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JPH11330624A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPH11330624A
JPH11330624A JP10139711A JP13971198A JPH11330624A JP H11330624 A JPH11330624 A JP H11330624A JP 10139711 A JP10139711 A JP 10139711A JP 13971198 A JP13971198 A JP 13971198A JP H11330624 A JPH11330624 A JP H11330624A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
modulator
waveguide
laser
semiconductor laser
semiconductor device
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
Application number
JP10139711A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Takagi
和久 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP10139711A priority Critical patent/JPH11330624A/en
Publication of JPH11330624A publication Critical patent/JPH11330624A/en
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  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the quantity of light absorbed by a modulator from increasing so as to prevent a photocurrent from increasing, by a method wherein a waveguide structure is composed of a main waveguide which guides laser beams emitted from a semiconductor laser to a modulator, and an auxiliary wave guide which guides a part of laser beams emitted from a semiconductor laser to a section other than the waveguide. SOLUTION: A semiconductor laser 11 which generates laser beams, and field absorption type optical modulator 12 which modulates the laser beams generated by the semiconductor laser 11, are integrated into a semiconductor device 10, and the semiconductor device 10 is equipped with a waveguide structure 13 which guides laser beams. The waveguide structure 13 is composed of a main waveguide 14 and an auxiliary waveguide 15 which ramifies from the main waveguide 14, laser beams generated by the semiconductor laser 11 are guided to the modulator 12 through the main waveguide 14, and a part of laser beams generated by the semiconductor laser 11 are guided to a part other than the modulator 12 through the auxiliary waveguide 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバ通信
用の光源として使用する半導体装置、詳しくは、変調器
集積型半導体レーザ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device used as a light source for optical fiber communication, and more particularly to a modulator integrated semiconductor laser device.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
から、光ファイバ通信用の光源として変調器集積型半導
体レーザ装置が使用されている。このような変調器集積
型半導体レーザ装置は、一般に、光回折格子を備えた半
導体レーザと電界吸収型光変調器とが集積された構造と
なっている。そして、光ファイバ通信用に使用される変
調器集積型半導体レーザ装置には、一般に次のから
に示す要請がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a modulator integrated semiconductor laser device has been used as a light source for optical fiber communication. Such a modulator-integrated semiconductor laser device generally has a structure in which a semiconductor laser having an optical diffraction grating and an electroabsorption optical modulator are integrated. The modulator integrated semiconductor laser device used for optical fiber communication generally has the following requirements.

【0003】 変調器集積型半導体レーザ装置の緩和
振動周波数が、少なくとも電界吸収型光変調器を駆動す
るための電圧の周波数よりも高いこと。
A relaxation oscillation frequency of a modulator integrated semiconductor laser device is higher than at least a frequency of a voltage for driving an electro-absorption optical modulator.

【0004】 変調器集積型半導体レーザ装置のスペ
クトル線幅が狭いこと。好ましくは、10MHz以下で
あること。
A modulator integrated semiconductor laser device having a narrow spectral line width. Preferably, it is 10 MHz or less.

【0005】 電界吸収型光変調器の光吸収に起因し
て発生する電流(以下、「フォトカレント」という。)
が、電界吸収型光変調器を駆動するための電気回路に悪
影響を与えない程度の小さい値であること。好ましく
は、5mA以下であること。
A current generated due to the light absorption of the electro-absorption optical modulator (hereinafter, referred to as “photocurrent”)
Is small enough not to adversely affect the electric circuit for driving the electro-absorption optical modulator. Preferably, it is 5 mA or less.

【0006】ところで、上記およびの要請は、半導
体レーザの光子密度を増大させることによって満足する
ことができるが、光子密度を増大させると、同時に半導
体レーザから電界吸収型変調器に入射する光の量が増す
ので、電界吸収型変調器で吸収される光の量が増大し、
その結果、フォトカレントが増大する。このため、上記
の要請を満足することが困難であるという不都合が生
じる。
The above and the above requirements can be satisfied by increasing the photon density of the semiconductor laser. However, when the photon density is increased, the amount of light incident on the electroabsorption modulator from the semiconductor laser at the same time is increased. Increases, the amount of light absorbed by the electroabsorption modulator increases,
As a result, the photocurrent increases. For this reason, there is an inconvenience that it is difficult to satisfy the above requirements.

【0007】そこで、本発明は、上記からの要請を
すべて満足し、緩和振動周波数が高くてスペクトル線幅
が狭く、しかもフォトカレントの小さい高性能な変調器
および半導体レーザを集積した半導体装置を提供するこ
とを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a semiconductor device which satisfies all of the above requirements, has a high relaxation oscillation frequency, has a narrow spectral line width, and has a high performance modulator and a semiconductor laser with a small photocurrent. The purpose is to do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の目的を解決する
ため、請求項1に係る半導体装置は、レーザ光を発生す
る半導体レーザと、発生したレーザ光を導波する導波構
造と、導波されるレーザ光を変調する変調器とを含む半
導体装置において、上記導波構造は、半導体レーザから
発生したレーザ光を変調器側へ導波する主導波路と、半
導体レーザから発生したレーザ光の一部を変調器以外の
部分へ導波する副導波路とを含んでいることを特徴とす
るものである。
In order to achieve the object of the present invention, a semiconductor device according to claim 1 comprises a semiconductor laser for generating a laser beam, a waveguide structure for guiding the generated laser beam, and a waveguide. A modulator that modulates the laser light to be waved, wherein the waveguide structure includes a main waveguide that guides laser light generated from the semiconductor laser to the modulator side, and a laser light generated from the semiconductor laser. And a sub-waveguide that guides a part to a portion other than the modulator.

【0009】この構成によれば、半導体レーザから発生
したレーザ光の一部は、副導波路に沿って変調器以外の
部分へ導波される。したがって、半導体レーザの内部で
の光子密度を大きくしても、レーザ光の一部を変調器以
外の部分へ導波させることにより、変調器に入射する光
の量を抑えることができ、これにより、変調器で吸収さ
れる光の量を抑えてフォトカレントの増大を防ぐことが
できる。
According to this configuration, a part of the laser light generated from the semiconductor laser is guided along the sub-waveguide to a part other than the modulator. Therefore, even if the photon density inside the semiconductor laser is increased, a part of the laser light is guided to a part other than the modulator, so that the amount of light incident on the modulator can be suppressed, thereby The amount of light absorbed by the modulator can be suppressed to prevent an increase in photocurrent.

【0010】また、本発明の目的を達成するため、請求
項2に係る半導体装置は、請求項1記載の半導体装置に
おいて、上記副導波路内に、半導体レーザから発生した
レーザ光の光量をモニタするための光検出素子が形成さ
れていることを特徴とするものである。そして、特に、
請求項3に係る半導体装置では、光検出素子は、フォト
ダイオードであることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device according to the first aspect, wherein a light amount of a laser beam generated from a semiconductor laser is monitored in the sub-waveguide. A light detecting element for performing the operation. And, in particular,
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device, the light detecting element is a photodiode.

【0011】この構成によれば、請求項1に係る発明と
同様の作用を奏する。加えて、上記副導波路に形成した
光検出素子(フォトダイオード)により、半導体レーザ
から発生したレーザ光の光量をモニタすることができ
る。これにより、半導体レーザの出力を監視することが
でき、安定した動作を実現することができる。
According to this configuration, the same operation as the first aspect of the invention is achieved. In addition, the amount of laser light generated from the semiconductor laser can be monitored by the photodetector (photodiode) formed in the sub-waveguide. Thereby, the output of the semiconductor laser can be monitored, and a stable operation can be realized.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 実施の形態1.図1は、本発明の実施の形態1に係る半
導体装置10の模式図である。図1を参照して、この半
導体装置10は、たとえば光ファイバ通信用の光源とし
て使用するものである。半導体装置10は、レーザ光を
発生させる半導体レーザ11と、発生させたレーザ光を
変調する電界吸収型光変調器(以下、「変調器12」と
いう。)とが集積されたものである。また、この半導体
装置10は、レーザ光を導波させるための導波構造13
を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a semiconductor device 10 according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, this semiconductor device 10 is used, for example, as a light source for optical fiber communication. The semiconductor device 10 is configured by integrating a semiconductor laser 11 for generating laser light and an electro-absorption optical modulator (hereinafter, referred to as a “modulator 12”) for modulating the generated laser light. The semiconductor device 10 has a waveguide structure 13 for guiding laser light.
It has.

【0013】そして、本実施の形態の特徴とするところ
は、この導波構造13が主導波路14と、この主導波路
14から分岐した副導波路15とを有している点にあ
る。すなわち、半導体レーザ11から発生したレーザ光
は、主導波路14によって変調器12側へ導波されると
共に、半導体レーザ11から発生したレーザ光の一部
は、副導波路15によって変調器12以外の部分へ導波
されるようになっている点が特徴である。
A feature of this embodiment is that the waveguide structure 13 has a main waveguide 14 and a sub-waveguide 15 branched from the main waveguide 14. That is, the laser light generated from the semiconductor laser 11 is guided to the modulator 12 side by the main waveguide 14, and a part of the laser light generated from the semiconductor laser 11 is The feature is that it is guided to a part.

【0014】次に、図2ないし図10を参照して、半導
体装置10の製造方法について説明する。 (1) 図2を参照して、n−InP基板21上の全面にS
iO2 膜22を形成する。このSiO2 膜22は、たと
えばスパッタ法により形成される。次いで、このSiO
2 膜22の中央部分を除去する。このSiO2 膜22の
除去作業は、たとえばフッ酸によるウェットエッチング
により行うことができる。これにより、n−InP基板
21上の両端部分に、SiO2 からなる選択成長マスク
22が形成された状態となる。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device 10 will be described with reference to FIGS. (1) Referring to FIG. 2, the entire surface of n-InP substrate 21 is
An iO 2 film 22 is formed. This SiO 2 film 22 is formed by, for example, a sputtering method. Then, the SiO
2 The central part of the film 22 is removed. The removal operation of the SiO 2 film 22 can be performed by, for example, wet etching using hydrofluoric acid. As a result, the selective growth mask 22 made of SiO 2 is formed at both ends of the n-InP substrate 21.

【0015】その後、n−InP基板21上に、n−I
nPバッファ層23,n−InGaAsP光閉込層2
4,InGaAsおよびInGaAsPの薄膜を積層し
たMQW層25,p−InGaAsP光閉込層26,p
−InP第1クラッド層27およびp−InGaAsP
光ガイド層28を順次積層させる。これら各層は、たと
えば、MOCVD法を用いてそれぞれ選択成長される。
[0015] Thereafter, on the n-InP substrate 21, nI
nP buffer layer 23, n-InGaAsP light confinement layer 2
4, MQW layer 25 in which thin films of InGaAs and InGaAsP are laminated, p-InGaAsP light confinement layer 26, p
-InP first cladding layer 27 and p-InGaAsP
The light guide layers 28 are sequentially laminated. Each of these layers is selectively grown using, for example, the MOCVD method.

【0016】なお、本実施の形態では、各層の厚みは、
n−InPバッファ層23が100nm,n−InGa
AsP光閉込層24が50nm,InGaAsおよびI
nGaAsPの各膜が3〜10nm,p−InGaAs
P光閉込層26が50nm,p−InP第1クラッド層
27が150nm,p−InGaAsP光ガイド層28
が30nmに設定されている。
In this embodiment, the thickness of each layer is
The n-InP buffer layer 23 is 100 nm, n-InGa
AsP light confinement layer 24 is 50 nm, InGaAs and I
Each film of nGaAsP is 3 to 10 nm, p-InGaAs
The P light confinement layer 26 is 50 nm, the p-InP first cladding layer 27 is 150 nm, and the p-InGaAsP light guide layer 28
Is set to 30 nm.

【0017】(2) 図3を参照して、p−InGaAsP
光ガイド層28の上に、干渉露光法を用いてマスク(図
示せず)を形成する。そして、このマスクを用いて、p
−InGaAsP光ガイド層28をエッチング除去す
る。これにより、半導体レーザ11が形成される部分
に、p−InGaAsPからなる回折格子29が形成さ
れる。
(2) Referring to FIG. 3, p-InGaAsP
A mask (not shown) is formed on the light guide layer 28 using an interference exposure method. Then, using this mask, p
-The InGaAsP light guide layer 28 is removed by etching. As a result, a diffraction grating 29 made of p-InGaAsP is formed in a portion where the semiconductor laser 11 is formed.

【0018】(3) 図4を参照して、上記各層の上にp−
InP第2クラッド層30を形成する。このp−InP
第2クラッド層30は、たとえばMOCVD法を用いて
p−InP層を選択成長される。このとき、p−InP
第2クラッド層30の厚みは、たとえば700nmに設
定することができ、これにより、上記回折格子29が埋
め込まれる。
(3) Referring to FIG. 4, p-type
The InP second cladding layer 30 is formed. This p-InP
As the second cladding layer 30, a p-InP layer is selectively grown by using, for example, the MOCVD method. At this time, p-InP
The thickness of the second cladding layer 30 can be set to, for example, 700 nm, whereby the diffraction grating 29 is embedded.

【0019】(4) 図5を参照して、次いで、p−InP
第2クラッド層30の上面にSiO2 膜31を形成し、
これをマスクとして上記各層を除去することにより、リ
ッジ型の導波構造13を形成する。
(4) Referring to FIG. 5, next, p-InP
Forming an SiO 2 film 31 on the upper surface of the second cladding layer 30;
The ridge-type waveguide structure 13 is formed by removing each of the above layers using this as a mask.

【0020】具体的には、SiO2 膜31は、p−In
P第2クラッド層30の上面に略Y字状に形成する。そ
して、たとえばCH3 Brによるウェットエッチングに
よってリッジ型の導波構造13を形成する。このとき、
SiO2 膜31がY字状に形成されているから、図6に
示すように、導波構造13は、上方からみて半導体レー
ザ11が形成される部分と変調器12が形成される部分
との間で分岐した形状となる。
Specifically, the SiO 2 film 31 is made of p-In
A substantially Y-shape is formed on the upper surface of the P second cladding layer 30. Then, the ridge-type waveguide structure 13 is formed by wet etching using, for example, CH 3 Br. At this time,
Since the SiO 2 film 31 is formed in a Y-shape, as shown in FIG. 6, the waveguide structure 13 includes a portion where the semiconductor laser 11 is formed and a portion where the modulator 12 is formed when viewed from above. It has a shape branched between.

【0021】つまり、導波構造13は、主導波路14
と、これから分岐した副導波路15とを有し、変調器1
2が形成される部分から退避するように副導波路15が
形成される。
That is, the waveguide structure 13 is composed of the main waveguide 14
And a sub-waveguide 15 branched therefrom.
Sub-waveguide 15 is formed so as to be retracted from the portion where 2 is formed.

【0022】(5) 図7を参照して、この状態から半絶縁
性InP層31を形成する。この半絶縁性InP層31
は、たとえばMOCVD法を用いて埋込成長される。
(5) Referring to FIG. 7, a semi-insulating InP layer 31 is formed from this state. This semi-insulating InP layer 31
Is buried by MOCVD, for example.

【0023】(6) 図8を参照して、上記SiO2 膜31
を除去し、全面にp−InP第3クラッド層32および
p−InGaAsコンタクト層33を順に形成する。本
実施の形態では、p−InP第3クラッド層32が2.
5μm,p−InGaAsコンタクト層32が10μm
に設定することができる。
(6) Referring to FIG. 8, the above SiO 2 film 31
Is removed, and a p-InP third cladding layer 32 and a p-InGaAs contact layer 33 are sequentially formed on the entire surface. In the present embodiment, the p-InP third cladding layer 32 has a thickness of 2.
5 μm, p-InGaAs contact layer 32 is 10 μm
Can be set to

【0024】(7) 図9を参照して、変調器12の部分と
半導体レーザ11の部分とを電気的に分離するため、両
者間に溝34を形成する。この溝18は、たとえばHC
lを用いたエッチングにより形成される。
(7) Referring to FIG. 9, a groove 34 is formed between the modulator 12 and the semiconductor laser 11 in order to electrically separate them. This groove 18 is made of, for example, HC
1 is formed by etching.

【0025】(8) 図10を参照して、p−InGaAs
コンタクト層33の上面全体にSiO2 絶縁膜35を形
成する。このSiO2 絶縁膜35は、たとえばスパッタ
法により形成される。そして、半導体レーザ11および
変調器12の電極が形成される部分に、電極用の開口を
設ける。この開口は、たとえばフッ酸によるウェットエ
ッチングにより形成される。この開口部分に、Cr/A
u電極36,37をたとえばスパッタ法により形成す
る。その後、Auメッキ層38,39を形成する。この
Auメッキ層38,39の厚みは、たとえば2〜3μm
に設定することができる。さらに、n−InP基板21
の裏面全面にAuGe/Ni/Ti/Pt/Ti/Pt
/Au電極40を蒸着により形成した後、Auメッキ層
41をパターン形成する。
(8) Referring to FIG. 10, p-InGaAs
An SiO 2 insulating film 35 is formed on the entire upper surface of the contact layer 33. This SiO 2 insulating film 35 is formed by, for example, a sputtering method. Then, an opening for an electrode is provided in a portion where the electrodes of the semiconductor laser 11 and the modulator 12 are formed. This opening is formed by, for example, wet etching with hydrofluoric acid. Cr / A
The u electrodes 36 and 37 are formed by, for example, a sputtering method. Thereafter, Au plating layers 38 and 39 are formed. The thickness of the Au plating layers 38 and 39 is, for example, 2 to 3 μm.
Can be set to Further, the n-InP substrate 21
AuGe / Ni / Ti / Pt / Ti / Pt
After forming the Au electrode 40 by vapor deposition, the Au plating layer 41 is patterned.

【0026】その後、このようにして形成されたウェハ
をバー状に劈開し、変調器12の端面を低反射コーティ
ングすると共に、半導体レーザの端面を高反射コーティ
ングする。
Thereafter, the wafer thus formed is cleaved into a bar shape, and the end face of the modulator 12 is coated with low reflection, and the end face of the semiconductor laser is coated with high reflection.

【0027】ところで、このような半導体装置10で
は、次のような性質がある。まず、半導体レーザ11の
緩和振動周波数frは、Spを光子密度とすれば
Incidentally, such a semiconductor device 10 has the following properties. First, the relaxation oscillation frequency fr of the semiconductor laser 11 is calculated by using Sp as the photon density.

【0028】[0028]

【数1】 (Equation 1)

【0029】の関係がある。また、半導体レーザ11の
スペクトル線幅Δνは、
There is the following relationship. The spectral line width Δν of the semiconductor laser 11 is:

【0030】[0030]

【数2】 (Equation 2)

【0031】の関係がある。従って、光子密度Spを大
きくすることができれば、frを大きく、Δνを小さく
することができるという性質がある。
There is the following relationship. Therefore, if the photon density Sp can be increased, there is a property that fr can be increased and Δν can be reduced.

【0032】そして、本実施の形態に係る半導体装置1
0によれば、半導体レーザ11から発生したレーザ光
は、導波構造13の主導波路14に沿って変調器12側
に導波され、変調器12部分で光の強度,位相が変調さ
れる。ところが、このレーザ光の一部は、副導波路15
に沿って変調器12以外の部分に導波される。すなわ
ち、レーザ光の一部は、変調器12を回避して外部に捨
てられる。したがって、仮に半導体レーザ11の光子密
度を大きくしたとしても、レーザ光の一部を変調器12
以外の部分へ導波させることにより、変調器12に入射
する光の量を抑えることができる。これにより、変調器
12で吸収される光の量を抑えてフォトカレントの増大
を防ぐことができる。つまり、半導体レーザ11の光子
密度を大きくすることによって、高い緩和振動周波数と
狭いスペクトル線幅を実現し、しかも、フォトカレント
の増大を抑えて変調器12を良好に駆動することができ
る。
Then, the semiconductor device 1 according to the present embodiment
According to 0, the laser light generated from the semiconductor laser 11 is guided to the modulator 12 side along the main waveguide 14 of the waveguide structure 13, and the intensity and phase of the light are modulated in the modulator 12. However, part of this laser light is
Are guided to portions other than the modulator 12 along the axis. That is, a part of the laser light is discarded outside the modulator 12. Therefore, even if the photon density of the semiconductor laser 11 is increased, a part of the laser
By guiding the light to other parts, the amount of light incident on the modulator 12 can be suppressed. This makes it possible to suppress the amount of light absorbed by the modulator 12 and prevent an increase in photocurrent. That is, by increasing the photon density of the semiconductor laser 11, a high relaxation oscillation frequency and a narrow spectral line width can be realized, and the modulator 12 can be favorably driven while suppressing an increase in photocurrent.

【0033】実施の形態2.次に、本発明の実施の形態
2について説明する。図11は、本発明の実施の形態2
に係る半導体装置50の模式図である。
Embodiment 2 FIG. Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 shows Embodiment 2 of the present invention.
FIG.

【0034】同図を参照して、本実施の形態が実施の形
態1と異なる点は、実施の形態1における副導波路15
上に光検出素子としてのモニタフォトダイオード51を
設けた点である。すなわち、本実施の形態は、副導波路
15上に導波路型モニタフォトダイオード構造を形成し
ている点が特徴である。なお、その他の構造について
は、実施の形態1と同様である。
Referring to FIG. 10, the present embodiment is different from the first embodiment in that the sub-waveguide 15 in the first embodiment is different from the first embodiment.
The difference is that a monitor photodiode 51 as a photodetector is provided above. That is, the present embodiment is characterized in that a waveguide monitor photodiode structure is formed on the sub-waveguide 15. Other structures are the same as in the first embodiment.

【0035】このモニタフォトダイオード51は、副導
波路15上に導波路型モニタフォトダイオード構造を形
成することにより構成されるものである。したがって、
モニタフォトダイオード51の構造は、変調器12が形
成される部分と同一の構造であり、図2ないし図10で
示した製造工程によって形成することができる。但し、
モニタフォトダイオード51に電極52を設ける必要が
あるが、この電極52は、図10で示した工程により形
成することができる。
The monitor photodiode 51 is formed by forming a waveguide type monitor photodiode structure on the sub-waveguide 15. Therefore,
The structure of the monitor photodiode 51 is the same as the structure where the modulator 12 is formed, and can be formed by the manufacturing process shown in FIGS. However,
Although it is necessary to provide the monitor photodiode 51 with the electrode 52, this electrode 52 can be formed by the process shown in FIG.

【0036】なお、実施の形態1および本実施の形態で
採用する変調器12は、電界吸収型光変調器であって、
かかる変調器12は、そのpn接合に逆バイアス電圧を
印加することにより吸収光スペクトルが長波長側にシフ
トし、半導体レーザ11で発生した光を吸収する。この
ときフォトカレントが発生するので、この電流をモニタ
することによって、変調器をモニタフォトダイオード5
1として使用することができるものである。
The modulator 12 employed in the first embodiment and the present embodiment is an electro-absorption type optical modulator,
By applying a reverse bias voltage to the pn junction, the modulator 12 shifts the absorption light spectrum to the longer wavelength side and absorbs the light generated by the semiconductor laser 11. At this time, a photocurrent is generated. By monitoring this current, the modulator is connected to the monitor photodiode 5.
It can be used as 1.

【0037】本実施の形態によれば、実施の形態1に係
る半導体装置10と同様の作用効果を奏する。加えて、
モニタフォトダイオード51により、半導体レーザ11
から発生したレーザ光の光量をモニタすることができる
ので、半導体レーザ11の出力を監視することができ、
安定した動作を実現することができるという利点があ
る。加えて、特に光検出素子としてモニタフォトダイオ
ード51を形成しているので、半導体装置10の製造工
程において、従来と同様の工程で容易に構成することが
できるという利点もある。
According to the present embodiment, the same functions and effects as those of semiconductor device 10 according to the first embodiment can be obtained. in addition,
The monitor photodiode 51 allows the semiconductor laser 11
Since the light amount of the laser light generated from can be monitored, the output of the semiconductor laser 11 can be monitored,
There is an advantage that a stable operation can be realized. In addition, in particular, since the monitor photodiode 51 is formed as a photodetector, there is an advantage that the semiconductor device 10 can be easily formed in the same process as the conventional process in the manufacturing process.

【0038】[0038]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、レーザ光
の一部を副導波路に沿って変調器以外の部分へ導波させ
るので、半導体レーザの光子密度を大きくしても、変調
器に入射する光の量を抑えてフォトカレントの増大を抑
えることができる。つまり、半導体レーザの光子密度を
大きくすることによって、高い緩和振動周波数と狭いス
ペクトル線幅を実現し、しかも、フォトカレントの増大
を抑えて変調器を良好に駆動することができる高性能な
半導体装置を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, a part of the laser light is guided to a portion other than the modulator along the sub-waveguide. The amount of light incident on the container can be suppressed to suppress an increase in photocurrent. In other words, by increasing the photon density of a semiconductor laser, a high relaxation oscillation frequency and a narrow spectral line width are realized, and a high-performance semiconductor device capable of favorably driving a modulator while suppressing an increase in photocurrent. Can be provided.

【0039】請求項2に係る発明によれば、請求項1に
係る発明と同様の効果を奏する。加えて、副導波路に形
成した光検出素子フォトダイオードによって半導体レー
ザから発生したレーザ光の光量をモニタすることによっ
て半導体レーザの安定した動作を実現できるので、半導
体装置全体としての性能を向上させることができる。特
に請求項3に係る発明では、光検出素子としてフォトダ
イオードを採用しているので、光検出素子を構成しやす
いという利点がある。
According to the second aspect of the invention, the same effects as those of the first aspect of the invention can be obtained. In addition, by monitoring the amount of laser light generated from the semiconductor laser by the photodetector photodiode formed in the sub-waveguide, stable operation of the semiconductor laser can be realized, thereby improving the performance of the entire semiconductor device. Can be. In particular, in the invention according to claim 3, since a photodiode is employed as the photodetector, there is an advantage that the photodetector can be easily configured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の概
略構成を模式的に示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a schematic configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造工程の一部を示す断面図であって、(a) 図は正面側か
らみた状態の断面図であり、(b) 図は側面側からみた状
態の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 2 (a) is a cross-sectional view as viewed from the front side, and FIG. It is sectional drawing of the state seen from the side surface side.

【図3】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造工程の一部を示す断面図であって、(a) 図は正面側か
らみた状態の断面図であり、(b) 図は側面側からみた状
態の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 3 (a) is a cross-sectional view as viewed from the front side, and FIG. It is sectional drawing of the state seen from the side surface side.

【図4】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造工程の一部を示す断面図であって、(a) 図は正面側か
らみた状態の断面図であり、(b) 図は側面側からみた状
態の断面図である。
4A and 4B are cross-sectional views showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is a cross-sectional view as viewed from the front side, and FIG. It is sectional drawing of the state seen from the side surface side.

【図5】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造工程の一部を示す断面図であって、(a) 図は正面側か
らみた状態の断面図であり、(b) 図は側面側からみた状
態の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 5 (a) is a cross-sectional view as viewed from the front side, and FIG. It is sectional drawing of the state seen from the side surface side.

【図6】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の導
波構造を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a waveguide structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造工程の一部を示す断面図であって、(a) 図は正面側か
らみた状態の断面図であり、(b) 図は側面側からみた状
態の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 7 (a) is a cross-sectional view as viewed from the front side, and FIG. It is sectional drawing of the state seen from the side surface side.

【図8】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造工程の一部を示す断面図であって、(a) 図は正面側か
らみた状態の断面図であり、(b) 図は側面側からみた状
態の断面図である。
8A and 8B are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is a cross-sectional view as viewed from the front side, and FIG. It is sectional drawing of the state seen from the side surface side.

【図9】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造工程の一部を示す断面図であって、(a) 図は正面側か
らみた状態の断面図であり、(b) 図は側面側からみた状
態の断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 9 (a) is a cross-sectional view as viewed from the front side, and FIG. It is sectional drawing of the state seen from the side surface side.

【図10】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の
製造工程の一部を示す断面図であって、(a) 図は正面側
からみた状態の断面図であり、(b) 図は側面側からみた
状態の断面図である。
FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 10A is a cross-sectional view as viewed from the front side, and FIG. It is sectional drawing of the state seen from the side surface side.

【図11】 本発明の実施の形態2に係る半導体装置の
概略構成を模式的に示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view schematically showing a schematic configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体装置,11 半導体レーザ,12 変調
器,13 導波構造,14 主導波路,15 副導波
路,50 半導体装置,51 フォトダイオード。
Reference Signs List 10 semiconductor device, 11 semiconductor laser, 12 modulator, 13 waveguide structure, 14 main waveguide, 15 sub-waveguide, 50 semiconductor device, 51 photodiode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/06 10/28 10/02 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04B 10/06 10/28 10/02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を発生する半導体レーザと、発
生したレーザ光を導波する導波構造と、導波されるレー
ザ光を変調する変調器とを含む半導体装置において、 上記導波構造は、半導体レーザから発生したレーザ光を
変調器側へ導波する主導波路と、半導体レーザから発生
したレーザ光の一部を変調器以外の部分へ導波する副導
波路とを含んでいることを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device including a semiconductor laser that generates laser light, a waveguide structure that guides the generated laser light, and a modulator that modulates the guided laser light, wherein the waveguide structure is A main waveguide for guiding the laser light generated from the semiconductor laser to the modulator side, and a sub-waveguide for guiding a part of the laser light generated from the semiconductor laser to parts other than the modulator. Characteristic semiconductor device.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 上記副導波路内に、半導体レーザから発生したレーザ光
の光量をモニタするための光検出素子が形成されている
ことを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a light detecting element for monitoring the amount of laser light generated from the semiconductor laser is formed in the sub-waveguide. .
【請求項3】 請求項2記載の半導体装置において、 上記光検出素子は、フォトダイオードであることを特徴
とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said photodetector is a photodiode.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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