JPH0816743B2 - 光変調素子 - Google Patents
光変調素子Info
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- JPH0816743B2 JPH0816743B2 JP19584088A JP19584088A JPH0816743B2 JP H0816743 B2 JPH0816743 B2 JP H0816743B2 JP 19584088 A JP19584088 A JP 19584088A JP 19584088 A JP19584088 A JP 19584088A JP H0816743 B2 JPH0816743 B2 JP H0816743B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は外部から入射される光を変調する光変調素子
に関するものである。
に関するものである。
（従来技術とその問題点） 光ファイバ通信技術は光ファイバの超低損失性と光が
本質的に有する超広帯域性を利用して進展し、伝送のま
すますの長距離化と大容量化の研究が世界的に進められ
ている。光ファイバの損失が理論的な限界にまで達した
今日では、特に伝送の高速化，大容量化の研究が重要に
なってきている。
本質的に有する超広帯域性を利用して進展し、伝送のま
すますの長距離化と大容量化の研究が世界的に進められ
ている。光ファイバの損失が理論的な限界にまで達した
今日では、特に伝送の高速化，大容量化の研究が重要に
なってきている。
光信号を高速にオン・オフする技術としては、現在で
は一般に半導体レーザを直接変調する方法がとられてい
る。しかし、直接変調方式では、発振素子である半導体
レーザの電流を高速に変化させるため、発振変調が時間
的に大きく変動し、結果的に発振スペクトル幅が変調帯
域のスペクトル幅に比べて異常に大きく広がってしまう
ことになる。従って、長距離あるいは高速の伝送では、
光ファイバの波長分散の影響を大きく受け、受信される
光パルスが歪んでしまうため、良好な伝送特性が得られ
ない。そこで、このような問題を避けるため、半導体レ
ーザの出力は一定に保持し、外部の光変調素子で高速な
変調を行う方法が近年検討されている。
は一般に半導体レーザを直接変調する方法がとられてい
る。しかし、直接変調方式では、発振素子である半導体
レーザの電流を高速に変化させるため、発振変調が時間
的に大きく変動し、結果的に発振スペクトル幅が変調帯
域のスペクトル幅に比べて異常に大きく広がってしまう
ことになる。従って、長距離あるいは高速の伝送では、
光ファイバの波長分散の影響を大きく受け、受信される
光パルスが歪んでしまうため、良好な伝送特性が得られ
ない。そこで、このような問題を避けるため、半導体レ
ーザの出力は一定に保持し、外部の光変調素子で高速な
変調を行う方法が近年検討されている。
光変調素子としては、LiNbO3等の強誘電体を用いた光
変調素子や、DFBレーザ等の単一波長半導体レーザとモ
ノシリックに集積可能な光変調素子などが提案されてい
るが、中でも後者の変調導波路層に電界を印加して電気
吸収効果により強度変調する電気吸収型光変調素子が最
も有望視されている。
変調素子や、DFBレーザ等の単一波長半導体レーザとモ
ノシリックに集積可能な光変調素子などが提案されてい
るが、中でも後者の変調導波路層に電界を印加して電気
吸収効果により強度変調する電気吸収型光変調素子が最
も有望視されている。
第１図は、従来の電気吸収型光変調素子の斜視図であ
る。ｎ型InP基板１の上に、n-−InGaAsP変調導波路層
２、メサ状のｐ型InPクラッド層３及びｐ型InGaAsPコン
タクト層４が積層されており、さらに、ｐ側電極５及び
ｎ側電極６がそれぞれｐ型InGaAsPコンタクト層４とｎ
型InP基板１に接するように形成されている。この光変
調素子では、InGaAsP変調導波路層２に光を入射してｐ
側電極５に印加するマイナスの電圧と、ｎ側電極６に印
加するプラスの電圧を変化させ、InGaAsP変調導波路層
２の吸収係数を変化させることによって、出射光の強度
を変調することができる。電気吸収型変調素子において
は、低電圧で変調できること、高速変調可能なこと及び
高速変調時のスペクトル広がりが小さいことが重要であ
る。今まで、InGaAsP変調導波路層２の禁制帯エネルギ
ーEgが入射光フォトエネルギーｈνに近いほど低電圧で
吸収係数の変化が大きくとれ、かつ、素子長Ｌ（InGaAs
P変調導波路層２の入射端面から出射端面までの長さ）
を短くできるため、高速変調が可能でありスペクトル広
がりも抑制できるとされていた。従って、従来では両者
のエネルギー差ΔEg（Eg−ｈν）だけに着目し、エネル
ギー差ΔEgを30〜40meVに設定すれば、高性能の光変調
素子が実現されると考えられていた。しかし、従来の光
変調素子では、入射光強度が約百μＷ以下の場合には変
調電圧，変調帯域幅及びスペクトル幅ともに良好な特性
を示すものの、入射光の強度が0.1mW以上となるに従
い、変調電圧が著しく増加し、又帯域幅も減少するとい
うことが明らかになった。
る。ｎ型InP基板１の上に、n-−InGaAsP変調導波路層
２、メサ状のｐ型InPクラッド層３及びｐ型InGaAsPコン
タクト層４が積層されており、さらに、ｐ側電極５及び
ｎ側電極６がそれぞれｐ型InGaAsPコンタクト層４とｎ
型InP基板１に接するように形成されている。この光変
調素子では、InGaAsP変調導波路層２に光を入射してｐ
側電極５に印加するマイナスの電圧と、ｎ側電極６に印
加するプラスの電圧を変化させ、InGaAsP変調導波路層
２の吸収係数を変化させることによって、出射光の強度
を変調することができる。電気吸収型変調素子において
は、低電圧で変調できること、高速変調可能なこと及び
高速変調時のスペクトル広がりが小さいことが重要であ
る。今まで、InGaAsP変調導波路層２の禁制帯エネルギ
ーEgが入射光フォトエネルギーｈνに近いほど低電圧で
吸収係数の変化が大きくとれ、かつ、素子長Ｌ（InGaAs
P変調導波路層２の入射端面から出射端面までの長さ）
を短くできるため、高速変調が可能でありスペクトル広
がりも抑制できるとされていた。従って、従来では両者
のエネルギー差ΔEg（Eg−ｈν）だけに着目し、エネル
ギー差ΔEgを30〜40meVに設定すれば、高性能の光変調
素子が実現されると考えられていた。しかし、従来の光
変調素子では、入射光強度が約百μＷ以下の場合には変
調電圧，変調帯域幅及びスペクトル幅ともに良好な特性
を示すものの、入射光の強度が0.1mW以上となるに従
い、変調電圧が著しく増加し、又帯域幅も減少するとい
うことが明らかになった。
以上述べたように、従来の電気吸収型光変調素子で
は、入射光強度が小さい場合には低電圧変調，高速動作
及び狭スペクトル動作が可能なものの、実用レベルの数
mWまで入射強度を増大させた場合には、これらの特性が
著しく劣化するという欠点があった。
は、入射光強度が小さい場合には低電圧変調，高速動作
及び狭スペクトル動作が可能なものの、実用レベルの数
mWまで入射強度を増大させた場合には、これらの特性が
著しく劣化するという欠点があった。
（発明の目的） 本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するため
になされたもので、入射光強度が増大しても低電圧で高
速の変調が可能な光変調素子を実現することを目的とす
る。
になされたもので、入射光強度が増大しても低電圧で高
速の変調が可能な光変調素子を実現することを目的とす
る。
（発明の構成） 本発明の特徴は、光導波路層の上部又は下部クラッド
層を複数の低不純物濃度領域と複数の高不純物濃度領域
で構成し、光進行方向に対して複数の高不純物濃度領域
のそれぞれの長さを順次大きくし、導波路内電界強度を
大きくし、単位長当たりの吸収キャリア数の変化を小さ
くするように構成した点にある。
層を複数の低不純物濃度領域と複数の高不純物濃度領域
で構成し、光進行方向に対して複数の高不純物濃度領域
のそれぞれの長さを順次大きくし、導波路内電界強度を
大きくし、単位長当たりの吸収キャリア数の変化を小さ
くするように構成した点にある。
（発明の原理） 入射光強度が増大した場合に現れる変調電圧の増大及
び帯域劣化の現象などの特性劣化を詳細に検討した結果
によれば、光導波路層の禁制帯幅Egと入射光フォントエ
ネルギｈνのエネルギー差（ΔEg＝Eg−ｈν）に強く依
存し、エネルギー差ΔEgが50meV以下では特性劣化が生
じることが判明した。又、素子長依存性については、0.
3mmから2.5mmまで素子長を変えても、ΔEgが30−40meV
の場合には、殆ど変化が見られず特性劣化していること
が、確認された。
び帯域劣化の現象などの特性劣化を詳細に検討した結果
によれば、光導波路層の禁制帯幅Egと入射光フォントエ
ネルギｈνのエネルギー差（ΔEg＝Eg−ｈν）に強く依
存し、エネルギー差ΔEgが50meV以下では特性劣化が生
じることが判明した。又、素子長依存性については、0.
3mmから2.5mmまで素子長を変えても、ΔEgが30−40meV
の場合には、殆ど変化が見られず特性劣化していること
が、確認された。
以上の実験結果は、入射光強度が大きい場合に、入射
端近傍の非常に光強度が強いわずかな領域でのみ、過剰
キャリアによる空間電界効果が生じ、電界強度を弱め、
又変調速度を遅くしていることを示している。
端近傍の非常に光強度が強いわずかな領域でのみ、過剰
キャリアによる空間電界効果が生じ、電界強度を弱め、
又変調速度を遅くしていることを示している。
本発明の原理について、以下に説明する。
光変調器への入射光強度をI(o),吸収係数をα，光導
波路層の光閉じ込め係数をΓとすると、入射端面から距
離ｘの点での光強度I(x)は、 I(x)＝IOe−αΓｘ （１） と表わすことができ、単位長当りの吸収量は、 となる。式（２）は、単位長当りに吸収されるキャリア
数に比例する。すなわち、従来の光変調素子では、α及
びΓは一定であるため、単位長当りの吸収キャリアは、
ほぼI(x)に比例し、入射端近傍では吸収キャリア数が、
出射端近傍の吸収キャリア数に比べて異常に大きくなっ
ている。入射光強度が小さい場合には、吸収キャリア分
布が場所的に不均一であっても、バンド構造に影響を与
えないので問題とはならないが、入射光強度が大きくな
ると、入射端近傍で吸収された過剰な吸収キャリアが、
印加電界を打ち消し、変調電圧や変調速度に影響を与え
る。
波路層の光閉じ込め係数をΓとすると、入射端面から距
離ｘの点での光強度I(x)は、 I(x)＝IOe−αΓｘ （１） と表わすことができ、単位長当りの吸収量は、 となる。式（２）は、単位長当りに吸収されるキャリア
数に比例する。すなわち、従来の光変調素子では、α及
びΓは一定であるため、単位長当りの吸収キャリアは、
ほぼI(x)に比例し、入射端近傍では吸収キャリア数が、
出射端近傍の吸収キャリア数に比べて異常に大きくなっ
ている。入射光強度が小さい場合には、吸収キャリア分
布が場所的に不均一であっても、バンド構造に影響を与
えないので問題とはならないが、入射光強度が大きくな
ると、入射端近傍で吸収された過剰な吸収キャリアが、
印加電界を打ち消し、変調電圧や変調速度に影響を与え
る。
そこで、本願発明者らは、式（２）のαΓI(x)がほぼ
一定となるようにし、光導波路層の入射端から出射端で
吸収される吸収キャリア数をほぼ同じにすれば、局部的
に不均一な分布をする過剰キャリアを発生せずに効率的
な光変調が可能となると考えた。すなわち、光量が多い
所では、吸収係数αを小さくし、光量が少ない所では、
吸収係数αを大きくすれば、高強度光入射時にも帯域劣
化や変調電圧の増加がない高性能光変調素子が実現され
る。
一定となるようにし、光導波路層の入射端から出射端で
吸収される吸収キャリア数をほぼ同じにすれば、局部的
に不均一な分布をする過剰キャリアを発生せずに効率的
な光変調が可能となると考えた。すなわち、光量が多い
所では、吸収係数αを小さくし、光量が少ない所では、
吸収係数αを大きくすれば、高強度光入射時にも帯域劣
化や変調電圧の増加がない高性能光変調素子が実現され
る。
以下に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
（実施例１） 第２図は、本発明による第１の実施例であり、光変調
素子の模式図である。不純物濃度が約５×1018cm-3のn+
−InP基板１上に、凹凸７を形成し、その上に、不純物
納度１×1015cm-3前後のn-−InP層（下部クラッド層）
8,厚さ約0.25μｍのn-−InGaAsP（発光波長：約1.45μ
ｍ）光導波路層2,p+−InPクラッド層（上部クラッド
層）３及びp+−InGaAsPコンタクト層４が積層されてお
り、更に、ｐ側電極５及びｎ側電極６がそれぞれｐ型In
GaAsPコンタクト層４とｎ型InP基板１に接するように配
置されている。なお、凹凸７のうちの複数の凸部上のn-
−InP層８の厚さは約0.08μｍ、全素子長は360μｍであ
る。
素子の模式図である。不純物濃度が約５×1018cm-3のn+
−InP基板１上に、凹凸７を形成し、その上に、不純物
納度１×1015cm-3前後のn-−InP層（下部クラッド層）
8,厚さ約0.25μｍのn-−InGaAsP（発光波長：約1.45μ
ｍ）光導波路層2,p+−InPクラッド層（上部クラッド
層）３及びp+−InGaAsPコンタクト層４が積層されてお
り、更に、ｐ側電極５及びｎ側電極６がそれぞれｐ型In
GaAsPコンタクト層４とｎ型InP基板１に接するように配
置されている。なお、凹凸７のうちの複数の凸部上のn-
−InP層８の厚さは約0.08μｍ、全素子長は360μｍであ
る。
ｎ型InP基板１上の複数の凹部のそれぞれの長さ（光
の進行方向の幅）は約３μｍで、深さが0.3μｍであ
り、複数の凸部の長さは約20μｍ間隔毎に2.35μｍ（４
回）,3μｍ（３回）,4.5μｍ（３回）,6.1μｍ（２
回）,7.7μｍ（２回）,9μｍ（２回）及び20μｍ（１
回）とし、それ以降は、凸部の長さが220μｍとしてい
る。
の進行方向の幅）は約３μｍで、深さが0.3μｍであ
り、複数の凸部の長さは約20μｍ間隔毎に2.35μｍ（４
回）,3μｍ（３回）,4.5μｍ（３回）,6.1μｍ（２
回）,7.7μｍ（２回）,9μｍ（２回）及び20μｍ（１
回）とし、それ以降は、凸部の長さが220μｍとしてい
る。
すなわち、凹凸７の周期は入射端面から出射端面へ行
くにしたがって段階的に密から疎となるように構成すれ
ば良い。
くにしたがって段階的に密から疎となるように構成すれ
ば良い。
この構造では実効的な空乏層幅が光進行方向に向かっ
て小さくなっており、電界強度は大きくなる。2V印加時
の光導波路層２内の平均電界強度は入射端から出射端に
向けて40KVから60KVに変化しており、それに伴い、1.55
μｍの入射光に対する吸収係数は、α＝50cm-1から、16
0cm-1と、光進行方向に向かって大きくなっている。
又、この構造では光強度が20μｍ間隔で10％ずつ減少し
吸収係数が10％ずつ大きくなっているため、光強度100
％から30％の点までは、単位長当たりの吸収キャリア数
は等しくなっている。光強度が30％まで低下した点から
は、220μｍの長さにより光強度が、1/100に低下する。
3dB帯域幅は10GHz以上である。
て小さくなっており、電界強度は大きくなる。2V印加時
の光導波路層２内の平均電界強度は入射端から出射端に
向けて40KVから60KVに変化しており、それに伴い、1.55
μｍの入射光に対する吸収係数は、α＝50cm-1から、16
0cm-1と、光進行方向に向かって大きくなっている。
又、この構造では光強度が20μｍ間隔で10％ずつ減少し
吸収係数が10％ずつ大きくなっているため、光強度100
％から30％の点までは、単位長当たりの吸収キャリア数
は等しくなっている。光強度が30％まで低下した点から
は、220μｍの長さにより光強度が、1/100に低下する。
3dB帯域幅は10GHz以上である。
本発明によれば、光入射端から、光強度が約30％に減
少するまでのほとんどすべての点で、吸収キャリア数が
等しくなっており、吸収キャリア数の均一化が図られて
いる。従って、従来例のように光強度の大きい入射端近
傍で局部的に過剰な吸収キャリアを発生し、空間電荷効
果を誘発することはない。このため、従って高強度光入
射時にも特性劣化のない高性能光変調素子が実現され
る。
少するまでのほとんどすべての点で、吸収キャリア数が
等しくなっており、吸収キャリア数の均一化が図られて
いる。従って、従来例のように光強度の大きい入射端近
傍で局部的に過剰な吸収キャリアを発生し、空間電荷効
果を誘発することはない。このため、従って高強度光入
射時にも特性劣化のない高性能光変調素子が実現され
る。
以上の説明では、光進行方向に対して、不純物濃度の
異なるn-−InP凹部とn+−InP凸部のうち、凸部の長さ
を、20μｍ間隔毎に変化させているが、連続的に変化さ
せても良い。又、実施例１では、光強度が30％に減少す
る場所までの吸収キャリア数を均一化しているが、全て
の領域で均一化しても良い。
異なるn-−InP凹部とn+−InP凸部のうち、凸部の長さ
を、20μｍ間隔毎に変化させているが、連続的に変化さ
せても良い。又、実施例１では、光強度が30％に減少す
る場所までの吸収キャリア数を均一化しているが、全て
の領域で均一化しても良い。
（実施例２） 第３図は、本発明による第２の実施例であり、光変調
素子の模式図である。
素子の模式図である。
従来例と異なる点は、光進行方向に、吸収係数を変化
させるために、p+−InP上部クラッド層３と光導波路層
２との間に厚さ0.3μm,長さ３μｍのn-−InGaAsP（発光
波長1.2μｍ）層９と、厚さ0.3μｍで長さが異なるp+−
InGaAsP層10とが光進行方向に交互に配置されている点
にある。
させるために、p+−InP上部クラッド層３と光導波路層
２との間に厚さ0.3μm,長さ３μｍのn-−InGaAsP（発光
波長1.2μｍ）層９と、厚さ0.3μｍで長さが異なるp+−
InGaAsP層10とが光進行方向に交互に配置されている点
にある。
p+−InGaAsP層10の長さは、実施例１のn+−InP凸部の
長さと同様に出射端側へ行くにしたがって長くしてあ
る。
長さと同様に出射端側へ行くにしたがって長くしてあ
る。
以上の説明では、n-−InGaAsP層９の長さ（光進行方
向の幅）を一定としp+−InGaAsP層10の長さを変化させ
ているが、逆に、n-−InGaAsP層９の長さを入射端では
大きくし、出射端で小さくする構造にしても良い。
向の幅）を一定としp+−InGaAsP層10の長さを変化させ
ているが、逆に、n-−InGaAsP層９の長さを入射端では
大きくし、出射端で小さくする構造にしても良い。
本実施例でも、実施例１と同様に光強度が100％から3
0％まで減少するほとんど全ての場所で、吸収キャリア
数が一定であり、従来のように、入射端近傍で局部的に
過剰な吸収キャリアを発生し空間電荷効果を誘発するこ
とはない。従って、高強度光入射時にも特性劣化のない
高性能光変調素子が実現できる。
0％まで減少するほとんど全ての場所で、吸収キャリア
数が一定であり、従来のように、入射端近傍で局部的に
過剰な吸収キャリアを発生し空間電荷効果を誘発するこ
とはない。従って、高強度光入射時にも特性劣化のない
高性能光変調素子が実現できる。
なお、同一出願人により同一目的の光変調素子が３件
（特願昭63−42198〜63−42200号）出願されているが、
本発明はこれら左記に出願の光変調素子よりも、製造し
易い構造を提供するものである。
（特願昭63−42198〜63−42200号）出願されているが、
本発明はこれら左記に出願の光変調素子よりも、製造し
易い構造を提供するものである。
光導波路層の伝導性はp-型でも良い。又、材料系とし
ては、InGaAsP/InP系を例にとり説明したが、AlGaAs/Ga
As系や、AlGaAs/InP系などの他の材料にも同様に適用で
きる。更に、それらの他の材料で構成される多重量子井
戸層を用いることもでき、その場合説明で用いた禁制帯
幅は、量子順位で定まる実効的な禁制帯幅となる。又、
横モード安定化のためのストライプ構造についてはスト
リップ装荷型を例にとり説明したが、埋め込みストライ
プ構造や、リッジ導波路ストライプ構造等の従来の技術
がすべて適用可能である。
ては、InGaAsP/InP系を例にとり説明したが、AlGaAs/Ga
As系や、AlGaAs/InP系などの他の材料にも同様に適用で
きる。更に、それらの他の材料で構成される多重量子井
戸層を用いることもでき、その場合説明で用いた禁制帯
幅は、量子順位で定まる実効的な禁制帯幅となる。又、
横モード安定化のためのストライプ構造についてはスト
リップ装荷型を例にとり説明したが、埋め込みストライ
プ構造や、リッジ導波路ストライプ構造等の従来の技術
がすべて適用可能である。
（発明の効果） 以上述べたように、本発明では光強度の大きい入射端
側では吸収係数が小さく、出射端側では吸収係数を大き
くなるよう構成し、単位長当りの吸収キャリア数が均一
化されるように光変調素子を構成しているため、光強度
を増大しても局部的な過剰キャリアを発生し、空間電荷
効果により変調電圧の増加や帯域幅の減少をもたらすこ
とがなく、低電圧で高速の光変調が可能な高性能光変調
素子を実現することができる。
側では吸収係数が小さく、出射端側では吸収係数を大き
くなるよう構成し、単位長当りの吸収キャリア数が均一
化されるように光変調素子を構成しているため、光強度
を増大しても局部的な過剰キャリアを発生し、空間電荷
効果により変調電圧の増加や帯域幅の減少をもたらすこ
とがなく、低電圧で高速の光変調が可能な高性能光変調
素子を実現することができる。
n+−InP基板を凸凹に加工し、その上にn-−InP層,n-
−InGaAsP層等を形成する方法は、成長回数が一回で済
む利点を有し、簡単に高強度入射時に高性能な特性を維
持し得る光変調素子が実現できる利点を有する。
−InGaAsP層等を形成する方法は、成長回数が一回で済
む利点を有し、簡単に高強度入射時に高性能な特性を維
持し得る光変調素子が実現できる利点を有する。
又、n-−InGaAsP導波路層２上に伝導性の異なるInGaA
sP層を凹凸状に形成する構造は、熱拡散により凹凸を形
成できることから、結晶性が優れており、高性能光変調
素子が実現できる。
sP層を凹凸状に形成する構造は、熱拡散により凹凸を形
成できることから、結晶性が優れており、高性能光変調
素子が実現できる。
本発明による光変調素子は、光の導波機構は従来例と
同一に保ちつつ、電気的性質（伝導性）のみを制御し
て、吸収係数を光進行方向に対して大きくしているた
め、モード変換等の光学的損失を付加することなく、高
強度入射時にも特性劣化を生じない。
同一に保ちつつ、電気的性質（伝導性）のみを制御し
て、吸収係数を光進行方向に対して大きくしているた
め、モード変換等の光学的損失を付加することなく、高
強度入射時にも特性劣化を生じない。
この変調素子は、ギガビット帯の超高速，長距離光フ
ァイバ通信等に応用することができ、その効果は極めて
大である。
ァイバ通信等に応用することができ、その効果は極めて
大である。
第１図は従来の電気吸収型光変調素子の模式図、第２図
及び第３図は本発明による第１及び第２の実施例として
の光変調素子の構造を示す模式図である。 １……n+−InP基板、２……n-−InGaAsP光導波路層、３
……p+−InPクラッド層（上部クラッド層）、４……p+
−InGaAsPコンタクト層、５……ｐ側電極、６……ｎ側
電極、７……n+−InP基板の凹凸、８……n-−InP層（下
部クラッド層）、９……n-−InGaAsP層、10……p+−InG
aAsP層。
及び第３図は本発明による第１及び第２の実施例として
の光変調素子の構造を示す模式図である。 １……n+−InP基板、２……n-−InGaAsP光導波路層、３
……p+−InPクラッド層（上部クラッド層）、４……p+
−InGaAsPコンタクト層、５……ｐ側電極、６……ｎ側
電極、７……n+−InP基板の凹凸、８……n-−InP層（下
部クラッド層）、９……n-−InGaAsP層、10……p+−InG
aAsP層。
Claims (3)
- 【請求項１】基板上に、直接もしくは下部クラッド層を
介して低不純物濃度の光導波路層と、該光導波路層より
も屈折率の小なる上部クラッド層と、電極とを有し、該
電極から前記光導波路層へ印加する電界によって前記光
導波路層の入射端面に入射する一定強度の入射光に対す
る吸収係数を変化させることにより光強度変調を行って
前記光導波路層の出射端面から変調光を取り出す光変調
素子において、 前記下部クラッド層と前記上部クラッド層のうち少なく
とも一方のクラッド層の前記光導波路層に接する部分で
複数の低不純物濃度領域と複数の高不純物濃度領域とが
光の進行方向に対して交互に配置され、該複数の高不純
物濃度領域の分布密度が光の進行方向に向かって増大す
るように構成されたことを特徴とする光変調素子。 - 【請求項２】前記下部クラッド層が複数の凹凸のある高
不純物濃度の基板と該凹部を埋込み平坦化した低不純物
濃度のクラッド層により構成され、かつ、該凹凸内の各
凸部の長さが前記光導波路層の前記入射端面から前記出
射端面に向かって連続的、もしくは段階的に大きくなる
ように構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の光変調素子。 - 【請求項３】前記上部クラッド層が低不純物濃度の複数
のクラッド層領域と第２の伝導型の高不純物濃度の複数
のクラッド層領域が交互に配置するように構成され、か
つ該高不純物濃度の複数のクラッド層領域の長さが、前
記光導波路層の前記入射端面から前記出射端面に向かっ
て連続的、もしくは断続的に大きくなるように構成され
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の項変調
素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19584088A JPH0816743B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 光変調素子 |
| US07/387,511 US4946243A (en) | 1988-08-05 | 1989-07-28 | Optical modulation element |
| EP89307959A EP0354058B1 (en) | 1988-08-05 | 1989-08-04 | Optical modulation element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19584088A JPH0816743B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 光変調素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244311A JPH0244311A (ja) | 1990-02-14 |
| JPH0816743B2 true JPH0816743B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=16347881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19584088A Expired - Fee Related JPH0816743B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 光変調素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4946243A (ja) |
| EP (1) | EP0354058B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0816743B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4913506A (en) * | 1988-02-26 | 1990-04-03 | Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha | Optical modulation device |
| JPH0816744B2 (ja) * | 1988-12-01 | 1996-02-21 | 国際電信電話株式会社 | 光変調素子 |
| FI84869C (fi) * | 1990-06-11 | 1992-01-27 | Planar Int Oy | Matrisfilmstruktur i synnerhet foer elektroluminecens displayenhet. |
| US5054871A (en) * | 1990-07-02 | 1991-10-08 | Bell Communications Research, Inc. | Semiconductor waveguide and impedance-matched detector |
| JP2820138B2 (ja) * | 1996-11-26 | 1998-11-05 | 日本電気株式会社 | 光変調装置 |
| JP5906210B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2016-04-20 | 日本電信電話株式会社 | 光変調器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60107019A (ja) * | 1983-11-16 | 1985-06-12 | Hitachi Ltd | 導波形光変調器 |
| JPH0690369B2 (ja) * | 1986-02-21 | 1994-11-14 | 国際電信電話株式会社 | 半導体光変調器 |
| US4772854A (en) * | 1986-12-24 | 1988-09-20 | Bell Communications Research, Inc. | All optical repeater |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP19584088A patent/JPH0816743B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-07-28 US US07/387,511 patent/US4946243A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-04 EP EP89307959A patent/EP0354058B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0244311A (ja) | 1990-02-14 |
| US4946243A (en) | 1990-08-07 |
| EP0354058A2 (en) | 1990-02-07 |
| EP0354058A3 (en) | 1990-08-01 |
| EP0354058B1 (en) | 1994-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |