(57)【要約】【課題】フェムト秒レーザーの増幅にも使用でき、超短パルスの増幅ができる希土類元素添加半導体光増幅器を提供すること。【解決手段】希土類元素添加の半導体光導波部１と、該半導体光導波部１に電圧を印加する電極２、２と、を有し、該電圧印加により該半導体導波部１に注入された電荷を該希土類元素に移動させて励起し該半導体導波部１を伝搬する信号光を増幅することを特徴とする希土類元素添加半導体光増幅器。増幅帯域幅が希土類元素のエネルギレベルで決まるため広く、スペクトル帯域幅の広いフェムト秒レーザー光でも増幅することができる。また、導波部を厚くできるので超短パルスの増幅も可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素添加の半導体光導波部と、
該半導体光導波部に電圧を印加する電極と、
を有し、
該電圧印加により該半導体光導波部に注入された電荷を該希土類元素に移動させて励起し該半導体光導波部を伝搬する信号光を増幅することを特徴とする希土類元素添加半導体光増幅器。
【請求項２】
前記希土類元素がEr、Yb、Ndの内の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の希土類元素添加半導体光増幅器。
【請求項３】
前記半導体光導波部は、波長分散を補償するチャープブラッグ格子を有することを特徴とする請求項１及び２に記載の希土類元素添加半導体光増幅器。
【請求項４】
前記半導体光導波部は、前記信号光が伝搬する方向と直交する一対の端面を有し、該一対の端面の少なくとも一方は光の透過率を制御する透過率制御層を有することを特徴とする請求項１ないし３に記載の希土類元素添加半導体光増幅器。
【請求項５】
前記一対の端面の内の前記信号光が出射する端面は、波長フィルタ層を有することを特徴とする請求項４に記載の希土類元素添加半導体光増幅器。
【請求項６】
前記一対の端面の一方は、波長分散を補償するチャープミラー或いはチャープブラッグ格子を有することを特徴とする請求項４及び５に記載の希土類元素添加半導体光増幅器。
【請求項７】
前記一対の端面の一方から所定の角度で信号光を入射させて、該信号光が該一対の端面間で多重反射して前記半導体光導波部内をマルチパスするように構成要素を配置することを特徴とする請求項４又は５に記載の希土類元素添加半導体光増幅器。
【請求項８】
前記一対の端面の内の前記信号光が入射する端面は、該入射する信号光のパルス幅を伸張する伸張素子を有することを特徴とする請求項４ないし７に記載の希土類元素添加半導体光増幅器。
【請求項９】
前記一対の端面の内の前記信号光が出射する端面は、該出射する信号光のパルス幅を圧縮する圧縮素子を有することを特徴とする請求項４ないし８に記載の希土類元素添加半導体光増幅器。
【請求項１０】
前記伸張素子及び前記圧縮素子はチャープブラッグ格子であり、少なくとも一方はチャープ量可変型チャープブラッグ格子であることを特徴とする請求項８或いは請求項９に記載の希土類元素添加半導体光増幅器。
【請求項１１】
希土類元素添加の半導体光導波部と、
該半導体光導波部に電圧を印加する電極と、
該電圧をオン-オフ制御する電圧制御手段と、
を有し、
該電圧制御手段オンにより該半導体光導波部に注入された電荷を該希土類元素に移動させて励起し該半導体光導波部を伝搬する信号光を増幅し、該電圧制御手段オフにより該導波部を伝搬する信号光を吸収することを特徴とする希土類元素添加半導体光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
レーザーは、情報通信、計測、医療、加工など幅広い技術分野で応用されているが、その場合、レーザーから発生されるレーザー光を増幅したりスイッチングしたりする必要がある。光増幅器としては、希土類元素添加ファイバー増幅器や半導体増幅器が知られている。また光スイッチとしては、非線形光学結晶や半導体を用いたものが知られている。本発明は、半導体光増幅器と半導体光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体光増幅器としては様々な半導体を用いた増幅器が知られている。例えば、１．５μｍ帯の増幅器としては、化合物半導体（InGaAsP）を用いた増幅器が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、従来の半導体増幅器では信号光パルスが伝播する活性層（導波部）が薄く（〜1μｍ）、超短パルス光を増幅すると破壊するため信号光パルスのパワーが制限されていた。さらに、従来の半導体光増幅器では半導体のキャリア寿命が数ｎsecと非常に短く、パルスレーザーからの繰返しパルスの増幅には適していなかった。すなわち、キャリア寿命が短いために次のパルス（信号光パルス）が来る前に自然放出が起きてしまい、ASE（Amplified  Stimulated  Emission  増幅誘導放射）が発生してしまう。ASEが発生すると信号光パルスが短波長側に広がり、信号光パルスのスペクトルが劣化する。またスペクトル帯域幅が比較的広いフェムト秒レーザーを増幅しようとすると、
材料分散のためパルス幅が広がってしまう問題があった。
【０００３】
一方、Erを添加した半導体活性層に電圧をかけると電荷移動が起きてErが発光する現象が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３７２６９１号公報
【非特許文献１】Xinwei Zhao, et. al., Fabrication and stimulated emission of      Er-doped nanocrystalline Si waveguides formed on Si substrates by       laser ablation, Applied Physics letters,１９９９年１月４日,Vol.74,      No.1, pp.120-122
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の背景技術で触れたように、これまでの半導体光増幅器は、増幅帯域幅が狭くフェムト秒レーザーの増幅に使用できない、導波部が薄く超短パルスを増幅すると破壊し易い、キャリヤ寿命が短くスペクトルが劣化する、材料分散のためパルス幅が広がる、といった問題をもっていた。
【０００５】
本発明は、かかる問題を解決するために創出されたものである。すなわち、本発明の目的は、フェムト秒レーザーの増幅にも使用でき、超短パルスの増幅ができる希土類元素添加半導体光増幅器を提供することである。本発明の別の目的は、スペクトルが劣化しない、パルス幅の広がるのを補償する希土類元素添加半導体光増幅器を提供することである。本発明のさらに別の目的は、希土類元素添加半導体光増幅器を用いた光スイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するためになされた請求項１に係る発明は、希土類元素添加の半導体光導波部（活性層）と、該半導体光導波部に電圧を印加する電極と、を有し、該電圧印加により該半導体導波部に注入された電荷を該希土類元素に移動させて励起し該半導体導波部を伝搬する信号光を増幅することを特徴としている。
【０００７】
このような特徴を有する本発明の希土類元素添加半導体光増幅器は、増幅帯域幅が希土類元素のエネルギレベルで決まるため広く、スペクトル帯域幅の広いフェムト秒レーザー光でも増幅することができる。また、導波部を厚くできるので超短パルスの増幅も可能になる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載する希土類元素添加半導体光増幅器であって、前記希土類元素がEr、Yb、Ndの内の少なくとも一つであることを特徴としている。
【０００９】
豊富な1.5μｍ帯レーザー、1.0μｍ帯レーザー、1.06μｍ帯レーザーの少なくとも一つを増幅することができる。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、請求項１及び２に記載する希土類元素添加半導体光増幅器であって、前記半導体光導波部は、波長分散を補償するチャープブラッグ格子を有することを特徴としている。
【００１１】
信号光がスペクトル幅の広いパルス光でもパルス幅が広がることを防ぐことができる。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３に記載の希土類元素添加半導体光増幅器であって、前記半導体光導波部は、前記信号光が伝搬する方向と直交する一対の端面を有し、該一対の端面の少なくとも一方は光の透過率を制御する透過率制御層を有することを特徴としている。
【００１３】
透過率制御層を反射防止膜とすることで、端面での反射損失を少なくすることができる。一方の端面の透過率制御層を反射防止膜とし、他方の端面の透過率制御層を高反射膜とすることで、一方の端面から信号光を入射させ、半導体導波部をダブルパスさせより大きく増幅された信号光を出射させることができる。
【００１４】
また、請求項５に係る発明は、請求項４に記載の希土類元素添加半導体光増幅器であって、前記一対の端面の内の前記信号光が出射する端面は、波長フィルタ層を有することを特徴としている。特に、波長フィルタ層は、半導体光導波部に入射される信号光よりも短い波長の光をカットするものである。
【００１５】
ASEの発生で広がった短波長側をカットすることができる。
【００１６】
また、請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載の希土類元素添加半導体光増幅器であって、前記一対の端面の一方は、波長分散を補償するチャープミラー或いはチャープブラッグ格子を有することを特徴としている。
【００１７】
他方の端面から信号光を入射させ、半導体導波部をダブルパスさせより大きく増幅された信号光を出射させることができると共に、信号光がスペクトル幅の広いパルス光でも分散でパルス幅が広がることを防ぐことができる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項４及び５に記載の希土類元素添加半導体光増幅器であって、前記一対の端面の一方から所定の角度で信号光を入射させて、該信号光が該一対の端面間で多重反射して前記半導体導波部内をマルチパスするように構成することを特徴としている。
【００１９】
信号光が導波部内をマルチパスするので、増幅率を高くすることができる。
【００２０】
請求項８に係る発明は、請求項４ないし７に記載の希土類元素添加半導体光増幅器であって、前記一対の端面の内の前記信号光が入射する端面は、該入射する信号光のパルス幅を伸張する伸張器を有することを特徴としている。
【００２１】
信号光パルスのパルス幅が伸張されるので、導波部で増幅されパワーが増大しても増幅器が損傷を受けることがない。
【００２２】
請求項９に係る発明は、請求項４ないし８に記載の希土類元素添加半導体光増幅器であって、前記一対の端面の内の前記信号光が出射する端面は、該出射する信号光のパルス幅を圧縮する圧縮器を有することを特徴としている。
【００２３】
出射する信号光パルスが圧縮されるので、導波部の材料分散で広がったパルス幅を元に戻すことができる。また、出射する信号光のパルス幅が圧縮されるので信号光パワーによる損傷を防ぐために入射する信号光のパルス幅を伸張させることができる。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、請求項８或いは９に記載の希土類元素添加半導体光増幅器であって、前記伸張器及び前記圧縮器はチャープブラッグ格子であり、少なくとも一方はチャープ量可変型チャープブラッグ格子であることを特徴としている。
【００２５】
チャープ量を変えることで信号光のパルス幅を任意に変更することができる。
【００２６】
請求項１１に係る発明は希土類元素添加半導体光スイッチであって、希土類元素添加の半導体光導波部と、該半導体光導波部に電圧を印加する電極と、該電圧をON-OFF制御する電圧制御手段と、を有し、該電圧制御手段ONにより該半導体光導波部に注入された電荷を該希土類元素に移動させて励起し該半導体光導波部を伝搬する信号光を増幅し、該電圧制御手段OFFにより該導波部を伝搬する信号光を吸収することを特徴としている。
【００２７】
電圧制御手段をON、OFFすることにより信号光をON、OFFすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の半導体光増幅器は、増幅帯域幅が希土類元素のエネルギレベルで決まるため広く、スペクトル帯域幅の広いフェムト秒レーザー光でも増幅することができる。
【００２９】
また、本発明の半導体光増幅器の導波部は、波長分散を補償するチャープブラッグ格子を有するようにすることで、信号光がパルス光でもパルス幅が広がることを防ぐことができる。
【００３０】
さらに、本発明の半導体光増幅器の光導波部は、信号光が伝搬する方向と直交する一対の端面を有し、少なくとも一方の端面は光の透過率を制御する透過率制御層を有し、透過率制御層を反射防止膜とすることで、端面での反射損失を少なくすることができる。一方の端面の透過率制御層を反射防止膜とし、他方の端面を高反射膜とすることで、一方の端面から信号光を入射させ増幅された信号光を出射させることことができ、増幅率を２倍にすることができる。
【００３１】
本発明の半導体光増幅器の半導体光導波部は、信号光が出射する端面が波長フィルタ層を有するようにすることで、当該波長フィルタ層を半導体光導波部に入射される信号光よりも短い波長の光をカットするものとすることができ、ASEの発生で広がった信号光パルスの短波長側をカットすることができる。
【００３２】
また、本発明の半導体光増幅器は、一方の端面が波長分散を補償するチャープミラー或いはチャープブラッグ格子を有するようにすることで、他方の端面から信号光を入射させ増幅された信号光を出射させることができると共に、信号光がパルス光でも分散でパルス幅が広がることを防ぐことができる。
【００３３】
さらに、本発明の半導体光増幅器は、一方の端面から所定の角度で信号光を入射させ、信号光が一対の端面間で多重反射して半導体導波部内をマルチパスするように構成要素を配置することで、増幅率をより一層高くすることができる。
【００３４】
本発明の半導体光増幅器は、信号光が入射する端面が伸張素子を有するようにすることで、信号光パルスのパルス幅が伸張されるので、導波部で増幅されパワーが増大しても増幅器が損傷を受けることがない。
【００３５】
本発明の半導体光増幅器は、信号光が出射する端面が圧縮素子を有するようにすることで、出射する信号光パルスが圧縮されるので、導波部の材料分散で広がったパルス幅を元に戻すことができる。また、出射する信号光のパルス幅が圧縮されるので信号光パワーによる損傷を防ぐために入射する信号光のパルス幅を伸張させることができる。
【００３６】
また、本発明の半導体光増幅器は、伸張素子及び圧縮素子をチャープブラッグ格子とし、少なくとも一方をチャープ量可変型チャープブラッグ格子とすることで、信号光のパルス幅を任意に変更することができる。
【００３７】
さらに、本発明の半導体光スイッチは、電圧制御手段をオン、オフすることにより信号光をオン、オフすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００３９】
図１は、本発明の一実施形態を示す希土類元素添加半導体光増幅器の概略断面図である。この図に示すように、光増幅器は、コアとしての希土類元素添加半導体光導波部１（以下導波部１と略記する）がｐ型半導体クラッド層１０、ｎ型半導体クラッド層１０’でサンドイッチされ、さらにその外側に電極パッド２１をもつｐ型電極２、電極パッド２１’をもつｎ型電極２’が積層されている。導波部１は信号光の伝搬方向に格子間隔が漸増するチャープブラッグ格子３を有し、導波部１の両端に信号光の伝搬方向と直交する端面４、４’をもっている。そして各端面４、４’には透過率制御層５、５’を備えている。
【００４０】
希土類元素添加半導体導波部１の希土類元素と半導体は、信号光の波長帯と関係があり、例えば、１．５μｍ帯の場合Erを、１．０μｍ帯の場合Ybを、信号光波長を透過するバンドギャップの半導体に添加するとよい。１．０μｍ帯より長波長の信号光を透過するバンドギャップをもつ半導体としては、GaAs、InGaAsPなどを用いることができる。希土類元素の添加濃度が高くなれば増幅利得が高くなるが、添加濃度が高くなると濃度消光が起きる。濃度消光を抑えて希土類元素を高濃度に添加するためには酸素を一緒に添加するとよい。
【００４１】
後述するように、半導体光増幅器は半導体結晶を成長させて作られるため、クラッド層１０、１０’の半導体は、導波部１の半導体に応じて選定される必要がある。すなわち、クラッド層１０、１０’は、導波部１がGaAsの場合それぞれｐ型GaAs、ｎ型GaAsやｐ型GaInP、ｎ型GaInPなどを用いるとよい。導波部１がInGaAsPの場合、クラッド層１０、１０’はそれぞれｐ型InP、ｎ型InPを用いるとよい。信号光がコリメート光の場合は信号光の導波部１への閉じ込めが弱くてよいのでクラッド層１０、１０’を省いてもよい。
【００４２】
図１の透過率制御層５、５’は反射防止膜であり、信号光が端面４に入射するときと端面４’から出射するときの反射損失を無視できる程度にすることができる。反射防止膜は屈折率の異なる物質例えば、SiO2とTiO2を交互に所定の膜厚で積層することで形成することができる。
【００４３】
導波部１がEr添加GaAsの場合について半導体光増幅器の作製法を以下に説明する。まず、ｐ型GaAsクラッド層１０の上に回折格子ホトマスクを密着露光してエッチングすることでチャープブラッグ格子３を作製する。次にチャープブラッグ格子３が作製されたｐ型GaAsクラッド層１０の上にGaAsをMOCVD（有機金属化学気相成長法）、MBE（分子線結晶成長法）等で所定の膜厚成長させる。次にそのGaAsの上にErとOをイオンプランテーション、レーザーアブレーションなどで所定量添加してEr添加GaAs導波部１を作製する。次にそのEr添加GaAs導波部１の上にｎ型GaAsクラッド層１０’をMOCVDなどで所定の膜厚形成する。次にｐ型GaAsクラッド層１０側にはp型電極２を、ｎ型GaAsクラッド層１０’側にはｎ型電極２’を形成し、スパッタリングなどでAuの電極パッド２１，２１’を形成する。
【００４４】
端面４，４’は導波部１の端部を劈開するか、端部を研磨することで形成される。反射防止膜５，５’は端面４，４’の上にSiO2とTiO2を交互に同じ膜厚となるようにスパッタリングすることで形成される。
【実施例１】
【００４５】
上述した図１は、本発明の実施例１の希土類元素添加半導体光増幅器の概略断面図である。すなわち、コアとしての希土類元素添加半導体導波部１がｐ型半導体クラッド層１０、ｎ型半導体クラッド層１０’でサンドイッチされ、さらにその外側に電極パッド２１をもつｐ型電極１０、電極パッド２１’をもつｎ型電極１０’が積層されている。導波部１は導波部１の材料分散を補償するように設計された信号光の伝搬方向に格子間隔が漸増するチャープブラッグ格子３を有し、導波部１の両端に信号光の伝搬方向と直交する端面４、４’をもっている。そして各端面４、４’には透過率制御層としての反射防止膜５、５’を備えている。
【００４６】
半導体導波部１はErを１０20 コ/ｃｍ3  添加したGaAs活性層であり、クラッド層１０、１０’はそれぞれｐ型GaInP、ｎ型GaInPである。電極２、２’はそれぞれｐ型GaAs、ｎ型GaAsであり、電極パッド２１，２１’はAuである。反射防止膜５，５’はSiO2とTiO2の多層膜である。
【００４７】
電極パッド２１，２１’に所定の直流電圧を印加した状態で波長１．５μｍ、スペクトル幅１０ｎｍ、パルス幅３００ｆｓ、ピークパワー２KWの信号光を入射させたところ、パルス幅３００ｆｓ、ピークパワー３KWの出射信号光が得られた。なお、出射信号光のスペクトル幅はASEによると見られる短波長側への拡張があり、１２ｎｍであった。
【実施例２】
【００４８】
図２は、実施例２の希土類元素添加半導体光増幅器の概略断面図である。実施例２の光増幅器は、実施例１の光増幅器の反射防止膜５をチャープミラー７にし、チャープ格子３をなくした点と、反射防止膜５’の上に波長フィルタ６を装着した点が異なる以外は実施例１の光増幅器と同じである。
【００４９】
チャープミラー７は膜厚が端面４から遠ざかる方向に漸増するSiO2とTiO2の多層膜であり、膜厚が反射回折効率を高くするように設計されている。波長フィルタ６は通常の干渉フィルタタイプの光学フィルタで、カットオフ波長が１．４９５μｍのロングパスフィルタである。なお、波長フィルタ６としてはファブリ・ペロ・エタロンや半導体などを用いることができる。半導体はバンドギャップエネルギに相当する波長より短い波長の光をカットするので、カットオフ波長が１．４９５μｍの半導体を反射防止膜５’の上に形成して波長フィルタ６としても良い。たとえば、InGaAｓPのGaAsとInPの組成を制御することでカットオフ波長を制御することができる。
【００５０】
電極パッド２１，２１’に所定の直流電圧を印加した状態で波長１．５μｍ、スペクトル幅１０ｎｍ、パルス幅３００ｆｓ、ピークパワー２KWの信号光を端面４’側から入射させたところ、パルス幅３００ｆｓ、ピークパワー４．５KWの出射信号光が同じ端面４’側から得られた。得られた信号光のスペクトル幅は入射信号光と同じ１０ｎｍであった。
【実施例３】
【００５１】
図３は、実施例３の希土類元素添加半導体光増幅器の概略断面図であり、図４は、図３のA-A線断面図である。実施例３の光増幅器は、実施例１の光増幅器の反射防止膜５をチャープ量可変負チャープブラッグ格子（伸張素子）８に、反射防止膜５’をチャープ量可変正チャープブラッグ格子（圧縮素子）９にし、チャープブラッグ格子３をなくした点と、図４からわかるように、負チャープブラッグ格子８を手前に、正チャープブラッグ格子９を奥に配置し、入射信号光の負チャープブラッグ格子８による回折光が端面４，４’で多重反射するようにした点が異なる以外は実施例1の光増幅器と同じである。なお、実施例１（図１）のように、伸張素子８と圧縮素子９の代わりに反射防止膜５、５’を用いる場合は、信号光を点線矢印の方向に入射させる必要がある。
【００５２】
チャープ量可変負チャープブラッグ格子８は、膜厚が信号光が伝播する方向に漸減するSiO2とTiO2の多層膜８１と白金抵抗加熱体８２とを有し、多層膜８１の膜厚は透過回折効率が高くなるように設計されている。チャープ量可変正チャープブラッグ格子９は、膜厚が信号光が伝播する方向に漸増するSiO2とTiO2の多層膜９１と白金抵抗加熱体９２とを有し、多層膜９１の膜厚も透過回折効率が高くなるように設計されている。白金抵抗加熱体８２、９２に流す電流を調節して多層膜８と９の温度を調節することによって、それぞれの格子間隔を変えることができる。
【００５３】
チャープ量可変チャープブラッグ格子としては、上記の他に半導体導波路にチャープブラッグ格子を形成し、電界を印加してチャープ量を変えるようにしてもよい。あるいは、LiNbO3のような電気光学結晶にポーリングなどでチャープする周期分極を形成し、その周期を電気的に変えるようにしてもよい。
【００５４】
また、本実施例では伸張器と圧縮器をチャープブラッグ格子としたが、通常のプリズム対や回折格子対を用いてもよい。
【００５５】
電極パッド２１，２１’に所定の直流電圧を印加すると共に、負チャープブラッグ格子８で信号光のパルス幅を２倍に伸張し、正チャープブラッグ格子９で元のパルス幅に圧縮するように白金抵抗加熱体８２、９２に流す電流を調節した状態で、波長１．５μｍ、スペクトル幅１０ｎｍ、パルス幅３００ｆｓ、ピークパワー２KWの信号光を負チャープブラッグ格子８側から入射させたところ、パルス幅３００ｆｓ、ピークパワー６．７５KWの出射信号光が得られた。実施例１より２倍強高いピークパワーが得られたが、半導体導波部１を伝搬する信号光のパルス幅が２倍に伸張されているため、破損することがなかった。
【実施例４】
【００５６】
本実施例は、本発明の希土類元素添加半導体光スイッチの実施例であり、概略断面図を図５に示す。本実施例の光スイッチは、構成としては実施例１（図１）の半導体増幅器とほとんど同じであるが、半導体光導波部１にチャープブラッグ格子３を有していない点と、電圧制御手段１１を有している点が異なる。すなわち、コアとしての希土類元素添加半導体導波部１がｐ型半導体クラッド層１０、ｎ型半導体クラッド層１０’でサンドイッチされ、さらにその外側に電極パッド２１をもつｐ型電極２、電極パッド２１’をもつｎ型電極２’が積層されている。そして、導波部１の両端に信号光の伝搬方向と直交する端面４、４’をもっており、各端面４、４’には透過率制御層としての反射防止膜５、５’を備えている。
【００５７】
半導体導波部１はErを１０20 コ/ｃｍ3  添加したGaAs活性層であり、クラッド層１０、１０’はそれぞれｐ型GaInP、ｎ型GaInPである。電極２、２’はそれぞれｐ型GaAs、ｎ型GaAsであり、電極パッド２１，２１’はAuである。反射防止膜５，５’はSiO2とTiO2の多層膜である。
【００５８】
波長１．５μｍの信号光を入射させた状態で、電極パッド２１，２１’に印加する電圧を電圧制御手段１１でオン・オフさせたところ、電圧オンのときのみ信号光の出射が観測された。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態を示す希土類元素添加半導体光増幅器の概略断面図である。
【図２】実施例２の希土類元素添加半導体光増幅器の概略断面図である。
【図３】実施例３の希土類元素添加半導体光増幅器の概略断面図である。
【図４】図３のA-A線断面図である。
【図５】実施例４の希土類元素添加半導体光スイッチの概略断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      希土類元素添加半導体光導波部（活性層）
２、２’電極
３      チャープブラッグ格子
４、４’端面
５、５’透過率制御層
６      波長フィルタ層
７      チャープミラー
８      伸張素子（チャープ量可変型チャープブラッグ格子）
９      圧縮素子（チャープ量可変型チャープブラッグ格子）
１１    電圧制御手段
【図１】
2005191074.tif 000003
【図２】
2005191074.tif 000004
【図３】
2005191074.tif 000005
【図４】
2005191074.tif 000006
【図５】
2005191074.tif 000007