(57)【要約】実施例は、利得領域および波長可変領域を含み、前記波長可変領域は、下部クラッド層；前記下部クラッド層上に配置される手動光導波路；前記手動光導波路上に配置される上部クラッド層；前記上部クラッド層上に配置される駆動電極；前記駆動電極上に配置される電流遮断層；前記電流遮断層上に配置されるヒーター；および前記手動光導波路を挟んで互いに向かい合うように配置される第１断熱溝と第２断熱溝を含む波長可変レーザーを開示する。
2021504976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利得領域および波長可変領域を含み、
前記波長可変領域は、
下部クラッド層；
前記下部クラッド層上に配置される手動光導波路；
前記手動光導波路上に配置される上部クラッド層；
前記上部クラッド層上に配置される駆動電極；
前記駆動電極上に配置される電流遮断層；
前記電流遮断層上に配置されるヒーター；および
前記手動光導波路を挟んで互いに向かい合うように配置される第１断熱溝と第２断熱溝を含む、波長可変レーザー。
【請求項２】
前記下部クラッド層は前記第１断熱溝と第２断熱溝が連結されて形成される突起部を含み、
前記突起部は第２方向に行くほど幅が狭くなる第１突起部を有し、
前記第２方向は前記上部クラッド層で前記下部クラッド層方向である、請求項１に記載の波長可変レーザー。
【請求項３】
前記突起部は前記第２方向に行くほど幅が広くなる第２突起部を有する、請求項２に記載の波長可変レーザー。
【請求項４】
前記第２突起部は前記第１突起部の下部に配置される、請求項３に記載の波長可変レーザー。
【請求項５】
前記第１突起部の面積は前記第２突起部の面積より大きい、請求項４に記載の波長可変レーザー。
【請求項６】
前記突起部は、最も幅が広い第１領域と最も幅が狭い第２領域の幅の比が１：０．１〜１：０．５である、請求項３に記載の波長可変レーザー。
【請求項７】
前記手動光導波路は、前記駆動電極によって電流が注入されたり前記ヒーターによって熱が注入される場合、屈折率が変化する、請求項１に記載の波長可変レーザー。
【請求項８】
利得領域および波長可変領域を含み、
前記波長可変領域は、
下部クラッド層；
前記下部クラッド層間に配置される手動光導波路；
前記手動光導波路上に配置される上部クラッド層；
前記上部クラッド層上に配置されるヒーター；および
前記下部クラッド層上に配置される第１断熱溝と第２断熱溝を含み、
前記第１断熱溝と第２断熱溝は前記手動光導波路を挟んで互いに向かい合うように配置され、
前記下部クラッド層は前記第１断熱溝と第２断熱溝が連結されて形成される突起部を含み、
前記突起部は前記手動光導波路と遠くなるほど幅が狭くなる、波長可変レーザー。
【請求項９】
前記突起部の第１角の角度は３０度〜７０度である、請求項８に記載の波長可変レーザー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施例は波長可変レーザーに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に単一の波長を出力するレーザー光源を使用する場合、各チャネルの数だけレーザー光源の数が要求されるため、光通信システムで波長資源を効率的に使用することができない。したがって、ＤＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）などのような光通信システムでは波長資源を効率的に使用するために波長可変レーザーが要求される。
【０００３】
一般的に、波長可変レーザーは一つのチップに波長可変レーザーを構成する単一集積方式と２つ以上のチップをそれぞれ製作した後、チップを結合する外部共振方式とがある。
【０００４】
単一集積方式の波長可変レーザーは一つのチップで構成されるため小型化と低電力化が可能である反面、外部共振方式の波長可変レーザーは大きな電力が必要であり体積が大きくなる短所がある。
【０００５】
波長可変レーザーの場合、光を生成する利得領域と波長可変のための波長可変領域を含むことができる。半導体レーザーの波長を可変させるための方法で電流を印加する方式とマイクロヒーター（ｍｉｃｒｏ−ｈｅａｔｅｒ）を利用した熱印加方式とがある。
【０００６】
このうち熱印加方式の場合、単一波長帯の光を所望の波長に調整するために大きな電圧を印加しなければならないため、波長可変のための熱効率が低い短所がある。
【０００７】
波長可変のための熱効率を増加させるために、半導体レーザーチップ内に食刻防止層（例、ＩｎＧａＡｓ層）を挿入した後、波長可変領域には食刻防止層まで選択的に食刻して断熱溝を形成することができる。しかし、レーザー内のすべての領域（特に利得領域）に食刻防止層が存在するため、レーザーの特性が低下する問題がある。
【０００８】
また、従来の構造では波長を可変する方法で電流を印加する方式と熱を印加する方式のうち、いずれか一つのみが選択的に可能であるため選択の幅が狭い問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
実施例は断熱溝を形成するための食刻防止層がない波長可変レーザーを提供する。
【００１０】
実施例は熱印加方式と電流印加方式のいずれも適用可能な波長可変レーザーを提供する。
【００１１】
実施例で解決しようとする課題はこれに限定されず、下記で説明する課題の解決手段や実施形態から把握され得る目的や効果も含まれると言える。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施例に係る波長可変レーザーは、利得領域および波長可変領域を含み、前記波長可変領域は、下部クラッド層；前記下部クラッド層上に配置される手動光導波路；前記手動光導波路上に配置される上部クラッド層；前記上部クラッド層上に配置される駆動電極；前記駆動電極上に配置される電流遮断層；前記電流遮断層上に配置されるヒーター；および前記手動光導波路を挟んで互いに向かい合うように配置される第１断熱溝と第２断熱溝を含む。
【００１３】
前記下部クラッド層は前記第１断熱溝と第２断熱溝が連結されて形成される突起部を含み、前記突起部は第２方向に行くほど幅が狭くなる第１突起部を有し、前記第２方向は前記上部クラッド層で前記下部クラッド層方向であり得る。
【００１４】
前記突起部は前記第２方向に行くほど幅が広くなる第２突起部を有することができる。
【００１５】
前記第２突起部は前記第１突起部の下部に配置され得る。
【００１６】
前記第１突起部の面積は前記第２突起部の面積より大きくてもよい。
【００１７】
前記突起部は、最も幅が広い第１領域と最も幅が狭い第２領域の幅の比が１：０．１〜１：０．５であり得る。
【００１８】
前記手動光導波路は、前記第１電極によって電流が注入されるか前記ヒーターによって熱が注入される場合、屈折率が変化し得る。
【００１９】
本発明の他の特徴に係る波長可変レーザーは、利得領域および波長可変領域を含み、前記波長可変領域は、下部クラッド層；前記下部クラッド層間に配置される手動光導波路；前記手動光導波路上に配置される上部クラッド層；前記上部クラッド層上に配置されるヒーター；および前記下部クラッド層上に配置される第１断熱溝と第２断熱溝を含み、前記第１断熱溝と第２断熱溝は前記手動光導波路を挟んで互いに向かい合うように配置され、前記下部クラッド層は前記第１断熱溝と第２断熱溝が連結されて形成される突起部を含み、前記突起部は前記手動光導波路と遠くなるほど幅が狭くなり得る。
【００２０】
前記突起部の下部角の角度は５０度〜７０度であり得る。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の実施例によると、別途の食刻停止層を必要とせずに断熱溝を形成することができる。したがって、波長可変レーザーの性能が低下することなく低電力波長可変が可能となる長所がある。
【００２２】
また、食刻停止層が省略されるためエピタキシャル成長が簡単になり、断熱溝を形成するための工程が簡単になる長所がある。
【００２３】
また、半導体物質の食刻率のみを調節して断熱溝を形成するため、チップの均一性が保障される長所がある。
【００２４】
また、熱または電流の選択的注入によって波長を調節できる長所がある。
【００２５】
本発明の多様かつ有益な長所と効果は前述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解され得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例に係る波長可変レーザーの平面図。
【図２】本発明の一実施例に係る波長可変レーザーの断面図。
【図３】図２の変形例。
【図４】図１のＢ−Ｂ方向断面図。
【図５】図１のＣ−Ｃ方向断面図。
【図６】下部クラッド層に断熱溝を形成する過程を示した図面。
【図７】下部クラッド層に断熱溝を形成する過程を示した図面。
【図８】従来の波長可変レーザーの波長可変領域の断面図。
【図９】図８の変形例。
【図１０】従来の波長可変レーザーの利得領域の断面図。
【図１１】図５の変形例。
【図１２】本発明の他の実施例に係る波長可変レーザーの平面図。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ方向断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本実施例は他の形態に変形されたり多様な実施例が互いに組み合わせられ得、本発明の範囲は下記で説明するそれぞれの実施例に限定されるものではない。
【００２８】
特定の実施例で説明された事項が他の実施例で説明されていなくても、他の実施例でその事項と反対または矛盾する説明がない限り、他の実施例に関連した説明と理解され得る。
【００２９】
例えば、特定の実施例で構成Ａに対する特徴を説明し、他の実施例で構成Ｂに対する特徴を説明したのであれば、構成Ａと構成Ｂが結合された実施例が明示的に記載されていなくても、反対または矛盾する説明がない限り、本発明の権利範囲に属するものと理解されるべきである。
【００３０】
実施例の説明において、いずれか一つのｅｌｅｍｅｎｔが他のｅｌｅｍｅｎｔの「上（うえ）または下（した）（ｏｎ  ｏｒ  ｕｎｄｅｒ）」に形成されるものと記載される場合において、上（うえ）または下（した）（ｏｎ  ｏｒ  ｕｎｄｅｒ）は２つのｅｌｅｍｅｎｔが互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触されたり、一つ以上の他のｅｌｅｍｅｎｔが前記２つのｅｌｅｍｅｎｔの間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されるものをすべて含む。また「上（うえ）または下（した）（ｏｎ  ｏｒ  ｕｎｄｅｒ）」で表現される場合、一つのｅｌｅｍｅｎｔを基準として上側方向だけでなく下側方向の意味も含むことができる。
【００３１】
以下では、添付した図面を参照して本発明の実施例について、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
【００３２】
本実施例では単一集積波長可変レーザーの構成に基づいて本発明の技術的思想を説明するが、本発明の思想は単一集積波長可変レーザーに限定されるものではなく、他の形態の波長可変レーザーにも適用され得ることは言うまでもない。
【００３３】
図１は本発明の一実施例に係る波長可変レーザーの平面図であり、図２は本発明の一実施例に係る波長可変レーザーの断面図であり、図３は図２の変形例であり、図４は図１のＢ−Ｂ方向断面図であり、図５は図１のＣ−Ｃ方向断面図であり、図６および図７は下部クラッド層に断熱溝を形成する過程を示した図面である。
【００３４】
図１および図２を参照すると、実施例に係る波長可変レーザーは下部電極１５、上部クラッド層１２０ｂ、下部クラッド層１２０ａ、光導波路１３０、および第１電極１３ａを含むことができる。
【００３５】
波長可変レーザーは利得領域１０と波長可変領域２０を含むことができる。光導波路１３０は利得領域１０に配置される光導波路（以下、能動光導波路）と波長可変領域２０に配置される光導波路（手動光導波路）に区分され得、能動光導波路１３０ａと手動光導波路１３０ｂは光学的に連結され得る。例示的に能動光導波路１３０ａと手動光導波路１３０ｂはＢｕｔｔ−Ｊｏｉｎｔ方式またはＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｔｗｉｎ  ｇｕｉｄｅ方式で結合され得るが、必ずしもこれに限定しない。
【００３６】
利得領域１０は複数個の半導体層をエピタキシャル成長を通じて製作することができる。複数個の半導体層の構成は特に限定しない。例示的に利得領域１０の半導体層は所望の波長帯の光を生成するために、適切な組成比およびドーピング濃度が調節され得る。例示的に利得領域１０の能動光導波路１３０ａは井戸層と障壁層が交互に積層されたＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｅｌｌ）構造であり得る。井戸層と障壁層の組成はＩｎＡｌＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｓＰを含むことができるが、必ずしもこれに限定しない。
【００３７】
波長可変領域２０は利得領域１０で生成された光の波長を変化させることができる。波長可変領域２０は波長を可変させるために波長可変フィルターが必要であり、例示的にＤＢＲ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｂｒａｇｇ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）構造１２２を有することができる。ＤＢＲ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｂｒａｇｇ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）構造１２２は、熱または電流が注入されると回折格子の屈折率が変化して波長が可変し得る。
【００３８】
この時、ＤＢＲ構造１２２は利得領域１０の前端にのみ配置されたもので図示したが、必ずしもこれに限定されず、利得領域１０の前端と後端にそれぞれＳＧ−ＤＢＲ（ｓａｍｐｌｅｄ−ｇｒａｔｉｎｇ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｂｒａｇｇ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が配置されてもよい。
【００３９】
第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２は手動光導波路１３０ｂを挟んで互いに向かい合うように配置され得る。すなわち、平面上で手動光導波路１３０ｂは、第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２の間に配置され得る。第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２は複数個に配置され得るが、必ずしもこれに限定しない。
【００４０】
光導波路１３０は下部クラッド層１２０ａ上に配置され得、上部クラッド層１２０ｂは光導波路１３０上に配置され得る。上部クラッド層１２０ｂと下部クラッド層１２０ａはＩｎＰを含むことができるが、必ずしもこれに限定しない。
【００４１】
上部クラッド層１２０ｂ上には第１電極１３ａが配置され得る。第１電極１３ａは利得領域１０に電流を印加して光を生成することができる。ヒーター２２は手動光導波路１３０ｂに熱を印加して屈折率を変化させることによって、光の波長を調節することができる。
【００４２】
図３を参照すると、実施例に係る波長可変レーザーは、能動光導波路１３０ａが手動光導波路１３０ｂ上に配置されるＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｔｗｉｎ  ｇｕｉｄｅ構造を有してもよい。また、ＤＢＲ構造１２２は手動光導波路１３０ｂの上部に配置されてもよい。また、サブ電極１３ｂをさらに具備してもよい。サブ電極１３ｂは位相の制御、熱の制御、光の制御のうち少なくとも一つのための電極であり得る。
【００４３】
図４を参照すると、上部クラッド層１２０ｂは能動光導波路１３０ａの一部の領域上に配置され得る。すなわち、上部クラッド層１２０ｂは食刻過程を通じて導波路モード２２１上にのみ配置され得る。実施例によると、利得領域で食刻防止層がないため、レーザーの光学的および／または電気的特性が改善し得る。
【００４４】
図５を参照すると、波長可変領域で第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２は、下部電極１５に近づくほど幅が増加する逆メサ形状を有することができる。また、第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２は下部クラッド層１２０ａで互いに連結されて、手動光導波路１３０ｂを囲む一つの溝を形成することができる。第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２には別途の断熱材（図示されず）が配置されてもよいが、必ずしもこれに限定しない。
【００４５】
第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２は下部電極１５に近づくほど次第に面積が増加する第１区間Ｃ１、および下部電極１５に近づくほど次第に面積が減少する第２区間Ｃ３を有することができる。第１区間Ｃ１と第２区間Ｃ３の深さおよび面積などは食刻溶液の種類によって変わり得る。また、第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２の下部面は平坦面Ｃ２を有することができる。
【００４６】
下部クラッド層１２０ａは第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２に囲まれた突起部１２３を含むことができる。波長可変領域は上部クラッド層１２０ｂ、手動光導波路１３０ｂ、および下部クラッド層１２０ａの突起部１２３で構成される制御領域２２２を含むことができる。制御領域２２２は熱が注入されて屈折率が変化する領域であり得る。すなわち、制御領域２２２は波長を制御する領域であり得る。
【００４７】
ヒーター２２は制御領域２２２上に配置され得る。ヒーター２２はクロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナム（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、および金（Ａｕ）を含む金属のうち少なくとも一つを含むことができるが、必ずしもこれに限定しない。
【００４８】
制御領域２２２の突起部１２３が下部クラッド層１２０ａと連結されていると、ヒーター２２から注入される熱の一部が下部クラッド層１２０ａに漏洩するため、手動光導波路１３０ｂに印加される熱効率が低下し得る。
【００４９】
しかし、実施例は突起部１２３に伝達された熱が第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２により遮断され得る。したがって、手動光導波路１３０ｂの屈折率の変化幅が大きくなるので波長可変範囲が広くなり得る。また、注入電流を低減させることもできる。
【００５０】
実施例によると、第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２は食刻溶液の露出時間を制御して形成することができる。下部クラッド層１２０ａを食刻できる食刻溶液を選択し、該当食刻溶液による食刻角度が決定されると突起部１２３を形成できる食刻深さおよび食刻時間を算出することができる。食刻溶液はＨｂｒなどが選択され得るが、必ずしもこれに限定しない。
【００５１】
図６を参照すると、食刻溶液を利用して第１時間の間食刻すると、第１大きさを有する第１、第２断熱溝Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ形成することができる。その後、食刻時間を増加させると、図７のように第１、第２断熱溝Ｒ１、Ｒ２が次第に大きくなって、その結果互いに連結され得る。したがって、突起部１２３が形成され得る。食刻溶液は食刻角度が決定されるので突起部を作るための食刻時間を算出することができる。
【００５２】
実施例によると、食刻溶液の食刻率のみを調整して突起部１２３を形成するので食刻を終了するための食刻停止層（例：ＩｎＧａＡｓ層）を省略することができる。したがって、エピタキシャル成長時に簡単になりレーザー効率が改善し得る。
【００５３】
図８は従来の波長可変レーザーの波長可変領域の断面図であり、図９は図８の変形例であり、図１０は従来の波長可変レーザーの利得領域の断面図であり、図１１は図５の変形例である。
【００５４】
図８を参照すると、波長可変領域２０の下部クラッド層１２０ａには別途の食刻停止層１６が配置され得る。この場合、食刻停止層１６までクラッド層を食刻した後、さらに食刻停止層１６を除去して最終的に断熱溝２１を形成することができる。したがって、２段階の食刻が必要である。この時、図９のように断熱溝は逆メサ構造で形成してもよい。
【００５５】
しかし、単一集積構造では図１０のように、利得領域１０と波長可変領域２０が同一のエピタキシャル構造を有するようになるため、必然的に利得領域１０でも食刻停止層１６を有するようになる問題がある。したがって、利得領域１０に食刻停止層１６が残っていることになるため、レーザー特性の低下の原因となり得る。また、エピタキシャル製造工程が複雑になる問題がある。
【００５６】
しかし、実施例によると、食刻溶液の食刻率のみを調節して制御領域２２２を形成するため、食刻を終了するための食刻停止層を省略することができる。したがって、エピタキシャル成長時に簡単になりレーザー効率が改善し得る。
【００５７】
再び図５を参照すると、実施例に係る突起部１２３は下部に行くほど幅が狭くなり得る。この時、突起部１２３の断面は三角状であり得るが、必ずしもこれに限定しない。
【００５８】
断面が三角状である突起部１２３は下部電極１５と最も近い第１角２２２ａを含むことができる。この時、第１角２２２ａの第１角度θ１は３０度〜７０度であり得る。第１角の第１角度θ１と第２角度θ２は食刻溶液の食刻角度によって決定され得る。
【００５９】
しかし、食刻停止層を有する従来構造はクラッド層の一部のみを食刻し、後で再び食刻停止層を除去する構造であるため、制御領域２２２の下部面がシャープでなく平坦面を有することができる（図８および図９のＢ１）。このような平坦面は熱効率の観点から維持しなくてもよい。
【００６０】
図１１を参照すると、実施例に係る第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２は下部クラッド層１２０ａで互いに連結されなくてもよい。すなわち、制御領域２２２の突起部１２３は下部クラッド層１２０ａと連結され得る。
【００６１】
突起部１２３は下部に行くほど幅が狭くなる第１突起部１２３ａおよび下部に行くほど幅が広くなる第２突起部１２３ｂを含むことができる。このような構造によると、第２突起部１２３ｂが第１突起部１２３ａを支持することによって制御領域２２２の安定した駆動が可能となり得る。特に、第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２に別途の断熱材が配置されていない場合、このような支持構造はさらに効果的であり得る。
【００６２】
第１突起部１２３ａの面積は第２突起部１２３ｂより大きくてもよい。しかし、必ずしもこれに限定されず、第１突起部１２３ａの面積は第２突起部１２３ｂより小さかったり同じでもよい。すなわち、第１突起部１２３ａと第２突起部１２３ｂの面積および高さは食刻溶液の種類によって異なってもよい。
【００６３】
突起部１２３は最も幅が広い第１領域Ｗ１と最も幅が狭い第２領域Ｗ２の比（Ｗ１：Ｗ２）が１：０．１〜１：０．５であり得る。最も幅が広い第１領域Ｗ１は第１突起部１２３ａの上面であり得、最も幅が狭い第２領域Ｗ２は第１突起部１２３ａと第２突起部１２３ｂの境界１２４であり得る。
【００６４】
比が１：０．１より小さい場合には、第２領域Ｗ２の幅が過度に狭くなって第１突起部１２３ａを安定的に支持し難い場合もある。また、比が１：０．５より大きい場合、第２領域Ｗ２を通じての熱損失が大きくなる問題がある。例示的に第２領域Ｗ２の幅は０．１μｍ〜０．５μｍであり得るが、必ずしもこれに限定しない。
【００６５】
図１２は本発明の他の実施例に係る波長可変レーザーの平面図であり、図１３は図１２のＤ−Ｄ方向断面図であり、図１２およびは食刻時間が増加するにつれて反射層の食刻領域が広くなる状態を示した図面である。
【００６６】
図１２および図１３を参照すると、波長可変レーザーは利得領域１０と波長可変領域２０を含むことができる。光導波路１３０は利得領域１０に配置される光導波路（以下、能動光導波路）と波長可変領域２０に配置される光導波路（手動光導波路）に区分され得、能動光導波路１３０ａと手動光導波路１３０ｂは光学的に連結され得る。例示的に能動光導波路１３０ａと手動光導波路１３０ｂはＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｔｗｉｎ  ｇｕｉｄｅまたはＢｕｔｔ−Ｊｏｉｎｔ方式で結合され得るが、必ずしもこれに限定しない。
【００６７】
図１３を参照すると、波長可変領域２０は、下部クラッド層１２０ａ上に配置される手動光導波路１３０ｂ、手動光導波路１３０ｂ上に配置される上部クラッド層１２０ｂ、および上部クラッド層１２０ｂ上に配置される第３電極２３、第３電極２３上に配置される電流遮断層２４、電流遮断層２４上に配置されるヒーター２２、および手動光導波路１３０ｂを挟んで互いに向かい合うように配置される第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２を含むことができる。
【００６８】
実施例に係る第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２は下部クラッド層１２０ａの一部の領域まで形成され得る。この時、第１断熱溝２１１と第２断熱溝２１２は下部クラッド層１２０ａで互いに連結されなくてもよい。すなわち、制御領域２２２の突起部１２３は下部クラッド層１２０ａと連結され得る。したがって、電流注入による屈折率の制御が可能となり得る。
【００６９】
突起部１２３は下部に行くほど幅が狭くなる第１突起部１２３ａおよび下部に行くほど幅が広くなる第２突起部１２３ｂを含むことができる。このような構造によると、第２突起部１２３ｂが第１突起部１２３ａを支持することによって制御領域の安定した駆動が可能となり得る。特に、第１断熱溝１２３ａと第２断熱溝１２３ｂに別途の断熱材が配置されていない場合、このような支持構造はさらに効果的であり得る。第１突起部１２３ａと第２突起部１２３ｂの高さは食刻溶液の種類によって異なってもよい。
【００７０】
第３電極（駆動電極、２３）は上部クラッド層１２０ｂ上に配置され得る。第３電極２３と下部電極１５に電流が注入されると手動光導波路１３０ｂの屈折率が変化して波長が可変され得る。電流遮断層２４は第３電極２３とヒーター２２の間に配置され得る。
【００７１】
実施例によると、ヒーター２３の熱を制御領域２２２に印加して手動光導波路１３０ｂの屈折率を変化させることによって波長を可変させてもよく、電流を注入して光導波路１３０ｂの屈折率を変化させることによって波長を可変させてもよい。
【００７２】
すなわち、波長可変のために第３電極２３に電流を注入したり、ヒーター２２に電圧を印加することができる。実施例によると、ヒーター２２のみを制御して熱印加方式で波長を制御してもよく、第３電極２３に電流を注入して電流印加方式で波長を制御してもよい。
【００７３】
しかし、必ずしもこれに限定されず、ヒーター２２に電圧を印加するとともに第３電極２３に電流を注入することによって、熱と電流を同時に印加してもよい。この場合、熱と電流によって同時に屈折率を制御できるため波長可変範囲が増加し得る。
【００７４】
突起部１２３は最も幅が広い第１領域Ｗ１と最も幅が狭い第２領域Ｗ２の比（Ｗ１：Ｗ２）が１：０．１〜１：０．５であり得る。比が１：０．１より小さい場合には第２領域Ｗ２の幅が過度に狭くなって第１突起部１２３ａを安定的に支持し難い場合もある。また、第２領域Ｗ２の幅が過度に狭くなって第３電極２３による電流印加時に抵抗が大きくなる問題がある。
【００７５】
比が１：０．５より大きい場合、第２領域Ｗ２を通じての熱損失が大きくなる問題がある。例示的に導波路モードが断熱溝の影響を受けないようにするために、第１領域Ｗ１は略１０μｍ以上であり得る。また、第２領域１２４の幅は０．１μｍ〜０．５μｍであり得るが、必ずしもこれに限定しない。
【００７６】
以上、実施例を中心に説明したがこれは単に例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で以上に例示されていない多様な変形と応用が可能であることが分かるであろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関係した差異点も添付された特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【図１】
2021504976.tif 000003
【図２】
2021504976.tif 000004
【図３】
2021504976.tif 000005
【図４】
2021504976.tif 000006
【図５】
2021504976.tif 000007
【図６】
2021504976.tif 000008
【図７】
2021504976.tif 000009
【図８】
2021504976.tif 000010
【図９】
2021504976.tif 000011
【図１０】
2021504976.tif 000012
【図１１】
2021504976.tif 000013
【図１２】
2021504976.tif 000014
【図１３】
2021504976.tif 000015
【国際調査報告】
2021504976.tif 000016
2021504976.tif 000017
2021504976.tif 000018
2021504976.tif 000019