7に結合したレーザ光はDFBアレイ5と同一チップ4に形成されているSOA6に入射され、光増幅、もしくは光出力調整を行った後に出力される。
 図8は本実施形態の波長可変レーザ1に半導体マッハツェンダー変調器8を集積した構造を示す。DFBアレイ5とSOA6が集積された化合物半導体チップ4をPLCプラットフォーム2上にパッシブアライメント実装する。続いて、半導体マッハツェンダー変調器8をアライメントマークを用いてパッシブアライメント実装し、SOA6の光導波路と半導体マッハツェンダー変調器8の光導波路を高精度に光結合する。強度変調は、半導体マッハツェンダー変調器8の片アームに逆電圧を加えることで行う。また、両アームの印加電圧を変化させるプッシュプル動作を採用してもよい。
 次に図9~図12を参照して、本実施形態における波長可変レーザ1の製造方法を説明する。図9は、第一工程を示す。Si基板10が提供される。Si基板10上にCVD法などによりクラッド層11とコア層12が成膜される。コア層にはGe、N、B、Pなどがドープされ、その屈折率がクラッド層よりも6%程度高くなるように、それらのドーパント量が調整される。図10は、第二工程を示す。フォトレジスト工程とドライエッチング工程により、クラッド層11とコア層12に光カプラ3や光導波路7などの導波路パターンが形成される。
 図11は、第三工程を示す。コア層12の上にクラッド層11-aが成膜される。その後、所定領域のクラッド層11-a、コア層12、クラッド層11を削ることにより、チップ4を取り付けるための段差部13を形成する。段差部13の端部において光カプラ3の入力側の光導波路の端部が露出する。段差部13に、チップ4の垂直方向の位置決めを正確に行うための台座14が形成される。段差部13には更に、パッシブアライメント実装のためのマークパターン15が形成される。
 図12は、第四工程を示す。この工程で、チップ4がPLCプラットフォーム2に取り付けられる。まずチップ4の製造方法を説明する。n-InP基板上に、波長選択のために互いに周期の異なる回折格子をEB(Electron Beam)、ドライエッチングにより形成する。回折格子の幅は5μm、互いの間隔は10μmである。続いてnクラッド層、活性層を順次MOVPE(Metalorganic Vapor Phase Epitaxy)成長によって形成する。導波路形成のための酸化膜パターンを形成の後、ドライエッチングを行う。このとき、DFBアレイ5の部分は回折格子を形成した部分に導波路を作製する。更に光を増幅し出力するためのSOA6は、回折格子が形成されていない部分に光導波路を形成することによって作製される。この後、導波路形成のために使用した酸化膜を用いて選択成長を行い、電流狭窄のためのpnpnサイリスタ構造を導波路の脇に形成する。
 酸化膜を除去した後にpクラッド層を成長させ、パッシブアライメント用マークパターン電極を形成する。更に、基板両面に通電用電極を形成することによって素子が完成する。PLCプラットフォーム2の光導波路とチップ4との間には屈折率整合用のゲルが充填される。そのためチップ4のPLCプラットフォーム2との接合端面には、ゲルの屈折率に対して無反射となるようにチップ4の端面にコーティングが施される。チップ4の反対側の光出射側の端面にはゲルが充填されないため、空気に対しての無反射コーティングが施される。
 段差部13の台座14上に、互いに横方向に配列されたDFBアレイ5とSOA6が集積されたチップ4を載せる。マークパターン15を用いたパッシブアライメントにより、チップ4の水平方向の位置決めを行って、チップ4を台座14上に固定する。この位置決めにより、PLCプラットフォーム2に形成された光導波路7とDFBアレイ5とSOA6の光導波路が高効率に結合される。
 図13は、他の実施形態における波長可変レーザを示す。この実施形態では、図7における屈曲した光導波路7に替えて、直線上の光導波路7が形成される。PLCプラットフォーム2上に、光カプラ3と直線上の光導波路7が形成される。DFBアレイ5とSOA6を、同一のプロセスによって並行して作製され同一の積層構造が形成されたチップ内に形成する。その後、そのチップを切断して分割することにより、互いに同一の積層構造内に形成されたDFBアレイ5のユニットとSOA6のユニットが得られる。DFBアレイ5、SOA6及び半導体マッハツェンダー変調器8がPLCプラットフォーム2上にパッシブアライメント実装される。
 図13に示した実施形態における波長可変レーザは、図7の実施形態と同様に、複雑な作製プロセスを回避できる特徴を有している。例えば図6に示した構造では、DFBレーザアレイ領域(図中でEight Microarray DFB-LDsと記載されている)とSOAは同じ組成波長の材料だが、MMIと曲がり導波路はこれらとは異なる組成波長の材料によって形成される必要がある。このため作製プロセスが複雑となり、特性再現性や歩留まりが低下する恐れがある。本実施形態では、DFBレーザアレイとSOAが同じ組成波長材料により形成される点は図6と同じである。しかし導波路や合波のための光カプラは、Si基板上のシリカ材料によって形成される。そのため簡易な作製プロセスにより製造を行うことができ、良好な量産性が期待できる。
 以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態に様々な変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態を互いに組み合わせることが可能である。
 この出願は、2009年3月16日に出願された日本出願特願2009-063160号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (8)

  1.  平面光導波路によって光カプラが形成された基板と、
     前記基板上に取り付けられ前記光カプラにそれぞれ光信号を供給する複数のDFB(Distributed feedback laser diode)レーザ素子を有するDFBアレイ部と、
     前記基板上に取り付けられ、前記光カプラが出力する光信号を増幅するSOA(Semiconductor Optical Amplifier)素子を有するSOA部とを具備し、
     前記DFBアレイ部と前記SOA部とは同一の積層構造を有するチップ内に形成されている
     波長可変レーザ。
  2.  請求項1に記載された波長可変レーザであって、
     前記DFBアレイ部と前記SOA部とは同一のチップ内に形成されている
     波長可変レーザ。
  3.  請求項2に記載された波長可変レーザであって、
     前記複数のDFBレーザ素子の光導波路は前記同一のチップの第一領域に互いに平行に形成され、
     前記SOA素子の光導波路は前記第一領域に対して前記複数のDFBレーザ素子の光導波路の伝播方向に垂直な方向に配置された第二領域に、前記伝播方向と平行に形成された
     波長可変レーザ。
  4.  請求項1に記載された波長可変レーザであって、
     前記DFBアレイ部と前記SOA部とは同一のチップを分割することにより形成された
     波長可変レーザ。
  5.  平面光導波路によって基板に光カプラを形成する工程と、
     前記基板上に、前記光カプラにそれぞれ光信号を供給する複数のDFB(Distributed feedback laser diode)レーザ素子を有するDFBアレイ部を取り付ける工程と、
     前記基板上、前記光カプラが出力する光信号を増幅するSOA(Semiconductor Optical Amplifier)素子を有するSOA部を取り付ける工程とを具備し、
     前記DFBアレイ部と前記SOA部とは同一の積層構造を有するチップ内に形成されている
     波長可変レーザの製造方法。
  6.  請求項5に記載された波長可変レーザの製造方法であって、
     前記DFBアレイ部と前記SOA部とは同一のチップ内に形成されている
     波長可変レーザの製造方法。
  7.  請求項6に記載された波長可変レーザの製造方法であって、
     前記複数のDFBレーザ素子の光導波路は前記同一のチップの第一領域に互いに平行に形成され、
     前記SOA素子の光導波路は前記第一領域に対して前記複数のDFBレーザ素子の光導波路の伝播方向に垂直な方向に配置された第二領域に、前記伝播方向と平行に形成された
     波長可変レーザの製造方法。
  8.  請求項5に記載された波長可変レーザの製造方法であって、
     前記DFBアレイ部と前記SOA部とは同一のチップ内に形成され、
     更に、前記同一のチップを分割する工程を具備する
     波長可変レーザの製造方法。
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