(57)【要約】  本発明では、半導体基板としてＩｎＰ基板（１１）を用い、活性層（１４）として伸張歪を導入したＧａＩｎＮＡｓを用いてなる偏波無依存型のＳＯＡを提示する。この構成によれば、伸張歪の導入により偏波無依存化を実現するとともに、活性層（１４）の膜厚を薄くすることで高飽和光出力化を実現するも、ＧａＩｎＡｓに窒素（Ｎ）を添加したＧａＩｎＮＡｓを活性層（１４）の材料に用いることで当該活性層（１４）のバンドギャップを小さくして利得ピーク波長を長波化させ、活性層（１４）への高電流注入時にバンドフィリングが存在しても、特にＣ帯及びＬ帯における高利得化が実現する。
2007094063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板の上方に設けられた活性層と
を含み、
前記活性層の光入射端面及び光出射端面における反射による光の共振を抑制して、前記光入射端面から入射した入射信号光を増幅して前記光出射端面から出射信号光として出射し、前記出射信号光が受ける利得が前記入射信号光の偏波状態に依らずに一定とされた半導体光増幅装置であって、
前記半導体基板は、ＩｎＰを材料としてなるとともに、
前記活性層は、ＧａＩｎＮＡｓを材料とし、伸張歪が導入されてなることを特徴とする半導体光増幅装置。
【請求項２】
前記活性層は、ＧａＩｎＮＡｓの全体に対するＮの組成比が０．１％以上０．８％以下の範囲内の値であるとともに、前記伸張歪の量が０．１％以上１．５％以下の範囲内の値であることを特徴とする請求項１に記載の半導体光増幅装置。
【請求項３】
前記活性層は、その膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内の値であることを特徴とする請求項１に記載の半導体光増幅装置。
【請求項４】
前記活性層を上下で挟持する一対のクラッド層を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体光増幅装置。
【請求項５】
前記活性層の周囲を電流ブロック層で埋め込む電流狭窄構造とされてなることを特徴とする請求項４に記載の半導体光増幅装置。
【請求項６】
前記光入射端面及び前記光出射端面では、前記クラッド層が前記活性層の先端面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体光増幅装置。
【請求項７】
前記活性層を上下で直接挟持する一対の光閉じ込め層を更に含み、前記閉じ込め層を介して前記クラッド層が設けられてなることを特徴とする請求項４に記載の半導体光増幅装置。
【請求項８】
前記活性層は、その中央部位から前記光入射端面及び前記光出射端面の方向へ向けて、その幅が徐々に狭くなるように形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の半導体光増幅装置。
【請求項９】
前記活性層は、その中央部位から前記光入射端面及び前記光出射端面の方向へ向けて、その膜厚が徐々に薄くなるように形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の半導体光増幅装置。
【請求項１０】
前記活性層は、前記半導体基板の劈開面に対して垂直方向から傾いた角度を持って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体光増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飽和光出力が大きな偏波無依存型の半導体光増幅装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の通信需要の飛躍的な増大に対処すべく、波長の異なる複数の信号光を多重化することで一本の光ファイバで大容量伝送が可能となる、いわゆる波長多重(ＷＤＭ: Wavelength Division Multiplexing)システムの導入が進んでいる。このＷＤＭシステムでは、波長の異なる光信号の合波や分波に使用される各光部品の損失によって光信号の光パワーが減衰するため、これを補償するために光増幅器の使用が必須となる。【０００３】
半導体光増幅器(ＳＯＡ:
Semiconductor Optical Amplifier)は小型であり、また広い波長範囲に対して利得を持つように設計が可能であることから、ＷＤＭシステムの損失補償用の光増幅器として期待されている。【０００４】
一般の通信システムに用いられる光ファイバは、光信号の偏波モードを保持しないため、ＳＯＡには偏波間利得差が低い値に抑えられていることが求められる。また、ＳＯＡは、飽和領域で用いるとパターン効果による波形劣化や波長チャネル間のクロストークにより伝送ペナルティを生じるため、飽和光出力を十分に高くして線形領域で用いることが必要になる。【０００５】
このような低偏波間利得差且つ高飽和光出力を同時に実現するＳＯＡとして、特許文献１に、伸張歪を加えたＧａＩｎＡｓバルク構造を活性層に用いたＳＯＡが開示されている。ここでは、膜厚５０ｎｍのＧａＩｎＡｓバルク活性層の両側を膜厚１００ｎｍの光閉じ込め層で挟んだ層構造を用い、活性層幅１．４μｍのときに−０．２５％の歪（換言すれば、０．２５％の伸張歪）を活性層に導入して、素子１２００μｍ、注入電流５００ｍＡで、波長１５５０ｎｍの信号光に対して、ファイバ間利得１９ｄＢ、偏波間利得差０．２ｄＢ以下、ファイバ結合飽和光出力＋１７ｄＢの半導体光増幅装置を実現している。【０００６】
【特許文献１】特開２００１−５３３９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１１９８１４号公報
【特許文献３】特開２０００−２５２５８８号公報
【発明の開示】
【０００７】
上記した特許文献１のＳＯＡでは、飽和光出力の増大を意図し、モード断面積を増大することを目的として、活性層を薄膜化している。ところが活性層を薄くすると活性層断面の扁平度が増加することに起因して偏波間の光閉じ込め係数に大きな差が生じるため、この差を相殺して偏波間の利得差を小さく抑えることを目的として、活性層に伸張歪を加えている。
【０００８】
しかしながらこのＳＯＡでは、活性層へ伸張歪を導入することにより、偏波間の利得差を小さく抑えることができる反面、利得ピーク波長が短波化するという問題がある。更にこの場合、高飽和光出力化を達成するためには活性層の膜厚を薄くする必要があり、そのためにキャリア密度の増加によるバンドフィリング効果によって利得ピーク波長の短波化がより顕著に現れる。
【０００９】
図１に、従来のＧａＩｎＡｓバルク構造を活性層に用いたＳＯＡにおける利得ピーク波長の注入電流依存性を示す。
図示のように、活性層への注入電流の増加により、バンドフィリング効果による利得ピーク波長の短波化が見られ、電流５００ｍＡで利得ピーク波長は１４５５ｎｍ付近まで短波長側へシフトしている。
【００１０】
図２に、従来のＧａＩｎＡｓバルク構造を活性層に用いたＳＯＡにおけるファイバ間利得の波長依存性を示す。
一般的なＷＤＭシステムで用いられる波長帯であるＣ帯(波長１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ)、Ｌ帯(１５７０ｎｍ〜１６１０ｎｍ)については、この利得ピーク波長の長波側に位置するため、長波側では利得が大幅に低下する。具体的には、波長１４６０ｎｍで利得２８ｄＢに対して、波長１５６０ｎｍで利得１６．５ｄＢ、１６１０ｎｍで利得８．５ｄＢとなる。
【００１１】
以上より、光ファイバ通信システムで用いるＣ帯及びＬ帯、特にＬ帯において、ＳＯＡの偏波無依存化及び高飽和光出力化の双方を満たしながら、同時に高利得を実現する活性層構造の開発が課題となっていた。
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、特に光ファイバ通信システムで用いるＣ帯及びＬ帯、特にＬ帯において、偏波無依存化及び高飽和光出力化の双方を満たすと同時に高利得を実現する、極めて信頼性の高い半導体光増幅装置を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明の半導体光増幅装置は、半導体基板と、前記半導体基板の上方に設けられた活性層とを含み、前記活性層の光入射端面及び光出射端面における反射による光の共振を抑制して、前記光入射端面から入射した入射信号光を増幅して前記光出射端面から出射信号光として出射し、前記出射信号光が受ける利得が前記入射信号光の偏波状態に依らずに一定とされた半導体光増幅装置であって、前記半導体基板は、ＩｎＰを材料としてなるとともに、前記活性層は、ＧａＩｎＮＡｓを材料とし、伸張歪が導入されてなる。
【００１４】
本発明によれば、特に光ファイバ通信システムで用いるＣ帯及びＬ帯、特にＬ帯において、偏波無依存化及び高飽和光出力化の双方を満たすと同時に高利得を得ることを可能とする、極めて信頼性の高い半導体光増幅装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、従来のＧａＩｎＡｓバルク構造を活性層に用いたＳＯＡにおける利得ピーク波長の注入電流依存性を示す特性図である。
【図２】図２は、従来のＧａＩｎＡｓバルク構造を活性層に用いたＳＯＡにおけるファイバ間利得の波長依存性を示す特性図である。
【図３】図３は、ＩｎＰ基板上に成長したＧａＩｎＮＡｓの窒素組成（Ｎｓ）を変えた場合のフォト・ルミネッセンス（ＰＬ）波長の歪量依存性について調べた測定結果を示す特性図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態によるＳＯＡの概略構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態によるＳＯＡを用いて、注入電流を３００ｍＡとした場合のＡＳＥスペクトルを測定した結果を示す特性図である。
【図６】図６は、図５の比較対象として従来のＳＯＡを用いて、注入電流を３００ｍＡとした場合のＡＳＥスペクトルを測定した結果を示す特性図である。
【図７】図７は、本実施形態によるＳＯＡ及び従来のＳＯＡについて、ＡＳＥピーク波長の注入電流依存性を測定した結果を示す特性図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
−本発明の基本骨子−
本発明では、半導体基板としてＩｎＰ基板を用い、活性層として伸張歪を導入したＧａＩｎＮＡｓを用いてなる偏波無依存型のＳＯＡを提示する。
この構成によれば、伸張歪の導入により偏波無依存化を実現するとともに、活性層の膜厚を薄くすることで高飽和光出力化を実現するも、ＧａＩｎＡｓに窒素（Ｎ）を添加したＧａＩｎＮＡｓを活性層の材料に用いることで当該活性層のバンドギャップを小さくして利得ピーク波長を長波化させ、活性層への高電流注入時にバンドフィリングが存在しても、特にＣ帯及びＬ帯における高利得化が実現する。【００１７】
上述のように、高飽和光出力のＳＯＡでは活性層断面の扁平度が高いため、ＴＥモードの偏光（ＴＥ偏光）に対する光閉じ込め係数(ΓTE)の方がＴＭ偏光に対する光閉じ込め係数(ΓTM)よりも大きい。この構造で偏波無依存化を実現するためには、活性層に伸張歪を導入し、ＴＥ偏光に対する材料利得(ｇTE)よりもＴＭ偏光に対する材料利得(ｇTM)を増大させ、
ΓTEｇTE ＝ΓTMｇTM
となるように調整する。【００１８】
ここで、「活性層に伸張歪を導入する」には、活性層を構成するＧａＩｎＮＡｓ結晶のＧａ組成比とＩｎ組成比とを調整して、その格子定数をＩｎＰ基板の格子定数よりも小さくし、ＧａＩｎＮＡｓ結晶が面内で引っ張られている状態とすれば良い。【００１９】
図３に、ＩｎＰ基板上に成長したＧａＩｎＮＡｓの窒素組成（Ｎ）を変えた場合のフォト・ルミネッセンス（ＰＬ）波長の歪量依存性について調べた測定結果を示す。参考としてＧａＩｎＡｓのデータも掲載する。ここで、伸張歪はマイナス、圧縮歪はプラスで表現される。【００２０】
バルク構造の場合、ＧａＩｎＡｓを活性層に用いた従来のＳＯＡでは、偏波無依存化を実現するために活性層に０．１％〜０．５％の伸張歪を加えるが、ＰＬ波長は無歪（０％）の場合の１６５０ｎｍに比べて伸張歪量０．１％の場合に約２０ｎｍ、伸張歪量０．５％の場合に約１００ｎｍだけ短波化する。一方、ＧａＩｎＮＡｓを活性層に用いた本発明のＳＯＡでは、伸張歪量０．１％の場合において窒素組成比を約０．１％に設定すると、ＰＬ波長は１６５０ｎｍを維持する。また、伸張歪量０．５％の場合には窒素組成比を約０．８％に設定すると、ＰＬ波長は１６５０ｎｍを維持する。【００２１】
更に、量子井戸構造では量子効果によりｇTEが増大するため、偏波無依存化のために１．５％程度まで伸張歪を導入する場合があるので、ＰＬ波長は更に短波化する。この場合、窒素組成比が約０．８％ではＰＬ波長１６５０ｎｍを維持することが困難であるが、ＧａＩｎＡｓに比較するとＰＬ波長が１００ｎｍ程度の長波化を示すため、利得増大の効果は十分にある。【００２２】
本発明では、上記のように高飽和光出力化を実現するために活性層の層厚を薄くする。ここで活性層の層厚とは、バルク構造の場合には活性層自体の厚さであり、複数存在する場合はそのトータルの厚さを示す。また多重量子井戸構造の場合には複数の量子井戸層（誘導放出に寄与する場合には量子障壁も含む）のトータルの厚さを示し、量子ドット構造の場合には複数の量子ドットのトータルの厚さを示す。具体的には、その膜厚を１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内の値に設定する。ここで、膜厚が１００ｎｍより大きいと高飽和光出力化が困難となり、膜厚が１０ｎｍより小さいと利得の低下が無視できなくなる。【００２３】
また、本発明では、上述した測定結果から、活性層について、ＧａＩｎＮＡｓの全体に対する窒素組成比を０．１％以上０．８％以下の範囲内の値に調節するとともに、伸張歪量を０．１％以上１．５％以下の範囲内の値に調節する。この場合、伸張歪量とＧａＩｎＮＡｓのＩｎ組成比（Ｇａ１−ｘＩｎｘＮＡｓ，０＜ｘ＜１とした場合の、ｘの割合）とは対応しており、窒素組成比０．８％で０．１％の伸張歪量を得るにはＩｎ組成比を０．５４に調節し、窒素組成比０．１％で１．５％の伸張歪量を得るにはＩｎ組成比を０．３２に調節すれば良い。即ち本発明では、活性層の材料をＧａ１−ｘＩｎｘＮＡｓ，０．３２≦ｘ≦０．５４とする。【００２４】
ここで、伸張歪量が１．５％より大きいとＰＬ波長の十分な長波化が困難となり、伸張歪量が０．１％より小さいと偏波無依存化が困難となる。また、窒素組成比が０．８％より大きいと結晶成長が困難となり、窒素組成比が０．１より小さいとＰＬ波長の十分な長波化が困難となる。【００２５】
なお、特許文献２には、ＩｎＰを基板に、ＧａＩｎＮＡｓを井戸層に用い、窒素濃度を組成全体に対して０．５％〜２％に設定してなるレーザ装置が開示されている。また、特許文献３には、ＩｎＰを基板に、ＧａＩｎＮＡｓを活性層に用い、窒素濃度を組成全体に対して０．５％以下に設定してなるレーザ装置が開示されている。【００２６】
しかしながら、特許文献２の装置構成は「サブバンド間遷移を利用した半導体レーザ装置」であり、特許文献３の装置構成は「ガス分析用半導体レーザ装置」である。これらの半導体レーザ装置では、レーザ光が自発光であり、当然ながら偏波依存性は考慮の対象外である。これに対して本発明の装置構成は「偏波無依存型の半導体光増幅装置」であり、偏波無依存性を得ることが前提であり、そのために活性層に伸張歪を導入することが必須である。【００２７】
本発明では、上記したようにこの伸張歪の導入に伴う利得ピーク波長の短波化を抑制するため、窒素を添加したＧａＩｎＮＡｓを活性層の材料に用いるのである。仮に、特許文献２，３のレーザ装置で井戸層又は活性層に伸張歪の導入すれば、利得ピーク波長の短波化を招き、特許文献２，３の目的である利得ピーク波長の長波化に真向から反することになる。従って、本発明は、単に利得ピーク波長の長波化を目的とした特許文献２，３の発明とは構成は勿論のこと、目的・効果が全く異なるものであり、両者は別発明である。【００２８】
−本発明を適用した具体的な実施形態−
以下、本発明をＳＯＡに適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図４は、本実施形態によるＳＯＡの概略構成を示す一部切り欠き斜視図である。ここで、ＳＯＡの前半分においては活性層の状態を表すように、ｐ型ＩｎＰ電流ブロック層１７、ｎ型ＩｎＰ電流ブロック層１８、ｐ型ＩｎＰクラッド層１６，１９、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層２０、シリコン酸化膜２１、及びｐ型電極２２の図示を省略している。【００２９】
本実施形態のＳＯＡは、例えば素子長１０００μｍ程度、素子幅３００μｍ程度の略直方体の素子形状とされており、矢印Ａ側が光入射端面、矢印Ｂ側が光出射端面であって、矢印Ａのように光入射端面から入射した入射信号光を増幅し、矢印Ｂのように光出射端面から出射信号光として出射する構成を採り、出射信号光が受ける利得が入射信号光の偏波状態に依らずに一定とされた偏波無依存型のＳＯＡである。【００３０】
このＳＯＡでは、ｎ型ＩｎＰ基板１１上に、下部クラッド層を兼ねるｎ型ＩｎＰバッファ層１２を介して帯状にパターニングされてなるスポットサイズ変換器１が設けられている。更にそして、スポットサイズ変換器１の側面から埋め込むように電流狭窄構造２が形成され、スポットサイズ変換器１の上面及び電流狭窄構造２上を覆うように、上部クラッド層３及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層２０が順次積層されている。更に、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層２０上にスポットサイズ変換器１と平行となるように帯状にパターニングされたｐ側電極２２が設けられ、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層２０上でｐ側電極２２の側面の一部を覆うようにシリコン酸化膜２１が形成されている。そして、光入射端面に無反射コート膜２４が、光出射端面に無反射コート膜２５がそれぞれ設けられ、裏面にｎ側電極２３が設けられて、ＳＯＡが構成されている。【００３１】
スポットサイズ変換器１は、入射光の通路（光導波路）となる活性層１４が、ＩｎＧａＡｓＰを材料とする一対の光閉じ込め層１３，１５で直接挟持されて構成されている。このスポットサイズ変換器１は、その幅が中央部位から光入射端面及び光出射端面へそれぞれ向かうにつれて徐々に狭くなる帯状（例えば、最大幅が１．０μｍ程度、最小幅が０．４μｍ程度）にパターニングされており、光出射端面の法線Ｌに対して所定角度、例えば７°程度傾斜した状態に形成されている。上記のように活性層１４をテーパ幅状に形成することにより、伝搬光のスポットサイズが拡大し、光の結合効率を向上させることができる。また、光導波路を傾斜構造とすることにより、端面における共振を抑制し、反射率を低減させることが可能となる。【００３２】
活性層１４は、ＧａＩｎＮＡｓを材料として用い、伸張歪が導入されてなるバルク構造のものであり、膜厚がここでは５０ｎｍ程度に形成されている。なお、光の結合効率を更に向上させるために、この膜厚を光入射端面へ向かうにつれて徐々に薄くなるように形成しても好適である。【００３３】
ＧａＩｎＮＡｓに導入する伸張歪は、ＧａＩｎＮＡｓの格子定数がｎ型ＩｎＰバッファ層１２の格子定数よりも小さくなるように、Ｇａ組成比とＩｎ組成比とを調整して活性層１４を形成することにより得られる。本実施形態では、伸張歪量を０．１％以上１．５％以下の値が適正範囲であり、例えば０．２５％の伸張歪量（即ち−０．２５％の歪量）に調節する。従って、ここで用いるＧａＩｎＮＡｓをＧａ１−ｘＩｎｘＮＡｓとすれば、０．３２≦ｘ≦０．５４が適正範囲であり、ここでは０．２５％の伸張歪量に対応すべくＩｎ組成比（ｘ）を０．５１に調節する。更に、ＧａＩｎＮＡｓの全体に対する窒素（Ｎ）の組成比は、０．１％以上０．８％以下が適正範囲であり、例えば０．８％に調節する。【００３４】
上記の構成により、活性層１４への伸張歪の導入により偏波無依存化を実現するとともに、活性層１４の膜厚を薄くすることで高飽和光出力化を実現するも、ＧａＩｎＡｓに窒素（Ｎ）を添加したＧａＩｎＮＡｓを活性層１４の材料に用いることで当該活性層１４のバンドギャップを小さくして利得ピーク波長を長波化させ、活性層１４への高電流注入時にバンドフィリングが存在しても、特にＣ帯及びＬ帯における高利得化が実現する。【００３５】
ここで、光入射端面及び光出射端面から１０μｍ〜５０μｍ程度の領域には活性層１４が存在せず、例えば上部クラッド層３の一部が活性層１４の先端面を覆うように形成されるに構成しても良い。この構成により、スポットサイズ変換器１に結合する戻り光量を抑制し、更に反射率を低減させることが可能となる。【００３６】
電流狭窄構造２は、ｐ型ＩｎＰ電流ブロック層１７と、ｎ型ＩｎＰ電流ブロック層１８とが順次積層されてなるものである。また、上部クラッド層３は、スポットサイズ変換器１の上面を覆うｐ型ＩｎＰクラッド層１６と、このｐ型ＩｎＰクラッド層１６上及びｎ型ＩｎＰ電流ブロック層１８上を覆うｐ型ＩｎＰクラッド層１９とからなるものである。【００３７】
この偏波無依存型半導体光増幅器においては、劈開面、即ち光入射端面と光出射端面には無反射コート膜２４，２５が設けられているので、光入射端面と光出射端面との間における反射による光の共振は抑制され、例えば１．５５μｍ近傍の信号入力光を、活性層１４において誘導放出効果により増幅し、光出射端面から増幅した増幅出力光として出射する。【００３８】
なお、本実施形態によるＳＯＡでは、活性層１４が、ＩｎＰ基板１上に集積化された光機能素子の増幅器や位相調整器等の機能層として使用しても良い。【００３９】
上記構成の偏波無依存型のＳＯＡを作製するには、先ず、ｎ型ＩｎＰ基板１１上に、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長）法を用いて、例えば膜厚３００ｎｍ程度のｎ型ＩｎＰバッファ層１２、例えば膜厚１００ｎｍ程度で１．２μｍ組成のn型のＩｎＧａＡｓＰを材料とする光閉じ込め層１３、例えば膜厚５０ｎｍ程度で歪量−０．２５％、窒素組成比０．８％のＧａＩｎＮＡｓからなるバルクの活性層１４、例えば膜厚１００ｎｍ程度で１．２μｍ組成のｐ型のＩｎＧａＡｓＰを材料とする光閉じ込め層１５、及びｐ型ＩｎＰクラッド層１６を順次堆積させる。【００４０】
続いて、シリコン酸化膜を全面に堆積させた後、ダイレクトコンタクト露光方式を用いて、光出射端面の法線Ｌに対して長軸が７〜１０°、例えば７°傾斜し、且つ、幅が０．６〜１．４μｍ、例えば、１．０μｍ程度のストライプ状の形状にパターニングする。そして、このストライプ状のシリコン酸化膜マスク（不図示）を用いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、ｎ型ＩｎＰバッファ層１２に達するまでメサエッチングを行う。これにより、活性層幅ｗが０．６〜１．４μｍ、例えば、１．０μｍ程度のストライプ状メサを形成する。【００４１】
この際、最終的な素子構造において、活性層１４の幅ｗが中央部位から光入射端面側及び光出射端面側へ向かって１．０μｍ程度から０．４μｍ程度に徐々に狭くなるテーパ状にして、光結合効率の増大を図った。【００４２】
続いて、シリコン酸化膜マスクをそのまま選択成長マスクとして用い、ストライプ状メサの側壁にｐ型ＩｎＰ電流ブロック層１７及びｎ型ＩｎＰ電流ブロック層１８を選択成長させる。【００４３】
続いて、シリコン酸化膜マスクを除去した後、全面にｐ型ＩｎＰクラッド層１９及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層２０を順次堆積させる。【００４４】
続いて、全面にシリコン酸化膜２１を堆積させた後、ストライプ状メサに投影的に重なる開口部を形成したのち、ｐ型電極２２を形成するとともに、ｎ型ＩｎＰ基板１１の裏面にはｎ型電極２３を形成する。【００４５】
続いて、劈開面に沿って劈開した後、劈開面に無反射コート膜２４，２５を堆積する。
以上の工程を経ることによって、本実施形態による偏波無依存型のＳＯＡの基本構成を完成させる。【００４６】
上述したようにして作製された本実施形態によるＳＯＡ、及びその比較対象として従来のＳＯＡを用いて、注入電流を３００ｍＡとした場合のＡＳＥスペクトルを測定した。ここで、従来のＳＯＡとしては、活性層としてＩｎＧａＡｓを材料とし、歪量が−０．２５％、膜厚が５０ｎｍ程度とされたバルク構造のものを用いたものとした。【００４７】
本実施形態によるＳＯＡの測定結果を図５に、従来のＳＯＡの測定結果を図６にそれぞれ示す。
図示のように、従来のＳＯＡではピーク波長が１４９６ｎｍであるのに対して、本実施形態によるＳＯＡでは、１５８１ｎｍであり、８５ｎｍの長波化が見られる。【００４８】
次に、本実施形態によるＳＯＡ及び従来のＳＯＡについて、ＡＳＥピーク波長の注入電流依存性を評価した。測定結果を図７に示す。
図示のように、０ｍＡ〜５００ｍＡの全ての注入電流について、本実施形態によるＳＯＡの方が従来のＳＯＡよりも常に長波のＡＳＥピーク波長を示していることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、特に光ファイバ通信システムで用いるＣ帯及びＬ帯、特にＬ帯において、偏波無依存化及び高飽和光出力化の双方を満たすと同時に高利得を得ることを可能とする、極めて信頼性の高い半導体光増幅装置が実現する。
【図１】
2007094063.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2007094063.tif 000011
2007094063.tif 000012
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