JPH02127624A - 半導体光増幅器 - Google Patents
半導体光増幅器Info
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- JPH02127624A JPH02127624A JP28271988A JP28271988A JPH02127624A JP H02127624 A JPH02127624 A JP H02127624A JP 28271988 A JP28271988 A JP 28271988A JP 28271988 A JP28271988 A JP 28271988A JP H02127624 A JPH02127624 A JP H02127624A
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- Japan
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- polarization plane
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- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/5009—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30 the arrangement being polarisation-insensitive
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は半導体光増幅器に関する。
（従来の技術）
半導体光増幅器は光通信システムにおける線形増幅器、
前置増幅器、損失補償用増幅器として幅広い分野に用い
られ、伝送の中継間隔を長くする上で欠くことのできな
い重要なデバイスである。
前置増幅器、損失補償用増幅器として幅広い分野に用い
られ、伝送の中継間隔を長くする上で欠くことのできな
い重要なデバイスである。
特に素子の両端面に反射防止膜を形成した進行波型光増
幅器は帯域が広く、１５ｄＢ程度の正味利得が得られる
ことから活発に研究開発が進められている。
幅器は帯域が広く、１５ｄＢ程度の正味利得が得られる
ことから活発に研究開発が進められている。
（発明が解決しようとする課題）
ところで通常の進行波型増幅器（以下ＴＷＡと略す。）
は第３図に示すように埋め込み構造半導体レーザに両端
面に反射防止膜を形成した構造を有しており、活性導波
路４は典型的には厚さへ１μｍ、幅１．５１１ｍといっ
た大きさである。このような幅と厚さの非対称性のため
利得の偏波面依存性が大きく、３ｄＢ以上の利得差を示
すものが多かった。光フアイバ中を長距離伝播した信号
光の偏波はランダムになってしまうため、このように利
得の偏波面依存性が強いと信号受信時の誤りの原因にな
る。利得の偏波面依存性を低減するには活性導波路を方
形にすれば良いが、基本横モード条件を保つためには０
．５μｍμｍ下の大きさに制御する必要があり、現状の
技術では困難である。
は第３図に示すように埋め込み構造半導体レーザに両端
面に反射防止膜を形成した構造を有しており、活性導波
路４は典型的には厚さへ１μｍ、幅１．５１１ｍといっ
た大きさである。このような幅と厚さの非対称性のため
利得の偏波面依存性が大きく、３ｄＢ以上の利得差を示
すものが多かった。光フアイバ中を長距離伝播した信号
光の偏波はランダムになってしまうため、このように利
得の偏波面依存性が強いと信号受信時の誤りの原因にな
る。利得の偏波面依存性を低減するには活性導波路を方
形にすれば良いが、基本横モード条件を保つためには０
．５μｍμｍ下の大きさに制御する必要があり、現状の
技術では困難である。
本発明の目的は利得の偏波面依存性の小さな特性の優れ
たＴＷＡを提供することにある。
たＴＷＡを提供することにある。
（課題を解決するための手段）
前述の問題点を解決するために本発明が提供する手段は
、 半導体基板上に少なくとも活性導波路が形成され、素子
端面に反射防止膜が形成された進行波型の半導体光増幅
器において、前記活性導波路がほぼ直角をなす２つの主
面にそって積層された半導体層よりなることである。
、 半導体基板上に少なくとも活性導波路が形成され、素子
端面に反射防止膜が形成された進行波型の半導体光増幅
器において、前記活性導波路がほぼ直角をなす２つの主
面にそって積層された半導体層よりなることである。
なお、前記活性導波路を異なる組成の半導体薄膜を交互
に積層した多層構造とすると効果的である。
に積層した多層構造とすると効果的である。
（作用）
従来例のＴＷＡにおいて利得の偏波面依存性が大きくな
るのは光の閉じ込め係数がＴＥ偏波、ＴＭ偏波で異なる
からである。方形導波路にして閉じ込め係数を同程度に
すれば利得の差も小さくなるが、前述のように作成が困
難になる。そこで偏平な活性導波路をほぼ直角に配置し
てやれば利得差は打ら消しあって偏波面依存性を小さく
できる。さらに活性導波路として量子井戸構造を導入す
れば利得を大きくできるので線形増幅器としてさらに高
性能化できる。
るのは光の閉じ込め係数がＴＥ偏波、ＴＭ偏波で異なる
からである。方形導波路にして閉じ込め係数を同程度に
すれば利得の差も小さくなるが、前述のように作成が困
難になる。そこで偏平な活性導波路をほぼ直角に配置し
てやれば利得差は打ら消しあって偏波面依存性を小さく
できる。さらに活性導波路として量子井戸構造を導入す
れば利得を大きくできるので線形増幅器としてさらに高
性能化できる。
（実施例）
以下に実施例の図面を参照して本発明をより詳細に説明
する。第１図は本発明の一実施例であるＴＷＡの模式的
な斜視図である。活性導波路４は図のようにほぼ直角な
２つの主面に平行に形成されており、図の左から入射し
た光は活性導波路４によって増幅させ、図の右側に出力
される。このような素子を作製するには第２図を参照し
、以下のようにすれば良い。
する。第１図は本発明の一実施例であるＴＷＡの模式的
な斜視図である。活性導波路４は図のようにほぼ直角な
２つの主面に平行に形成されており、図の左から入射し
た光は活性導波路４によって増幅させ、図の右側に出力
される。このような素子を作製するには第２図を参照し
、以下のようにすれば良い。
まず、ｎ −ＩｎＰ基板１上に全面にＦｅドープＩｎＰ
層２（厚さｌ１１ｍ）を積層し、その後エツチングを行
ない図のように深さ１．５ｐｍの７字状の溝３を形成す
る。
層２（厚さｌ１１ｍ）を積層し、その後エツチングを行
ない図のように深さ１．５ｐｍの７字状の溝３を形成す
る。
その上に活性導波路４、ｐ −ＩｎＰクラッド層５（厚
さ３ｐｍ）、１．３１１ｍ組成のｎ −ＩｎＧａＡｓＰ
電極層６（厚さｌｐｍ）を順次積層する。ここで活性導
波路４は第２図の右に示すように１．１ｐｍ組成のＩｎ
ＧａＡｓＰ障壁層１１（厚さ１００人）、ＩｎＧａＡｓ
量子井戸層１０（厚さ８０人）からなる。
さ３ｐｍ）、１．３１１ｍ組成のｎ −ＩｎＧａＡｓＰ
電極層６（厚さｌｐｍ）を順次積層する。ここで活性導
波路４は第２図の右に示すように１．１ｐｍ組成のＩｎ
ＧａＡｓＰ障壁層１１（厚さ１００人）、ＩｎＧａＡｓ
量子井戸層１０（厚さ８０人）からなる。
結晶成長はすべて有機金属気相成長法により行なった。
最後にＶ溝上面のみ幅５ｐｍの部分にＺｎを１．５ｐｍ
の深さで拡散し、拡散領域７を形成するとともに、電極
形成、素子切り出しを行なう。最後に両端面にプラズマ
ＣＶＤ法により、５ｉＮ−ＡＲコート膜を形成して所望
のＴＷＡを得る。
の深さで拡散し、拡散領域７を形成するとともに、電極
形成、素子切り出しを行なう。最後に両端面にプラズマ
ＣＶＤ法により、５ｉＮ−ＡＲコート膜を形成して所望
のＴＷＡを得る。
以上のようにして作製したＴＷＡにおいて素子長６００
ｐｍとし、ダイヤモンドヒートシンクにマウントして評
価を行なった。その結果、１００ｍＡ注入時に、信号利
得２６ｄＢ、正味利得１８ｄＢと優れた特性を得た。端
面反射率は１０ 以下に抑制され、波長変化による利
得変動は１ｄＢ以下にすることができた。
ｐｍとし、ダイヤモンドヒートシンクにマウントして評
価を行なった。その結果、１００ｍＡ注入時に、信号利
得２６ｄＢ、正味利得１８ｄＢと優れた特性を得た。端
面反射率は１０ 以下に抑制され、波長変化による利
得変動は１ｄＢ以下にすることができた。
さらに利得の偏波面依存性を評価したところ、ＴＥ／Ｔ
Ｍモード入力に対する利得差は最大０．８ｄＢと小さな
値であり、実用上はとんど問題のないレベルのＴＷＡが
得られた。
Ｍモード入力に対する利得差は最大０．８ｄＢと小さな
値であり、実用上はとんど問題のないレベルのＴＷＡが
得られた。
なお実施例においてはＩｎＰを基板とする波長１ｐｍ帯
の素子について述べたが、用いる材料系はこれに限るも
のでなく、ＧａＡｓ系等、他の材料を用いてなんら差し
支えない。さらにほぼ垂直な２つの主面を得るために７
字状の溝を形成してその上に結晶成長する方法を採用し
たが、三角形状のメサの上に結晶成長してもなんら差し
支えない。また、三角形状のメサ、７字状の溝を形成す
る２つの主面に交わる部分が少なく丸みをおびた形でも
よいし、台形状のメサでもよい。つまりレーザ光のモー
ドの広がりの範囲内に２つの主面があれば、２つの主面
が離れていてもよい。
の素子について述べたが、用いる材料系はこれに限るも
のでなく、ＧａＡｓ系等、他の材料を用いてなんら差し
支えない。さらにほぼ垂直な２つの主面を得るために７
字状の溝を形成してその上に結晶成長する方法を採用し
たが、三角形状のメサの上に結晶成長してもなんら差し
支えない。また、三角形状のメサ、７字状の溝を形成す
る２つの主面に交わる部分が少なく丸みをおびた形でも
よいし、台形状のメサでもよい。つまりレーザ光のモー
ドの広がりの範囲内に２つの主面があれば、２つの主面
が離れていてもよい。
（発明の効果）
本発明の特徴はＴＷＡの活性導波路をほぼ垂直な２つの
主面に平行になるように形成したことである。これによ
って利得の偏波面依存性を大幅に低減することができ、
実用性の高いＴＷＡを提供することができた。さらに活
性導波路を量子井戸構造とすることにより高い利得を有
する高性能なＴＷＡを実現できた。
主面に平行になるように形成したことである。これによ
って利得の偏波面依存性を大幅に低減することができ、
実用性の高いＴＷＡを提供することができた。さらに活
性導波路を量子井戸構造とすることにより高い利得を有
する高性能なＴＷＡを実現できた。
第１図は本発明の一実施例であるＴＷＡの斜視図、第２
図はその断面図、第３図は従来例の斜杭図である。 １００．基板、２・・・高抵抗層、３・・・Ｖ溝、４・
・・活性導波路、５・・・クラッド層、６・・・電極層
、７・・・拡散領域、８・・・ＳｉＯ膜、１０・・・量
子井戸層、１１・・・障壁層、１２・・・反射防止膜。
図はその断面図、第３図は従来例の斜杭図である。 １００．基板、２・・・高抵抗層、３・・・Ｖ溝、４・
・・活性導波路、５・・・クラッド層、６・・・電極層
、７・・・拡散領域、８・・・ＳｉＯ膜、１０・・・量
子井戸層、１１・・・障壁層、１２・・・反射防止膜。
Claims (2)
- （１）半導体基板上に少なくとも活性導波路が形成され
、素子端面に反射防止膜が形成された進行波型の半導体
光増幅器において、前記活性導波路がほぼ直角をなす２
つの主面にそって積層された半導体層よりなることを特
徴とする半導体光増幅器。 - （２）前記活性導波路が異なる組成の半導体薄膜を交互
に積層した多層構造であることを特徴とする特許請求の
範囲第一項記載の半導体光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28271988A JPH02127624A (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 半導体光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28271988A JPH02127624A (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 半導体光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02127624A true JPH02127624A (ja) | 1990-05-16 |
Family
ID=17656153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28271988A Pending JPH02127624A (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 半導体光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02127624A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0463569A2 (en) * | 1990-06-21 | 1992-01-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor optical amplifying apparatus |
| JP2008081250A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Seibu Electric & Mach Co Ltd | 歯付きベルト搬送コンベヤ |
| US20140078580A1 (en) * | 2011-09-08 | 2014-03-20 | Furukawa Electric Co., Ltd | Optical amplifier device |
-
1988
- 1988-11-08 JP JP28271988A patent/JPH02127624A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0463569A2 (en) * | 1990-06-21 | 1992-01-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor optical amplifying apparatus |
| EP0463569A3 (en) * | 1990-06-21 | 1992-03-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor optical amplifying apparatus |
| US5309275A (en) * | 1990-06-21 | 1994-05-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor optical amplifying apparatus |
| JP2008081250A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Seibu Electric & Mach Co Ltd | 歯付きベルト搬送コンベヤ |
| US20140078580A1 (en) * | 2011-09-08 | 2014-03-20 | Furukawa Electric Co., Ltd | Optical amplifier device |
| US9054486B2 (en) * | 2011-09-08 | 2015-06-09 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical amplifier device |
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