(57)【要約】【課題】差動信号駆動ができる差動信号駆動用レーザアレイを実現する。【解決手段】ＤＦＢレーザアレイ１０２は、複数のＤＦＢレーザを備えており、ＤＦＢレーザアレイ１０２内において各レーザ間は電気的に分離されている。ＭＭＩカプラ１０３は、各レーザから出力された光出力を合波する。ＤＦＢレーザアレイ１０２とＭＭＩカプラ１０３との間には、電気的絶縁部１０４が形成されている。このため、ＤＦＢレーザアレイ１０２の各レーザは、導波路部を介して電気的につながってしまうことが阻止され、各レーザが電気的に分離される。この結果、差動信号により各レーザを駆動することができる、差動信号駆動用ＤＦＢレーザアレイ１０１が実現できる。【選択図】図４（ａ）
2011003627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動電気信号を光信号に変換する光機能素子を2個以上有する光機能部と、前記光機能部の各光機能素子から出力される光出力を1本の光導波路に合波する光導波路部と、前記光機能部と前記光導波路部の間に形成した電気的絶縁部とがモノリシック集積して構成されていることを特徴とする差動信号駆動用レーザアレイ。
【請求項２】
請求項１において、前記光機能部の前記光機能素子が、半導体分布帰還型レーザからなることを特徴とする差動信号駆動用レーザアレイ。
【請求項３】
請求項１において、前記光機能部の前記光機能素子が、半導体分布帰還型レーザと電界吸収型光変調器からなり、
前記半導体分布帰還型レーザと前記電界吸収型光変調器との間には、電気的絶縁部が形成されていることを特徴とする差動信号駆動用レーザアレイ。
【請求項４】
請求項１において、前記光導波路部が半導体光合波器からなることを特徴とする差動信号駆動用レーザアレイ。
【請求項５】
請求項１において、前記電気的絶縁部が、半絶縁半導体、もしくは高分子ポリマーからなることを特徴とする差動信号駆動用レーザアレイ。
【請求項６】
請求項２または請求項３において、前記半導体分布帰還型レーザ及び前記電界吸収型光変調器が半絶縁基板上にあり、p,n両方の電極が成長面側からとれることを特徴とする差動信号駆動用レーザアレイ。
【請求項７】
請求項２乃至請求項５の何れか一項にいて、半導体材料が、SiもしくはAl, Ga, In, As, P, Sbの中の少なくとも2種類以上の元素からなるIII-V族化合物半導体であることを特徴とする差動信号駆動用レーザアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大容量光通信網の構成要素である多チャネル用光送信器内のレーザアレイを差動電気信号で駆動可能にする、差動信号駆動用レーザアレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１の構成図は、従来の4チャネル光送信器の構成を示している。
従来、多チャネル送信器用光源としては、図１の構成図のように、レーザアレイではなく、チャネル数分の光送信器（単チャネル光送信器）１と、光合波器２とで構成された多チャネル光送信器が一般的であった。
しかし、この構成ではサイズが大きくなる問題があった。
【０００３】
そこで、小型化が可能な、レーザアレイと光合波器までをモノリシック集積したデバイスが必要となってくる。今までに似た構造をもつものとして、波長可変光源であるTunable Laser Array （以下、「TLA」と称する）がある（非特許文献１参照）。
【０００４】
図２は4チャネル分のレーザを持つTLA１１の構造を示したものである。このTLA１１は、ＤＦＢレーザ（分布帰還型レーザ：distributed feedback laser）アレイ１２とＭＭＩ（多モード干渉型：multi-mode interference）カプラ１３をモノリシック集積して形成したデバイスである。
TLA１１の従来の使い方では、ＤＦＢレーザアレイ１２の各チャネルのレーザを別々に動作させて利用するが、各チャネルのレーザを同時に動かすことで多チャネル用光源としても利用可能になると考えられる。
【０００５】
ＤＦＢレーザアレイ等のレーザアレイを用いたTLA１１等の光送信器では、高速信号駆動する際に、高密度信号配線が必要となるため、電気クロストーク低減のためにも差動信号駆動が必要となる。
しかし、図２に示すような従来のデバイス構造では各チャネル間のp側もしくはn側が導波路部を介して電気的につながってしまうため、p,n両側に電気信号を流す必要のある差動信号駆動には対応不可能であった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Hiroyuki Ishii, Kazuo Kasaya, Hiromi Oohashi, Yasuo Shibata, Hiroshi Yasaka, Katsunari Okamoto, " Widely Wavelength-Tunable DFB Laser Array Integrated With Funnel Combiner," IEEE Journal of selected topics in quantum electronics, Vol. 13, No. 5, pp. 1089-1094, Sep/Oct 2007.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光導波路集積レーザアレイを多チャネル光送信器用光源とする時、高密度信号配線が必要となる。このとき問題となるのが隣接チャネル間の電気クロストークである。電気クロストークとは、近接するチャネルの信号が他のチャネルの信号線にも雑音としてのってしまい、信号波形が劣化してしまう現象を指す。この電気クロストークを低減する手法として、差動信号配線を用いることがあげられる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、多チャネル用光送信器の小型化が可能となる差動信号駆動可能な光導波路集積レーザアレイ（差動信号駆動用レーザアレイ）を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の構成は、差動電気信号を光信号に変換する光機能素子を2個以上有する光機能部と、前記光機能部の各光機能素子から出力される光出力を1本の光導波路に合波する光導波路部と、前記光機能部と前記光導波路部の間に形成した電気的絶縁部とがモノリシック集積して構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また本発明の構成は、前記光機能部の前記光機能素子が、半導体分布帰還型レーザからなることを特徴する。
【００１１】
また本発明の構成は、前記光機能部の前記光機能素子が、半導体分布帰還型レーザと電界吸収型光変調器からなり、前記半導体分布帰還型レーザと前記電界吸収型光変調器との間には、電気的絶縁部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また本発明の構成は、前記光導波路部が半導体光合波器からなることを特徴とする。
【００１３】
また本発明の構成は、前記電気的絶縁部が、半絶縁半導体、もしくは高分子ポリマーからなることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の構成は、前記半導体分布帰還型レーザ及び前記電界吸収型光変調器が半絶縁基板上にあり、p,n両方の電極が成長面側からとれることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の構成は、半導体材料が、SiもしくはAl, Ga, In, As, P, Sbの中の少なくとも2種類以上の元素からなるIII-V族化合物半導体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光機能部と光導波路部の間に電気的絶縁部を形成したため、光機能部の各チャネル間が導波路部を介して電気的につながってしまうことを阻止することができる。このため光機能部の各チャネル間を電気的に絶縁することが可能となり、多チャネル光送信器の小型化が可能な導波路集積レーザアレイ（差動信号駆動用レーザアレイ）の差動信号動作を実現することができる。
なお、本発明における半絶縁InPとして、ルテニウム、鉄をドープしたInPを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来型の多チャネル光送信器を示す構成図。
【図２】Tunable Laser Arrayを示すデバイス構造図。
【図３（ａ）】本発明の実施の形態に係る差動信号駆動用レーザアレイを示すデバイス構造図。
【図３（ｂ）】本発明の実施の形態に係る差動信号駆動用レーザアレイを示す断面図。
【図４（ａ）】本発明の実施例１に係る差動信号駆動用DFBレーザアレイを示すデバイス構造図。
【図４（ｂ）】本発明の実施例１に係る差動信号駆動用DFBレーザアレイを示す断面図。
【図５】DFBレーザを示す断面図。
【図６】本発明の実施例１に係る差動信号駆動用DFBレーザアレイのアイパターン測定のための実験系を示す構成図。
【図７】本発明の実施例１に係る差動信号駆動用DFBレーザのBER特性測定のための実験系を示す構成図。
【図８（ａ）】本発明の実施例２に係る差動信号駆動用DFBレーザアレイを示すデバイス構造図。
【図８（ｂ）】本発明の実施例２に係る差動信号駆動用DFBレーザアレイを示す断面図。
【図９】EA変調器を示す断面図。
【図１０】本発明の実施例２に係る差動信号駆動用DFBレーザアレイのアイパターン測定のための実験系を示す構成図。
【図１１】本発明の実施例２に係る差動信号駆動用DFBレーザアレイのBER特性測定のための実験系を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図3（ａ），図３（ｂ）に、本発明の実施の形態の構成図を示す。図3（ａ），図３（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態に係る差動信号駆動用レーザアレイ２１では、光機能部２２と光導波路部２３の間に電気的絶縁部２４を入れることで、光機能部２２の各チャネル間の電気的絶縁をとり差動信号駆動を可能にしている。
【００１９】
具体的には、本発明のデバイスにおいては、光機能部２２は、少なくとも二つの光機能素子からなり、その光機能素子はDFBレーザ、もしくは半導体DFBレーザと電界吸収型光変調器（以下、EA変調器）から成る。光導波路部２３は、光機能素子２２から出力される光を1本の導波路に合波する光合波器から成る。電気的絶縁部２４は、半絶縁半導体、もしくは高分子ポリマーから構成されている。
【００２０】
本実施の形態では、光機能部２２と光導波路部２３の間に電気的絶縁部２４を形成することにより、光機能部２２の各チャネル間が導波路部を介して電気的につながることを阻止できる結果、光機能部２２の各チャネル間の電気的絶縁をとることが可能となる。このため、光導波路集積レーザアレイである差動信号駆動用レーザアレイ２１の差動信号駆動が可能となり、多チャネル用光送信器の小形化、高性能化が可能となる。
【００２１】
なお、図３（ｂ）において、２５はｐクラッド層、２６は活性層、２７はｎクラッド層、２８はコア層、２９は半絶縁基板である。
【実施例１】
【００２２】
以下に本発明の具体的な実施形態を例にして説明する。本実施例１は、本発明の効果を示す一つの例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行い得ることは言うまでもない。
【００２３】
本実施例１の構成を図4（ａ），図４（ｂ）に示す。図4（ａ），図４（ｂ）に示すように、実施例１の差動信号駆動用ＤＦＢレーザアレイ１０１では、光機能部であるＤＦＢレーザアレイ１０２と、光導波路部であるマルチモード干渉型合波器（以下、「MMIカプラ」と称する）１０３の間に、電気的絶縁部１０４を形成している。
このようにして電気的絶縁部１０４を、ＤＦＢレーザアレイ１０２とＭＭＩカプラ１０３との間に配置することにより、ＤＦＢレーザアレイ１０２とＭＭＩカプラ１０３は電気的に絶縁される。よって、ＤＦＢレーザアレイ１０２の各チャネル間が導波路部を介して電気的につながることを阻止できる。
また詳細構造は後述するが、ＤＦＢレーザアレイ１０２において、各レーザ（各チャネル）間は、電気的に分離されている。
【００２４】
本実施例１では図4（ａ），図４（ｂ）に示すように、ＤＦＢレーザアレイ１０２は4チャネルアレイの構成となっている。この実施例１では各レーザのチャネル間隔を250μmとし、合波器としてマルチモード干渉型合波器（MMIカプラ）１０３を使っている。また、電気的絶縁部１０４はイオンインプランテーション技術を使って形成している。
【００２５】
なお、図４（ｂ）において、１０５はｐ−ＩｎＰクラッド層、１０６は活性層、１０７はｎ−ＩｎＰクラッド層、１０８はコア層、１０９は半絶縁基板である。
【００２６】
（動作原理）
ＤＦＢレーザアレイ１０２の各レーザが差動信号駆動可能となる原理について説明する。各レーザが同時に差動信号駆動可能となるためにはp,n両側の電気的分離をとる必要がある。そこで、光機能部（ＤＦＢレーザアレイ１０２）内での各レーザの電気的分離の取り方と、光機能部（ＤＦＢレーザアレイ１０２）と光導波路部（ＭＭＩカプラ１０３）間での電気的分離の取り方に分けて説明する。
【００２７】
まず、光機能部にあたるDFBレーザアレイ１０２内での各レーザの電気的分離の方法を、図５のDFBレーザの断面構造図を使って説明する。図面左側の、半絶縁性ＩｎＰ基板１０９まで掘られた電気的絶縁溝１１５があるがこの構造を有するため、p-InPクラッド層１０５、n-InPクラッド層１０７の両方とも隣接するレーザと完全に電気的分離がとれることが分かる。
【００２８】
次に、光機能部（ＤＦＢレーザアレイ１０２）と光導波路部（ＭＭＩカプラ１０３）の間での電気的分離の取り方について図４（ａ）図４（ｂ）を使って説明する。
本実施例では光機能部１０２と光導波路部１０３を作製した後、光機能部１０２のｐ−ＩｎＰクラッド層１０５，活性層１０６，ｎ−ＩｎＰクラッド層１０７と、光導波路部１０３のｐ−ＩｎＰクラッド層１０５，コア層１０８，ｎ−ＩｎＰクラッド層１０７とが電気的に分離されるようイオンインプランテーションを行う。これによって光機能部であるＤＦＢレーザアレイ１０２と、光導波路部であるＭＭＩカプラ１０３は、電気的絶縁部（イオンインプランテーション部）１０４により、完全に電気的分離がとれる。
【００２９】
以上の方法で、光機能部であるＤＦＢレーザアレイ１０２の各レーザ間のp,n両方とも電気的に絶縁がとれるため、本実施例に示したデバイス構造によって差動信号駆動可能となることが示せた。
【００３０】
（レーザアレイ作成工程）
では、実際にこのデバイス構造をモノリシック集積して作製するための手順を示す。このとき、図５を使って説明する。
【００３１】
まず、半絶縁InP基板１０９上に有機金属気相成長法を用いる半導体結晶装置（以下、MOCVD装置）を用いてn-InPクラッド層１０７、n-GaInAsPコンタクト層１１０、n-InPクラッド層１０７、活性層１０６、p-InPクラッド層１０５、ガイド層１１２を成長する。
次に、ガイド層１１２に電子ビーム露光装置（以下、EB露光装置）と半導体エッチング技術で回折格子を形成する。そして、ステッパ露光装置とドライエッチング技術により、メサ形状を形成して、その後、半絶縁InP層１１１をMOCVD装置を使って埋め込み再成長する。さらに、MOCVD装置を使ってp-InPクラッド層１０５とpコンタクト層１１３を成長する。
【００３２】
次に、図４（ａ），図４（ｂ）を使って説明する。まず、ステッパ露光装置と半導体エッチング技術を使い、光機能部１０２を除いてｐ−ＩｎＰクラッド層１０５及び活性層１０６をエッチングする。次に、MOCVD装置を使って、コア層１０８、p-InPクラッド層１０５を成長する。そして、光導波路部１０３と光機能部１０２の上部をステッパ露光装置を使ってカバーした後、イオンインプランテーションにより、電気的絶縁部１０４を形成する。
【００３３】
ここからの工程はまた、図5を使って説明する。次にステッパ露光装置と半導体エッチング技術を用いて、nコンタクト層１１０までエッチングし、nコンタクト溝１１４を形成する。さらに、ステッパ露光装置と半導体エッチング技術を用いて、半絶縁性ＩｎＰ基板１０９までエッチングし、電気的分離溝１１５を形成する。
最後に、プラズマCVD装置を用いて絶縁膜１１８を形成したのち、ｎ電極１１７及びｐ電極１１６を形成して完成となる。
このようにしてｐ電極１１６及びｎ電極１１７は、成長面側からとれるようになっている。
【００３４】
（レーザアレイの変調特性）
実験系を図6に示す。パルスパターン発生器（以下、PPG）１２１からはデータ信号と反転データ信号が出力され、それぞれの端子は差動信号駆動用ＤＦＢレーザアレイ１０１の各チャネルのｐ、ｎに接続されている。また、差動信号駆動用ＤＦＢレーザアレイ１０１から出力された光はシングルモードファイバを介して、分波器１２２に入る。分波された光は、それぞれフォトダイオード１２３に入り、このフォトダイオード１２３で電気信号に変換されることにより、サンプリングオシロスコープ１２４で波形を確認することができる。
【００３５】
PPG１２１の出力は４チャネルすべてデータ信号、データ反転信号それぞれ１Vの振幅として、データレートは25Gbps、Non Return to ZERO (以下NRZ)とし、疑似ランダム信号(以下PRBS)は231-1を用いた。このとき、サンプリングオシロスコープ１２４で観測された波形は消光比4dBであった。また、他のチャネルでも消光比は同様に4dBの値が得られた。
【００３６】
次に、図７の実験系を用いて符号誤り率特性（以下、BER特性）を測定した。本実験では図６のサンプリングオシロスコープ１２４をエラーディテクタ１２６に変え、DFBレーザアレイ１０１と分波器１２２の間に可変光減衰器１２５を入れた以外は、図６と同様の系であり、振幅信号も同じとした。
【００３７】
このとき、各チャネルの光出力は0dBmとした。結果は、各チャネルを同時に動かした状態で、各チャネルのエラーフリー動作を確認することができた。このとき、最小受光感度は-5dBmであった。また、1チャネルのみ振幅信号を出力してBER特性を測定したときの最小受光感度も-5dBmであり、隣接チャネル間クロストークによる信号波形の劣化は少なくともパワーペナルティとなって現れない程度まで抑えられていることが確認できた。
【００３８】
以上より、本実施例１の差動信号駆動用DFBレーザアレイ１０１は差動駆動が可能であることが明らかである。
【００３９】
なお実施例１の差動信号駆動用ＤＦＢレーザアレイ１０１に用いる半導体材料としては、SiもしくはAl, Ga, In, As, P, Sbの中の少なくとも2種類以上の元素からなるIII-V族化合物半導体を用いることができる。
【実施例２】
【００４０】
以下に本発明の具体的な実施形態を例にして説明する。本実施例２は、本発明の効果を示す一つの例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行い得ることは言うまでもない。
【００４１】
本実施例２の構成を図８（ａ），図８（ｂ）に示す。図８（ａ），図８（ｂ）に示すように、実施例２の差動信号駆動用ＤＦＢレーザアレイ２０１では、光機能部は、電界吸収変調器アレイ２０５とＤＦＢレーザアレイ２０２を有している。そして、この光機能部と、光導波路部（ＭＭＩカプラ）２０３により、差動信号駆動用ＤＦＢレーザアレイ２０１が構成されている。
【００４２】
しかも、ＤＦＢレーザアレイ２０２と電界吸収変調器アレイ２０５の間に、電気的絶縁部２０４ａが形成され、電界吸収変調器アレイ２０５と光導波路部２０３の間に、電気的絶縁部２０４ｂが形成されている。
【００４３】
このようにして電気的絶縁部２０４ａを、ＤＦＢレーザアレイ２０２と電界吸収変調器アレイ２０５との間に配置することにより、ＤＦＢレーザアレイ２０２と電界吸収変調器アレイ２０５は電気的に絶縁される。これにより、ＤＦＢレーザアレイ２０２の各チャネル間が導波路部を介して電気的につながることを阻止できる。
また詳細構造は後述するが、ＤＦＢレーザアレイ２０２において、各レーザ（各チャネル）間は、電気的に分離されている。
【００４４】
また、電気的絶縁部２０４ｂを、電界吸収変調器アレイ２０５と光導波路部２０３の間に配置することにより、電界吸収変調器アレイ２０５と光導波路部２０３は電気的に絶縁される。また前述したように、電界吸収変調器アレイ２０５とＤＦＢレーザアレイ２０２は、電気的絶縁部２０４ａにより電気的に絶縁される。
この結果、電界吸収変調器アレイ２０５の各チャネル間が導波路部を介して電気的につながることを阻止できる。
また詳細構造は後述するが、電界吸収変調器アレイ２０５の各変調器（各チャネル）間は、電気的に分離されている。
【００４５】
本実施例２では図８（ａ），図８（ｂ）に示すように、差動信号駆動用ＤＦＢレーザアレイ２０１は、4チャネル電界吸収型光変調器集積DFBレーザアレイ（以下、「EADFBレーザアレイ」と称する）の構成となっている。この実施例２では各レーザのチャネル間隔を250μmとし、合波器としてマルチモード干渉型合波器（以下、MMIカプラ）２０３を使っている。また、電気的絶縁部２０４ａ，２０４ｂはイオンインプランテーション技術を使って形成している。
【００４６】
なお、図８（ｂ）において、２０６はｐクラッド層、２０７は活性層、２０８はｎクラッド層、２０９はコア層、２１０は半絶縁基板である。
【００４７】
（動作原理）
電界吸収変調器アレイ２０５の各電界吸収型光変調器（以下、EA変調器）が差動信号駆動可能となる原理について説明する。電界吸収変調器アレイ２０５の各EA変調器が同時に差動信号駆動可能となるためにはp,n両側の電気的分離をとる必要がある。そこで、各EA変調器の電気的分離の取り方と、電界吸収変調器アレイ２０５とＤＦＢレーザアレイ２０２、光導波路部２０３間での電気的分離の取り方に分けて説明する。
【００４８】
まず、電界吸収変調器アレイ２０５の各EA変調器の電気的分離の方法であるが、実施例１で説明したと同様に、半絶縁基板２１０まで掘った分離溝を形成することでp,n両方の隣接チャネル間の電気的分離がとれる。
【００４９】
次に、電界吸収変調器アレイ２０５とＤＦＢレーザアレイ２０２、光導波路部２０３の間での電気的分離の取り方について図8（ａ），図８（ｂ）を使って説明する。
本実施例では光機能部と光導波路部を作製した後、電界吸収変調器アレイ２０５のｐクラッド層２０６，活性層２０７，ｎクラッド層２０８と、ＤＦＢレーザアレイ２０２のｐクラッド層２０６，活性層２０７，ｎクラッド層２０８と、光導波路部２０３のｐクラッド層２０６，コア層２０９，ｎクラッド層２０８が電気的に分離されるようイオンインプランテーションを行う。
これによって電界吸収変調器アレイ２０５と光導波路部２０３は、電気的絶縁部２０４ｂにより完全に電気的分離がとれ、また、電界吸収変調器アレイ２０５とＤＦＢレーザアレイ２０２は、電気的絶縁部２０４ａにより完全に電気的分離がとれる。
【００５０】
以上の方法で、電界吸収変調器アレイ２０５の各EA変調器間のp,n両方とも電気的に絶縁がとれるため本実施例に示したデバイス構造によって差動信号駆動可能となることが示せた。
【００５１】
（レーザアレイ作成工程）
では、実際にこのデバイス構造をモノリシック集積して作製するための手順を示す。このとき、図９を使って説明する。まず、半絶縁InP基板２１０上に有機金属気相成長法を用いる半導体結晶装置（以下、MOCVD装置）を用いてn-InPクラッド層２０８、n-GaInAsPコンタクト層２１２、n-InPクラッド層２０８、活性層２０７、p-InPクラッド層２０６、回折格子層を成長する。
【００５２】
そして、ステッパ露光装置とドライエッチング技術により、メサ形状を形成して、その後、半絶縁InP層２１１をMOCVD装置を使って埋め込み再成長する。さらに、MOCVD装置を使ってp-InPクラッド層２０６とpコンタクト層２１３を成長する。
【００５３】
次に、図８（ａ），図８（ｂ）を使って説明する。まず、ステッパ露光装置と半導体エッチング技術を使い、ＤＦＢレーザアレイ２０２を除いてｐクラッド層２０６及び活性層２０７6層をエッチングする。次に、MOCVD装置を使って、EA変調器アレイ２０５の活性層２０７、p-InPクラッド層２０６を成長する。そして、ステッパ露光装置と半導体エッチング技術を使い、ＤＦＢレーザアレイ２０２とEA変調器アレイ２０５を除いてクラッド層２０６，２０８をエッチングする。エッチング後、MOCVD装置を使って、光導波路部２０３のコア層２０９、p-InPクラッド層２０６を成長する。そして、ＤＦＢレーザアレイ２０２とEA変調器アレイ２０５、光導波路部２０３の上部をステッパ露光装置を使ってカバーした後、イオンインプランテーションにより、電気的絶縁部２０４ａ，２０４ｂを形成する。
【００５４】
ここからの工程はまた、図9を使って説明する。なお、以下の工程はＤＦＢレーザアレイ２０２とEA変調器アレイ２０５について行う。まず、ステッパ露光装置と半導体エッチング技術を用いて、nコンタクト層２１２までエッチングし、nコンタクト溝２１４を形成する。さらに、ステッパ露光装置と半導体エッチング技術を用いて、nコンタクト層２１２までエッチングし、電気的分離溝２１５を形成する。最後に、プラズマCVD装置を用いて絶縁膜２１８を形成したのち、ｐ電極２１６及びｎ電極２１７を形成して完成となる。
ＤＦＢレーザアレイ２０２では、各レーザ間に電気的分離溝２１５があるため、隣接するレーザ間で完全に電気的分離がとれることがわかる。
またｐ電極２１６及びｎ電極２１７は、成長面側からとれるようになっている。
【００５５】
（レーザアレイの変調特性）
実験系を図１０に示す。4Chパルスパターン発生器（以下、4Ch-PPG）２２１からはデータ信号と反転データ信号が出力され、それぞれの端子は差動信号駆動EADFBレーザアレイ２０１の各EA変調器のチャネルのｐ、ｎに接続されている。また、4Chレーザ駆動電源２２５は差動信号駆動EADFBレーザアレイ２０１の各DFBレーザのチャネルのｐ、ｎに接続されている。差動信号駆動EADFBレーザアレイ２０１から出力された光はシングルモードファイバを介して、分波器２２２に入る。分波された光は、それぞれフォトダイオード２２３で電気信号に変換されることにより、サンプリングオシロスコープ２２４で波形を確認することができる。
【００５６】
4Ch-PPG２２１の出力は４チャネルすべてデータ信号、データ反転信号それぞれ１Vの振幅として、データレートは25Gbps、Non Return to ZERO (以下NRZ)とし、疑似ランダム信号(以下PRBS)は231-1を用いた。このとき、サンプリングオシロスコープ２２４で観測された波形は消光比7.5dBであった。また、他のチャネルでも消光比は同様に7.5dBの値が得られた。
【００５７】
次に、図１１の実験系を用いて符号誤り率特性（以下、BER特性）を測定した。本実験では図６のサンプリングオシロスコープ２２４をエラーディテクタ２２７に変え、EADFBレーザアレイ２０１と分波器２２２の間に可変光減衰器２２６を入れた以外は、図10と同様の系であり、振幅信号も同じとした。
【００５８】
このとき、各チャネルの光出力は-2dBmとした。結果は、各チャネルを同時に動かした状態で、各チャネルのエラーフリー動作を確認することができた。このとき、最小受光感度は-8dBmであった。また、1チャネルのみ振幅信号を出力してBER特性を測定したときの最小受光感度も-8dBmであり、隣接チャネル間クロストークによる信号波形の劣化は少なくともパワーペナルティとなって現れない程度まで抑えられていることが確認できた。
【００５９】
以上より、本実施例２のEADFBレーザアレイ２０１は差動駆動が可能であることが明らかである。
【００６０】
なお実施例２のＥＡＤＦＢレーザアレイ２０１に用いる半導体材料としては、SiもしくはAl, Ga, In, As, P, Sbの中の少なくとも2種類以上の元素からなるIII-V族化合物半導体を用いることができる。
【符号の説明】
【００６１】
２１  差動信号駆動用レーザアレイ
２２  光機能部
２３  光導波路部
２４  電気的絶縁部
１０１  差動信号駆動用ＤＦＢレーザアレイ
１０２  ＤＦＢレーザアレイ（光機能部）
１０３  ＭＭＩカプラ（光導波路部）
１０４  電気的絶縁部
２０１  差動信号駆動用ＤＦＢレーザアレイ
２０２  ＤＦＢレーザアレイ（光機能部）
２０３  光導波路部（ＭＭＩカプラ）
２０４ａ，２０４ｂ  電気的絶縁部
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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