JPH03289631A - 半導体光アンプ - Google Patents
半導体光アンプInfo
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- JPH03289631A JPH03289631A JP9158490A JP9158490A JPH03289631A JP H03289631 A JPH03289631 A JP H03289631A JP 9158490 A JP9158490 A JP 9158490A JP 9158490 A JP9158490 A JP 9158490A JP H03289631 A JPH03289631 A JP H03289631A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体光アンプに関するものである。
半導体光アンプはそのコンパクトさや取り扱いの容易さ
から光通信システム等における中継器や前段および終段
増幅器として有望視されている。
から光通信システム等における中継器や前段および終段
増幅器として有望視されている。
従来の半導体光アンプはバルク状の活性領域を有してお
り、TEモードとTMモードとの間には僅かな利得差が
有り、伝送時においてファイバー内で偏波が変化すると
光出力の変動となって現れるため、伝送エラーを生じる
要因として問題となっていた。
り、TEモードとTMモードとの間には僅かな利得差が
有り、伝送時においてファイバー内で偏波が変化すると
光出力の変動となって現れるため、伝送エラーを生じる
要因として問題となっていた。
本発明の目的はこのような従来の半導体光アンプの欠点
を除去せしめて、TEモードとTMモード間に利得差の
無い半導体光アンプを提供することにある。
を除去せしめて、TEモードとTMモード間に利得差の
無い半導体光アンプを提供することにある。
基板よりも大きい格子定数を有するウェル層と基板より
も小さい格子定数を有するウェル層を、基板と同一の格
子定数を有するバリヤ層を挟んで交互に積層した多重歪
超格子構造を活性領域に有する本発明による半導体光ア
ンプによって上記の課題を解決てきる。
も小さい格子定数を有するウェル層を、基板と同一の格
子定数を有するバリヤ層を挟んで交互に積層した多重歪
超格子構造を活性領域に有する本発明による半導体光ア
ンプによって上記の課題を解決てきる。
第2図(a)〜(d)を用いて本発明の詳細な説明する
。
。
本図は半導体の各種構造における状態密度の様子を示し
たものである。図の(a)、(b)はそれぞれバルクお
よびMQW[造における状態密度を示したものである。
たものである。図の(a)、(b)はそれぞれバルクお
よびMQW[造における状態密度を示したものである。
(b)のMQW構造では価電子帯のヘビーホール、ライ
トホールの最低準位がエネルギー的に分離する。一方、
ウェル層に基板と平行方向に2軸性の圧縮応力の加わっ
ている歪超格子構造では(c)に示すようにヘビーホー
ルとライトホールのエネルギー差はさらに大きくなる。
トホールの最低準位がエネルギー的に分離する。一方、
ウェル層に基板と平行方向に2軸性の圧縮応力の加わっ
ている歪超格子構造では(c)に示すようにヘビーホー
ルとライトホールのエネルギー差はさらに大きくなる。
ところが、(d)に示すように、ウェル層に基板と平行
方向に2軸性の引っ張り応力の加わっている歪超格子構
造では逆にライトホールのほうがヘビーホールよりもエ
ネルギー的に低くなる。この場合は伝導帯から価電子帯
のライトホールのバンドへの遷移が支配的になり、7M
モードの利得がTEモードの利得を上回るようになる。
方向に2軸性の引っ張り応力の加わっている歪超格子構
造では逆にライトホールのほうがヘビーホールよりもエ
ネルギー的に低くなる。この場合は伝導帯から価電子帯
のライトホールのバンドへの遷移が支配的になり、7M
モードの利得がTEモードの利得を上回るようになる。
従って(C)と(d)の構造を交互に積層した複合歪超
格子構造を活性領域に用いればTEモードと7Mモード
との間で利得差の無い半導体光アンプを実現することが
可能となる。
格子構造を活性領域に用いればTEモードと7Mモード
との間で利得差の無い半導体光アンプを実現することが
可能となる。
第1図を用いて本発明の実施例について説明する。
第1図には本発明の半導体光アンプの複合歪超格子構造
の部分の断面を示す。作製方法はまずn−InP基板1
4上にMOVPE法によりn−InPバッファ層15を
0.1μm成長させ、次にInPと格子定数の等しい1
.3μm組成のInGaAsPバリヤ層13(約300
A)を成長させ、次にInPよりも格子定数か約り%小
さい組成からなるI nr)、4 G ao6A Sウ
ェル層12 (80A )を成長させ、さらにバリヤ層
13を挟んで今度はInPよりも格子定数が約1%大き
い組成からなるI n O,7G a n、 3 A
sウェル層(50A)を成長させる。これを繰り返して
2軸性圧縮応力を受けるI no、6 G aQ、4
A s層つェル層11と2軸性引っ張り応力を受けるI
n。4Gao、6AS層ウェル層12を3層ずつ積層し
、TEモードと7Mモードの間の利得差がゼロとなるよ
うにする。後は通常の半導体光アンプの製造工程に従っ
て素子に加工する。素子のサイズは、活性層幅W a
= 21t m 、素子長L=300μm。
の部分の断面を示す。作製方法はまずn−InP基板1
4上にMOVPE法によりn−InPバッファ層15を
0.1μm成長させ、次にInPと格子定数の等しい1
.3μm組成のInGaAsPバリヤ層13(約300
A)を成長させ、次にInPよりも格子定数か約り%小
さい組成からなるI nr)、4 G ao6A Sウ
ェル層12 (80A )を成長させ、さらにバリヤ層
13を挟んで今度はInPよりも格子定数が約1%大き
い組成からなるI n O,7G a n、 3 A
sウェル層(50A)を成長させる。これを繰り返して
2軸性圧縮応力を受けるI no、6 G aQ、4
A s層つェル層11と2軸性引っ張り応力を受けるI
n。4Gao、6AS層ウェル層12を3層ずつ積層し
、TEモードと7Mモードの間の利得差がゼロとなるよ
うにする。後は通常の半導体光アンプの製造工程に従っ
て素子に加工する。素子のサイズは、活性層幅W a
= 21t m 、素子長L=300μm。
端面反射率R≦10〜4とした。
この様な複合歪超格子構造を活性層に有する半導体光ア
ンプでは信号利得G5−25dB、ファイバ間利得GF
−F=18dBが得られている。通常のバルク構造の活
性層を有する光アンプに比べてTE、TMモモ−間の利
得差は約0.02dBと低減できる。飽和出力も小さな
光閉じ込めにより30mW程度の値を得た。1.55μ
m零分散ファイバを用いた5 G b / s−200
k mの1段中継直接検波伝送において偏波変動による
パワーペナルティ−を0.2dB以下に抑えることがで
きた。2〜3dB程度のTE−7Mモード間利得差を有
する半導体光アンプを使用する場合と比べて3dB程度
の感度改善を得た。
ンプでは信号利得G5−25dB、ファイバ間利得GF
−F=18dBが得られている。通常のバルク構造の活
性層を有する光アンプに比べてTE、TMモモ−間の利
得差は約0.02dBと低減できる。飽和出力も小さな
光閉じ込めにより30mW程度の値を得た。1.55μ
m零分散ファイバを用いた5 G b / s−200
k mの1段中継直接検波伝送において偏波変動による
パワーペナルティ−を0.2dB以下に抑えることがで
きた。2〜3dB程度のTE−7Mモード間利得差を有
する半導体光アンプを使用する場合と比べて3dB程度
の感度改善を得た。
本発明の複合歪超格子構造半導体光アンプを用いれば、
光増幅伝送系における伝送エラーの大幅な低減が可能と
なる。
光増幅伝送系における伝送エラーの大幅な低減が可能と
なる。
第1図は本発明の実施例を示す図で、第2図は本発明の
原理を示す図である。 図において 11・・圧縮歪I nGaAsウェル層、12・・・引
っ張り歪I nGaAsウェル層、13・・・InGa
AsPバリヤ層、14−・−I n P基板、15・・
n−InPバッファ層。
原理を示す図である。 図において 11・・圧縮歪I nGaAsウェル層、12・・・引
っ張り歪I nGaAsウェル層、13・・・InGa
AsPバリヤ層、14−・−I n P基板、15・・
n−InPバッファ層。
Claims (1)
- 基板よりも大きい格子定数を有するウェル層と基板よ
りも小さい格子定数を有するウェル層を、基板と同一の
格子定数を有するバリヤ層を挟んで交互に積層した多重
歪超格子構造を活性領域に有する半導体光アンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9158490A JPH03289631A (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 半導体光アンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9158490A JPH03289631A (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 半導体光アンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03289631A true JPH03289631A (ja) | 1991-12-19 |
Family
ID=14030599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9158490A Pending JPH03289631A (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 半導体光アンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03289631A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0558089A2 (en) * | 1992-02-28 | 1993-09-01 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor optical integrated device and method of manufacture thereof, and light receiver using said device |
JPH05243551A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Hitachi Ltd | 半導体光集積素子 |
CN102560634A (zh) * | 2012-02-20 | 2012-07-11 | 华南理工大学 | 在GaAs衬底上生长InGaAs薄膜的方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01257386A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-13 | Nec Corp | 光増幅器 |
-
1990
- 1990-04-06 JP JP9158490A patent/JPH03289631A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01257386A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-13 | Nec Corp | 光増幅器 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0558089A2 (en) * | 1992-02-28 | 1993-09-01 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor optical integrated device and method of manufacture thereof, and light receiver using said device |
JPH05243551A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Hitachi Ltd | 半導体光集積素子 |
EP0558089A3 (en) * | 1992-02-28 | 1995-01-18 | Hitachi Ltd | Semiconductor optical integrated device and method of manufacture thereof, and light receiver using said device |
CN102560634A (zh) * | 2012-02-20 | 2012-07-11 | 华南理工大学 | 在GaAs衬底上生长InGaAs薄膜的方法 |
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