光波導(dǎo)和以及使用其的光學(xué)部件和可變波長激光器的制造方法
【專利摘要】提供了：一種光波導(dǎo)，該光波導(dǎo)相對容易地放大光斑尺寸并且能夠與另一個光波導(dǎo)元件一起抑制光耦合損耗的增加；以及使用該光波導(dǎo)的一種光學(xué)部件和一種可變波長激光器。該光波導(dǎo)設(shè)置有：包覆構(gòu)件；和核心層，該核心層被布置在包覆構(gòu)件內(nèi)，并且由其折射率高于構(gòu)成包覆構(gòu)件的材料的折射率的材料形成為具有矩形截面形狀的細(xì)長體。其中，核心層的截面形狀的特征在于具有矩形形狀，在該矩形形狀中，橫向方向上的長度是縱向方向上的長度的至少10倍。
【專利說明】
光波導(dǎo)和以及使用其的光學(xué)部件和可變波長激光器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種光波導(dǎo)，以及使用該光波導(dǎo)的一種光學(xué)部件和一種可變波長激光器，并且具體地涉及一種設(shè)置有細(xì)線光波導(dǎo)的光波導(dǎo)，以及使用該光波導(dǎo)的一種光學(xué)部件和可變波長激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]平面光學(xué)回路(PLC:平面光波回路)的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)主要在基于石英的類型上取得了進(jìn)展，并且它們尤其在陣列波導(dǎo)光柵(AWG)或分裂機中作為支撐最近光通信市場的關(guān)鍵部件已經(jīng)起到了重要作用。最近，新功能元件的開發(fā)也已經(jīng)取得了進(jìn)展，諸如具有混合安裝在基于石英的PLC上的化合物半導(dǎo)體放大器(S0A:半導(dǎo)體光放大器)的波長可變光源。已經(jīng)積極探索將有源元件和無源元件一起安裝在公共PLC基板上，以在一個芯片上實現(xiàn)小型廉價系統(tǒng)。
[0003]然而，隨著所需的功能逐漸復(fù)雜化并且逐步發(fā)展，PLC中元件的大小和驅(qū)動電功率消耗已經(jīng)增加，并且在通過使用基于石英的類型可實現(xiàn)的功能和性能上已經(jīng)出現(xiàn)了限制。由于這個原因，諸如硅細(xì)線和光子晶體(PC)的利用硅微制造技術(shù)的SOI(絕緣體上硅結(jié)構(gòu))波導(dǎo)的研究與開發(fā)已經(jīng)引起關(guān)注，并且檢驗了其用于具有小型、低電功率消耗和廉價特性的關(guān)鍵部件的可行性。
[0004]在SOI波導(dǎo)中，使用硅作為核心材料來增加特定折射率與包覆材料(S12及其電介質(zhì))的折射率的差，以實現(xiàn)小型化?；谑⒌牟▽?dǎo)具有約5%的特定折射率差△和約500μπι的彎曲半徑，而硅細(xì)線光波導(dǎo)的A是40 %以上并且其彎曲半徑能夠下降至幾個μπι。由于這個原因，硅細(xì)線使得PLC大小能夠顯著減小。
[0005]然而，當(dāng)特定折射率差增加時，芯部直徑必須下降以滿足用于傳播光的單模式條件，并且這導(dǎo)致光斑尺寸與諸如光纖的其它波導(dǎo)元件的光斑尺寸的差，導(dǎo)致了光耦合損耗的增加。鑒于該，例如PTLl和PTL2公開了用于擴(kuò)大光斑尺寸的技術(shù)。在PTL2中，所公開的技術(shù)通過將硅細(xì)線光波導(dǎo)的輸出/輸入?yún)^(qū)域形成為錐形形狀以使得核心層的寬度和厚度在光傳播的方向上各自下降，來放大光斑尺寸。
[0006][引用列表]
[0007][專利文獻(xiàn)]
[0008][PTL1]日本專利申請?zhí)亻_N0.2002-162528
[0009][PTL2]國際公布 Νο.2008/111447

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010][技術(shù)問題]
[0011]然而，因為硅細(xì)線光波導(dǎo)內(nèi)在地具有小的芯部直徑和高的光限制率，所以必須確保充分長的錐形以便放大光斑尺寸。此外，當(dāng)減小在光傳播方向上的核心層的寬度和厚度中的每一者時，錐形的制造過程變得復(fù)雜。
[0012]鑒于上述問題，已經(jīng)實施了本發(fā)明，并且其目的是提供光波導(dǎo)以及使用該光波導(dǎo)的光學(xué)部件和可變波長激光器，該光波導(dǎo)使得能夠相對容易放大光斑尺寸以與其它波導(dǎo)元件一起抑制光耦合的損耗的增加。
[0013][技術(shù)方案]
[0014]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)包括:包覆構(gòu)件;和核心層，所述核心層布置在所述包覆構(gòu)件中，并且由其折射率高于構(gòu)成所述包覆構(gòu)件的材料的折射率的材料形成為具有矩形截面形狀的細(xì)長體，其中所述核心層的截面形狀是矩形，所述矩形在橫向方向上的長度為在縱向方向上的長度的10倍以上。
[0015]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件包括所述光波導(dǎo)。
[0016]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的可變波長激光器包括:環(huán)形振蕩器，所述環(huán)形振蕩器包括環(huán)形振蕩器和化合物半導(dǎo)體放大器，其中連接到化合物半導(dǎo)體放大器的環(huán)形振蕩器的核心層的連接側(cè)端被形成為錐形形狀，所述錐形形狀在橫向方向上具有逐漸減小的長度。
[0017][有益效果]
[0018]上文描述的本發(fā)明的方面使得能夠相對容易地放大光斑尺寸以與其它波導(dǎo)元件一起抑制光耦合損耗的增加。
【附圖說明】
[0019][圖1]圖1是根據(jù)第一示例性實施例的光波導(dǎo)100的透明透視圖。
[0020][圖2A]圖2A是常規(guī)波導(dǎo)900的截面圖。
[0021][圖2B]圖2B是根據(jù)示例性實施例的光波導(dǎo)100的截面圖。
[0022][圖3]圖3是指示硅波導(dǎo)的每個截面的光傳播常數(shù)的圖形。
[0023][圖4A]圖4A是指示在通過波導(dǎo)傳播的光的橫向方向上波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與束直徑之間的關(guān)系連同橫向方向的圖形。
[0024][圖4B]圖4B是指示在通過波導(dǎo)傳播的光的縱向的方向上波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與束直徑之間的關(guān)系的圖形。
[0025][圖5]圖5是根據(jù)第二示例性實施例的可變波長激光器200的透明透視圖。
【具體實施方式】
[0026]〈第一示例性實施例〉
[0027]將解釋的根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例。根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)在圖1中被描繪為透明透視圖。在圖1中，光波導(dǎo)100由包覆構(gòu)件110和硅扁平光波導(dǎo)120構(gòu)成。
[0028]包覆構(gòu)件110由諸如S12及其電介質(zhì)的材料制成，并且硅扁平光波導(dǎo)120被布置在包覆構(gòu)件110內(nèi)部。包覆構(gòu)件110形成在未示出的基板(諸如，通過使用例如微制造技術(shù)沉積S12而形成的硅基底)上。
[0029]硅扁平光波導(dǎo)120由其折射率高于包覆構(gòu)件110的折射率高的材料制成，并且光信號傳播通過硅扁平光波導(dǎo)120。根據(jù)該示例性實施例的硅扁平光波導(dǎo)120被形成為長方體形狀，其具有約1:10的縱橫比的截面。例如，通過諸如CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)過程的硅微制造技術(shù)將硅扁平光波導(dǎo)120形成為光波導(dǎo)寬度為1.0ym和光波導(dǎo)厚度為0.05μπι的形狀(縱橫比是1:20)。硅扁平光波導(dǎo)120的光波導(dǎo)寬度和光波導(dǎo)厚度的尺寸不限于上述值，只要光波導(dǎo)寬度與光波導(dǎo)厚度的比率是10以上即可。
[0030]將比較常規(guī)波導(dǎo)900解釋根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100的操作。圖2A描繪了常規(guī)波導(dǎo)900的截面圖，并且圖2B描繪了根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100的截面圖。
[0031]如圖2A中所示，常規(guī)波導(dǎo)900由包覆構(gòu)件910和硅細(xì)線光波導(dǎo)920構(gòu)成。以與根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100的包覆構(gòu)件110的方式類似的方式構(gòu)造包覆構(gòu)件910。另一方面，硅細(xì)線光波導(dǎo)920形成為波導(dǎo)寬度為將近0.4μπι并且波導(dǎo)厚度為將近0.2μπι的長方體形狀，其縱橫比為約1:2。換言之，根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100的硅扁平光波導(dǎo)120的縱橫比為常規(guī)波導(dǎo)900的細(xì)線光波導(dǎo)920的縱橫比的約10倍。
[0032]圖2Α、圖2Β描繪了波長為1.3至μπι1.55μπι的的用于通信的光信號的傳播，該光信號分別注入到圖2Α的常規(guī)硅細(xì)線光波導(dǎo)920中和根據(jù)圖2Β的該示例性實施例的硅扁平光波導(dǎo)
120中。
[0033]如圖2Α中所示，注入到常規(guī)波導(dǎo)900的硅細(xì)線光波導(dǎo)920的光信號的大部分光強度分布在硅細(xì)線光波導(dǎo)920的截面內(nèi)。這一點的理由是，硅細(xì)線光波導(dǎo)920的寬度和厚度形成為使得光信號容易受到限制的尺寸。在常規(guī)波導(dǎo)900中，為了最小化光學(xué)裝置的大小，光限制率被設(shè)計成盡可能高，使得甚至對于彎折波導(dǎo)而言，光的輻射損耗也處于可以忽略的水平。例如，在常規(guī)波導(dǎo)900中，甚至對于具有ΙΟμπι的曲率半徑的非常小的彎折波導(dǎo)，光損耗也變成近似OdB。
[0034]另一方面，如圖2Β中所示，注入到根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100的硅扁平光波導(dǎo)120的光信號的大部分光強度分布在娃扁平光波導(dǎo)120的截面外部。這一點的理由是，娃扁平光波導(dǎo)120的厚度是細(xì)的，并且因此，光信號在厚度方向上不能完美地受到限制，從而導(dǎo)致了這樣的分布:光強度分布的大部分在娃扁平光波導(dǎo)120的截面外部。
[0035]如上所述，因為根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100具有小的光限制率，所以曲率半徑難以減小。然而，在根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100中，下列效果能夠通過硅扁平光波導(dǎo)120的截面形狀的大于或等于10的縱橫比被實現(xiàn)。
[0036]第一效果是，根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100能夠?qū)⑸⑸鋼p耗減小至常規(guī)波導(dǎo)900的散射損耗的約十分之一，該散射損耗由波導(dǎo)的側(cè)表面粗糙度(roughness)引起。關(guān)于光的傳播損耗，在在本質(zhì)上不吸收光的諸如硅的材料的情況下，大部分損耗來自波導(dǎo)的側(cè)壁粗糙度中的散射損耗。具體地，當(dāng)光速被限制到核心中的比率像在硅細(xì)線光波導(dǎo)920的情況下那樣大時，與不同結(jié)構(gòu)中的或不同材料的波導(dǎo)相比，核心的側(cè)壁上的光是強烈的，并且出現(xiàn)顯著的散射損耗。
[0037]圖3描繪硅波導(dǎo)的每個截面結(jié)構(gòu)的光傳播常數(shù)的改變。在圖3中，傳播常數(shù)的斜度等同于波導(dǎo)的側(cè)壁粗糙度的影響大小。例如，在波導(dǎo)寬度為0.Ιμπι至0.5μπι的情況下，波導(dǎo)厚度增加至0.Ιμπι以上導(dǎo)致了傳播常數(shù)響應(yīng)于波導(dǎo)寬度的變化而大變化。換言之，在硅波導(dǎo)的截面的縱橫比約為1:1至2的情況下，由粗糙度等引起的波導(dǎo)寬度的變化導(dǎo)致了對波導(dǎo)寬度的變化敏感的傳播常數(shù)的變化。
[0038]在圖3中，點A和點B分別指示了對應(yīng)于具有硅細(xì)線光波導(dǎo)920的波導(dǎo)900的位置，和對應(yīng)于根據(jù)該示例性實施例的具有硅扁平光波導(dǎo)120的光波導(dǎo)100的位置。常規(guī)波導(dǎo)900(點Α)受到粗糙度的顯著影響，這是因為傳播常數(shù)響應(yīng)于波導(dǎo)寬度的改變而大大變化。另一方面，根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100的傳播常數(shù)的斜度(點B)為波導(dǎo)900的傳播常數(shù)的斜度(點A)的約十分之一，并且側(cè)壁粗糙度的影響下降至光波導(dǎo)100中的波導(dǎo)900的側(cè)壁粗糙度的影響的十分之一。
[0039]第二個效果是，根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100能夠僅通過使的硅扁平光波導(dǎo)120的寬度變窄，來提供令人滿意的與基于不同材料的光波導(dǎo)的光耦合。與其它光波導(dǎo)相比，常規(guī)波導(dǎo)900的硅細(xì)線光波導(dǎo)920具有較小的截面，導(dǎo)致在光波導(dǎo)的連接部中的光束直徑的大差異。例如，光纖中的光束直徑為約ΙΟμπι，這與硅細(xì)線光波導(dǎo)920的亞微米束直徑是相當(dāng)不同的。因此，建議放大硅細(xì)線光波導(dǎo)920的束直徑以使束直徑與其它光波導(dǎo)的束直徑一 Sc ο
[0040]圖4Α和圖4Β描繪了波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和通過波導(dǎo)傳播的光的束直徑的之間的關(guān)系。例如，當(dāng)激光器由常規(guī)波導(dǎo)900和SOA的組合構(gòu)成時，為了使基于作為SOA的原材料的InP的光波導(dǎo)的束直徑與硅細(xì)線光波導(dǎo)920的束直徑一致，SOA波導(dǎo)和硅細(xì)-線光波導(dǎo)920各自被處理以形成為錐形形狀，使得它們的束形狀成為直徑為3μπι的圓。
[0041 ]在圖4Α和圖4Β中，點T、點A和點B指示束直徑是3μπι以上的位置，該位置分別對應(yīng)于具有硅細(xì)線光波導(dǎo)920的波導(dǎo)900，和對應(yīng)于根據(jù)該示例性實施例的具有硅扁平光波導(dǎo)120的光波導(dǎo)100。如圖4Α、圖4Β中所示，點T是0.3μπι的波導(dǎo)寬度和將近0.05μπι的波導(dǎo)厚度；點A是將近0.4μπι的波導(dǎo)寬度和將近0.2μπι的波導(dǎo)厚度;點B是將近1.0ym的波導(dǎo)寬度和將近0.05Mi的波導(dǎo)厚度。
[0042]此外，當(dāng)將波導(dǎo)900連接到SOA時，諸如波導(dǎo)寬度和波導(dǎo)厚度兩者都被改變的二維錐形結(jié)構(gòu)或兩步式包覆結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)被用來將波導(dǎo)大小減小至硅細(xì)線光波導(dǎo)920的束直徑(點Α)變成3μπι的點(點Τ)。然而，當(dāng)應(yīng)用二維錐形結(jié)構(gòu)或兩步式包覆結(jié)構(gòu)時，其過程變得復(fù)雜。此外，由于硅細(xì)線光波導(dǎo)920將光信號強烈地限制在其內(nèi)，所以僅通過改變波導(dǎo)大小不能容易地將光束直徑放大。
[0043]另一方面，當(dāng)激光器由根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100和SOA的組合構(gòu)成時，波導(dǎo)厚度不必改變，如圖4Α、圖4Β中所示，并且能夠通過在一個方向上的橫向漸縮的結(jié)構(gòu)獲得期望的束直徑，在該方向中波導(dǎo)寬度從約1.Ομπι變化至將近0.3μπι。此外，根據(jù)該示例性實施例的硅扁平光波導(dǎo)120本質(zhì)上具有小的光限制率，并且因此，能夠容易地調(diào)節(jié)光束直徑的大小。因此，能夠容易地減小光耦合到基于不同材料的、諸如SOA的其它光學(xué)元件的損耗。
[0044]第三個效果是，當(dāng)激光器由根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100和SOA的組合構(gòu)成時，與常規(guī)波導(dǎo)900和SOA的組合的情況下相比，能夠更穩(wěn)定地操作激光器。
[0045]如上所述，常規(guī)波導(dǎo)900顯示了大的粗糙度散射，并且在這種情況下，光反射在散射點處變得更大。使用這樣的光波導(dǎo)900作為外部諧振腔的激光器由于不必要的內(nèi)反射導(dǎo)致不穩(wěn)定的激光器操作。
[0046]與此相反，當(dāng)激光器由根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100和SOA的組合構(gòu)成時，波導(dǎo)的側(cè)壁粗糙度的影響是小的，并且在波導(dǎo)內(nèi)的內(nèi)反射量也很小。因此，通過使用根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100作為外部諧振腔能夠構(gòu)成穩(wěn)定操作的激光器。
[0047]第四個效果是，與常規(guī)波導(dǎo)900相比，根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100能夠減小硅扁平光波導(dǎo)120內(nèi)的光的吸收損耗。硅的光吸收對于單個材料而言處于可忽略的水平，但是由于光密度變得很高，顯著地發(fā)生雙光子吸收，導(dǎo)致更大的光損耗。當(dāng)雙光子吸收發(fā)生時，光吸收量也隨激光的輸出功率的增加而增加，并且因此，光輸出功率飽和。
[0048]與此相反，由于根據(jù)該示例性實施例的光波導(dǎo)100具有扁平光波導(dǎo)120，該扁平光波導(dǎo)120的光限制率小于硅細(xì)線光波導(dǎo)920的光限制率，因此它受到硅扁平光波導(dǎo)120中的光吸收的影響不大。換言之，由于光密度在硅扁平光波導(dǎo)120中是低的，所以特別地，它幾乎不受與光強度的平方成比例的吸收(諸如，雙光子吸收)的影響。
[0049]如上所述，與應(yīng)用具有約1:1至2的截面縱橫比的常規(guī)硅細(xì)線光波導(dǎo)920相比，應(yīng)用具有約1:10的截面縱橫比的硅扁平光波導(dǎo)120存在下述優(yōu)點。換言之，盡管減小其曲率半徑困難，但是能夠構(gòu)成這樣的光波導(dǎo):該光波導(dǎo)顯示了其側(cè)表面粗糙度的影響引起的小的散射損耗、在其內(nèi)少量的內(nèi)反射、和少的雙光子吸收。
[0050]注意，上述效果在硅扁平光波導(dǎo)120的截面形狀的縱橫比為10以上的范圍內(nèi)出現(xiàn)。例如，在圖3、圖4A、和圖4B的情況下，這是在硅扁平光波導(dǎo)120的波導(dǎo)寬度是0.8μπι至1.4μπι并且其波導(dǎo)厚度是0.02μπι至0.08μπι的范圍內(nèi)。此外，更多顯著效果在硅扁平光波導(dǎo)120的波導(dǎo)寬度是0.9μπι至1.2μπι并且其波導(dǎo)厚度是0.04μπι至0.06μπι的范圍內(nèi)出現(xiàn)。
[0051 ]〈第二示例性實施例〉
[0052]將解釋第二示例性實施例。該示例性實施例應(yīng)用可變波長激光器作為外部諧振腔，其使用設(shè)置有在第一示例性實施例中解釋的硅扁平光波導(dǎo)120的Si光子元件。根據(jù)該示例性實施例的可變波長激光器不僅由光諧振器構(gòu)成而且由直接在PLC上實施的激光二極管(LD)或SOA構(gòu)成，所述光諧振器由諸如PLC的平面光波導(dǎo)構(gòu)成。
[0053]圖5描繪了根據(jù)該示例性實施例的可變波長激光器的透明透視圖。在圖5中，可變波長激光器200由Si光子元件300和SOA 400構(gòu)成。Si光子元件300由硅基底310、包覆構(gòu)件320、第一硅扁平光波導(dǎo)330、第二硅扁平光波導(dǎo)340、第三硅扁平光波導(dǎo)350、第一硅扁平環(huán)形波導(dǎo)360和第二硅扁平環(huán)形波導(dǎo)370構(gòu)成。
[0054]包覆構(gòu)件320形成在硅基底310上。包覆構(gòu)件320與在第一示例性實施例中解釋的包覆構(gòu)件110相同。
[0055]在包覆構(gòu)件320中，硅扁平光波導(dǎo)330、340、和350和硅扁平環(huán)形波導(dǎo)360和370對準(zhǔn)以便構(gòu)成環(huán)形鏡。
[0056]硅扁平光波導(dǎo)330、340和350各自以與在第一示例性實施例中解釋的硅扁平光波導(dǎo)120的情況下的方式相同的方式形成。換言之，娃扁平光波導(dǎo)330、340、和350各自形成為I.Ομπι的光波導(dǎo)寬度、0.05μπι的光波導(dǎo)厚度和約1:20的截面縱橫比的形狀。
[0057]硅扁平環(huán)形波導(dǎo)360和370構(gòu)成環(huán)形振蕩器，該環(huán)形振蕩器利用每一個波導(dǎo)之間的圓周長的微小差別來產(chǎn)生游標(biāo)效應(yīng)，其中兩個峰值彼此匹配以在可變波長范圍內(nèi)提供期望的波長。因此，能夠在可變波長激光器200中實現(xiàn)穩(wěn)定的單模式振蕩。硅扁平環(huán)形波導(dǎo)360、370只有必須能夠構(gòu)成環(huán)形振蕩器，并且硅扁平環(huán)形波導(dǎo)的數(shù)量并不限于兩個。
[0058]然后，通過由硅扁平光波導(dǎo)330、340、350和硅扁平環(huán)形波導(dǎo)360和370構(gòu)成的環(huán)形鏡，發(fā)自S0A400的光往返，并且在由鏡和S0A400的發(fā)射端之間的環(huán)形振蕩器(硅扁平環(huán)形波導(dǎo)360和370)選擇的波長下振蕩以實現(xiàn)激光共振。
[0059]第一硅扁平光波導(dǎo)330具有形成為橫向錐形結(jié)構(gòu)331的連接側(cè)，該側(cè)連接到SOA400的光波導(dǎo)。換言之，調(diào)節(jié)第一硅扁平光波導(dǎo)320與SOA 400的光波導(dǎo)的連接接口，使得通過應(yīng)用橫向錐形結(jié)構(gòu)331，束形狀成為直徑為3μπι的圓，在橫向錐形結(jié)構(gòu)331中，中波導(dǎo)寬度從約1.Ομπι改變至將近0.3μπι，且波導(dǎo)厚度保持恒定。因此，在將第一硅扁平光波導(dǎo)330連接至IjSOA 400時的連接損耗下降至0.1dB以下。
[0060]由于橫向錐形結(jié)構(gòu)331可以不僅應(yīng)用于波導(dǎo)寬度線性地改變的線性椎體，而且應(yīng)用于波導(dǎo)寬度成指數(shù)地改變的指數(shù)椎體。注意，與線性椎體相比，指數(shù)椎體能夠減小損耗。
[0061]此外，期望將非反射涂層施加到包覆構(gòu)件320和SOA400之間的連接接口。所施加的非反射涂層能夠防止在發(fā)射端處的光反射產(chǎn)生更大的連接損耗。當(dāng)SOA 400的連接接口由不同于半導(dǎo)體的材料(諸如，二氧化硅)構(gòu)成時，SOA 400的連接部可以涂覆有用于調(diào)節(jié)折射率的諸如凝膠的材料，并且此外，在S0A400的連接接口上可以形成用于調(diào)節(jié)折射率的抵抗凝膠的非反射涂層。
[0062]如是，上述可變波長激光器200顯示了在第一示例性實施例中解釋的四個效果，因為在構(gòu)成外部諧振腔的Si光子元件300中，使用以與在第一示例性實施例中解釋的硅扁平光波導(dǎo)120的情況中的方式相同的方式構(gòu)成的娃扁平光波導(dǎo)330、340和350。換言之，由于根據(jù)該示例性實施例的可變波長激光器200的特征在于，硅扁平光波導(dǎo)330、340和350具有低傳播損耗、低內(nèi)反射和低耦合損耗，激光器能夠在低電功率下振蕩并且在期望的波長下實現(xiàn)穩(wěn)定的激光共振。
[0063]注意，上述效果在具有長諧振腔長度的DBR-LD(分布式Bragg反射激光二極管)中顯著呈現(xiàn)。換言之，因為DBR-LD在裝置中具有許多諧振點，所以當(dāng)由粗糙度的影響引起的散射損耗很大時，RIN(相對強度噪聲)變大。因此，當(dāng)根據(jù)該示例性實施例的硅扁平光波導(dǎo)330、340和350被應(yīng)用于外部諧振腔時，能夠提供具有小RIN的DBR-LD。
[0064]本申請發(fā)明并不限于上述示例性實施例，并且在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，本發(fā)明包含任何設(shè)計改變。
[0065][工業(yè)實用性]
[0066]本申請中的發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于連接到硅細(xì)線光波導(dǎo)的光波導(dǎo)。
[0067]本申請基于2014年3月7日提交的日本專利申請N0.2014-044935并且要求該日本專利申請的優(yōu)先權(quán)，該日本專利申請的公開內(nèi)容通過引用以其整體并入本文。
[0068]附圖標(biāo)記清單
[0069]100光波導(dǎo)
[0070]HO包覆構(gòu)件
[0071]120硅扁平光波導(dǎo)
[0072]200可變波長激光器
[0073]300 Si光子元件
[0074]310硅基底
[0075]320包覆構(gòu)件
[0076]330，340，350硅扁平光波導(dǎo)
[0077]360，370硅扁平環(huán)形波導(dǎo)
[0078]400 SOA
[0079]900光波導(dǎo)
[0080]910包覆構(gòu)件[0081 ] 920硅細(xì)線光波導(dǎo)
【主權(quán)項】
1.一種光波導(dǎo)，包括: 包覆構(gòu)件;和 核心層，所述核心層被布置在所述包覆構(gòu)件內(nèi)，并且由其折射率高于構(gòu)成所述包覆構(gòu)件的材料的折射率的材料形成為具有矩形截面形狀的細(xì)長體，其中 所述核心層的截面形狀是矩形，所述矩形在橫向方向上的長度為在縱向方向上的長度的10倍以上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)，其中， 所述包覆構(gòu)件由S12形成，并且 所述核心層由硅形成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)，其中，所述核心層的端區(qū)域形成為錐形形狀，所述錐形形狀在橫向方向上具有逐漸減小的長度。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的光波導(dǎo)，其中，所述核心層的截面形狀是矩形，所述矩形在所述橫向方向上具有0.8至1.4μπι的長度并且在所述縱向方向上具有0.02至0.08μηι的長度。5.一種光學(xué)部件，包括根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的光波導(dǎo)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)部件，所述光學(xué)部件是環(huán)形振蕩器，并且進(jìn)一步包括: 兩個以上環(huán)形波導(dǎo)，所述兩個以上環(huán)形波導(dǎo)布置在所述包覆構(gòu)件中并且具有彼此不同的圓周長。7.—種可變波長激光器，包括根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)形振蕩器和化合物半導(dǎo)體放大器，其中 連接到所述化合物半導(dǎo)體放大器的所述環(huán)形振蕩器的核心層的連接側(cè)端被形成為錐形形狀，所述錐形形狀在所述橫向方向上具有逐漸減小的長度。
【文檔編號】H01S5/14GK106068470SQ201580011932
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年2月26日 公開號201580011932.9, CN 106068470 A, CN 106068470A, CN 201580011932, CN-A-106068470, CN106068470 A, CN106068470A, CN201580011932, CN201580011932.9, PCT/2015/976, PCT/JP/15/000976, PCT/JP/15/00976, PCT/JP/2015/000976, PCT/JP/2015/00976, PCT/JP15/000976, PCT/JP15/00976, PCT/JP15000976, PCT/JP1500976, PCT/JP2015/000976, PCT/JP2015/00976, PCT/JP2015000976, PCT/JP201500976
【發(fā)明人】小林直樹, 佐藤健二
【申請人】日本電氣株式會社