[发明专利]光学放大器和光学放大器的检查方法

说明书

光学放大器和光学放大器的检查方法。一种光学放大器包括：光学放大器芯片，该光学放大器芯片包括一对半导体光学放大器(SOA)；U形波导，该U形波导连接该对SOA；以及两个电极，所述两个电极分别与该对SOA对应并且彼此分离；以及基底基板，该基底基板包括连接所述两个电极的公共金属布线，并且所述光学放大器芯片安装在所述基底基板上。

技术领域

这里讨论的实施方式涉及光学放大器和光学放大器的检查方法。

背景技术

通常，在光通信系统中使用的光通信设备需要高传输光输出和高灵敏度。为了满足这些要求，存在一种通过使用光学放大器来放大发射光和接收光的方法。当使用光学放大器时，从减小光通信设备的尺寸的观点来看，可以使用芯片尺寸小的半导体光学放大器(SOA)。

图7示出了使用SOA芯片的光学放大器10的结构示例。图7中的上图是光学放大器10的平面图，图7中的下图是光学放大器10的侧视图。如图7所示，基底基板11具有形成于其中的凹形平台部11a，并且在平台部11a上布置有SOA芯片12。SOA芯片12被定位成使得形成在基底基板11中的波导11b的端表面与SOA芯片12的芯层12a的端表面彼此相对并且光耦合，并且通过凸块13固定到平台部11a。

考虑到SOA芯片12的芯片长度的变化，平台部11a具有能够布置具有最大芯片长度的SOA芯片12的宽度。因此，当SOA芯片12布置在平台部11a上时，可以分别在波导11b的端表面和核心层12a的端表面之间形成宽度为d1、d2的间隙。当宽度d1、d2变大时，这些间隙中的光耦合损耗增加，并且光学放大器10的放大特性恶化。

为了解决这个问题，例如，如图8所示，已经开发了其中使用U形转弯型(U-turntype)SOA芯片的光学放大器20。图8示出了其中使用U形转弯型SOA芯片的光学放大器20的结构。图8中的上图是光学放大器20的平面图，图8中的下图是光学放大器20的侧视图。

如图8所示，基底基板21具有形成于其中的凹形平台部21a，并且SOA芯片22布置在平台部21a上。在SOA芯片22中，两个SOA 22a经由U形转弯波导(U-turn waveguide)22b连接。因此，两个SOA 22a的端表面在SOA芯片22的同一侧表面暴露，并且输入端和输出端布置在SOA芯片22的一个侧表面处。SOA芯片22被定位成使得形成在基底基板21中的波导21b的端表面和SOA芯片22的SOA 22a的端表面彼此相对，并光耦合，并且通过凸块23固定到平台部21a。

U形转弯波导22b是具有高台面结构的波导，其中核心层未被埋置在半导体材料中，能够增强光的限制，并且减小波导的转弯的曲率半径。因此，能够实现SOA芯片22的小型化。此外，因为SOA芯片22的输入端和输出端被布置在同一侧表面上，所以能够使两个波导21b的端表面和两个SOA 22a的端表面彼此靠近，从而使间隙的宽度d3小。结果，能够抑制光耦合损耗，并且能够改善光学放大器20的放大特性。

专利文献1：美国专利No.4794346

专利文献2：日本特开专利公开No.2012-4441

常见的是，在将SOA芯片安装在基底基板上之前，检查SOA芯片是否正确地执行光放大。具体地，使光纤靠近SOA的一个端表面以与其光耦合，并且光从光纤输入到SOA。此外，使光纤靠近SOA的另一端表面，以进行光耦合，并且测量从SOA输出的光的强度。由此评估SOA的特性。

然而，在上述U形转弯型SOA芯片中，SOA的端表面在同一侧表面上暴露，因此存在难以检查和评估SOA的问题。即，在图8所示的SOA芯片22中，U形转弯波导22b的曲率半径小，以将芯片尺寸减小到尽可能小，并且两个SOA 22a彼此靠近布置。因此，难以使光纤靠近两个SOA 22a的端表面。