[发明专利]光半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光半导体器件。

背景技术

在对大容量的光收发器进行小型化、低功率化的方面，在具有硅波导路径的衬底上单片集成光学器件的技术起到重要作用。作为提高硅衬底上的调制器的调制效率，且减少消耗功率和器件尺寸的结构，已提出了微环相位辅助(RA)调制器(例如，参照非专利文献1)。在RA调制器中，通过将多个环谐振器排列在移相器中来得到具有实际效果的相互作用。

图1是现有技术中的光半导体器件1000的示意图。光半导体器件1000在未图示的硅衬底上集成了激光振荡器1010和微环相位辅助型马赫-曾德尔(Mach-Zehnder(MZ))调制器1020。激光振荡器1010具有相向的两个反射镜1011、1012和一个环谐振器1013。如图表(C)所示，通过插入环谐振器来得到仅使环谐振波长附近的波长透过的滤波特性，并发生以环谐振波长为中心的激光振荡。通过使环谐振器1013的形状、尺寸与微环相位辅助型MZ调制器1020的环谐振器1023的形状、尺寸相同，能够以使调制器1020的调制效率达到最高的波长来发生激光振荡。

即使环谐振器的尺寸在设计上设定成相同尺寸，也会因为制作上的偏差而使环谐振波长存在偏差。就微环相位辅助型MZ调制器1020而言，由于以下的原因能够抑制调制效率最大波长的偏差。如图表(B)所示，微环相位辅助型MZ调制器1020的移相量的波长依赖性等于各环1023单体的移相量的波长依赖性的总和。微环相位辅助型MZ调制器1020的调制效率最大波长在各个环谐振器1023的平均谐振波长的附近处。从而，与各环谐振器1023的谐振波长的偏差比较，调制器整体的调制效率最大波长的偏差得到了抑制。

另一方面，激光振荡器1010的环谐振器1013只有一个，因此环谐振器1013的谐振波长的偏差直接成为振荡波长的偏差。所以，在激光振荡波长(图表(C))和使调制效率最大的峰值波长(图表(B))之间产生差异。该差异成为使调制器1020的调制效率降低，或产生特性的个别差的原因。

另外，采用了由多级波导路径环谐振器构成的环形过滤器的波长可变激光器已被人们熟知(例如，参照专利文献1)。

先行技術文献

专利文献

专利文献1:特开2008-60326号公报

非专利文献

非专利文献1:Seok-Hwan Jeong et al.,Hybrid Laser with Si Ring Resonator and SOA for Temperature Control Free Operation with Ring Resonator-based Modulator,20118th IEEE International Conference on Group IV Photonics,pp.172-174(2011)

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于，在具有激光振荡器和光调制器的光半导体器件中减少激光振荡器和光调制器之间的波长差异。

解决技术问题的手段

根据本发明的一观点，光半导体器件，具有半导体衬底上的激光振荡器和所述半导体衬底上的光调制器；所述激光振荡器的一对反射镜中的至少一个反射镜为环形镜，所述环形镜具有环形波导路径和在所述环形波导路径上串联插入的多个第一环谐振器；所述光调制器具有沿着调制器波导路径级联连接的多个第二环谐振器；所述第一环谐振器的通频带宽度设定为比所述第二环谐振器的通频带宽度更宽。

发明效果

在具有激光振荡器和光调制器的光半导体器件中，能够减少激光振荡器和光调制器之间的波长差异。

附图说明

图1是采用了微环相位辅助型MZ调制器的现有技术中光半导体器件的图。

图2A是示出实施方式中光半导体器件的图。

图2B是示出图2A中光半导体器件的波长特性的图。

图3是用于说明环型移相器的特性的图。

图4是用于说明阶梯环型移相器的特性的图。

图5是示出实施方式中光半导体器件的效果的图。

图6是示出实施例1中光半导体器件的整体结构的图。

图7是实施例1中光半导体器件的示意图。

图8是实施例2中光半导体器件的示意图。

图9是示出实施例3中光半导体器件的结构的图。

图10是示出实施例4中光半导体器件的结构的图。

图11是示出实施例5中光半导体器件的结构的图。