Acoplador óptico integrado y método de usar el mismo
Descripción general
 Es un acoplador óptico integrado que es fácil de integrar, fácil de procesar, excelente en confiabilidad, reproducibilidad y rendimiento. ] Se forma una guía de onda de canal sobre un sustrato semiconductor 1 y se forma una porción de acoplador óptico para ramificar y acoplar las ondas de luz 11, 12 y 13 en la porción de intersección. La porción de acoplador está constituida por ranuras ranuradas 7a, 7b, y las ranuras de ranura 7a, 7b están formadas a lo largo de la porción escalonada de la estructura escalonada.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un elemento semiconductor óptico utiliza tales circuitos integrados optoelectrónicos necesarios en el campo de las comunicaciones ópticas, y más particularmente a un acoplador integrado y su uso.
Antecedentes de la técnica
Convencionalmente, como un acoplador óptico, el láser interferométrico se sabe que es una especie de láseres de resonador compuesto que incluye Y-rama tipo acoplador óptico 200, tal como se muestra en la Fig. 14 (I.H.A.Fattah et al. 'Interferométrico Semiconductor laser 'Appl. Phys. Lett. 41, 2, pp. 112 114 (julio de 1982)).
Además, la Fig. 15 (a), el también conocido láser tipo interferencia incluyendo X tipo rama acoplador óptico 210a, 210b para llevar a cabo la división de frente de onda con respecto a la dirección de la profundidad, tal como se muestra en (b) (J.Salzman et al. 'Crosscoupled láser de semiconductor de cavidad 'Appl. Phys. Lett. 52, 10, pp. 767, 769 (marzo de 1988)). Aquí, R1 R4 es una superficie de resonancia, y L1 L4 es una longitud de resonador.
Sin embargo, el ejemplo convencional anterior tiene los siguientes inconvenientes. En primer lugar, en el ejemplo que incluye el acoplador óptico Y-rama se muestra en la Fig. 14, un ángulo de la rama Y rama 200 es grande Torezu, excesivamente grande en tamaño en comparación con la longitud del elemento es más de 1 mm en otros dispositivos ópticos integrados Es difícil decir que hay un problema.
Además, en el ejemplo que incluye el acoplador óptico de tipo rama X se muestra en la Fig. 15, X 210a bifurcación, la exactitud posicional requerida para el 210 b, alta exactitud de proceso de dicha precisión de la profundidad, rendimiento, problemas de pobre como reproducibilidad Había. Es decir, ramas o X bifurcación distribución de campo relativa de la onda de luz propagada a través de la guía de ondas óptica es lo que formó tipo, desde los aspectos de la confluencia venir determinado, ya que se requiere gravedad en la precisión proceso Ahí
Además, en el acoplador óptico que consiste en una ranuras de rendija convencionales, de modo que la reflexión de la onda de luz no se toma suficientemente grande ángulo de las paredes laterales por razones tales como la reinserción llegar en la creación de la ranura de hendidura no se realiza en la rama ángulo deseado La eficiencia del acoplamiento se deteriora, ya que no se puede decir que el corte de la ranura ranurada sea superficial, el rendimiento no es tan bueno, por ejemplo.
Por consiguiente, un objeto de la presente invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores, es proporcionar un acoplador óptico integrado y su uso que comprende un proceso de acoplador de la luz es excelente adecuado como el circuito integrado semiconductor óptico facilita un fiable y reproducible .
Medios para resolver el problema
En el dispositivo semiconductor óptico es un acoplador óptico integrado de la presente invención para lograr el objeto anterior, las porciones de acoplamiento para la realización de ramificación y el acoplamiento de la onda de luz en al menos un canal de estructuras de guía de ondas configuradas en el substrato semiconductor se forma, el acoplador partes son como la realización de la división de frente de onda de al menos la dirección horizontal de la distribución del campo luz guiada (se puede realizar junto frente de onda división de guía de ondas de distribución de campo de luz en la dirección vertical o la dirección de profundidad) de una porción de la estructura escalonada de la estructura de guía de ondas Y una parte que tiene una reflectancia diferente que es una ranura ranurada se forma en la porción escalonada.
Más específicamente, la estructura de guía de ondas óptica de canal, o contiene una capa activa en la dirección de capa, la estructura de guía de ondas óptica de canal o una estructura de cresta, la estructura de guía de ondas óptica canal tiene una sección transversal formada con una pluralidad, en sección transversal compuesto o la realización de ramificación y el acoplamiento de la onda de luz acoplador óptico está configurado, la intersección de la estructura de guía de ondas óptica de canal en forma de X, en forma de T, o una forma de y, el acoplamiento entre la estructura de guía de ondas óptica de canal de acuerdo con el acoplador óptico en o tiene resonador está formado por, o incluir una pluralidad de diferentes sitios de la reflectancia como las ramas de acoplador óptico acoplado ondas de luz en una pluralidad de direcciones, ranuras de corte largo, la banda de guía de ondas óptica altura de los extremos para formar un surco Y la cara extrema de la ranura de ranura en el lado de la guía de ondas ópticas está formada a lo largo de la pared lateral de la guía de ondas óptica. Este surco de hendidura está formado por grabado con haz de iones enfocado (FIBE).
Además, la estructura de guía de ondas de canal, una pluralidad de formado para incluir una que forma la unidad de acoplamiento, de los cuales un par se convierte en una región de amplificación de luz entre sitios, como el otro par está conectado a al menos uno del transmisor y el receptor , Y constituye un nodo óptico que muestra funciones de bifurcación, fusión y amplificación.
En el transceptor óptico usando el acoplador óptico integrado de la presente invención, para accionar el dispositivo emisor de luz basándose en la señal desde el dispositivo de terminal, y una señal eléctrica a partir de la función de salida de una señal óptica y una unidad de detección óptica para jugar relé, la terminal de una unidad de control que tiene una función de enviar al dispositivo, y un amplificador óptico semiconductor que amplifica la salida de señal óptica desde el dispositivo emisor de luz para generar una señal óptica de acuerdo con una señal eléctrica, y un detector óptico para convertir una señal óptica en una señal eléctrica, un detector óptico Un amplificador óptico semiconductor para amplificar la señal óptica introducida en el acoplador óptico y el acoplador óptico integrado.
Además, el tipo de bus óptico LAN utilizando un acoplador óptico integrado de la presente invención, los acopladores ópticos integrados de los diversos aspectos, caracterizado porque comprendiendo dicho transceptor óptico al menos uno, respectivamente.
En la preparación del acoplador óptico integrado de la presente invención, ya que debido centró a lo largo de la porción de escalón de las estructuras de canal de guía de ondas método de grabado del haz (FIBE) de iones puede ser ranuras de hendidura relativamente poco profundas, de nuevo a la pared lateral zanja Se reducen los depósitos y similares, y se puede formar una ranura que tiene un ángulo lateral suficiente (requerido para reflejarse correctamente en la dirección de la guía de ondas) de 85 grados o más con un alto rendimiento. Además, la porción escalonada puede formarse mediante un proceso relativamente simple que incluye el diseño y similares.
1 y 2 muestran un dispositivo semiconductor óptico que incluye un acoplador T-rama según una primera realización de la presente invención, la Fig. 1 (a) vista superior esquemática, A de la Fig. 1 (B) las Figs. 1 (a) una 'vista en sección transversal, la Fig. 2 (a) B B en las Figs. 1 (a)' vista en sección transversal, la Fig. 2 (b) es un B B 'vista en sección de la Fig. 1 (a) antes de procesar el acoplador T-rama .
En primer lugar, se describirá el procedimiento de proceso de la primera realización. Sobre el substrato 1 por epitaxia de haz molecular (MBE), la primera capa de revestimiento 2, la capa activa 3, la segunda capa de revestimiento 4 se cultiva una película epitaxial compuesta de la capa de cubierta 5 en orden. Se puede formar una capa tampón, que es GaAs, en la interfaz con el sustrato 1, si es necesario. El espesor de la película de las capas de revestimiento primera y segunda 2 y 4 era de 1 \\ mu m, y el espesor de la película de la capa activa 3 era de aproximadamente 0,1 \\ mu m. Entonces, la formación de una parte de nervio (véase la Fig. 1 (b)) por una anchura del patrón 3μm deseada por fotolitografía sobre la misma (en el ejemplo ilustrado patrón en forma de T) se forma y grabado por haz de iones reactivo (RIBE) , Y se adoptó una estructura de rayas para confinar en la dirección lateral.
Por otra parte, en forma de V de la pared lateral 6a de la intersección de la porción de arista, 6b a lo largo (porción de escalón) (véase la Fig. 2 (b)), por el método de centrado de grabado por haz de iones (FIBE), el procesamiento de la cara de extremo delantero a la parte inferior de la capa activa 3 Para formar las ranuras de ranura 7a y 7b como se muestra en la figura 2 (a). La ranura ranuras 7a, 7b son (véase la Fig. 2 (a)) en el ángulo de inclinación cara de extremo θ es de 85 grados o más por FIBE, ángulo phi = 45 ° en la dirección de guía de ondas de la onda de luz desde el centro de la parte de bifurcación de la guía de ondas cresta (Véase la figura 1 (a)) y constituye un espejo de 45 °, es decir, un espejo de reflexión total. Posteriormente, las caras extremas 8, 9, 10 de este elemento se hicieron escindibles para que la luz pudiera incidir y emitirse.
Este espejo de reflexión total, B → B 'de luz de onda 11 incide sobre la dirección en la Fig. 1 (a) en la capa activa 3, la ramificación sección 7a, onda de luz 7b 12 (reflejada) onda de luz 13 sustancialmente idéntica a la (transmisión) Está ramificado por razón. En este momento, la onda de luz 12 está totalmente reflejada por la rendija de ranura 7a de la mitad inferior de la sección de ramificación, la onda de luz 13 causado por ir transmite directamente a través de la mitad superior de la ramificación y parte de unión. Aunque no se muestra, las ondas de luz que inciden en la dirección B '- B, que es la dirección inversa, están ramificadas de forma similar por la ranura de ranura 7b.
porción o un acoplador óptico en esta realización de ramificación, debido a que forma una división de frente de onda del acoplador de tipo rama en la dirección horizontal (la dirección de extensión de la estructura de canal de guía de ondas sustrato se forma 1), hendidura ranuras 7a, 7b de procesamiento de profundidad de la superficie de extremo puede estricta precisión de control de profundidad, siempre que el ataque químico más allá de la capa activa 3 (el centro convertido capa de guía de ondas de la estructura de guía de ondas de canal) es innecesario. Al controlar la posición del espejo de 45 °, la relación de transmisión / reflexión de las ondas de luz se puede establecer en un valor deseado.
En la presente realización, la guía de ondas de caballete se ha descrito como una estructura de guía de ondas de canal, pero se puede usar de forma similar otro tipo tal como una guía de ondas de tipo de índice de refracción.
La Figura 3 muestra una segunda realización del acoplador Y-rama, una ranura de hendidura 25 a lo largo de la pared lateral de la guía de ondas reborde 20, como el patrón ilustrado es (parte de escalón) formado, de ondas de luz, como se indica por las flechas en la Fig. 3 Y ramificado y unido. La figura 4 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea AA 'en la figura 3, y los mismos números de referencia en la figura.
La figura 5 muestra una tercera realización. La tercera realización es un ejemplo en el que la presente invención se aplica a un nodo óptico que tiene una sección de transmisión y una sección de recepción proporcionadas juntas.
6 y 7 muestran una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea AA 'y una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea BB' de la figura 5, respectivamente. Esta realización es un ejemplo en el que la cara extrema procesada de la primera realización se usa para el acoplador integrado.
5, 29 es una ranura de hendidura es espejo de reflexión total formada de FIBE (45 ° espejo) (que constituye una porción de acoplador integrado 32), 30a, 30b está provisto de un amplificador óptico que tiene una ganancia por una inyección de corriente Una región de amplificación 31, y una región de fotodetección 31 que tiene un fotodetector operado mediante la aplicación de una polarización inversa. 38a y 38b son capas antirreflectantes (AR) formadas en las caras extremas, y Al2O3 + ZrO2 se deposita por evaporación del haz de electrones (EB). El número de referencia 39 indica una guía de ondas.
De guía de ondas 39 se ha formado en una forma de T en la superficie superior, la porción de guía de ondas en la dirección vertical desde el centro se amplifica 30a región, y 30b, la dirección izquierda es una región de detección de luz 31. Slit ranura 29 tiene su dirección longitudinal, y se ha convertido en uno 45 ° de inclinación con respecto a cada guía de ondas en forma de T longitudinal 39 descrito anteriormente, se extiende desde la parte superior derecha y el extremo inferior derecho de la parte central, la guía de ondas 39 Como se muestra en la FIG. Como resultado, la porción central de la guía de ondas 39 se forma como la porción de acoplador integrado 32 indicada por una línea discontinua.
A continuación, se describirá el procedimiento de proceso de la tercera realización. En primer lugar, como se ve desde las Figs. 6 y 7, sobre un sustrato de GaAs tipo n 41 por el método MBE, sucesivamente, la de tipo n GaAs42 como una capa amortiguadora en el espesor de 1? M, la de tipo n Al0.4Ga0.6As43 como la capa de revestimiento Y se formó con un espesor de 1.5 μm. GaAs continuación, no dopados (100) de espesor se laminó repitió cuatro Al0.2Ga0.8As veces (30 de espesor) y finalmente la laminación de una GaAs a 100 de espesor, para formar una capa activa 44 de múltiples estructura de pozo cuántico, en el que la de tipo p Al0.4Ga0.6As45 como 1.5μm capa de revestimiento de espesor, se formaron GaAs46 como 0.5μm capa de cubierta de espesor.
Luego, sobre la oblea de láser de semiconductor por el proceso de fotolitografía, para formar el patrón de máscara en forma de T deseada con una anchura de 3 m [mu] (patrón de la guía de ondas 39), la capa activa 44 por el método RIBE de atmósfera de gas cloro a través de la máscara La estructura de la banda se grabó a 0,2 μm en el frente, formando una porción de reborde y realizando confinamiento lateral.
Posteriormente, el láser se forma cresta oblea, una película aislante 47 hecha de SiN (grosor 1200) fue formada por un método CVD de plasma, y ​​sobre 1.0μm revistió por rotación-resistir en la SiN película 47 aislante. A partir de entonces, por el método en la atmósfera de O2 4 Pa ​​RIE (ataque iónico reactivo), sólo eliminar la capa protectora que se deposita en la parte superior de la cresta para exponer la película de SiN 47 aislante de los vértices de la cresta, sin embargo, 4 Pa ​​CF4 RIE en una atmósfera de gas se realizó para grabar selectivamente la película aislante de SiN expuesta en la parte superior de la cresta. A continuación, la resistencia restante se eliminó mediante el método RIE en una atmósfera de O2 a 4 Pa.
A continuación, la película de óxido superficial formada en el vértice de la cresta para el grabado en húmedo por la ventana de inyección de corriente con ácido clorhídrico, seguido de un electrodo óhmico Cr Au 48 fue formada por evaporación al vacío como un electrodo superior, envolver el substrato de GaAs 41 Después de raspar hasta un espesor de 100 μm, se depositó un electrodo AuGe Au como el electrodo ohmic de tipo n 49. Luego, se realizó un tratamiento térmico para obtener contactos óhmicos de los electrodos de tipo p y tipo n para obtener un elemento semiconductor óptico de tipo de cresta.
Además, mediante grabado con el método FIB usando iones Ga + en un 40 keV voltaje de aceleración, que se formó de manera que muestra la ranura de hendidura 29 en la Fig. 7 con el objetivo de una pared lateral en forma de V de la porción de reborde de la porción de acoplamiento 32. Como se describió anteriormente, la profundidad de la ranura de rendija 29 es 1 \\ mu m más profunda que la capa activa 44 y el ángulo de inclinación de la ranura es 85 ° o más.
Por último, la superficie de resonancia se forma por escisión, EB (haz de electrones) deposición de Al2 O3 + ZrO2 por 38a evaporación AR capa, y 38b, separadas por trazado, los electrodos 48 y 49 se tomaron a cabo por unión de cables.
A continuación, se describirá la operación. Lightwave 33 incidente entra en la parte acoplador integrado 32 como una onda incidente 34 es amplificada por el 30a región de amplificación, se separa en ondas reflejadas 35, y como la onda transmitida 36 como se describe en la forma de realización de la fig. La onda reflejada 35 se convierte fotoeléctricamente en la región de detección de luz 31 de la onda incidente 33 y se monitoriza el componente de señal en la onda de luz 33. Por otro lado, la onda 36 transmitida se amplifica adicionalmente en la región 30b de amplificación y se emite como luz 37 de salida.
La pérdida y pérdida de acoplamiento final de la región de amplificación 30a de una manera para compensar la parte de acoplador 32, ajustando el factor de amplificación óptica de 30b (ganancia), aparentemente permite que las funciones de múltiples etapas de conexión como no recibir pérdida nodo óptico Conviértete
En la descripción anterior, se describe que realiza la recepción solamente, unidad de transmisión, si yuxtapuesta el receptor permite puede ser recibido realización o nodo óptico, por supuesto puede estar construido de esta manera.
La figura 8 muestra una cuarta realización de la presente invención, y las figuras 9 y 10 son vistas en sección A 'y B B' de la porción de acoplamiento de la figura 1. Esta realización es un ejemplo en el que la presente invención se aplica a un nodo óptico bidireccional.
En esta realización, están dispuestos en la línea de bus 80a unidad dirección de amplificación óptica, 80b, 80c están formadas, la unidad de recepción, las guías de ondas de ramificación 82 y 83 a la unidad de transmisión interseca la guía de ondas 84 de la dirección de la línea de autobús . En el acoplador de ramificación 88, las ranuras ranuradas 81a y 81b están formadas en las dos porciones de intersección, respectivamente, para ramificar la onda de luz. La relación de la ramificación y el acoplamiento de la distribución de la guía de ondas de luz electromagnética campo y el 81a ranuras, mediante el control de la longitud de 81b (control de posición), se puede ajustar. Las ranuras ranuradas 81a y 81b de esta realización se pueden realizar con la misma estructura que en la tercera realización. Es decir, la cuarta realización es una combinación de dos guías de ondas en forma de T de la tercera realización.
Tenga en cuenta que en la Fig. 8, 85a es cara de extremo AR-revestido de la fibra 91 que forma el contacto de línea bus, 85b es cara de extremo AR-revestido de la fibra 92 que forma el contacto de línea bus, 85C están fibra 94 del lado de recepción está en AR contacto capa, 85d son fibras de la capa AR 95 del lado del transmisor está en contacto, en la Fig. 9 y 10, los indicados en los mismos números de referencia en la Fig. 7 es el mismo que el sitio de la fig.
Se describirá el funcionamiento de la cuarta realización. incidente de onda de luz a través de la fibra óptica 91, 85a revestimiento AR entra en la parte acoplador integrado 88 como una onda incidente amplificada por el 80a unidad de amplificación, la 81a hendidura ranura y no parte de ranura primera reflexión-transmisión, onda de luz superior La onda de luz que entra en la guía de ondas 82 a la parte de recepción y la onda de luz que entra en la parte de amplificación derecha 80 b. Después de esta 8, amplificado sección de amplificación de onda de luz 80b es un 81b hendidura ranura y no hay porciones de ranura para reflejar transmitida, la onda de luz (que entra en la guía de ondas 83 a la porción de transmisión de la cara inferior por el aislador (no mostrado) Y la frecuencia del transmisor está estabilizada) y una onda de luz que ingresa al amplificador 80c.
Entre las ondas de luz ramificados, la guía de ondas 82, la onda de luz que entra en la porción de receptor a través de la fibra 94, donde se detecta la señal, la onda de luz que entra en la parte de amplificador 80c es de salida para la fibra 92 en el que se amplifica aún más. Las ondas de luz que inciden desde el lado opuesto a través de la capa AR 85b se someten al mismo procesamiento que anteriormente. Mientras tanto, la onda de luz que entra en el acoplador 88 a través de una fibra 95, la guía de ondas 83 desde el transmisor es reflejada por las ranuras de ranura 81b, uno es un 81a hendidura ranura que transmite refleja a través de la porción amplificador 80b, entra en la guía de ondas 82 Y se ramifica en una onda de luz y una onda de luz que ingresa a la sección de amplificación 80a. El otro entra en la sección de amplificación 80c y se emite a través de la capa AR 85 b.
onda de luz que entra en el receptor a través de la guía de ondas 82 y la fibra 94, donde se supervisa el componente de señal, la unidad de amplificación 80a, una onda de luz que entra en 80c, respectivamente, donde se amplifica y se da salida a las fibras 91 y 92.
O En la realización, un ejemplo formado por la escisión de la superficie de resonancia de la estructura de láser, método RIBE, se puede utilizar una cara de extremo de ataque químico formado por ataque químico, tales como ataque químico en seco tales como grabado iónico reactivo.
Además, en las realizaciones anteriores, una región activa formada en MQW (múltiple estructura de pozo cuántico), la presente invención no está limitada a la misma, DH estructura (doble hetero), SQW (single pozo cuántico) Estructura o similar.
Además, más que en la realización se ha descrito una estructura de reborde de tipo de onda con una estructura de GaAs-basadas, por ejemplo, BH (enterrado f Toro raya), la estructura de CPS (canal de banda plana del sustrato), la absorción por el estrechamiento de la luz actual La estructura del láser del tipo de guía de ondas de índice de refracción tal como una estructura en la que se proporciona una capa cerca de la capa activa también es efectiva. También es efectivo para ganar láseres guiados, como el tipo de electrodo de banda y el tipo de bombardeo de protones. En este caso, antes de formar la ranura en ranura, es necesario formar una estructura escalonada en una parte donde se va a formar esta ranura.
Además, el material del láser semiconductor de GaAs otros AlGaAs-basa, sistema InGaAsP InP, por supuesto se aplica igualmente al material de sistema AlGaInP o similares.
La figura 11 muestra el caso en el que el acoplador óptico integrado mostrado en la realización anterior se usa para una LAN óptica del tipo de bus.
11, 101 acoplador óptico de la presente invención (ya se explicó en la primera, segunda y tercera realizaciones), 105 transceptor óptico, 106 terminal, 102 denota un amplificador óptico semiconductor, 104 es una fibra óptica (Tercera forma de realización En el caso de usar un ejemplo, el amplificador óptico semiconductor 102 puede instalarse según sea necesario).
El transceptor óptico 105 está configurado como se muestra en la figura 12, por ejemplo. 12, el circuito de control 121, 120 es un láser semiconductor, 123 es un detector óptico, el acoplador óptico de la presente invención 111, 122 en el caso de utilizar el acoplador óptico de la tercera realización de un amplificador óptico semiconductor (presente invención Como el acoplador óptico, el amplificador óptico y el fotodetector están integrados, el amplificador óptico y el fotodetector pueden instalarse según sea necesario).
Como parte de la LAN óptica del tipo de bus, por ejemplo, se utiliza un sistema de comunicación del sistema CSMA / CD. Por supuesto, se pueden usar métodos de comunicación tales como otras rutas de tokens y TDMA.
La solicitud de comunicación desde el dispositivo terminal 106 se envía al transceptor óptico 105, el circuito de control 121 en el transceptor óptico 105 acciona el láser semiconductor 120, de acuerdo con el modo de comunicación de la LAN óptica para transmitir la señal de impulso óptico (señal digital). señal óptica transmitida es un amplificador óptico semiconductor 122 se amplifica APC (control automático de potencia), a través de un acoplador óptico 111, se envía al acoplador óptico 101, envía una señal a la línea de bus. En la línea de autobús hay un amplificador óptico semiconductor 102 en un lugar apropiado, y la señal óptica es amplificada por APC. Por otro lado, el proceso de recibir la señal óptica transmitida a través de la línea de bus está ramificado desde el acoplador óptico 101, una señal óptica introducida en el transceptor óptico 105 está ramificado por el acoplador óptico 111 se APC amplificó a través del semiconductor amplificador óptico 122 Recibido por el fotodetector 123 y convertido en señal eléctrica. Esta señal eléctrica se somete a una reproducción de forma o similar mediante el circuito de control 121 y se envía al dispositivo terminal 106.
13, que muestra un caso de la instalación del acoplador óptico 131 en lugar interactivo con una función de amplificación óptica semiconductor del acoplador óptico 101 en la línea de bus en la forma de realización de la Fig. 11 (descrito previamente en la cuarta forma de realización).
El método de transmisión es el mismo que el de la quinta realización de la figura 11, por lo que se omite aquí. Además, en la presente realización, el amplificador óptico semiconductor 102 puede instalarse entre los acopladores ópticos 131 en la línea de bus según se requiera.
Efecto de la invención
Por encima, como se ha descrito, de acuerdo con la estructura de la presente invención, la integración se facilita en comparación con el ejemplo convencional de la Fig. 14, el proceso es más fácil que el ejemplo convencional de la Fig. 15, una excelente fiabilidad, reproducibilidad , El rendimiento se mejora. Además, un dispositivo integrado optoelectrónico que incluye un acoplador óptico se ha vuelto factible.
Breve descripción de los dibujos
1 (a) y 1 (b) son vistas desde arriba de una primera realización de la presente invención, y una vista en sección transversal A '.
La Figura 2 (a), (b) la B B 'vista en sección, y antes de que el procesamiento de acoplador B B' vista en sección transversal de una primera realización de la presente invención.
La figura 3 es una vista superior de una segunda realización de la presente invención.
La figura 4 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea A A 'en la figura 3.
La figura 5 es una vista en planta de una tercera realización de la presente invención.
La figura 6 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea A A 'de la tercera realización.
La figura 7 es una vista en sección B B 'de la tercera realización.
La figura 8 es una vista en planta de una cuarta realización de la presente invención.
La figura 9 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea A A 'de la cuarta realización.
La figura 10 es una vista en sección B B 'de la cuarta realización.
La figura 11 es un diagrama de bloques de una LAN óptica del tipo de bus que usa el acoplador óptico integrado de la presente invención.
Fig. 12 Diagrama de bloques del transceptor óptico de tipo bus LAN óptico.
La figura 13 es un diagrama de bloques de una LAN óptica del tipo de bus que utiliza el acoplador óptico de tipo integrado bidireccional de la presente invención.
La figura 14 es un diagrama que muestra un ejemplo convencional.
La figura 15 es un diagrama que muestra un ejemplo convencional.
Fig. 4 ...... 1,41 sustrato
2, 4, 43, 45 capa de revestimiento
3,44 capa activa
5, 46 capa de tapa
6a, 6b, pared lateral de la porción del reborde
Ranura de ranura 7a, 7b, 25, 29, 81a, 81b
8, 9, 10 facetas segmentadas
11, 12, 13, 33, 34, 35, 36, 37 ondas de luz
20, 39, 82, 83, 84 guía de onda
30a, 30b región de amplificación
31 área de detección de luz
32, sección 88 acoplador
38 a, 38 b, 85 a, 85 b, 85 c, 85 abrigo dAR
47 Película aislante
48, 49 electrodos
Amplificador óptico 80a, 80b, 80c
91, 92, 94, 95, 104 fibra óptica
Acoplador óptico 101, 111
102, 122 Semiconductor amplificador óptico
105 Transceptor óptico
106 equipos terminales
120 Semiconductor láser
121 Circuito de control
123 fotodetector
131 Acoplador óptico de tipo bidireccional
Reclamo
La Reivindicación 1 y la unidad de acoplamiento para la realización de ramificación y el acoplamiento de la onda de luz en la estructura de canal de guía de ondas configurada en el substrato semiconductor se forma, la porción de acoplamiento está formada con ranuras de corte largo, las ranuras de hendidura de la etapa de estructura escalonada Donde el acoplador óptico está formado a lo largo de una porción del acoplador óptico integrado.
2. El acoplador óptico integrado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la estructura escalonada es una parte de una estructura de caballete formada en una guía de ondas de canal.
3. El acoplador óptico integrado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la sección de acoplador está configurada para realizar la división de frente de onda de una distribución de campo de luz horizontal.
4. El acoplador óptico integrado según la reivindicación 1, en el que la estructura de guía de ondas del canal incluye una capa activa.
5. Acoplador óptico integrado según la reivindicación 3, en el que la parte de acoplador incluye una parte procesada procesada para tener una forma de ranura más allá de la capa activa.
6. El acoplador óptico de tipo integrado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la sección de acoplador está formada con una parte que tiene una profundidad de procesamiento diferente en una parte de la estructura de guía de onda del canal.
7. El acoplador óptico integrado según la reivindicación 1, en el que la guía de ondas de canal tiene una parte de cruce, y la parte de cruce es de tipo T, tipo X o tipo Y.
8. La estructura de guía de ondas de canal, una pluralidad de formado para incluir una que forma la unidad de acoplamiento, de los cuales un conjunto se convierte en la región de amplificación óptica y el otro par transversal sitio que se está conectado a al menos uno del transmisor y el receptor , Y constituye un nodo óptico que muestra funciones de bifurcación, fusión y amplificación.
Las señales de las reivindicaciones 9 del dispositivo terminal para accionar el dispositivo emisor de luz sobre la base, y la señal eléctrica de la función de salida de una señal óptica y una unidad de detección óptica para jugar relé, una unidad de control que tiene una función de enviar al dispositivo terminal, la eléctrica un amplificador óptico semiconductor para amplificar una señal óptica de salida desde el dispositivo emisor de luz para generar una señal óptica de acuerdo a la señal, un detector de luz para convertir una señal óptica en una señal eléctrica, un semiconductor amplificar una entrada de señal óptica en la unidad de detección óptica Un transceptor óptico que comprende un amplificador óptico y un acoplador óptico integrado según la reivindicación 1.
9. Una LAN de tipo de bus óptico que comprende al menos un acoplador óptico integrado según la reivindicación 7 y un transceptor óptico de acuerdo con la reivindicación 9.
9. Una LAN de tipo de bus óptico que comprende al menos un acoplador óptico integrado según la reivindicación 8 y al menos un transceptor óptico de acuerdo con la reivindicación 9.
Dibujo :
Application number :1994-003542
Inventors :キヤノン株式会社
Original Assignee :長谷川光利