JPH08146248A - 光結合デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
光結合デバイスおよびその製造方法Info
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- JPH08146248A JPH08146248A JP29150894A JP29150894A JPH08146248A JP H08146248 A JPH08146248 A JP H08146248A JP 29150894 A JP29150894 A JP 29150894A JP 29150894 A JP29150894 A JP 29150894A JP H08146248 A JPH08146248 A JP H08146248A
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- refractive index
- coupling device
- optical coupling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 結合損失を小さくする。
【構成】 導波路ガイド層３の上下を上部クラッド層
４、下部クラッド層２で挟み、下部クラッド層２の下部
に基板１を配し、テーパ部８において導波路ガイド層３
および上部クラッド層４の層厚を出射端に向かって薄く
し、光ファイバ結合部７の導波路ガイド層３をメサ型と
し、テーパ部８において導波路ガイド層３のメサ幅を出
射端に向かって大きくし、上部クラッド層４、下部クラ
ッド層２の屈折率を導波路ガイド層３の屈折率よりも低
くし、基板１の屈折率を下部クラッド層２の屈折率より
も低くする。
４、下部クラッド層２で挟み、下部クラッド層２の下部
に基板１を配し、テーパ部８において導波路ガイド層３
および上部クラッド層４の層厚を出射端に向かって薄く
し、光ファイバ結合部７の導波路ガイド層３をメサ型と
し、テーパ部８において導波路ガイド層３のメサ幅を出
射端に向かって大きくし、上部クラッド層４、下部クラ
ッド層２の屈折率を導波路ガイド層３の屈折率よりも低
くし、基板１の屈折率を下部クラッド層２の屈折率より
も低くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はモードサイズを変換す
る光結合デバイスおよびその製造方法に関するものであ
る。
る光結合デバイスおよびその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光集積回路を実用化するためには、導波
路型の半導体素子と光ファイバとの簡易かつ低損失な結
合技術が重要となる。しかし、半導体素子のモード径は
通常１〜２μｍであるのに対して、光ファイバのモード
径は１０μｍ以上であり、半導体素子のモード径と光フ
ァイバのモード径とは大幅に異なっているから、半導体
素子と光ファイバとの結合部における結合損失を小さく
するためには、モードサイズを変換する必要があり、こ
のために光結合デバイスが使用されている。
路型の半導体素子と光ファイバとの簡易かつ低損失な結
合技術が重要となる。しかし、半導体素子のモード径は
通常１〜２μｍであるのに対して、光ファイバのモード
径は１０μｍ以上であり、半導体素子のモード径と光フ
ァイバのモード径とは大幅に異なっているから、半導体
素子と光ファイバとの結合部における結合損失を小さく
するためには、モードサイズを変換する必要があり、こ
のために光結合デバイスが使用されている。
【０００３】従来の光結合デバイスとしては、１９９３
年電子情報通信学会秋季大会Ｃ−１８１に示されるよう
に、導波路ガイド層の幅を出射端に向かって順次小さく
し、クラッド層へのしみ出しを大きくすることで、モー
ドサイズの拡大を図ったものがある。
年電子情報通信学会秋季大会Ｃ−１８１に示されるよう
に、導波路ガイド層の幅を出射端に向かって順次小さく
し、クラッド層へのしみ出しを大きくすることで、モー
ドサイズの拡大を図ったものがある。
【０００４】また、従来の他の光結合デバイスとして
は、１９９４年電子情報通信学会春季大会Ｃ−２４３に
示されるように、導波路ガイド層の層厚を出射端に向か
って順次薄くし、モードサイズの拡大を図ったものがあ
る。
は、１９９４年電子情報通信学会春季大会Ｃ−２４３に
示されるように、導波路ガイド層の層厚を出射端に向か
って順次薄くし、モードサイズの拡大を図ったものがあ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
の光結合デバイスにおいては、モードサイズの拡大率を
充分にとることができないから、結合損失が大きくな
る。
の光結合デバイスにおいては、モードサイズの拡大率を
充分にとることができないから、結合損失が大きくな
る。
【０００６】この目的を達成するため、この発明におい
ては、結合損失が小さい光結合デバイス、その製造方法
を提供することを目的とする。
ては、結合損失が小さい光結合デバイス、その製造方法
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、モードサイズを変換する光結
合デバイスにおいて、導波路ガイド層の上下を上記導波
路ガイド層の屈折率よりも低い屈折率を有する上部クラ
ッド層、下部クラッド層で挟み、上記下部クラッド層の
下部に上記下部クラッド層の屈折率よりも低い屈折率を
有する低屈折率層を配し、上記導波路ガイド層、上記上
部クラッド層の少なくとも一方の層厚を出射端に向かっ
て薄くする。
め、この発明においては、モードサイズを変換する光結
合デバイスにおいて、導波路ガイド層の上下を上記導波
路ガイド層の屈折率よりも低い屈折率を有する上部クラ
ッド層、下部クラッド層で挟み、上記下部クラッド層の
下部に上記下部クラッド層の屈折率よりも低い屈折率を
有する低屈折率層を配し、上記導波路ガイド層、上記上
部クラッド層の少なくとも一方の層厚を出射端に向かっ
て薄くする。
【０００８】この場合、上記導波路ガイド層をメサ型と
し、かつ上記導波路ガイド層のメサ幅を出射端に向かっ
て大きくする。
し、かつ上記導波路ガイド層のメサ幅を出射端に向かっ
て大きくする。
【０００９】また、上記下部クラッド層のキャリア濃度
を上記低屈折率層のキャリア濃度より低くする。
を上記低屈折率層のキャリア濃度より低くする。
【００１０】また、上記下部クラッド層内に上記下部ク
ラッド層の屈折率よりも大きな屈折率を有する高屈折率
層を一層以上形成する。
ラッド層の屈折率よりも大きな屈折率を有する高屈折率
層を一層以上形成する。
【００１１】また、導波路ガイド層の上下を上記導波路
ガイド層の屈折率の低い屈折率を有する上部クラッド
層、下部クラッド層で挟み、上記下部クラッド層の下部
に上記下部クラッド層よりも低い屈折率である低屈折率
層を配し、上記導波路ガイド層と上記上部クラッド層の
少なくとも一方の層厚を出射端に向かって薄くした光結
合デバイスを製造する方法において、選択領域成長を用
いることにより上記導波路ガイド層、上記上部クラッド
層の少なくとも一方の層厚を出射端に向かって薄くす
る。
ガイド層の屈折率の低い屈折率を有する上部クラッド
層、下部クラッド層で挟み、上記下部クラッド層の下部
に上記下部クラッド層よりも低い屈折率である低屈折率
層を配し、上記導波路ガイド層と上記上部クラッド層の
少なくとも一方の層厚を出射端に向かって薄くした光結
合デバイスを製造する方法において、選択領域成長を用
いることにより上記導波路ガイド層、上記上部クラッド
層の少なくとも一方の層厚を出射端に向かって薄くす
る。
【００１２】
【作用】この光結合デバイスにおいては、モードサイズ
の拡大率を充分にとることができる。
の拡大率を充分にとることができる。
【００１３】また、導波路ガイド層をメサ型とし、かつ
導波路ガイド層のメサ幅を出射端に向かって大きくした
ときには、さらにモードサイズの拡大率を大きくするこ
とができる。
導波路ガイド層のメサ幅を出射端に向かって大きくした
ときには、さらにモードサイズの拡大率を大きくするこ
とができる。
【００１４】また、下部クラッド層のキャリア濃度を低
屈折率層のキャリア濃度より低くしたときには、低屈折
率層の屈折率を下部クラッド層の屈折率より容易に低く
することができる。
屈折率層のキャリア濃度より低くしたときには、低屈折
率層の屈折率を下部クラッド層の屈折率より容易に低く
することができる。
【００１５】また、下部クラッド層内に下部クラッド層
の屈折率よりも大きな屈折率を有する高屈折率層を一層
以上形成したときには、高屈折率層の位置によってモー
ドの中心位置を制御することができる。
の屈折率よりも大きな屈折率を有する高屈折率層を一層
以上形成したときには、高屈折率層の位置によってモー
ドの中心位置を制御することができる。
【００１６】また、光結合デバイスの製造方法において
は、容易に製造することができる。
は、容易に製造することができる。
【００１７】
【実施例】図１はこの発明に係る光結合デバイスを示す
斜視図、図２は図１に示した光結合デバイスを示す側断
面図、図３(ａ)は図１に示した光結合デバイスを示す正
面図、図４は図１に示した光結合デバイスを示す正断面
図である。図に示すように、ＩｎＧａＡｓＰからなる導
波路ガイド層３の上下がＩｎＰからなる上部クラッド層
４、膜厚が約５μｍのｎ型ＩｎＰからなる下部クラッド
層２で挟まれ、下部クラッド層２の下部にｎ型ＩｎＰか
らなる基板１が配され、テーパ部８において導波路ガイ
ド層３および上部クラッド層４の層厚が出射端に向かっ
て薄くなっており、スポットサイズが１０μｍ程度のシ
ングルモード光ファイバと直接結合される光ファイバ結
合部７においては、導波路ガイド層３、上部クラッド層
４の層厚はそれぞれ約０．１μｍ、約０．５μｍであ
る。また、光ファイバ結合部７の導波路ガイド層３はメ
サ型であり、かつテーパ部８において導波路ガイド層３
のメサ幅が出射端に向かって大きくなっており、出射端
での導波路ガイド層３のメサ幅Ｗは光ファイバ結合部７
で結合される光ファイバのモードサイズと等しい。そし
て、図３(ｂ)に示すように、上部クラッド層４、下部ク
ラッド層２の屈折率は導波路ガイド層３の屈折率よりも
低い。また、基板１のキャリア濃度は２×１０18ｃｍ-3
であり、下部クラッド層２のキャリア濃度は基板１のキ
ャリア濃度より低く、このため基板１の屈折率は下部ク
ラッド層２の屈折率よりも約０．１５％低い。
斜視図、図２は図１に示した光結合デバイスを示す側断
面図、図３(ａ)は図１に示した光結合デバイスを示す正
面図、図４は図１に示した光結合デバイスを示す正断面
図である。図に示すように、ＩｎＧａＡｓＰからなる導
波路ガイド層３の上下がＩｎＰからなる上部クラッド層
４、膜厚が約５μｍのｎ型ＩｎＰからなる下部クラッド
層２で挟まれ、下部クラッド層２の下部にｎ型ＩｎＰか
らなる基板１が配され、テーパ部８において導波路ガイ
ド層３および上部クラッド層４の層厚が出射端に向かっ
て薄くなっており、スポットサイズが１０μｍ程度のシ
ングルモード光ファイバと直接結合される光ファイバ結
合部７においては、導波路ガイド層３、上部クラッド層
４の層厚はそれぞれ約０．１μｍ、約０．５μｍであ
る。また、光ファイバ結合部７の導波路ガイド層３はメ
サ型であり、かつテーパ部８において導波路ガイド層３
のメサ幅が出射端に向かって大きくなっており、出射端
での導波路ガイド層３のメサ幅Ｗは光ファイバ結合部７
で結合される光ファイバのモードサイズと等しい。そし
て、図３(ｂ)に示すように、上部クラッド層４、下部ク
ラッド層２の屈折率は導波路ガイド層３の屈折率よりも
低い。また、基板１のキャリア濃度は２×１０18ｃｍ-3
であり、下部クラッド層２のキャリア濃度は基板１のキ
ャリア濃度より低く、このため基板１の屈折率は下部ク
ラッド層２の屈折率よりも約０．１５％低い。
【００１８】この光結合デバイスにおいては、導波路ガ
イド層３と上部クラッド層４とが薄くなると、モード１
０は導波路ガイド層３の下側へ拡大するから、基板１よ
り屈折率の高い下部クラッド層２が導波層となり、モー
ド１０の中心は下部クラッド層２へ移行し、出射部から
離れた導波路部９では導波路ガイド層３に閉じ込められ
ていた光のモードサイズが縦方向に拡大するから、モー
ドサイズの拡大率を充分にとることができるので、結合
損失を小さくすることができる。また、導波路ガイド層
３をメサ型とし、かつ導波路ガイド層３のメサ幅を出射
端に向かって大きくしているから、さらにモードサイズ
の拡大率を大きくすることができるので、結合損失をさ
らに小さくすることができる。また、下部クラッド層２
のキャリア濃度を基板１のキャリア濃度より低くしてい
るから、基板１の屈折率を下部クラッド層２の屈折率よ
り容易に低くすることができるので、容易に製造するこ
とができる。また、全体構造が簡単であるから、容易に
製造することができる。
イド層３と上部クラッド層４とが薄くなると、モード１
０は導波路ガイド層３の下側へ拡大するから、基板１よ
り屈折率の高い下部クラッド層２が導波層となり、モー
ド１０の中心は下部クラッド層２へ移行し、出射部から
離れた導波路部９では導波路ガイド層３に閉じ込められ
ていた光のモードサイズが縦方向に拡大するから、モー
ドサイズの拡大率を充分にとることができるので、結合
損失を小さくすることができる。また、導波路ガイド層
３をメサ型とし、かつ導波路ガイド層３のメサ幅を出射
端に向かって大きくしているから、さらにモードサイズ
の拡大率を大きくすることができるので、結合損失をさ
らに小さくすることができる。また、下部クラッド層２
のキャリア濃度を基板１のキャリア濃度より低くしてい
るから、基板１の屈折率を下部クラッド層２の屈折率よ
り容易に低くすることができるので、容易に製造するこ
とができる。また、全体構造が簡単であるから、容易に
製造することができる。
【００１９】なお、図１等に示した実施例においては、
図４に示すように、導波路部９の導波路ガイド層３を堀
込まない横方向閉じ込めの弱い構造にしたが、図５に示
すように、導波路部９と光ファイバ結合部７との導波路
ガイド層３、上部クラッド層４の層厚比、光ファイバ結
合部７のエッチング深さｈによっては、導波路部９の導
波路ガイド層３を堀込んだ横方向閉じ込めの強い構造に
してもよい。
図４に示すように、導波路部９の導波路ガイド層３を堀
込まない横方向閉じ込めの弱い構造にしたが、図５に示
すように、導波路部９と光ファイバ結合部７との導波路
ガイド層３、上部クラッド層４の層厚比、光ファイバ結
合部７のエッチング深さｈによっては、導波路部９の導
波路ガイド層３を堀込んだ横方向閉じ込めの強い構造に
してもよい。
【００２０】つぎに、図１等に示した光結合デバイスの
製造方法すなわちこの発明に係る光結合デバイスの製造
方法について説明する。まず、図６(ａ)に示すように、
キャリア濃度が２×１０18ｃｍ-3である基板１を用意す
る。つぎに、図６(ｂ)に示すように、基板１上に基板１
よりも屈折率が約０．１５％低くなるキャリア濃度の下
部クラッド層２を約５μｍ程度成長させる。つぎに、図
６(ｃ)に示すように、酸化膜からなる選択成長用マスク
５を形成する。つぎに、図６(ｄ)に示すように、ＭＯＣ
ＶＤで導波路ガイド層３と上部クラッド層４とを連続的
に成長させることにより、すなわち選択領域成長を用い
ることにより、導波路ガイド層３、上部クラッド層４の
層厚を出射端に向かって薄くする。つぎに、図６(ｅ)に
示すように、横方向テーパ状のエッチング用マスク６を
形成し、導波路ガイド層３、上部クラッド層４をエッチ
ングする。
製造方法すなわちこの発明に係る光結合デバイスの製造
方法について説明する。まず、図６(ａ)に示すように、
キャリア濃度が２×１０18ｃｍ-3である基板１を用意す
る。つぎに、図６(ｂ)に示すように、基板１上に基板１
よりも屈折率が約０．１５％低くなるキャリア濃度の下
部クラッド層２を約５μｍ程度成長させる。つぎに、図
６(ｃ)に示すように、酸化膜からなる選択成長用マスク
５を形成する。つぎに、図６(ｄ)に示すように、ＭＯＣ
ＶＤで導波路ガイド層３と上部クラッド層４とを連続的
に成長させることにより、すなわち選択領域成長を用い
ることにより、導波路ガイド層３、上部クラッド層４の
層厚を出射端に向かって薄くする。つぎに、図６(ｅ)に
示すように、横方向テーパ状のエッチング用マスク６を
形成し、導波路ガイド層３、上部クラッド層４をエッチ
ングする。
【００２１】この光結合デバイスの製造方法において
は、図１等に示した光結合デバイスを容易に製造するこ
とができるから、製造コストが安価になる。
は、図１等に示した光結合デバイスを容易に製造するこ
とができるから、製造コストが安価になる。
【００２２】図７(ａ)はこの発明に係る他の光結合デバ
イスの光ファイバ結合部における断面図、図７(ｂ)は図
７(ａ)に示した光結合デバイスの光ファイバ結合部の屈
折率の変化を示すグラフである。図に示すように、下部
クラッド層２にＩｎＧａＡｓＰからなる高屈折率層１１
が設けられている。
イスの光ファイバ結合部における断面図、図７(ｂ)は図
７(ａ)に示した光結合デバイスの光ファイバ結合部の屈
折率の変化を示すグラフである。図に示すように、下部
クラッド層２にＩｎＧａＡｓＰからなる高屈折率層１１
が設けられている。
【００２３】この光結合デバイスにおいては、高屈折率
層１１の位置によってモード１０の中心位置を制御する
ことができるから、結合損失をさらに小さくすることが
できる。
層１１の位置によってモード１０の中心位置を制御する
ことができるから、結合損失をさらに小さくすることが
できる。
【００２４】図８はこの発明に係る他の光結合デバイス
を示す斜視図、図９(ａ)は図８に示した光結合デバイス
の光ファイバ結合部における断面図、図９(ｂ)は図９
(ａ)に示した光結合デバイスの光ファイバ結合部の屈折
率の変化を示すグラフである。図に示すように、下部ク
ラッド層２にＩｎＧａＡｓＰからなる高屈折率層１１が
設けられ、光ファイバ結合部７では高屈折率層１１が表
面に表れている。
を示す斜視図、図９(ａ)は図８に示した光結合デバイス
の光ファイバ結合部における断面図、図９(ｂ)は図９
(ａ)に示した光結合デバイスの光ファイバ結合部の屈折
率の変化を示すグラフである。図に示すように、下部ク
ラッド層２にＩｎＧａＡｓＰからなる高屈折率層１１が
設けられ、光ファイバ結合部７では高屈折率層１１が表
面に表れている。
【００２５】この光結合デバイスにおいては、高屈折率
層１１の位置によってモード１０の中心位置を制御する
ことができるから、結合損失をさらに小さくすることが
できるとともに、高屈折率層１１をエッチングストップ
層として用いることができるから、光ファイバ結合部７
のエッチング深さを正確に制御することができる。
層１１の位置によってモード１０の中心位置を制御する
ことができるから、結合損失をさらに小さくすることが
できるとともに、高屈折率層１１をエッチングストップ
層として用いることができるから、光ファイバ結合部７
のエッチング深さを正確に制御することができる。
【００２６】なお、図７に示した実施例、図８、図９に
示した実施例においては、下部クラッド層２に高屈折率
層１１を１層設けたが、下部クラッド層２に高屈折率層
１１を２層以上設けてもよい。
示した実施例においては、下部クラッド層２に高屈折率
層１１を１層設けたが、下部クラッド層２に高屈折率層
１１を２層以上設けてもよい。
【００２７】図１０はこの発明に係る他の光結合デバイ
スを示す側断面図、図１１は図１０に示した光結合デバ
イスのレーザ部における正断面図である。図に示すよう
に、レーザ部１２の下部クラッド層２上にＭＱＷレーザ
活性層１３が形成され、レーザ活性層１３はテーパ部
８、光ファイバ結合部７の導波路ガイド層３と一体に形
成され、レーザ活性層１３は導波路ガイド層３と接続さ
れている。また、レーザ部１２の上部クラッド層４上に
キャップ層１４が形成され、レーザ部１２の上部クラッ
ド層４は逆メサ型である。
スを示す側断面図、図１１は図１０に示した光結合デバ
イスのレーザ部における正断面図である。図に示すよう
に、レーザ部１２の下部クラッド層２上にＭＱＷレーザ
活性層１３が形成され、レーザ活性層１３はテーパ部
８、光ファイバ結合部７の導波路ガイド層３と一体に形
成され、レーザ活性層１３は導波路ガイド層３と接続さ
れている。また、レーザ部１２の上部クラッド層４上に
キャップ層１４が形成され、レーザ部１２の上部クラッ
ド層４は逆メサ型である。
【００２８】この光結合デバイスにおいては、レーザ活
性層１３は層厚が薄くなるに従いバンドギャップ波長が
短波長側にシフトするため、レーザ活性層１３の吸収損
失はなくなり、レーザ活性層１３と導波路ガイド層３と
を同時に形成することができる。また、光ファイバ結合
部７で光はｐ型の上部クラッド層４より吸収係数が小さ
い下部クラッド層２へ移行するから、結合損失を小さく
することができる。
性層１３は層厚が薄くなるに従いバンドギャップ波長が
短波長側にシフトするため、レーザ活性層１３の吸収損
失はなくなり、レーザ活性層１３と導波路ガイド層３と
を同時に形成することができる。また、光ファイバ結合
部７で光はｐ型の上部クラッド層４より吸収係数が小さ
い下部クラッド層２へ移行するから、結合損失を小さく
することができる。
【００２９】なお、図１０、図１１に示した実施例にお
いては、レーザ部１２の上部クラッド層４を逆メサ型に
したが、図１２に示すように、レーザ部１２の上部クラ
ッド層４をエッチング用マスク幅のメサ型にしてもよ
い。
いては、レーザ部１２の上部クラッド層４を逆メサ型に
したが、図１２に示すように、レーザ部１２の上部クラ
ッド層４をエッチング用マスク幅のメサ型にしてもよ
い。
【００３０】つぎに、図１０、図１１に示した光結合デ
バイスの製造方法について説明する。まず、下部クラッ
ド層２を成長した後、選択領域成長でレーザ活性層１３
（導波路ガイド層３）、上部クラッド層４、キャップ層
１４を成長し、光ファイバ結合部７に向かって層厚を薄
くした縦方向テーパ構造とする。つぎに、光ファイバ結
合部７で幅を広げたエッチング用マスク（図１に示した
エッチング用マスク６と同様のエッチング用マスク）を
形成し、メサ形成エッチングを行なう。
バイスの製造方法について説明する。まず、下部クラッ
ド層２を成長した後、選択領域成長でレーザ活性層１３
（導波路ガイド層３）、上部クラッド層４、キャップ層
１４を成長し、光ファイバ結合部７に向かって層厚を薄
くした縦方向テーパ構造とする。つぎに、光ファイバ結
合部７で幅を広げたエッチング用マスク（図１に示した
エッチング用マスク６と同様のエッチング用マスク）を
形成し、メサ形成エッチングを行なう。
【００３１】なお、上述実施例においては、導波路部９
を有する光結合デバイス、レーザ部１２を有する光結合
デバイスについて説明したが、他の導波路型光デバイス
を有する光結合デバイスにもこの発明を適用することが
できる。また、上述実施例においては、基板１を低屈折
率層としたが、基板上に低屈折率層を形成してもよい。
また、上述実施例においては、ＩｎＧａＡｓＰからなる
導波路ガイド層３を設けたが、他の半導体材料からなる
導波路ガイド層を設けてもよい。また、上述実施例にお
いては、導波路ガイド層３および上部クラッド層４の層
厚を出射端に向かって薄くしたが、導波路ガイド層、上
部クラッド層の少なくとも一方の層厚を出射端に向かっ
て薄くすればよい。また、上述実施例においては、縦方
向テーパの長さと横方向テーパの長さとを同一にした
が、縦方向テーパの長さと横方向テーパの長さとを独立
に最適化してもよい。また、上述実施例においては、下
部クラッド層２の層厚を約５μｍにしたが、下部クラッ
ド層の層厚を３〜１０μｍにしてもよい。
を有する光結合デバイス、レーザ部１２を有する光結合
デバイスについて説明したが、他の導波路型光デバイス
を有する光結合デバイスにもこの発明を適用することが
できる。また、上述実施例においては、基板１を低屈折
率層としたが、基板上に低屈折率層を形成してもよい。
また、上述実施例においては、ＩｎＧａＡｓＰからなる
導波路ガイド層３を設けたが、他の半導体材料からなる
導波路ガイド層を設けてもよい。また、上述実施例にお
いては、導波路ガイド層３および上部クラッド層４の層
厚を出射端に向かって薄くしたが、導波路ガイド層、上
部クラッド層の少なくとも一方の層厚を出射端に向かっ
て薄くすればよい。また、上述実施例においては、縦方
向テーパの長さと横方向テーパの長さとを同一にした
が、縦方向テーパの長さと横方向テーパの長さとを独立
に最適化してもよい。また、上述実施例においては、下
部クラッド層２の層厚を約５μｍにしたが、下部クラッ
ド層の層厚を３〜１０μｍにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る光
結合デバイスにおいては、モードサイズの拡大率を充分
にとることができるから、結合損失を小さくすることが
できる。
結合デバイスにおいては、モードサイズの拡大率を充分
にとることができるから、結合損失を小さくすることが
できる。
【００３３】また、導波路ガイド層をメサ型とし、かつ
導波路ガイド層のメサ幅を出射端に向かって大きくした
ときには、さらにモードサイズの拡大率を大きくするこ
とができるから、結合損失をさらに小さくすることがで
きる。
導波路ガイド層のメサ幅を出射端に向かって大きくした
ときには、さらにモードサイズの拡大率を大きくするこ
とができるから、結合損失をさらに小さくすることがで
きる。
【００３４】また、下部クラッド層のキャリア濃度を低
屈折率層のキャリア濃度より低くしたときには、低屈折
率層の屈折率を下部クラッド層の屈折率より容易に低く
することができるから、容易に製造することができる。
屈折率層のキャリア濃度より低くしたときには、低屈折
率層の屈折率を下部クラッド層の屈折率より容易に低く
することができるから、容易に製造することができる。
【００３５】また、下部クラッド層内に下部クラッド層
よりも屈折率の大きな高屈折率層を一層以上形成したと
きには、高屈折率層の位置によってモードの中心位置を
制御することができるから、結合損失をさらに小さくす
ることができる。
よりも屈折率の大きな高屈折率層を一層以上形成したと
きには、高屈折率層の位置によってモードの中心位置を
制御することができるから、結合損失をさらに小さくす
ることができる。
【００３６】また、この発明に係る光結合デバイスの製
造方法においては、容易に製造することができるから、
製造コストが安価になる
造方法においては、容易に製造することができるから、
製造コストが安価になる
【図１】この発明に係る光結合デバイスを示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】図１に示した光結合デバイスを示す側断面図で
ある。
ある。
【図３】(ａ)は図１に示した光結合デバイスを示す正面
図、(ｂ)は(ａ)に示した光結合デバイスの光ファイバ結
合部の屈折率の変化を示すグラフである。
図、(ｂ)は(ａ)に示した光結合デバイスの光ファイバ結
合部の屈折率の変化を示すグラフである。
【図４】図１に示した光結合デバイスを示す正断面図で
ある。
ある。
【図５】この発明に係る他の光結合デバイスを示す正断
面図である。
面図である。
【図６】この発明に係る光結合デバイスの製造方法の説
明図である。
明図である。
【図７】(ａ)はこの発明に係る他の光結合デバイスの光
ファイバ結合部における断面図、(ｂ)は(ａ)に示した光
結合デバイスの光ファイバ結合部の屈折率の変化を示す
グラフである。
ファイバ結合部における断面図、(ｂ)は(ａ)に示した光
結合デバイスの光ファイバ結合部の屈折率の変化を示す
グラフである。
【図８】この発明に係る他の光結合デバイスを示す斜視
図である。
図である。
【図９】(ａ)は図８に示した光結合デバイスの光ファイ
バ結合部における断面図、(ｂ）は（ａ)に示した光結合
デバイスの光ファイバ結合部の屈折率の変化を示すグラ
フである。
バ結合部における断面図、(ｂ）は（ａ)に示した光結合
デバイスの光ファイバ結合部の屈折率の変化を示すグラ
フである。
【図１０】この発明に係る他の光結合デバイスを示す側
断面図である。
断面図である。
【図１１】図１０に示した光結合デバイスのレーザ部に
おける正断面図である。
おける正断面図である。
【図１２】この発明に係る他の光結合デバイスのレーザ
部における断面図である。
部における断面図である。
１…基板 ２…下部クラッド層 ３…導波路ガイド層 ４…上部クラッド層 ５…選択成長用マスク ６…エッチング用マスク ７…光ファイバ結合部 ８…テーパ部 ９…導波路部 １０…モード １１…高屈折率層 １２…レーザ部 １３…レーザ活性層 １４…キャップ層
Claims (5)
- 【請求項１】モードサイズを変換する光結合デバイスに
おいて、導波路ガイド層の上下を上記導波路ガイド層の
屈折率よりも低い屈折率を有する上部クラッド層、下部
クラッド層で挟み、上記下部クラッド層の下部に上記下
部クラッド層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折
率層を配し、上記導波路ガイド層、上記上部クラッド層
の少なくとも一方の層厚を出射端に向かって薄くしたこ
とを特徴とする光結合デバイス。 - 【請求項２】上記導波路ガイド層をメサ型とし、かつ上
記導波路ガイド層のメサ幅を出射端に向かって大きくし
たことを特徴とする請求項１に記載の光結合デバイス。 - 【請求項３】上記下部クラッド層のキャリア濃度を上記
低屈折率層のキャリア濃度より低くしたことを特徴とす
る請求項１または２に記載の光結合デバイス。 - 【請求項４】上記下部クラッド層内に上記下部クラッド
層の屈折率よりも大きな屈折率を有する高屈折率層を一
層以上形成したことを特徴とする請求項１、２または３
に記載の光結合デバイス。 - 【請求項５】導波路ガイド層の上下を上記導波路ガイド
層の屈折率の低い屈折率を有する上部クラッド層、下部
クラッド層で挟み、上記下部クラッド層の下部に上記下
部クラッド層よりも低い屈折率である低屈折率層を配
し、上記導波路ガイド層と上記上部クラッド層の少なく
とも一方の層厚を出射端に向かって薄くした光結合デバ
イスを製造する方法において、選択領域成長を用いるこ
とにより上記導波路ガイド層、上記上部クラッド層の少
なくとも一方の層厚を出射端に向かって薄くしたことを
特徴とする光結合デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29150894A JPH08146248A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 光結合デバイスおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29150894A JPH08146248A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 光結合デバイスおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08146248A true JPH08146248A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17769805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29150894A Pending JPH08146248A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 光結合デバイスおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08146248A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001350045A (ja) * | 2000-06-05 | 2001-12-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路 |
| KR100333900B1 (ko) * | 1999-01-21 | 2002-04-24 | 윤종용 | 모드모양 변환기, 그 제작 방법 및 이를 구비한 집적광학 소자 |
| KR100397320B1 (ko) * | 2000-10-05 | 2003-09-06 | 주식회사 에이티아이 | 광 모드 크기 변환기 |
| KR100399577B1 (ko) * | 2000-10-02 | 2003-09-26 | 한국전자통신연구원 | 광 모드 크기 변환기의 제조 방법 |
| KR100678979B1 (ko) * | 2004-05-25 | 2007-02-05 | 강준모 | 테이퍼형 광도파로의 제조 방법 |
| JP2008181140A (ja) * | 1997-02-27 | 2008-08-07 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP29150894A patent/JPH08146248A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008181140A (ja) * | 1997-02-27 | 2008-08-07 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| KR100333900B1 (ko) * | 1999-01-21 | 2002-04-24 | 윤종용 | 모드모양 변환기, 그 제작 방법 및 이를 구비한 집적광학 소자 |
| JP2001350045A (ja) * | 2000-06-05 | 2001-12-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路 |
| KR100399577B1 (ko) * | 2000-10-02 | 2003-09-26 | 한국전자통신연구원 | 광 모드 크기 변환기의 제조 방법 |
| KR100397320B1 (ko) * | 2000-10-05 | 2003-09-06 | 주식회사 에이티아이 | 광 모드 크기 변환기 |
| KR100678979B1 (ko) * | 2004-05-25 | 2007-02-05 | 강준모 | 테이퍼형 광도파로의 제조 방법 |
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