JPH04307984A - 光集積素子 - Google Patents
光集積素子Info
- Publication number
- JPH04307984A JPH04307984A JP7268391A JP7268391A JPH04307984A JP H04307984 A JPH04307984 A JP H04307984A JP 7268391 A JP7268391 A JP 7268391A JP 7268391 A JP7268391 A JP 7268391A JP H04307984 A JPH04307984 A JP H04307984A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- measured
- optical
- semiconductor laser
- pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 96
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 8
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 2
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0265—Intensity modulators
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小型で操作が容易で寄
生リアクタンスの影響を受けない、半導体レーザの周波
数応答測定装置に利用する光集積素子に関する。
生リアクタンスの影響を受けない、半導体レーザの周波
数応答測定装置に利用する光集積素子に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ通信の高速化にともなって、
光源となる半導体レーザの高周波変調の応答特性を正確
に評価することが重要となってきている。数GHz以上
の高周波領域での応答を測定するに当たっての問題は、
半導体レーザ素子やマウントの寄生リアクタンスである
。すなわち、通常半導体レーザの高周波応答特性は、被
測定半導体レーザの駆動電流を直接変調する方法で測定
されているため、寄生リアクタンスの影響が避けられな
い。このため、より高周波になるほど本来の応答特性を
正確に測定することが難しくなる。そこで、この寄生リ
アクタンスの影響を受けない半導体レーザの高周波応答
測定方法として、被測定半導体レーザを電流で変調する
代わりに外部からの変調された光で光学的に変調する光
注入変調法が開発された。
光源となる半導体レーザの高周波変調の応答特性を正確
に評価することが重要となってきている。数GHz以上
の高周波領域での応答を測定するに当たっての問題は、
半導体レーザ素子やマウントの寄生リアクタンスである
。すなわち、通常半導体レーザの高周波応答特性は、被
測定半導体レーザの駆動電流を直接変調する方法で測定
されているため、寄生リアクタンスの影響が避けられな
い。このため、より高周波になるほど本来の応答特性を
正確に測定することが難しくなる。そこで、この寄生リ
アクタンスの影響を受けない半導体レーザの高周波応答
測定方法として、被測定半導体レーザを電流で変調する
代わりに外部からの変調された光で光学的に変調する光
注入変調法が開発された。
【0003】図4にこの従来例を示す。この測定方法に
ついては、雑誌「エレクトロニクスレターズ (El
ectron.Lett.24pp1131−1132
,1988)」、雑誌「アプライドフィジックスレター
ズ(Appl.Phys.Lett.55pp1704
−1706,1989)」に詳しく説明されているので
、ここでは簡単に説明しておく。まず、被測定半導体レ
ーザ40にはポンプ光を出力するポンプ用半導体レーザ
41からの変調されたレーザ光が被測定半導体レーザ4
0の端面から注入される。ポンプ光はネットワークアナ
ライザ42のポート1から出力される変調電流によって
直接変調される。注入されたポンプ光の波長は被測定半
導体レーザ40の利得波長内にある。このためポンプ光
による誘導放出によって、被測定半導体レーザ40の活
性層領域内のキャリア密度が変調され、活性層から出力
される被測定光が変調される。ポンプ光の偏波面をTM
偏波にして被測定光の偏波面と直交させるために半波長
板43を用いている。被測定半導体レーザ40から反射
されるポンプ光は偏光ビームスプリッタ44で反射する
ため、受光器45には被測定光だけが入射する。受光器
45から発生する電気信号はネットワークアナライザ4
2のポート2に入力し、高周波応答特性が測定される。 ネットークアナライザ42は、変調されたポンプ光を直
接受光器45にいれたときの値を基準とすることで更正
される。
ついては、雑誌「エレクトロニクスレターズ (El
ectron.Lett.24pp1131−1132
,1988)」、雑誌「アプライドフィジックスレター
ズ(Appl.Phys.Lett.55pp1704
−1706,1989)」に詳しく説明されているので
、ここでは簡単に説明しておく。まず、被測定半導体レ
ーザ40にはポンプ光を出力するポンプ用半導体レーザ
41からの変調されたレーザ光が被測定半導体レーザ4
0の端面から注入される。ポンプ光はネットワークアナ
ライザ42のポート1から出力される変調電流によって
直接変調される。注入されたポンプ光の波長は被測定半
導体レーザ40の利得波長内にある。このためポンプ光
による誘導放出によって、被測定半導体レーザ40の活
性層領域内のキャリア密度が変調され、活性層から出力
される被測定光が変調される。ポンプ光の偏波面をTM
偏波にして被測定光の偏波面と直交させるために半波長
板43を用いている。被測定半導体レーザ40から反射
されるポンプ光は偏光ビームスプリッタ44で反射する
ため、受光器45には被測定光だけが入射する。受光器
45から発生する電気信号はネットワークアナライザ4
2のポート2に入力し、高周波応答特性が測定される。 ネットークアナライザ42は、変調されたポンプ光を直
接受光器45にいれたときの値を基準とすることで更正
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来例は、寄
生リアクタンスの影響を受けはい半導体レーザの高周波
応答測定装置として有効な装置であるが、改良すべき点
を有している。それは、ポンプ用半導体レーザ、ポンプ
レーザ光と被測定光を分離するための光学系、受光器が
バラック構成のために装置が大きくなるという点である
。
生リアクタンスの影響を受けはい半導体レーザの高周波
応答測定装置として有効な装置であるが、改良すべき点
を有している。それは、ポンプ用半導体レーザ、ポンプ
レーザ光と被測定光を分離するための光学系、受光器が
バラック構成のために装置が大きくなるという点である
。
【0005】本発明の目的は、上述の従来例を改良し、
簡便で寄生リアクタンスの影響を受けない半導体レーザ
周波数応答測定装置の光学部品を集積する事で小型化す
ることにある。
簡便で寄生リアクタンスの影響を受けない半導体レーザ
周波数応答測定装置の光学部品を集積する事で小型化す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の光集積素子は、
その1つは、半導体基板上に、ポンプ光を出力するポン
プレーザと、ポンプ光を受光する受光器と、前記ポンプ
光を被測定半導体レーザに導く光導波路と、前記被測定
半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分離する光
路切り替え装置と、前記被測定半導体レーザの光出力を
受光する受光器を少なくとも集積しており、前記光路切
り替え装置が方向性結合器であり、前記ポンプレーザの
波長が前記被測定半導体レーザの利得波長よりも短波長
側にあることを特徴とする構成である。
その1つは、半導体基板上に、ポンプ光を出力するポン
プレーザと、ポンプ光を受光する受光器と、前記ポンプ
光を被測定半導体レーザに導く光導波路と、前記被測定
半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分離する光
路切り替え装置と、前記被測定半導体レーザの光出力を
受光する受光器を少なくとも集積しており、前記光路切
り替え装置が方向性結合器であり、前記ポンプレーザの
波長が前記被測定半導体レーザの利得波長よりも短波長
側にあることを特徴とする構成である。
【0007】第2は、半導体基板上に、ポンプ光を出力
するポンプレーザと、ポンプ光を受光する受光器と、前
記ポンプ光を被測定半導体レーザに導く光導波路と、前
記被測定半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分
離する光路切り替え装置と、前記被測定半導体レーザの
光出力を受光する受光器を少なくとも集積しており、前
記光路切り替え装置が多重量子井戸を用いた全反射型光
路切り替え光スイッチであり、前記ポンプレーザの波長
が前記被測定半導体レーザの利得波長よりも短波長側に
あることを特徴とする構成である。
するポンプレーザと、ポンプ光を受光する受光器と、前
記ポンプ光を被測定半導体レーザに導く光導波路と、前
記被測定半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分
離する光路切り替え装置と、前記被測定半導体レーザの
光出力を受光する受光器を少なくとも集積しており、前
記光路切り替え装置が多重量子井戸を用いた全反射型光
路切り替え光スイッチであり、前記ポンプレーザの波長
が前記被測定半導体レーザの利得波長よりも短波長側に
あることを特徴とする構成である。
【0008】第3は、半導体基板上に、ポンプ光を出力
するポンプレーザと、ポンプ光を受光する受光器と、前
記ポンプ光を被測定半導体レーザに導く光導波路と、前
記被測定半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分
離する光路切り替え装置と、前記被測定半導体レーザの
光出力を受光する受光器を少なくとも集積しており、前
記ポンプ光を受光する前記受光器と、前記被測定半導体
レーザからの光出力を受光する前記受光器が同一であり
、前記ポンプレーザの波長が前記被測定半導体レーザの
利得波長よりも短波長側にあることを特徴とする構成で
ある。
するポンプレーザと、ポンプ光を受光する受光器と、前
記ポンプ光を被測定半導体レーザに導く光導波路と、前
記被測定半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分
離する光路切り替え装置と、前記被測定半導体レーザの
光出力を受光する受光器を少なくとも集積しており、前
記ポンプ光を受光する前記受光器と、前記被測定半導体
レーザからの光出力を受光する前記受光器が同一であり
、前記ポンプレーザの波長が前記被測定半導体レーザの
利得波長よりも短波長側にあることを特徴とする構成で
ある。
【0009】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0010】図1は、本発明の第1の実施例を説明する
ための図であり、半導体レーザの周波数応答測定装置を
構成する光学部品を集積化した光集積素子を示す。半導
体基板上に、ポンプレーザ、ポンプレーザ光と被測定光
を分離するための光学系、受光器が集積されているため
、図4に示した従来例よりも小型化が可能である。以下
、図1を参照しながら第1の実施例の製造方法を説明し
、次に使用方法を説明する。
ための図であり、半導体レーザの周波数応答測定装置を
構成する光学部品を集積化した光集積素子を示す。半導
体基板上に、ポンプレーザ、ポンプレーザ光と被測定光
を分離するための光学系、受光器が集積されているため
、図4に示した従来例よりも小型化が可能である。以下
、図1を参照しながら第1の実施例の製造方法を説明し
、次に使用方法を説明する。
【0011】n型InP基板100上に有機金属気相成
長法によって、n−InPバッファ層110(層厚1.
0μm)、n−InGaAsPガイド層111(層厚0
.5μm)、アンドープIn0.76Ga0.24As
0.55P0.45活性層112(層厚0.1μm、波
長1.3μm)、p−InGaAsPクラッド層113
(層厚0.1μm)、p−InP層114(層厚0.5
μm)、p−InGaAsPキャップ層115(層厚0
.2μm)を順次積層する。ここで、SiO2 よりな
るマスクを施し、1%Brメタノールエチャントをもち
いてポンプレーザ119、受光器130、131を逆メ
サ型にn−InPバッファ層110まで除去する。この
際、活性層112の幅が1μmになるように制御する。 次に、p− −InP埋め込み層116(層厚0.5μ
m)を積層し、SiO2 マスクを除去する。方向性結
合器と光導波路を形成する部分以外にはSiO2 のマ
スクを施し、アンドープIn0.82Ga0.18As
0.40P0.60ガイド層123(層厚0.4μm、
波長1.15μm)、p−InPクラッド層124(層
厚0.5μm)、p−InGaAsPキャップ層125
(層厚0.2μm)をInP埋め込み層116上に順次
積層する。この際、InGaAsPガイド層123がI
nGaAsPガイド層111と接するようにする。Si
O2 マスクを除去し、方向性結合器120、光導波路
122は、反応性イオンビームエッチングでリブを形成
することにより、横方向の閉じ込めをおこなう。最後に
素子の凹部をポリイミド118で埋め込み、ポリイミド
上部をSiO2 で覆い、キャップ層上に電極121を
蒸着して、本発明の光集積素子が完成する。なお図1で
は、ボンディングパッドなどは発明の本質的な特徴では
ないために示されていない。
長法によって、n−InPバッファ層110(層厚1.
0μm)、n−InGaAsPガイド層111(層厚0
.5μm)、アンドープIn0.76Ga0.24As
0.55P0.45活性層112(層厚0.1μm、波
長1.3μm)、p−InGaAsPクラッド層113
(層厚0.1μm)、p−InP層114(層厚0.5
μm)、p−InGaAsPキャップ層115(層厚0
.2μm)を順次積層する。ここで、SiO2 よりな
るマスクを施し、1%Brメタノールエチャントをもち
いてポンプレーザ119、受光器130、131を逆メ
サ型にn−InPバッファ層110まで除去する。この
際、活性層112の幅が1μmになるように制御する。 次に、p− −InP埋め込み層116(層厚0.5μ
m)を積層し、SiO2 マスクを除去する。方向性結
合器と光導波路を形成する部分以外にはSiO2 のマ
スクを施し、アンドープIn0.82Ga0.18As
0.40P0.60ガイド層123(層厚0.4μm、
波長1.15μm)、p−InPクラッド層124(層
厚0.5μm)、p−InGaAsPキャップ層125
(層厚0.2μm)をInP埋め込み層116上に順次
積層する。この際、InGaAsPガイド層123がI
nGaAsPガイド層111と接するようにする。Si
O2 マスクを除去し、方向性結合器120、光導波路
122は、反応性イオンビームエッチングでリブを形成
することにより、横方向の閉じ込めをおこなう。最後に
素子の凹部をポリイミド118で埋め込み、ポリイミド
上部をSiO2 で覆い、キャップ層上に電極121を
蒸着して、本発明の光集積素子が完成する。なお図1で
は、ボンディングパッドなどは発明の本質的な特徴では
ないために示されていない。
【0012】本発明の光集積素子を用いて被測定半導体
レーザの高周波応答特性を測定する方法は、基本的には
前述の従来方法と同じであるが、以下具体的に説明する
。被測定レーザとして波長1.55μmのファブリペロ
ー型レーザを用いる場合について述べる。ネットワーク
アナライザに接続されたポンプレーザは、ネットワーク
アナライザからの変調電流によって直接変調される。 波長1.3μmのポンプレーザの光出力は光導波路12
2aを通って方向性結合器120にはいるが、方向性結
合器の完全結合長が適当ならば方向性結合器に印加する
電圧が無いときバー状態となり、光導波路122bを通
ってポンプ光140は素子から出射する。この出射した
ポンプ光140を被測定半導体レーザに注入し、被測定
半導体レーザを光変調する。変調された被測定半導体レ
ーザからの光出力である波長1.55μmの被測定光は
光導波路122bから、方向性結合器120に入る。ポ
ンプ光と被測定光の波長の違いは△βの違いとなるから
、被測定光はクロス状態となって光導波路122dに結
合し、受光器131で光信号から電気信号に変換されネ
ットワークアナライザに入力する。本発明は光集積素子
であるから、受光器130と受光器131は同一の特性
が実現できる。従って、ネットワークアナライザは、方
向性結合器120に適当な電圧を印加してポンプ光を光
導波路122cに結合し、受光器130で検出したとき
の値を基準とすることで更正される。この更正値を保存
しておけば、測定の度にいちいち更正をより直す必要は
ない。この測定装置を使えば、マウントなどの寄生リア
クタンスの影響を受けずに20GHz以上の高周波領域
まで測定できる半導体レーザ高周波応答測定装置を小型
化できる。
レーザの高周波応答特性を測定する方法は、基本的には
前述の従来方法と同じであるが、以下具体的に説明する
。被測定レーザとして波長1.55μmのファブリペロ
ー型レーザを用いる場合について述べる。ネットワーク
アナライザに接続されたポンプレーザは、ネットワーク
アナライザからの変調電流によって直接変調される。 波長1.3μmのポンプレーザの光出力は光導波路12
2aを通って方向性結合器120にはいるが、方向性結
合器の完全結合長が適当ならば方向性結合器に印加する
電圧が無いときバー状態となり、光導波路122bを通
ってポンプ光140は素子から出射する。この出射した
ポンプ光140を被測定半導体レーザに注入し、被測定
半導体レーザを光変調する。変調された被測定半導体レ
ーザからの光出力である波長1.55μmの被測定光は
光導波路122bから、方向性結合器120に入る。ポ
ンプ光と被測定光の波長の違いは△βの違いとなるから
、被測定光はクロス状態となって光導波路122dに結
合し、受光器131で光信号から電気信号に変換されネ
ットワークアナライザに入力する。本発明は光集積素子
であるから、受光器130と受光器131は同一の特性
が実現できる。従って、ネットワークアナライザは、方
向性結合器120に適当な電圧を印加してポンプ光を光
導波路122cに結合し、受光器130で検出したとき
の値を基準とすることで更正される。この更正値を保存
しておけば、測定の度にいちいち更正をより直す必要は
ない。この測定装置を使えば、マウントなどの寄生リア
クタンスの影響を受けずに20GHz以上の高周波領域
まで測定できる半導体レーザ高周波応答測定装置を小型
化できる。
【0013】図2は、本発明の第2の実施例を説明する
ための図であり、半導体レーザの高周波応答測定を測定
するための光集積素子を表す。第1の実施例との主な違
いは、被測定半導体レーザからの光出力をポンプ光と分
離する光路切り替え装置に多重量子井戸構造の電界によ
る屈折率変化を利用した全反射型光路切り替え光スイッ
チを用いている点である。このため第1の実施例とは、
多少製造方法が異なる。以下、図2を参照しながら第2
の実施例の製造方法を説明し、使用方法を説明する。
ための図であり、半導体レーザの高周波応答測定を測定
するための光集積素子を表す。第1の実施例との主な違
いは、被測定半導体レーザからの光出力をポンプ光と分
離する光路切り替え装置に多重量子井戸構造の電界によ
る屈折率変化を利用した全反射型光路切り替え光スイッ
チを用いている点である。このため第1の実施例とは、
多少製造方法が異なる。以下、図2を参照しながら第2
の実施例の製造方法を説明し、使用方法を説明する。
【0014】第2の実施例は、n型InP基板200上
に有機金属気相成長法によって、n−InPバッファ層
210(層厚1.0μm)、n−InGaAsPガイド
層211(層厚0.5μm)、アンドープInGaAs
P/InP多重量子井戸活性層212(層厚0.1μm
、波長1.3μm)、p−InGaAsPクラッド層2
13(層厚0.1μm)、p−InP層214(層厚0
.5μm)、p−InGaAsPキャップ層215(層
厚0.2μm)を順次積層する。ここで、SiO2 よ
りなるマスクを施し、1%Brメタノールエチャントを
もちいてポンプレーザ219、全反射光路切り替え光ス
イッチ225、受光器230、231を逆メサ型にn−
InPバッファ層210まで除去する。この際、活性層
212の幅が1μm、全反射光路切り替え光スイッチ部
225の多重量子井戸層226の幅が0.5μmになる
ように制御する。次に、p− −InP埋め込み層21
6(層厚0.5μm)を積層し、SiO2 マスクを除
去する。光導波路形成部以外には、SiO2 のマスク
を施し、アンドープIn0.82Ga0.18As0.
40P0.60ガイド層223(層厚0.6μm、波長
1.15μm)、p−InPクラッド層224(層厚0
.5μm)をInP埋め込み層216上に順次積層する
。この際、InGaAsPガイド層223が光スイッチ
部多重量子井戸層26、n−InGaAsPガイド層2
11と接するようにし、SiO2 マスクを除去する。 全反射型光路切り替え光スイッチ225、光導波路22
2は、反応性イオンビームエッチングでリブを形成する
ことにより、横方向の閉じ込めをおこなう。最後のポリ
イミド、電極形成の工程は第1の実施例と同様である。 なお図2でも、ボンディングパッドなどは発明の本質的
な特徴ではないために示されていない。第1の実施例と
の違いの一つは、ポンプレーザの活性層212及び受光
器230、231の光吸収層にInGaAsP/InP
の多重量子井戸を用いている点である。これは、被測定
半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分離する光
路切り替え装置に多重量子井戸構造の電界による屈折率
変化を利用する全反射型光路切り替え光スイッチ225
を用いていることから、プロセスの整合性は第1の実施
例よりも良い。
に有機金属気相成長法によって、n−InPバッファ層
210(層厚1.0μm)、n−InGaAsPガイド
層211(層厚0.5μm)、アンドープInGaAs
P/InP多重量子井戸活性層212(層厚0.1μm
、波長1.3μm)、p−InGaAsPクラッド層2
13(層厚0.1μm)、p−InP層214(層厚0
.5μm)、p−InGaAsPキャップ層215(層
厚0.2μm)を順次積層する。ここで、SiO2 よ
りなるマスクを施し、1%Brメタノールエチャントを
もちいてポンプレーザ219、全反射光路切り替え光ス
イッチ225、受光器230、231を逆メサ型にn−
InPバッファ層210まで除去する。この際、活性層
212の幅が1μm、全反射光路切り替え光スイッチ部
225の多重量子井戸層226の幅が0.5μmになる
ように制御する。次に、p− −InP埋め込み層21
6(層厚0.5μm)を積層し、SiO2 マスクを除
去する。光導波路形成部以外には、SiO2 のマスク
を施し、アンドープIn0.82Ga0.18As0.
40P0.60ガイド層223(層厚0.6μm、波長
1.15μm)、p−InPクラッド層224(層厚0
.5μm)をInP埋め込み層216上に順次積層する
。この際、InGaAsPガイド層223が光スイッチ
部多重量子井戸層26、n−InGaAsPガイド層2
11と接するようにし、SiO2 マスクを除去する。 全反射型光路切り替え光スイッチ225、光導波路22
2は、反応性イオンビームエッチングでリブを形成する
ことにより、横方向の閉じ込めをおこなう。最後のポリ
イミド、電極形成の工程は第1の実施例と同様である。 なお図2でも、ボンディングパッドなどは発明の本質的
な特徴ではないために示されていない。第1の実施例と
の違いの一つは、ポンプレーザの活性層212及び受光
器230、231の光吸収層にInGaAsP/InP
の多重量子井戸を用いている点である。これは、被測定
半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分離する光
路切り替え装置に多重量子井戸構造の電界による屈折率
変化を利用する全反射型光路切り替え光スイッチ225
を用いていることから、プロセスの整合性は第1の実施
例よりも良い。
【0015】本発明の光集積素子を用いて被測定半導体
レーザの高周波応答特性を測定する方法は、第1の実施
例と同じであるが、被測定光とポンプ光の分離に全反射
型光路切り替え光スイッチを用いたので、この点を説明
する。多重量子井戸構造に電界を印加するとエキシトン
吸収ピーム付近では負の屈折率変化が生じ、この効果を
利用すると全反射型光スイッチが実現できることは公知
である。従って、波長1.3μmのポンプ光は電極22
1を用いて多重量子井戸に電界が印加されていれば光導
波路222aから222bに全反射される。一方、光導
波路222bに結合した波長1.55μmの被測定光は
多重量子井戸の吸収端よりも長波長側にあるために屈折
率の変化は受けず、損失もほとんどなく、光導波路22
2dに結合し、受光器231で検出される。本発明も第
1の実施例と同様に光集積素子であるから、受光器23
1と受光器230の特性は同一にできる。従って、測定
装置の更正は、多重量子井戸に電界を印加しない状態で
、ポンプ光を受光器230で検出したときの値を基準と
する事でおこなえる。
レーザの高周波応答特性を測定する方法は、第1の実施
例と同じであるが、被測定光とポンプ光の分離に全反射
型光路切り替え光スイッチを用いたので、この点を説明
する。多重量子井戸構造に電界を印加するとエキシトン
吸収ピーム付近では負の屈折率変化が生じ、この効果を
利用すると全反射型光スイッチが実現できることは公知
である。従って、波長1.3μmのポンプ光は電極22
1を用いて多重量子井戸に電界が印加されていれば光導
波路222aから222bに全反射される。一方、光導
波路222bに結合した波長1.55μmの被測定光は
多重量子井戸の吸収端よりも長波長側にあるために屈折
率の変化は受けず、損失もほとんどなく、光導波路22
2dに結合し、受光器231で検出される。本発明も第
1の実施例と同様に光集積素子であるから、受光器23
1と受光器230の特性は同一にできる。従って、測定
装置の更正は、多重量子井戸に電界を印加しない状態で
、ポンプ光を受光器230で検出したときの値を基準と
する事でおこなえる。
【0016】図3は、第3の実施例を説明するための図
である。第1の実施例、第2の実施例は、それぞれ受光
器130と131、230と231が同一の特性である
必要があるが、結晶成長あるいはプロセスの不備などで
特性が異なる場合も考えられる。そこで、ポンプ光を受
光する受光器と被測定光を受光する受光器を同一とした
。以下図3を参照しながら説明する。
である。第1の実施例、第2の実施例は、それぞれ受光
器130と131、230と231が同一の特性である
必要があるが、結晶成長あるいはプロセスの不備などで
特性が異なる場合も考えられる。そこで、ポンプ光を受
光する受光器と被測定光を受光する受光器を同一とした
。以下図3を参照しながら説明する。
【0017】図3は、第2の実施例において、ポンプ光
を受光する受光器と被測定光を受光する受光器を同一と
する例を示している。製造方法は基本的に第2の実施例
と同様であるが、第2の実施例における受光器230を
無くし、新たに光導波路301、高反射膜300を設け
ている。測定装置の更正の際に、ポンプ光は光導波路2
22cから高反射膜300によって反射され光導波路3
01に結合し、受光器231で検出される。
を受光する受光器と被測定光を受光する受光器を同一と
する例を示している。製造方法は基本的に第2の実施例
と同様であるが、第2の実施例における受光器230を
無くし、新たに光導波路301、高反射膜300を設け
ている。測定装置の更正の際に、ポンプ光は光導波路2
22cから高反射膜300によって反射され光導波路3
01に結合し、受光器231で検出される。
【0018】以上3つの実施例について詳しく説明した
が、以下で若干の補足をする。まず、被測定半導体レー
ザの波長であるが、1.55μmに限らず、ポンプ光の
波長等を被測定半導体レーザに合わせれば、適用できる
ことはいうまでもない。また、ポンプレーザの構造など
はこの例に限定されていない。
が、以下で若干の補足をする。まず、被測定半導体レー
ザの波長であるが、1.55μmに限らず、ポンプ光の
波長等を被測定半導体レーザに合わせれば、適用できる
ことはいうまでもない。また、ポンプレーザの構造など
はこの例に限定されていない。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体周波
数応答測定装置によれば、簡便で寄生リアクタンスに影
響されない小型の光集積素子ができる。
数応答測定装置によれば、簡便で寄生リアクタンスに影
響されない小型の光集積素子ができる。
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための図であ
る。
る。
【図2】本発明の第2の実施例を説明するための図であ
る。
る。
【図3】本発明の第3の実施例を説明するための図であ
る。
る。
【図4】本発明の光集積素子を使用しない従来の半導体
周波数応答測定装置を説明するための図である。
周波数応答測定装置を説明するための図である。
40 被測定半導体レーザ
41 ポンプ用半導体レーザ
42 ネットワークアナライザ
43 半波長板
44 偏光ビームスプリッタ
45 受光器
100 n−InP基板
110 n−InPバッファ層
111 n−InGaAsPガイド層112
アンドープInGaAsP活性層113 p
−InGaAsPクラッド層114 p−InP
層 115 p−InGaAsPキャップ層116
p− −InP埋め込み層117 SiO
2 118 ポリイミド 119 ポンプレーザ 120 方向性結合器 121 電極 122a、122b、122c、122d 光導
波路123 p− −InGaAsPガイド層1
24 p−InPクラッド層 125 p−InGaAsPキャップ層130、
131 受光器 140 ポンプ光 200 n−InP基板 210 n−InPバッファ層 211 n−InGaAsPガイド層212
アンドープInGaAsP/InP多重量子井戸活
性層 213 p−InGaAsPクラッド層214
p−InP層 215 p−InGaAsPキャップ層216
p− −InP埋め込み層217 SiO
2 218 ポリイミド 219 ポンプレーザ 221 電極 222a、222b、222c、222d 光導
波路223 p− −InGaAsPガイド層2
24 p−InPクラッド層 225 全反射型光路切り替え光スイッチ226
光スイッチ部多重量子井戸230、231
受光器 300 高反射膜 301 光導波路
アンドープInGaAsP活性層113 p
−InGaAsPクラッド層114 p−InP
層 115 p−InGaAsPキャップ層116
p− −InP埋め込み層117 SiO
2 118 ポリイミド 119 ポンプレーザ 120 方向性結合器 121 電極 122a、122b、122c、122d 光導
波路123 p− −InGaAsPガイド層1
24 p−InPクラッド層 125 p−InGaAsPキャップ層130、
131 受光器 140 ポンプ光 200 n−InP基板 210 n−InPバッファ層 211 n−InGaAsPガイド層212
アンドープInGaAsP/InP多重量子井戸活
性層 213 p−InGaAsPクラッド層214
p−InP層 215 p−InGaAsPキャップ層216
p− −InP埋め込み層217 SiO
2 218 ポリイミド 219 ポンプレーザ 221 電極 222a、222b、222c、222d 光導
波路223 p− −InGaAsPガイド層2
24 p−InPクラッド層 225 全反射型光路切り替え光スイッチ226
光スイッチ部多重量子井戸230、231
受光器 300 高反射膜 301 光導波路
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体基板上に、ポンプ光を出力する
ポンプレーザと、ポンプ光を受光する受光器と、前記ポ
ンプ光を被測定半導体レーザに導く光導波路と、前記被
測定半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分離す
る光路切り替え装置と、前記被測定半導体レーザの光出
力を受光する受光器を少なくとも集積しており、前記光
路切り替え装置が方向性結合器であり、前記ポンプレー
ザの波長が前記被測定半導体レーザの利得波長よりも短
波長側にあることを特徴とする光集積素子。 - 【請求項2】 半導体基板上に、ポンプ光を出力する
ポンプレーザと、ポンプ光を受光する受光器と、前記ポ
ンプ光を被測定半導体レーザに導く光導波路と、前記被
測定半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分離す
る光路切り替え装置と、前記被測定半導体レーザの光出
力を受光する受光器を少なくとも集積しており、前記光
路切り替え装置が多重量子井戸を用いた全反射型光路切
り替え光スイッチであり、前記ポンプレーザの波長が前
記被測定半導体レーザの利得波長よりも短波長側にある
ことを特徴とする光集積素子。 - 【請求項3】 半導体基板上に、ポンプ光を出力する
ポンプレーザと、ポンプ光を受光する受光器と、前記ポ
ンプ光を被測定半導体レーザに導く光導波路と、前記被
測定半導体レーザからの光出力を前記ポンプ光と分離す
る光路切り替え装置と、前記被測定半導体レーザの光出
力を受光する受光器を少なくとも集積しており、前記ポ
ンプ光を受光する前記受光器と、前記被測定半導体レー
ザからの光出力を受光する前記受光器が同一であり、前
記ポンプレーザの波長が前記被測定半導体レーザの利得
波長よりも短波長側にあることを特徴とする光集積素子
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7268391A JPH04307984A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 光集積素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7268391A JPH04307984A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 光集積素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04307984A true JPH04307984A (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=13496425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7268391A Pending JPH04307984A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 光集積素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04307984A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1225620A2 (en) * | 2000-12-25 | 2002-07-24 | Fujitsu Quantum Devices Limited | Method of manufacturing semiconductor device and method manufacturing optical wave guide |
US20130301990A1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Optical waveguide directional coupler |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP7268391A patent/JPH04307984A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1225620A2 (en) * | 2000-12-25 | 2002-07-24 | Fujitsu Quantum Devices Limited | Method of manufacturing semiconductor device and method manufacturing optical wave guide |
EP1225620A3 (en) * | 2000-12-25 | 2003-12-17 | Fujitsu Quantum Devices Limited | Method of manufacturing semiconductor device and method manufacturing optical wave guide |
US6955994B2 (en) | 2000-12-25 | 2005-10-18 | Fujitsu Quantum Devices Limited | Method of manufacturing semiconductor device and method of manufacturing optical wave guide |
US20130301990A1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Optical waveguide directional coupler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3323725B2 (ja) | 偏波変調レーザ、その駆動方法及びそれを用いた光通信システム | |
US10530126B2 (en) | External cavity laser | |
US7239442B2 (en) | Optical frequency comb generator | |
JPH07288364A (ja) | 光発光装置およびそれを用いた光送信機 | |
CA2524911A1 (en) | Q-modulated semiconductor laser with electro-absorptive grating structures | |
US6282345B1 (en) | Device for coupling waveguides to one another | |
US11764543B2 (en) | Integration of modulator and laser in a single chip | |
JPH07230066A (ja) | 半導体光変調器 | |
US20230208101A1 (en) | Semiconductor mode-locked laser dual comb system | |
JPH0732279B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
US7064891B2 (en) | Optical wavelength converter with a semiconductor optical amplifier | |
JP4244671B2 (ja) | 光送信装置 | |
JPH04307984A (ja) | 光集積素子 | |
US11754907B2 (en) | Photon-pair source for quantum applications | |
Donnelly et al. | A high-frequency GaAs optical guided-wave electrooptic interferometric modulator | |
JPH09293927A (ja) | 光集積形半導体レーザ | |
CN110299589B (zh) | 一种分频与倍频产生方法和装置 | |
EP0444607A2 (en) | Waveguide optical element and its driving method | |
US6115169A (en) | Semiconductor optical modulator and integrated optical circuit device | |
JP3422279B2 (ja) | 光変調器及び光通信用光源並びにそれを用いる光モジュール、光通信システム | |
Dummer et al. | Widely tunable separate absorption and modulation wavelength converter with integrated microwave termination | |
JP2900529B2 (ja) | 半導体レーザの高周波応答特性測定装置 | |
KR100526545B1 (ko) | 분포귀환형 레이저 | |
JP3072124B2 (ja) | 光集積型半導体レーザ装置 | |
JPH07202316A (ja) | 選択成長導波型光制御素子 |