[发明专利]集成型光隔离器

说明书

技术领域

本发明涉及作为光非互易元件的光隔离器(或光循环器)的结构，尤其涉及将半导体激光器和光隔离器整合成一体地集成的结构，效率良好地吸收光隔离器的反向传输光、防止产生杂散光的集成型光隔离器。

背景技术

光隔离器是只透过单方向的光、阻止与该方向相反的传输光的元件。例如若将光隔离器配置在半导体激光器的出射端，则从激光器出射的光透过光隔离器，可将此用作光纤通信用等的光源。相反，想要通过光隔离器入射到半导体激光器的光则被光隔离器阻止前进，从而不能入射到半导体激光器。若不在半导体激光器的出射端设置光隔离器，则反射回来的光会入射到半导体激光器，这样会使半导体激光器的振荡特性劣化。也就是说，光隔离器具有阻断想要入射到半导体激光器的光、不使半导体激光器的特性劣化、确保稳定的振荡(发光)的作用。

若光从外部入射到半导体激光器，则半导体激光器的输出强度产生变动(产生强度噪声)、振荡波长变化(产生相位噪声)，这成为光电子领域的课题。为了避免这种现象，需要采取在半导体激光器的输出端配置阻止反向传输光的光隔离器，使半导体激光器的光出射不产生上述不良现象的措施。尤其是将半导体激光器用作高速光纤通信用的光源时，由于光源(半导体激光器)的振荡稳定化是绝对条件，因此必须使用光隔离器。

〈文献一览〉

(专利文献1)

专利第3407046号

(专利文献2)

特开2001-350039号公报

发明内容

光隔离器能够防止光入射到半导体激光器，是半导体激光器振荡稳定必不可缺的元件。根据其使用目的，人们希望光隔离器和半导体激光器一体集成化后使用，但以往还没有半导体激光器和光隔离器集成后一体化的安装例。

只考虑光隔离器时，反射回来的光，因设置在光隔离器上的起偏镜，向偏离光轴的方向发射。被光隔离器阻止了传输的反向传输光变成杂散光，经过不能预料的路径，入射到半导体激光器中，或者作为不需要的输出光传输到外部的光电路上。特别是专利第3407046号公报(专利文献1)所示的干涉型光隔离器中，没有内部吸收反向传输光的结构，输出光从反向传输光输出波导路径射到外部。该发射光，在光隔离器和半导体激光器集成化时，有变成杂散光入射到半导体激光器的危险性，所以，将射到光隔离器外部的光进行适当处理是非常重要的。

这里，利用了下述公开技术的结构，能够吸收反向传输光，防止杂散光的发生。即，上述光隔离器由TM模式动作，所以由光隔离器射到外部的光是TM模式光。并且，已知设置在光波导路径上部包层的金属包层(例如Al和Au)能够有效吸收TM模式光，由该方法能够吸收从光隔离器发射到外部的光。

即，根据第1图和第2图所示的以往光隔离器的终端结构，反向传输光输出波导路径101及102中向半导体激光器方向导波的反向传输光，由设置在反向传输光输出波导路径上部的金属包层111及112的作用被吸收，能够防止杂散光的发生。第1图表示光遮断部的平面结构例，第2图是第1图F-F’部的剖面图。通过在激光电流注入电极100上施加规定电压，从半导体激光器发出的激光从光隔离器的输入端103输入到光隔离器，在光隔离器中正向传输后供给到外部光电路。

这样，若作为光隔离器波导层130的上部包层，将金属包层111、112直接或隔着适当的缓冲层安装在光隔离器波导层130上，则该金属包层111、112能够有效吸收在光隔离器波导层130中传输的光。

但是，上述结构的光隔离器中，不需要金属包层111、112的部分或者设置了金属包层111、112后会有不便的部分(例如光隔离器波导路径上)，必须实施不设置金属包层的对策。即，必须实施除去部分金属包层或者使金属包层不影响光的波导等对策。

因此，以往的半导体激光器一体型光隔离器中，至少要进行设置金属包层的工序和使金属包层不影响光隔离器动作的图案形成工序，导致制造工序复杂且不经济等问题。

本发明是鉴于上述问题发明的，本发明的目的在于提供半导体激光器与光隔离器集成为一体型且其制造工序容易、能够有效吸收光隔离器的反向传输光以防止杂散光发生的集成型光隔离器。如本发明，形成光隔离器与半导体激光器一体集成化的器件时，能够有效防止由光隔离器从光路中除去的反向传输光，因器件内部和封装壁面的反射而意外地再入射到半导体激光器中。