半導(dǎo)體光元件、集成型半導(dǎo)體光元件、以及半導(dǎo)體光元件模塊的制作方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體光元件，其具備形成于半導(dǎo)體基板上的光波導(dǎo)路，其特征在于，所述光波導(dǎo)路具備：?jiǎn)我荒Ｊ讲▽?dǎo)部，其以單一模式對(duì)輸入的光進(jìn)行波導(dǎo)；彎曲部，其相對(duì)于所述光的波導(dǎo)方向配置在所述單一模式波導(dǎo)部的后段側(cè)；以及喇叭部，其相對(duì)于所述波導(dǎo)方向配置在所述彎曲部的后段側(cè)，形成為波導(dǎo)寬度往所述波導(dǎo)方向擴(kuò)大，且具有可在所述光的射入側(cè)以單一模式對(duì)所述光進(jìn)行波導(dǎo)、在所述光的射出側(cè)以多模式對(duì)所述光進(jìn)行波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度。
【專利說明】半導(dǎo)體光元件、集成型半導(dǎo)體光元件、以及半導(dǎo)體光元件模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于光通信等領(lǐng)域的半導(dǎo)體光元件、集成型半導(dǎo)體光元件、以及半導(dǎo)體光元件模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]光通信中，為了補(bǔ)償光傳輸路徑即光纖中的光信號(hào)衰減、以及光零件導(dǎo)致的光信號(hào)損失，目前是使用光放大器。作為光放大器，鑒于小型化和集成性的觀點(diǎn)，半導(dǎo)體光放大器前途樂觀。
[0003]半導(dǎo)體光放大器有通過光波導(dǎo)路端面反射來積極利用光共振的共振型、以及盡量消除端面反射的行波型。行波型具有放大特性的波長(zhǎng)依賴性較小等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]含有行波型半導(dǎo)體光放大器的半導(dǎo)體光元件中，有時(shí)例如為了減少切開面即端面的反射，會(huì)采用在端面附近使光波導(dǎo)路傾斜于端面的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，可能會(huì)采用以下結(jié)構(gòu)，即在端面附近設(shè)置彎曲波導(dǎo)路，并在端面使光波導(dǎo)路傾斜于端面，在其他部位使光波導(dǎo)路垂直于端面(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]另一方面，半導(dǎo)體光放大器存在光強(qiáng)度大時(shí)輸出易飽和的問題。為了解決該問題并提高輸出光強(qiáng)度，有時(shí)會(huì)采用波導(dǎo)寬度隨著接近輸出側(cè)端面而擴(kuò)大的喇叭結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2001-111177號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開平05-067845號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本專利特開2011-233829號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明擬解決的問題
[0012]但是，本發(fā)明人等為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)端面反射減少與輸出光強(qiáng)度提高，構(gòu)成由上述彎曲波導(dǎo)路和喇叭結(jié)構(gòu)組合成的半導(dǎo)體光元件時(shí)，出現(xiàn)了以下問題，即輸出光中有時(shí)會(huì)含有橫向多模式的光，從而有時(shí)無法成為優(yōu)選的橫向基本模式下單一模式性高的輸出光。以下，模式是指橫向模式。
[0013]本發(fā)明鑒于以上而開發(fā)完成，其目的在于提供能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)端面反射減少、輸出光強(qiáng)度提高、以及單一模式性高輸出光的半導(dǎo)體光元件、集成型半導(dǎo)體光元件、以及半導(dǎo)體光元件模塊。
[0014]解決問題的手段
[0015]為解決上述問題，達(dá)成目的，本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件具備形成于半導(dǎo)體基板上的光波導(dǎo)路，其特征在于，所述光波導(dǎo)路具備:單一模式波導(dǎo)部，其以單一模式對(duì)輸入的光進(jìn)行波導(dǎo)；彎曲部，其相對(duì)于所述光的波導(dǎo)方向配置在所述單一模式波導(dǎo)部的后段側(cè)；以及喇叭部，其相對(duì)于所述波導(dǎo)方向配置在所述彎曲部的后段側(cè)，形成為波導(dǎo)寬度往所述波導(dǎo)方向擴(kuò)大，且具有可在所述光的射入側(cè)以單一模式對(duì)所述光進(jìn)行波導(dǎo)、在所述光的射出側(cè)以多模式對(duì)所述光進(jìn)行波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度。
[0016]此外，本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件的特征在于，在上述發(fā)明中，所述彎曲部以單一模式對(duì)所述光進(jìn)行波導(dǎo)。
[0017]此外，本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件的特征在于，在上述發(fā)明中，所述光波導(dǎo)路含有活性層。
[0018]此外，本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件的特征在于，在上述發(fā)明中，所述光波導(dǎo)路形成于所述半導(dǎo)體基板的主表面即(001)面上，所述單一模式波導(dǎo)部沿所述半導(dǎo)體基板的〈110〉方向延伸，所述喇叭部形成為從所述半導(dǎo)體基板的〈110〉方向開始傾斜。
[0019]此外，本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件的特征在于，在上述發(fā)明中，所述光波導(dǎo)路中光的射出側(cè)是所述半導(dǎo)體基板的切開端面。
[0020]此外，本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件的特征在于，在上述發(fā)明中，所述光波導(dǎo)路由脊形波導(dǎo)路構(gòu)成。
[0021]此外，本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件的特征在于，在上述發(fā)明中，其為半導(dǎo)體光放大元件。
[0022]此外，本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件的特征在于，在上述發(fā)明中，其為半導(dǎo)體發(fā)光元件。
[0023]此外，本發(fā)明所述集成型半導(dǎo)體光元件的特征在于，其具備上述發(fā)明的半導(dǎo)體光元件。
[0024]此外，本發(fā)明所述集成型半導(dǎo)體光元件的特征在于，在上述發(fā)明中，其為半導(dǎo)體激光元件。
[0025]此外，本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件模塊的特征在于，其具備上述發(fā)明的半導(dǎo)體光元件或集成型半導(dǎo)體光元件。
[0026]發(fā)明效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明，可獲得能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)端面反射減少、輸出光強(qiáng)度提高、以及單一模式性高輸出光的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示實(shí)施方式I所述半導(dǎo)體光放大元件中波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)的模式性平面圖。
[0029]圖2是圖1中A-A線要部的剖面圖。
[0030]圖3是表示比較方式所述半導(dǎo)體光放大元件中波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)的模式性平面圖。
[0031]圖4是表不輸出光之橫向模式FFP的圖。
[0032]圖5是表示實(shí)施方式2所述集成型半導(dǎo)體激光元件中波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)的模式性平面圖。
[0033]圖6是圖5中B-B線要部的剖面圖。
[0034]圖7是圖5中C-C線要部的剖面圖。
[0035]圖8是實(shí)施方式3所述半導(dǎo)體激光模塊的模式性平面剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件、集成型半導(dǎo)體光元件、以及半導(dǎo)體光元件模塊的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明并不因?yàn)樵搶?shí)施方式而受到限制。此外，各附圖中，對(duì)相同或相應(yīng)的要素適當(dāng)標(biāo)注了相同符號(hào)。進(jìn)而，附圖為模式圖，各要素的尺寸關(guān)系及比例等可能會(huì)與實(shí)物有所不同，敬請(qǐng)注意。附圖相互之間，也可能會(huì)含有相互尺寸關(guān)系及比例不同的部分。
[0037](實(shí)施方式I)
[0038]首先，說明本發(fā)明的實(shí)施方式I。本實(shí)施方式I是輸入用于光通信的1.55 μ m波段光，將其放大后輸出的半導(dǎo)體光放大元件。
[0039]圖1是表示實(shí)施方式I所述半導(dǎo)體光放大元件中波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)的模式性平面圖。另夕卜，為了說明波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)，后文所述P側(cè)電極等波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)以外的要素已省略圖示。如圖1所示，該半導(dǎo)體光放大元件100具備光射入端面101、光射出端面102、以及形成于光射入端面101與光射出端面102之間的光放大波導(dǎo)路110。光放大波導(dǎo)路110具有從光射入端面101往光射出端面102依序連接的輸入側(cè)直線部111、輸入側(cè)彎曲部112、主直線部113、輸出側(cè)彎曲部114、喇叭部115、以及輸出側(cè)直線部116。
[0040]圖2是圖1中A-A線要部的剖面圖。如圖2所示，半導(dǎo)體光放大元件100采用以下方式構(gòu)成:在基板120上面形成下部包覆層121、作為光波導(dǎo)路的活性層122、上部包覆層123、下部電流阻擋層124、上部電流阻擋層125、上部包覆層126、接觸層127、以及p側(cè)電極128，進(jìn)而在基板120背面形成η側(cè)電極129。
[0041]基板120的主表面由(001)面即η-ΙηΡ構(gòu)成。下部包覆層121由η_ΙηΡ構(gòu)成?；钚詫?22具備具有分別限制異質(zhì)結(jié)構(gòu)的GaInAsP多量子阱?；钚詫?22的總厚度為lOOnm。上部包覆層123、126由P-1nP構(gòu)成。下部包覆層121、活性層122、以及上部包覆層123依序疊層，形成臺(tái)面條紋。下部電流阻擋層124、以及上部電流阻擋層125依序疊層，填埋臺(tái)面條紋的兩側(cè)。下部電流阻擋層124由p-1nP構(gòu)成，上部電流阻擋層125由η-ΙηΡ構(gòu)成。上部包覆層126、以及接觸層127依序疊層在上部包覆層123和上部電流阻擋層125之上。接觸層127由p-GalnAs構(gòu)成。p側(cè)電極128形成于接觸層127上，具有Ti/Pt結(jié)構(gòu)。η側(cè)電極129由AuGeNi構(gòu)成。
[0042]回到圖1。光射入端面101及光射出端面102是將基板120(001)面上形成有上述半導(dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)的外延基板切開后形成的，其與基板120的結(jié)晶(110)面一致。光射入端面101及光射出端面102上，形成由電介質(zhì)等構(gòu)成的低反射膜。
[0043]輸入側(cè)直線部111形成為，其一端朝向光射入端面101。此外，輸入側(cè)直線部111形成為，從光射入端面101的法線方向即基板120的結(jié)晶〈110〉方向開始，僅傾斜8°。主直線部113沿垂直于光射入端面101及光射出端面102的〈110〉方向延伸。輸入側(cè)彎曲部112連接輸入側(cè)直線部111和主直線部113。
[0044]喇叭部115形成為，從光射出端面102的法線方向即〈110〉方向開始，僅傾斜8°。喇叭部115的波導(dǎo)寬度形成為，往光的波導(dǎo)方向依序擴(kuò)大。輸出側(cè)彎曲部114連接主直線部113和喇叭部115。輸出側(cè)直線部116形成為，其一端朝向光射出端面102，從〈110〉方向開始，僅傾斜8°。即，喇叭部115與輸出側(cè)直線部116配置為直線狀。另外，雖然傾斜角度優(yōu)選為8°，但并不限定于此。
[0045]接著，說明各部分的尺寸。另外，尺寸僅為例示，并非限定于此。
[0046]輸入側(cè)直線部111、輸入側(cè)彎曲部112、主直線部113、以及輸出側(cè)彎曲部114的波導(dǎo)寬度大致相等，為2.5 μ m，設(shè)定為以單一模式對(duì)1.55 μ m波段光進(jìn)行波導(dǎo)。主直線部113構(gòu)成單一模式波導(dǎo)部。喇叭部115的波導(dǎo)寬度為2.5μπι至4μπι，例如線形擴(kuò)大。輸出側(cè)直線部116的波導(dǎo)寬度為4 μ m。
[0047]輸入側(cè)直線部111及輸出側(cè)直線部116的波導(dǎo)路長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為50 μ m。如果將輸入側(cè)直線部111及輸出側(cè)直線部116的波導(dǎo)路長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為大于形成光射入端面101和光射出端面102時(shí)切開的位置精度，則即使切開位置有誤差，也能夠切實(shí)形成輸入側(cè)直線部111及輸出側(cè)直線部116，因此優(yōu)選。
[0048]輸入側(cè)彎曲部112及輸出側(cè)彎曲部114彎曲為圓弧狀，并設(shè)定其曲率及波導(dǎo)路長(zhǎng)度，以連接輸入側(cè)直線部111和主直線部113，或者主直線部113和喇叭部115。此外，輸入側(cè)彎曲部112及輸出側(cè)彎曲部114中，優(yōu)選采用基本模式下彎曲損失不會(huì)增大的曲率。輸入側(cè)彎曲部112及輸出側(cè)彎曲部114的曲率半徑均為1000 μ m，波導(dǎo)路長(zhǎng)度均約為120 μ m。喇叭部115的長(zhǎng)度為500 μ m。此外，半導(dǎo)體光放大元件100的總長(zhǎng)度為1600 μ m。
[0049]接著，說明半導(dǎo)體光放大元件100的動(dòng)作。在P側(cè)電極128與η側(cè)電極129之間施加電壓，將電流注入活性層122。此時(shí)，通過下部電流阻擋層124及上部電流阻擋層125的作用，將電流有效注入活性層122。在已注入電流的狀態(tài)下，將應(yīng)放大的1.55μπι波段激光等光LI從光射入端面101輸入到光放大波導(dǎo)路110的輸入側(cè)直線部111后，光放大波導(dǎo)路110的輸入側(cè)直線部111、輸入側(cè)彎曲部112、主直線部113、輸出側(cè)彎曲部114、喇叭部115、以及輸出側(cè)直線部116將依序?qū)釲I進(jìn)行波導(dǎo)，同時(shí)利用活性層122的光放大作用對(duì)光LI進(jìn)行放大，再作為放大光L2,從朝向光射出端面102的輸出側(cè)直線部116輸出。
[0050]該半導(dǎo)體光放大元件100中，由于在光射入端面101及光射出端面102處，光放大波導(dǎo)路110的輸入側(cè)直線部111或輸出側(cè)直線部116傾斜于相應(yīng)的端面，因此可在各端面獲得低反射率。例如，在光射入端面101及光射出端面102處形成低反射膜的狀態(tài)下，可將光射入端面101的反射率設(shè)為10_4，將光射出端面102的反射率設(shè)為10_6。而通過在光射入端面101及光射出端面102處使用眾所周知的窗結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步減少該反射率。
[0051]此外，該半導(dǎo)體光放大元件100中，由于光放大波導(dǎo)路110具有喇叭部115，且波導(dǎo)寬度往光的波導(dǎo)方向即光射出端面102—側(cè)擴(kuò)大，因此能夠?qū)崿F(xiàn)例如飽和輸出光強(qiáng)度20dBm以上的良好輸出特性。
[0052]進(jìn)而，光放大波導(dǎo)路110中，光的輸入側(cè)即輸入側(cè)直線部111、輸入側(cè)彎曲部112、主直線部113、以及輸出側(cè)彎曲部114將以單一模式對(duì)輸入的光進(jìn)行波導(dǎo)。另一方面，光的輸出側(cè)即喇叭部115、以及輸出側(cè)直線部116的波導(dǎo)寬度較大，因此成為一種能夠以多模式對(duì)經(jīng)輸出側(cè)彎曲部114輸入的光進(jìn)行波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)。例如，在上述例示的半導(dǎo)體材料的情況下，光放大波導(dǎo)路110為單一模式波導(dǎo)路的波導(dǎo)寬度為3.0ym以下。因此，光放大波導(dǎo)路110中切實(shí)以單一模式對(duì)光進(jìn)行波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度，是從輸入側(cè)直線部111至喇叭部115的輸入側(cè)算起約160 μ m位置處，從該位置至光射出端面102 —側(cè)，則光放大波導(dǎo)路110是能夠以多模式對(duì)光進(jìn)行波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度。我們將喇叭部115的輸入側(cè)算起約160 μ m的部分作為單一模式部115a。
[0053]此處，輸出側(cè)彎曲部114等彎曲波導(dǎo)路中，即使輸入基本模式的光，也可能激勵(lì)基本模式以外的模式成分。這種激勵(lì)尤其易發(fā)生在與直線波導(dǎo)路的連接部分。若發(fā)生這種激勵(lì)，則其后的光波導(dǎo)路為能夠以多模式對(duì)光進(jìn)行波導(dǎo)的波導(dǎo)路時(shí)，將發(fā)生多模式的光波導(dǎo)。
[0054]然而，本實(shí)施方式I所述半導(dǎo)體光放大元件100在輸出側(cè)彎曲部114之后有喇叭部115的單一模式部115a。雖然在輸出側(cè)彎曲部114的前后連接部激勵(lì)的基本模式成分會(huì)以單一模式進(jìn)行波導(dǎo)，但基本模式以外的模式成分在輸出側(cè)彎曲部114及單一模式部115a將成為放射模式。因此，輸出側(cè)彎曲部114及單一模式部115a可防止或抑制基本模式以外模式成分的光在喇叭部115過度進(jìn)行波導(dǎo)或者進(jìn)一步從輸出側(cè)直線部116輸出。
[0055]此處，單一模式是指可在波導(dǎo)路傳播的波導(dǎo)模式對(duì)于特定的偏振光為單一的。雖然理想的單一模式中不存在高次波導(dǎo)模式的傳播解本身，但為了獲得本發(fā)明的效果，即使有高次波導(dǎo)模式，與基本模式強(qiáng)度比足夠大的疑似單一模式也已足夠。疑似單一模式時(shí)，基本模式與高次模式的傳播損失差希望為20dB/mm左右以上。由此，即使是單一模式波導(dǎo)路部的長(zhǎng)度為0.5mm左右的實(shí)用性設(shè)計(jì)，也能夠給高次模式帶來1dB的損失。
[0056]如此,在光射出端面102,從輸出側(cè)直線部116輸出的放大光L2的單一模式性將提高。此外，由于可防止或抑制電力在基本模式以外模式成分的光的放大中產(chǎn)生消耗，所以能夠提高基本模式的放大效率。
[0057]下面，通過與比較方式的比較，進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)施方式I所述半導(dǎo)體光放大元件100的作用。圖3是表示比較方式所述半導(dǎo)體光放大元件中波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)的模式性平面圖。與半導(dǎo)體光放大元件100相比，該半導(dǎo)體光放大元件100A的不同之處在于，喇叭部115直接與主直線部113連接，沿〈110〉方向延伸，并且喇叭部115與輸出側(cè)直線部116透過輸出側(cè)彎曲部114A連接。輸出側(cè)彎曲部114A的曲率半徑為1000 μ m，波導(dǎo)路長(zhǎng)度約為120 μ m,波導(dǎo)寬度為4 μ m。
[0058]該半導(dǎo)體光放大元件100A中，輸出側(cè)彎曲部114A及其前后連接的喇叭部115和輸出側(cè)直線部116能夠以多模式對(duì)光進(jìn)行波導(dǎo)。因此，在輸出側(cè)彎曲部114A及其前后連接部產(chǎn)生的基本模式以外模式成分的光，將作為高次模式的光在輸出側(cè)彎曲部114A及輸出側(cè)直線部116中傳播。該高次模式的光通過輸出側(cè)彎曲部114A及輸出側(cè)直線部116進(jìn)行放大，同時(shí)到達(dá)光射出端面102。
[0059]如此，比較半導(dǎo)體光放大元件100、100A后，可知兩者不同之處在于，因輸出側(cè)彎曲部而產(chǎn)生的基本模式以外成分的光，是被放射還是作為高次模式的光在其后也繼續(xù)傳播。
[0060]使用比較方式即半導(dǎo)體光放大元件100A時(shí)，高次模式的光在光波導(dǎo)路內(nèi)被放大，因此與放射時(shí)相比，功率增大。進(jìn)而，由于高次模式的光是作為波導(dǎo)模式到達(dá)光射出端面102，所以在其后利用透鏡等對(duì)輸出的光進(jìn)行聚光時(shí)，也難以與基本模式的光分離。
[0061]相對(duì)于此，在本實(shí)施方式I的所述半導(dǎo)體光放大元件100的情況下，產(chǎn)生的基本模式以外成分的光將被放射。因此，放射后的該光不會(huì)被光放大。進(jìn)而，被放射的位置不同于光射出端面102。因此，在光射出端面102利用透鏡等對(duì)輸出側(cè)直線部116輸出的基本模式放大光進(jìn)行聚光時(shí)，在該基本模式放大光的聚光點(diǎn)，被放射的光不會(huì)聚光。因此，被放射的光能夠輕松與基本模式放大光分離。由此，能夠獲得單峰型的光束模式良好的放大光。
[0062]圖4是表不本實(shí)施方式I所述半導(dǎo)體光放大兀件100的光射出端面102處,輸出側(cè)直線部116輸出的輸出光之橫向模式FFP(Far Field Pattern，遠(yuǎn)場(chǎng)圖形)的圖。另外，圖4中以實(shí)線表示測(cè)定的FFP，同時(shí)為了與該FFP進(jìn)行比較，還以虛線表示高斯光束的形狀。如圖4所示，可知所測(cè)FFP的形狀與高斯光束的形狀幾乎完全一致。如此，輸出光成為優(yōu)選的基本模式下單一模式性高、光束模式良好的輸出光。
[0063]將半導(dǎo)體光放大兀件100A形成模塊時(shí),輸出的放大光會(huì)因混存高次模式的光而光束模式混亂，因此難以為了使光結(jié)合到透鏡或光纖而進(jìn)行調(diào)整。對(duì)此，使用半導(dǎo)體光放大元件100時(shí)，可獲得光束模式良好的放大光，因此旨在形成模塊的組裝變得容易，同時(shí)能夠提高結(jié)合到透鏡或光纖的效率。
[0064]如上所述，本實(shí)施方式I所述半導(dǎo)體光放大元件100能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)端面反射減少、輸出光強(qiáng)度提高、以及單一模式性高輸出光。
[0065]在此，說明本實(shí)施方式I所述半導(dǎo)體光放大元件100的制造方法一例。首先，使用MOCVD法等眾所周知的晶體生長(zhǎng)方法，在基板120上依序疊層兼做緩沖層的下部包覆層121、活性層122、以及上部包覆層123。
[0066]接著，使用等離子CVD等方法，在整個(gè)面上堆積SiNx膜后，使用眾所周知的光刻技術(shù)和電介質(zhì)蝕刻技術(shù)，形成形狀與光放大波導(dǎo)路110的形狀相應(yīng)且由SiNx膜構(gòu)成的掩膜圖案。此時(shí)，優(yōu)選為已在接下來的半導(dǎo)體蝕刻工序中修正過側(cè)蝕量的掩膜圖案。
[0067]接著，將該掩膜圖案作為蝕刻掩膜，使用眾所周知的方法，從上部包覆層123開始,經(jīng)過活性層122，直至下部包覆層121的一部分，實(shí)施蝕刻。該蝕刻也可依序并用干式蝕刻和濕式蝕刻。
[0068]然后，直接將用作蝕刻掩膜的掩膜圖案作為選擇性生長(zhǎng)掩膜，使用MOCVD法等眾所周知的方法，依序疊層下部電流阻擋層124、以及上部電流阻擋層125。進(jìn)而，剝離掩膜圖案，使用MOCVD法等，依序疊層上部包覆層126、以及接觸層127。
[0069]接著，使用光刻技術(shù)，形成抗蝕圖案，在接觸層127上蒸鍍P側(cè)電極128，并通過剝離制成電極圖案。進(jìn)而，通過研磨將基板120減至規(guī)定厚度，并在背面蒸鍍?chǔ)莻?cè)電極129。
[0070]然后，切開外延基板，形成光射入端面101及光射出端面102，并在各端面形成低反射膜。進(jìn)而，將切開端面垂直方向上排列的元件逐個(gè)分離。由此，半導(dǎo)體光放大元件100制造完畢。
[0071](實(shí)施方式2)
[0072]接著，說明本發(fā)明的實(shí)施方式2。本實(shí)施方式2是輸出1.55 μ m波段激光的波長(zhǎng)可變型的集成型半導(dǎo)體激光元件。
[0073]圖4是表示實(shí)施方式2所述集成型半導(dǎo)體激光元件中波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)的模式性平面圖。另外，為了說明波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)，后文所述P側(cè)電極等波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)以外的要素已省略圖示。
[0074]如圖4所示，該集成型半導(dǎo)體激光元件200具有以下結(jié)構(gòu)，即在一個(gè)半導(dǎo)體基板上集成多個(gè)DFB (Distributed Feedback，分布反饋)激光條紋203、多個(gè)彎曲波導(dǎo)路204、MMI光合流器205、以及半導(dǎo)體光放大器210。此外,集成型半導(dǎo)體激光兀件200具備光射出端面 202。
[0075]圖5是圖4中B-B線要部的剖面圖。如圖5所示，集成型半導(dǎo)體激光元件200的半導(dǎo)體光放大器210部分采用以下方式構(gòu)成:在基板220上面形成下部包覆層221、作為光波導(dǎo)路的活性層222、上部包覆層223、224、接觸層225、絕緣膜226、平坦化聚合物227、以及P側(cè)電極228，進(jìn)而在基板220背面形成η側(cè)電極229。
[0076]基板220的主表面由(001)面即η_ΙηΡ構(gòu)成。下部包覆層221由η_ΙηΡ構(gòu)成?；钚詫?22具備具有分別限制異質(zhì)結(jié)構(gòu)的AlGaInAsP多量子阱?；钚詫?22的總厚度為150nm。上部包覆層223、224由p-1nP構(gòu)成。接觸層225由p-GalnAs構(gòu)成。上部包覆層224、以及接觸層225依序疊層，同時(shí)往上部包覆層223的上部突出，形成脊形結(jié)構(gòu)。上部包覆層224的寬度為脊形波導(dǎo)路的波導(dǎo)寬度。絕緣膜226由SiNx構(gòu)成，覆蓋上部包覆層223的表面、以及上部包覆層224和接觸層225的側(cè)面。平坦化聚合物227由聚酰亞胺構(gòu)成，填埋上部包覆層224及接觸層225，使脊形結(jié)構(gòu)的表面變得平坦。P側(cè)電極228形成于接觸層225和平坦化聚合物227之上，具有Ti/Pt結(jié)構(gòu)。η側(cè)電極229由AuGeNi構(gòu)成。
[0077]圖6是圖4中C-C線要部的剖面圖。如圖6所示，集成型半導(dǎo)體激光元件200的彎曲波導(dǎo)路204部分具有以下結(jié)構(gòu)，即在圖5所示的結(jié)構(gòu)中，代替活性層222，形成由GaInAsP構(gòu)成的核心層230。此外，未形成P側(cè)電極228，且接觸層225的表面也被絕緣膜226覆蓋。此處，當(dāng)活性層222具有增益的波長(zhǎng)為1.55 μ m波段時(shí)，核心層230的GaInAsP組成設(shè)定為對(duì)1.55 μ m波段光為透明的。對(duì)1.55 μ m波段光為透明的組成是指，例如，帶隙波長(zhǎng)為小于
1.55 μ m波段的短波長(zhǎng)即1.3 μ m的組成。
[0078]DFB激光條紋203具有與半導(dǎo)體光放大器210相同的剖面結(jié)構(gòu)，但不同之處在于，活性層222上方具有衍射光柵。MMI光合流器205具有與彎曲波導(dǎo)路204相同的剖面結(jié)構(gòu)。
[0079]回到圖4。光射出端面202是將基板220 (001)面上形成有上述半導(dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)的外延基板切開后形成的，其與基板220的結(jié)晶(110)面一致。光射出端面202上，形成由電介質(zhì)等構(gòu)成的低反射膜。
[0080]DFB激光條紋203是分別具有寬度2 μ m、長(zhǎng)度600 μ m的條紋狀脊形波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)的端面發(fā)光型激光，其在集成型半導(dǎo)體激光兀件200的一端，以25 μ m間距形成于寬度方向上。DFB激光條紋203構(gòu)成為，通過使各DFB激光條紋203具備的衍射光柵間隔互不相同，從而激光振蕩波長(zhǎng)在1530nm?1570nm范圍內(nèi)存在差異。此外，DFB激光條紋203的各激光振蕩波長(zhǎng)可通過改變集成型半導(dǎo)體激光元件200的設(shè)定溫度來調(diào)整。通過對(duì)待驅(qū)動(dòng)DFB激光條紋203進(jìn)行切換并實(shí)施其溫度控制，集成型半導(dǎo)體激光元件200可實(shí)現(xiàn)寬泛的波長(zhǎng)可變范圍。
[0081]MMI光合流器205形成于集成型半導(dǎo)體激光元件200的中央部附近。各彎曲波導(dǎo)路204形成于各DFB激光條紋203與MMI光合流器205之間，光學(xué)連接各DFB激光條紋203與麗I光合流器205。
[0082]半導(dǎo)體光放大器210連接到MMI光合流器205的輸出側(cè)。半導(dǎo)體光放大器210具有從MMI光合流器205開始往光射出端面202依序連接的主直線部213、輸出側(cè)彎曲部214、喇叭部215、以及輸出側(cè)直線部216。
[0083]主直線部213沿光射出端面202的法線方向即〈110〉方向延伸。喇叭部215形成為，從光射出端面102的法線方向即〈110〉方向開始，僅傾斜8°。喇叭部215的波導(dǎo)寬度形成為，往光的波導(dǎo)方向依序擴(kuò)大。輸出側(cè)彎曲部214連接主直線部213和喇叭部215。輸出側(cè)直線部216形成為，其一端朝向光射出端面202，從〈110〉方向開始，僅傾斜8°。SP，喇叭部215與輸出側(cè)直線部216配置為直線狀。
[0084]接著，說明半導(dǎo)體光放大器210各部分的尺寸。另外，尺寸僅為例示，并非限定于此。
[0085]主直線部213、以及輸出側(cè)彎曲部214的波導(dǎo)寬度為2 μ m，設(shè)定為以單一模式對(duì)
1.55 μ m波段光進(jìn)行波導(dǎo)。主直線部213構(gòu)成單一模式波導(dǎo)部。喇口入部215的波導(dǎo)寬度為2μπι至4μπι，例如線形擴(kuò)大。輸出側(cè)直線部216的波導(dǎo)寬度為4 μ m。
[0086]與實(shí)施方式I時(shí)相同，如果將輸出側(cè)直線部216的波導(dǎo)路長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為大于形成光射出端面202時(shí)切開的位置精度，則即使切開位置有誤差，也能夠切實(shí)形成輸出側(cè)直線部216，因此優(yōu)選。輸出側(cè)直線部216的波導(dǎo)路長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為50 μ m。
[0087]輸出側(cè)彎曲部214彎曲為圓弧狀，并設(shè)定其曲率及波導(dǎo)路長(zhǎng)度，以連接主直線部213和喇叭部215。此外，輸出側(cè)彎曲部214中，優(yōu)選采用基本模式下彎曲損失不會(huì)增大的曲率。輸出側(cè)彎曲部214的曲率半徑為1000 μ m，波導(dǎo)路長(zhǎng)度約為120 μ m。喇叭部215的長(zhǎng)度為400 μ m。此外，半導(dǎo)體光放大器210的總長(zhǎng)度為1000 μ m。
[0088]接著，說明集成型半導(dǎo)體激光元件200的動(dòng)作。首先，從多個(gè)DFB激光條紋203中選擇一個(gè)能輸出所需波長(zhǎng)激光者，并對(duì)其實(shí)施驅(qū)動(dòng)。在多個(gè)彎曲波導(dǎo)路204中，與待驅(qū)動(dòng)DFB激光條紋203光學(xué)連接的光波導(dǎo)路將對(duì)被驅(qū)動(dòng)DFB激光條紋203輸出的激光進(jìn)行波導(dǎo)，并輸出到MMI光合流器205。MMI光合流器205令輸入的激光通過，輸出到半導(dǎo)體光放大器210的主直線部213。半導(dǎo)體光放大器210對(duì)經(jīng)MMI光合流器205輸入的激光進(jìn)行放大，再作為輸出光L3,從朝向光射出端面202的輸出側(cè)直線部216輸出。半導(dǎo)體光放大器210主要用于，對(duì)被驅(qū)動(dòng)DFB激光條紋203發(fā)出的激光所受到的由MMI光合流器205造成的光損失進(jìn)行補(bǔ)償，從而經(jīng)由光射出端面202獲得所需強(qiáng)度的激光輸出。
[0089]該集成型半導(dǎo)體激光元件200中，由于半導(dǎo)體光放大器210的輸出側(cè)直線部216傾斜于光射出端面202，因此可在光射出端面202獲得低反射率。例如，在光射出端面202處形成低反射膜的狀態(tài)下，可將反射率設(shè)為10_6。
[0090]此外，該集成型半導(dǎo)體激光元件200中，由于半導(dǎo)體光放大器210具有喇叭部215，且波導(dǎo)寬度往光的波導(dǎo)方向即光射出端面202 —側(cè)擴(kuò)大，因此能夠?qū)崿F(xiàn)例如輸出光強(qiáng)度80mff以上的良好輸出特性。
[0091]此外，在上述例示的半導(dǎo)體材料的情況下，脊形波導(dǎo)路即半導(dǎo)體光放大器210為單一模式波導(dǎo)路的波導(dǎo)寬度為2.5μπι以下。因此，半導(dǎo)體光放大器210中切實(shí)以單一模式對(duì)光進(jìn)行波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度，是從主直線部213至喇叭部215中途位置處，從該位置至光射出端面202 —側(cè)，則半導(dǎo)體光放大器210是能夠以多模式對(duì)光進(jìn)行波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度。我們將喇叭部215中切實(shí)以單一模式對(duì)光進(jìn)行波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度部分作為單一模式部215a。
[0092]與實(shí)施方式I時(shí)相同，本實(shí)施方式2所述集成型半導(dǎo)體激光元件200在輸出側(cè)彎曲部214之后有喇叭部215的單一模式部215a。因此，雖然在輸出側(cè)彎曲部214的前后連接部激勵(lì)的基本模式成分會(huì)以單一模式進(jìn)行波導(dǎo)，但基本模式以外的模式成分在輸出側(cè)彎曲部214及單一模式部215a將成為放射模式。因此，輸出側(cè)彎曲部214及單一模式部215a可防止基本模式以外模式成分的光在喇叭部215過度進(jìn)行波導(dǎo)或者進(jìn)一步從輸出側(cè)直線部216輸出。
[0093]此處，單一模式是指可在波導(dǎo)路傳播的波導(dǎo)模式對(duì)于特定的偏振光為單一的。雖然理想的單一模式中不存在高次波導(dǎo)模式的傳播解本身，但為了獲得本發(fā)明的效果，即使有高次波導(dǎo)模式，與基本模式強(qiáng)度比足夠大的疑似單一模式也已足夠。疑似單一模式時(shí)，基本模式與高次模式的傳播損失差希望為20dB/mm左右以上。因此，即使是單一模式波導(dǎo)路部的長(zhǎng)度為0.5mm左右的實(shí)用性設(shè)計(jì)，也能夠給高次模式帶來1dB的損失。
[0094]如此,在光射出端面202,從輸出側(cè)直線部216輸出的輸出光L3的單一模式性將提高。此外，由于可防止或抑制電力在基本模式以外模式成分的光的放大中產(chǎn)生消耗，所以能夠提高基本模式的放大效率。
[0095]此外，與實(shí)施方式I相同，在輸出側(cè)彎曲部214前后連接部產(chǎn)生的基本模式以外成分的光將被放射，被放射的位置不同于光射出端面202。因此，在光射出端面202利用透鏡等對(duì)輸出側(cè)直線部216輸出的基本模式輸出光進(jìn)行聚光時(shí),在該基本模式輸出光的聚光點(diǎn)，被放射的光不會(huì)聚光。因此，被放射的光能夠輕松與基本模式輸出光分離。由此，能夠獲得單峰型的光束模式良好的輸出光。因此，旨在形成模塊的組裝變得容易，同時(shí)能夠提高結(jié)合到透鏡或光纖的效率。
[0096]如上所述，本實(shí)施方式2所述集成型半導(dǎo)體激光元件200能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)端面反射減少、輸出光強(qiáng)度提高、以及單一模式性高輸出光。
[0097]在此，說明本實(shí)施方式2所述集成型半導(dǎo)體激光元件200的制造方法一例。首先，使用MOCVD法等眾所周知的晶體生長(zhǎng)方法，在基板220上依序疊層兼做緩沖層的下部包覆層221、活性層222、上部包覆層223、以及GaInAsP光柵層(未圖示)。
[0098]接著，使用等離子CVD等方法，在整個(gè)面上堆積SiNx膜后，在分別形成DFB激光條紋203的位置對(duì)SiNx膜實(shí)施圖案化處理，以形成周期互不相同的衍射光柵圖案。接下來，將實(shí)施過圖案化處理的SiNx膜作為掩膜進(jìn)行蝕刻，在GaInAsP光柵層形成衍射光柵的同時(shí)，全部除去其他區(qū)域的GaInAsP光柵層。然后，除去SiNx膜的掩膜，再次堆積p_InP層。
[0099]接著，在整個(gè)面上堆積SiNx膜后，使用光刻技術(shù)，對(duì)SiNx膜實(shí)施圖案化處理，形成寬度大于DFB激光條紋203的條紋圖案、以及寬度大于半導(dǎo)體光放大器210的條紋圖案。接下來，將實(shí)施過圖案化處理的SiNx膜用作蝕刻掩膜進(jìn)行蝕刻，并從上部包覆層223的一部分開始除去，直至活性層222。接著，直接將SiNx膜的掩膜作為選擇性生長(zhǎng)掩膜，使用MOCVD法等，在實(shí)施過上述除去作業(yè)的區(qū)域，對(duì)接生長(zhǎng)由GaInAsP構(gòu)成的核心層230、以及上部包覆層223。
[0100]接著，剝離SiNx膜的掩膜，使用MOCVD法等，依序疊層上部包覆層224、以及接觸層225。
[0101]接著,在整個(gè)面上堆積SiNx膜后，使用光刻技術(shù)，對(duì)SiNx膜實(shí)施圖案化處理。將實(shí)施過圖案化處理的SiNx膜用作蝕刻掩膜，使用眾所周知的蝕刻方法，在DFB激光條紋203、彎曲波導(dǎo)路204、MMI光合流器205、以及半導(dǎo)體光放大器210側(cè)面相應(yīng)部分進(jìn)行蝕刻。由此，形成脊形波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)。
[0102]接著，在整個(gè)面上堆積作為絕緣膜226的SiNx膜后，旋涂平坦化聚合物227。然后，使用光刻技術(shù)，對(duì)平坦化聚合物227實(shí)施圖案化處理，僅在DFB激光條紋203、彎曲波導(dǎo)路204、MMI光合流器205、以及半導(dǎo)體光放大器210側(cè)面相應(yīng)部分留下平坦化聚合物227。
[0103]接著，使平坦化聚合物227固化后，僅在形成P側(cè)電極的部分除去絕緣膜226。然后，形成P側(cè)電極228。進(jìn)而，通過研磨將基板220減至規(guī)定厚度，并在背面蒸鍍?chǔ)莻?cè)電極229。
[0104]然后，切開外延基板，形成光射出端面202，并在光射出端面202形成低反射膜。進(jìn)而，將切開端面垂直方向上排列的元件逐個(gè)分離。由此，集成型半導(dǎo)體激光元件200制造完成。
[0105]本實(shí)施方式2所述集成型半導(dǎo)體激光元件200中，DFB激光條紋203、彎曲波導(dǎo)路204、MMI光合流器205、以及半導(dǎo)體光放大器210的各光波導(dǎo)路通過脊形波導(dǎo)路而構(gòu)成。在脊形波導(dǎo)路的情況下，也如上述制造方法一例中所示，其制造過程中沒有會(huì)大幅受限于晶體取向的工序即填埋工序。如本實(shí)施方式2所示，如果采用在彎曲部后段設(shè)置喇叭部的結(jié)構(gòu)，則喇叭部也傾斜于〈110〉方向，因此傾斜于晶體取向的光波導(dǎo)路長(zhǎng)度會(huì)較長(zhǎng)。如此傾斜于晶體取向的光波導(dǎo)路長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，如果使用無需填埋工序的脊形波導(dǎo)路，采用本實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)，則容易制造，并且在能夠相對(duì)于晶體取向隨意選擇光波導(dǎo)路形成方向等方面更加適宜。
[0106](實(shí)施方式3)
[0107]接著，說明本發(fā)明的實(shí)施方式3。本實(shí)施方式3所述半導(dǎo)體光元件模塊是具備實(shí)施方式2所述集成型半導(dǎo)體激光元件的半導(dǎo)體激光模塊。
[0108]圖7是實(shí)施方式3所述半導(dǎo)體激光模塊的模式性平面剖面圖。如圖7所示，該半導(dǎo)體激光模塊1000具備實(shí)施方式2所述的集成型半導(dǎo)體激光元件200 ;準(zhǔn)直透鏡1010 ;光隔離器1020 ;分束器1030 ;功率監(jiān)視器ro (Photo Detector，光電檢測(cè)器)1040 ;聚光透鏡1050 ;光纖1060 ;以及收容集成型半導(dǎo)體激光元件200、準(zhǔn)直透鏡1010、光隔離器1020、分束器1030、功率監(jiān)視器roi040、聚光透鏡1050并插有光纖1060的外殼1070。
[0109]集成型半導(dǎo)體激光元件200輸出波長(zhǎng)與待驅(qū)動(dòng)DFB激光條紋相應(yīng)的激光L4。準(zhǔn)直透鏡1010將激光L4形成平行光線。光隔離器1020令形成為平行光線的激光L4往紙面右方穿透，并防止光從紙面左方輸入到準(zhǔn)直透鏡1010—側(cè)。分束器1030具有反射面1031，令穿透光隔離器1020的激光L4之大部分穿透，并反射其部分激光L5進(jìn)行分支。功率監(jiān)視器HH040檢測(cè)由分束器1030分支出的激光L5，并輸出與檢測(cè)到的光強(qiáng)度相應(yīng)的電流。功率監(jiān)視器HH040輸出的電流輸入到未圖示的控制裝置中，用于集成型半導(dǎo)體激光元件200的輸出控制。
[0110]聚光透鏡1050對(duì)穿透分束器1030的激光L4進(jìn)行聚光,然后結(jié)合到光纖1060。光纖1060對(duì)結(jié)合后的激光L4實(shí)施傳播。所傳播的激光L4用作信號(hào)光等。
[0111]本實(shí)施方式3所述半導(dǎo)體激光模塊1000中，具備可輸出光束模式良好的激光L4的集成型半導(dǎo)體激光元件200。因此，其組裝容易，并且結(jié)合到光纖1060的效率高，因此是一種能量效率良好的半導(dǎo)體激光模塊。
[0112](其他實(shí)施方式)
[0113]以上說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但作為上述實(shí)施方式公開內(nèi)容之一部分的論述和附圖并不限定本發(fā)明。根據(jù)該公開內(nèi)容，本領(lǐng)域人員應(yīng)可明白各種替代實(shí)施方式、實(shí)施實(shí)例、以及運(yùn)用技術(shù)。
[0114]例如，上述實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)中，將喇叭部115的單一模式部115a形成彎曲波導(dǎo)路，也可獲得本發(fā)明的效果。此時(shí)，也可去掉輸出側(cè)彎曲部114。
[0115]此外，對(duì)于上述實(shí)施方式2所述的集成型半導(dǎo)體激光元件200，還可進(jìn)一步具備本發(fā)明的發(fā)明人在專利文獻(xiàn)3中公開的雜散光波導(dǎo)臺(tái)面。具備雜散光波導(dǎo)臺(tái)面時(shí)，上述放射光將在傳播于雜散光波導(dǎo)臺(tái)面期間被吸收，因此能夠獲得光束模式更好的光。
[0116]此外，上述實(shí)施方式中，為用于1.55 μ m波段，設(shè)定了其化合物半導(dǎo)體及電極等處的材料、尺寸等。但是，各材料和尺寸等可根據(jù)輸入光的波長(zhǎng)進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定，并無特別限定。
[0117]此外，上述實(shí)施方式中，光波導(dǎo)路含有活性層，但活性層也可僅在部分光波導(dǎo)路中含有。進(jìn)而，本發(fā)明不僅限于含有活性層的結(jié)構(gòu)，還可廣泛用于具有喇叭部和彎曲部的光波導(dǎo)路所在的半導(dǎo)體光元件。
[0118]此外，本發(fā)明還包括適當(dāng)組合上述各構(gòu)成要素而構(gòu)成者。例如，也可利用脊形波導(dǎo)路構(gòu)成實(shí)施方式I所述的半導(dǎo)體光放大元件。此外，例如也可在實(shí)施方式I所述半導(dǎo)體光放大元件100的光射入端面101形成高反射膜，并將其用作半導(dǎo)體發(fā)光元件。進(jìn)而，如果將這種半導(dǎo)體發(fā)光元件置換為實(shí)施方式3中的集成型半導(dǎo)體激光元件200，并將光纖1060置換為作為外部共振器的光纖光柵，則也可構(gòu)成半導(dǎo)體激光元件模塊。
[0119]此外，更多效果和變形例可由本領(lǐng)域人員輕松帶出。因此，本發(fā)明的更多方式并不限定于上述實(shí)施方式，可進(jìn)行各種改換。
[0120]工業(yè)實(shí)用性
[0121]如上所述，本發(fā)明所述半導(dǎo)體光元件、集成型半導(dǎo)體光元件、以及半導(dǎo)體光元件模塊主要適用于光通信用途。
[0122]符號(hào)說明
[0123]100半導(dǎo)體光放大元件
[0124]101光射入端面
[0125]102、202光射出端面
[0126]110光放大波導(dǎo)路
[0127]111輸入側(cè)直線部
[0128]112輸入側(cè)彎曲部
[0129]113、213 主直線部
[0130]114、214輸出側(cè)彎曲部
[0131]115、215 喇叭部
[0132]115a、215a 單一模式部
[0133]116、216輸出側(cè)直線部
[0134]120、220 基板
[0135]121、221下部包覆層
[0136]122、222 活性層
[0137]123、126、223、224 上部包覆層
[0138]124下部電流阻擋層
[0139]125上部電流阻擋層
[0140]127、225 接觸層
[0141]128、228p 側(cè)電極
[0142]129、229η 側(cè)電極
[0143]200集成型半導(dǎo)體激光元件
[0144]203DFB激光條紋
[0145]204彎曲波導(dǎo)路
[0146]205MMI光合流器
[0147]210半導(dǎo)體光放大器
[0148]226絕緣膜
[0149]227平坦化聚合物
[0150]230核心層
[0151 ]1000半導(dǎo)體激光模塊
[0152]1010準(zhǔn)直透鏡
[0153]1020光隔離器
[0154]1030 分束器
[0155]1031 反射面
[0156]1040功率監(jiān)視器PD
[0157]1050聚光透鏡
[0158]1060 光纖
[0159]1070 外殼
[0160]LI 光
[0161]L2放大光
[0162]L3輸出光
[0163]L4、L5 激光。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體光兀件,其具備形成于半導(dǎo)體基板上的光波導(dǎo)路，其特征在于，所述光波導(dǎo)路具備: 單一模式波導(dǎo)部，其以單一模式對(duì)輸入的光進(jìn)行波導(dǎo)； 彎曲部，其相對(duì)于所述光的波導(dǎo)方向配置在所述單一模式波導(dǎo)部的后段側(cè)；以及 喇叭部，其相對(duì)于所述波導(dǎo)方向配置在所述彎曲部的后段側(cè)，形成為波導(dǎo)寬度往所述波導(dǎo)方向擴(kuò)大，且具有可在所述光的射入側(cè)以單一模式對(duì)所述光進(jìn)行波導(dǎo)、在所述光的射出側(cè)以多模式對(duì)所述光進(jìn)行波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體光元件，其特征在于，所述彎曲部以單一模式對(duì)所述光進(jìn)行波導(dǎo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體光元件，其特征在于，所述光波導(dǎo)路含有活性層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體光元件，其特征在于，所述光波導(dǎo)路形成于所述半導(dǎo)體基板的主表面即(OOl)面上，所述單一模式波導(dǎo)部沿所述半導(dǎo)體基板的〈110〉方向延伸，所述喇叭部形成為從所述半導(dǎo)體基板的〈110〉方向開始傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體光元件，其特征在于，所述光波導(dǎo)路中光的射出側(cè)是所述半導(dǎo)體基板的切開端面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體光元件，其特征在于，所述光波導(dǎo)路由脊形波導(dǎo)路構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體光元件，其特征在于，其為半導(dǎo)體光放大兀件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體光元件，其特征在于，其為半導(dǎo)體發(fā)光兀件。
9.一種集成型半導(dǎo)體光兀件，其特征在于，其具備根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體光元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成型半導(dǎo)體光元件，其特征在于，其為半導(dǎo)體激光元件。
11.一種半導(dǎo)體光兀件模塊,其特征在于,其具備根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體光元件、或者根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的集成型半導(dǎo)體光元件。
【文檔編號(hào)】H01S5/227GK104081598SQ201380007119
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月30日
【發(fā)明者】清田和明 申請(qǐng)人:古河電氣工業(yè)株式會(huì)社