【手続補正書】
【提出日】平成17年6月14日(2005.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に配置されたゲイン媒体であって、入力光信号を受け取るゲイン媒体と、
前記半導体基板に配置され、前記ゲイン媒体に光学的に接続されたレーザ共振器と、
前記レーザ共振器の第１の端を定める第１の反射板と、
前記レーザ共振器の第２の端を定め、可同調中心波長を有する光を少なくとも部分的に透過させる第２の反射板とを備え、
前記第１の反射板は、前記レーザ共振器における前記可同調中心波長を含む光の誘導放出を引き起こす為に、前記入力光信号の波長とは異なる前記可同調中心波長を有する前記光を選択的に反射する為の可同調ブラッグ格子を有する
装置。
【請求項２】
半導体基板に配置されたゲイン媒体であって、第１の波長を含み、その中に符号化されたデータを含んだ入力光信号を受け取るゲイン媒体と、
前記半導体基板に配置され、前記ゲイン媒体に光学的に接続されたレーザ共振器と、
前記レーザ共振器の第１の端を定める第１の反射板であって、前記半導体基板に配置された可同調ブラッグ格子を含み、当該可同調ブラッグ格子が、前記レーザ共振器における可同調中心波長を含む光の誘導放出を引き起こす為に、前記第１の波長とは異なる前記可同調中心波長を有する光を選択的に反射する為の、前記可同調ブラッグ格子に沿って複数の屈折率の摂動を形成する半導体基板に沿った複数の界面を有し、前記光が、前記ゲイン媒体によって生成される放出に相当する前記可同調中心波長を有すると共に、前記入力光信号との相互作用に応答して前記データに合わせて変調される、第１の反射板と、
前記レーザ共振器の第２の端を定める第２の反射板であって、前記可同調中心波長を有する前記光を少なくとも部分的に透過させる第２の反射板と、
を備える装置。
【請求項３】
前記ゲイン媒体は、前記入力光信号の強度に比例した強度を含む前記可同調中心波長の光を生成して放出する
請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記可同調ブラッグ格子を有する前記半導体基板の近くに配置されたヒータを更に備え、
前記半導体基板が、前記ヒータにより制御される温度に応答する前記可同調ブラッグ格子を有し、前記可同調中心波長が、前記半導体基板の前記温度に応答可能である
請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記可同調ブラッグ格子が、重み付けされたブラッグ格子を備える
請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記レーザ共振器が、前記半導体基板に配置されたリブ導波路を備える
請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の界面が、シリコンとポリシリコンとの間の複数の界面である
請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記複数の界面が、複数の電荷変調領域の間における複数の界面である
請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記可同調ブラッグ格子は、複数のシリコン領域と複数のポリシリコン領域との間に複数の界面を有したシリコン／ポリシリコン格子を備え、
前記複数のシリコン領域のそれぞれは、導体−絶縁体−半導体構造を有し、
前記複数の導体−絶縁体−半導体構造は、光路に沿って配置され、前記導体を通じて接続されている
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記電荷変調領域における電荷濃度が、変調信号に応答して調節され、前記可同調中心波長が、当該電荷変調領域における前記電荷濃度に応答可能な
請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の界面が、様々な厚さの領域の間における複数の界面である
請求項２に記載の装置。
【請求項１２】
前記ゲイン媒体が、量子カスケード・サブバンド間レーザ（ｑｕａｎｔｕｍ  ｃａｓｃａｄｅ  ｉｎｔｅｒｓｕｂｂａｎｄ  ｌａｓｅｒ）を備える
請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
前記量子カスケード・サブバンド間レーザが、多重の量子井戸を有しており、前記多重の量子井戸が、サブバンド間の遷移に応答して、約１５００ｎｍから約１６００ｎｍの範囲内の光を放出する材料を備える
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記材料が、少なくとも、ＡｌＧａＮ／ＧａＮの組み合わせの１つか、または、ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＡｓＳｂの組み合わせを備える
請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記可同調ブラッグ格子が、前記レーザ共振器に沿って多段接続（カスケード）された前記半導体基板に配置される第１の複数の可同調ブラッグ格子の１つを備え、前記第１の複数の可同調ブラッグ格子のそれぞれが、異なる可同調中心波長を有し、かつ、当該可同調中心波長のそれぞれにおいて、前記レーザ共振器における前記第１の端を定める
請求項２に記載の装置。
【請求項１６】
前記第２の反射板が、第２の可同調ブラッグ格子に沿って第２の複数の屈折率の摂動を形成するために前記半導体基板に配置された第２のブラッグ格子を有し、当該第２の可同調ブラッグ格子が、前記レーザ共振器における前記可同調中心波長を有する光の誘導放出を引き起こす為に、当該中心波長を有する光を選択的に反射する
請求項２に記載の装置。
【請求項１７】
第１の波長を含み、かつ、符号化されたデータを有する入力光信号を半導体基板に配置されたゲイン媒体へと導く段階と、
前記ゲイン媒体が光を誘導放出する段階と、
レーザ共振器における第１の端から、前記第１の波長とは別の少なくとも１つの可同調中心波長を有する光を反射する段階と、
前記レーザ共振器における第２の端から、前記可同調中心波長を有する光の少なくとも一部を透過させる段階と
を備える方法。
【請求項１８】
半導体基板に配置されたレーザ共振器におけるゲイン媒体からの光を誘導放出するために、第１の波長を含み、かつ、その中に符号化されたデータを有する入力光信号を、前記半導体基板に配置された前記ゲイン媒体へと導く段階であって、前記誘導放出された光が、前記第１の波長とは別の少なくとも１つの可同調中心波長を有し、かつ、その中に、それに合わせて変調された前記データとを有する、入力光信号を前記ゲイン媒体へと導く段階と、
前記レーザ共振器において前記可同調中心波長を含む光を更に誘導放出する為に、前記レーザ共振器における第１の端から、前記可同調中心波長を有する光を反射する段階であって、前記光が、可同調ブラッグ格子に沿って複数の屈折率の摂動を形成する為に、前記半導体基板に沿った複数の界面を有する前記可同調ブラッグ格子によって、前記レーザ共振器の前記第１の端で反射された前記可同調中心波長を有する、光を反射する段階と、
前記レーザ共振器における第２の端から、前記可同調中心波長を有する光の少なくとも一部を透過させる段階と
を備える方法。
【請求項１９】
第２の可同調中心波長を有する光を選択的に反射する為に可同調ブラッグ格子を調整する段階を更に備える
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記可同調ブラッグ格子を調整する段階が、当該可同調ブラッグ格子を有する前記半導体基板の近くに配置されたヒータと共に当該可同調ブラッグ格子を有する当該半導体基板における温度を調節する段階を備える
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記可同調ブラッグ格子を調整する段階が、複数の電荷変調領域における電荷濃度を変調する段階を備え、当該複数の電荷変調領域が、前記半導体基板に沿って複数の界面を形成する
請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の波長を含み、かつ、その中に符号化されたデータを有する入力光信号を前記ゲイン媒体へと導く段階が、光通信ネットワークからの光通信信号を受信する段階を備える
請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記可同調中心波長を含む前記光の少なくとも一部を透過させる段階が、光通信ネットワークにおける光通信信号を透過させる段階を備える
請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
光通信ネットワークと、
前記光通信ネットワークに光学的に接続される可同調波長コンバータと
を備えるシステムであり、
前記可同調波長コンバータが、
半導体基板に配置され、第１の波長を含み、その中に符号化されたデータを含んだ入力光信号を受け取るゲイン媒体と、
前記半導体基板に配置され、前記ゲイン媒体に光学的に接続されたレーザ共振器と、
前記レーザ共振器の第１の端を定める第１の反射板であって、前記半導体基板に配置された可同調ブラッグ格子を含み、当該可同調ブラッグ格子が、前記レーザ共振器における可同調中心波長を含む光の誘導放出を引き起こす為に、前記第１の波長とは異なる前記可同調中心波長を有する光を選択的に反射する為の、前記可同調ブラッグ格子に沿って複数の屈折率の摂動を形成する半導体基板に沿った複数の界面を有し、前記光が、前記ゲイン媒体によって生成される放出に相当する前記可同調中心波長を有すると共に、前記入力光信号との相互作用に応答して前記データに合わせて変調される、第１の反射板と、
前記レーザ共振器の第２の端を定める第２の反射板であって、前記可同調中心波長を有する前記光を少なくとも部分的に透過させる第２の反射板と、
を備えるシステム。
【請求項２５】
前記可同調波長コンバータが、前記可同調ブラッグ格子を有する前記半導体基板の近くに配置されたヒータを更に備え、前記半導体基板が、前記ヒータにより制御される温度に応答する前記可同調ブラッグ格子を有し、前記可同調中心波長が、前記半導体基板の前記温度に応答可能な
請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記レーザ共振器が、前記半導体基板に配置されたリブ導波路を備える
請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記複数の界面が、シリコンとポリシリコンとの間の複数の界面である
請求項２４に記載のシステム。
【請求項２８】
前記複数の界面が、複数の電荷変調領域の間における複数の界面である
請求項２４に記載のシステム。
【請求項２９】
前記電荷変調領域における電荷濃度が、変調信号に応答して調節され、前記可同調中心波長が、当該電荷変調領域における前記電荷濃度に応答可能な
請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記複数の界面が、様々な厚さの領域の間における複数の界面である
請求項２４に記載のシステム。
【請求項３１】
前記ゲイン媒体が、量子カスケード・サブバンド間レーザを備える
請求項２４に記載のシステム。
【請求項３２】
前記量子カスケード・サブバンド間レーザが、多重の量子井戸を有しており、前記多重の量子井戸が、サブバンド間の遷移に応答して、約１５００ｎｍから約１６００ｎｍの範囲内の光を放出可能な材料を備える
請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記可同調ブラッグ格子が、前記レーザ共振器に沿って多段接続（カスケード）された前記半導体基板に配置される第１の複数の可同調ブラッグ格子の１つを備え、前記第１の複数の可同調ブラッグ格子のそれぞれが、異なる可同調中心波長を有し、かつ、当該可同調中心波長のそれぞれにおいて、前記レーザ共振器における前記第１の端を定める
請求項２４に記載のシステム。
【請求項３４】
前記第２の反射板が、第２の可同調ブラッグ格子に沿って第２の複数の屈折率の摂動を形成するために前記半導体基板に配置された第２のブラッグ格子を有し、当該第２の可同調ブラッグ格子が、前記レーザ共振器における前記可同調中心波長を有する光の誘導放出を引き起こす為に、当該中心波長を有する光を選択的に反射する
請求項２４に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
インターネットおよびマルチメディア通信の絶え間無い成長に伴って、ネットワークにおいて増大する容量の需要が、光ファイバの発展および利用に刺激を与えてきた。光ファイバネットワークのデータ伝達容量を最適化する試みでは、シングルファイバの中を複数の波長（即ち、複数のチャンネル）を介してデータを伝達するために、高密度波長分割多重システム（ＤＷＤＭ）等が実装される。なお、本出願の国際調査、又は対応米国出願の米国での審査において、下記の文献が発見されている。
【特許文献１】米国特許第５２５３３１４号明細書
【特許文献２】米国特許第５３７９３１８号明細書
【特許文献３】米国特許第５４９９２５６号明細書
【特許文献４】米国特許第５５０９０２５号明細書
【特許文献５】米国特許第５５１１０８３号明細書
【特許文献６】米国特許第６０１４４８０号明細書
【特許文献７】米国特許第６０５５２５４号明細書
【特許文献８】米国特許第６１０１２１０号明細書
【特許文献９】米国特許第６４３８２７７号明細書
【特許文献１０】米国特許第６４７００３６号明細書
【特許文献１１】米国特許第６５１０１６７号明細書
【特許文献１２】米国特許第６５２７３９８号明細書
【特許文献１３】米国特許第６６２８４５０号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００２／０１９７０１３号明細書
【特許文献１５】米国特許出願公開第２００３／００３１４３８号明細書
【特許文献１６】米国特許出願公開第２００３／００８６１５５号明細書
【特許文献１７】米国特許出願公開第２００３／０１６１５７０号明細書
【特許文献１８】特開平０９−１０２６４３号公報
【特許文献１９】国際公開第０２／１３３４４号パンフレット
【非特許文献１】Mikkelsen, B.,“Penalty Free Wavelength Conversion of 2.5Gbit/s Signals Using A Tuneable DBR-laser," Proceedings of the Europian Conference on Optical Communication (ECOC) Regular Papers, Berlin, (Sep.27-Oct.1, 1992), vol.1, Conf.18, 1992, pp.441-444.
【非特許文献２】Braagaard, C., et al.,"Modeling the DBR Laser Used As A Wavelength Conversion Device," Journal of Lightwave Technology, IEEE, vol. 1, No. 6, (Jun. 1, 1994), pp.943-951.
【非特許文献３】Gurib, S., et al., "Antireflection Coated Distributed Bragg Reflector Laser For All Optical Wavelength Conversion With Wavelength Insensitivity and Extinction Ratio Enhancement Capability," Proceedings of the European Conference on Optical Communication (ECOC) Firenze, (Sep.25-29, 1994), vol.2, Conf.20, pp.651-654.
【非特許文献４】Tzanakaki, A., et al., "Analysis Of Tunable Wavelength Converters Based On Cross-Gain Modulation In Semiconductor Optical Amplifiers Operating In The Counter Propagating Mode,"IEE Proceedings: Optoelectronics, Institution of electrical Engineers, Stevenage, GB, vol. 147, No, 1 (Feb. 15, 2000) pp.49-55.
【非特許文献５】Willner, A.E. et al., Tunable Compensation of Channel Degrading Effects Using Nonlinearly Chirped Passive Fiber Bragg Gratings, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Sep./Oct. 1999, vol.5, No.5.
【非特許文献６】Giles, C.R., Lightwave Applications of Fiber Bragg Gratings, Journal of Lightwave Technology, Aug. 1997, vol.15, No.8.
【非特許文献７】Sugden, K. et al., Fabrication and Characterization of Bandpass Filters Based on Concatenated Chirped Fiber Gratings, Journal of Lightwave Technology, Aug. 1997, vol.15, No.8.
【非特許文献８】Erdogan, Turan, Fiber Grating Spectra, Journal of Lightwave Technology, Aug. 1997, vol.15, No.8.
【非特許文献９】Hill, Kenneth O. et al., Fiber Bragg Grating Technology Fundamentals and Overview, Journal of Lightwave Technology, Aug. 1997, vol.15, No.8.
【非特許文献１０】Studenkov, P.V. et al., Asymmetric Twin-Waveguide 1.55-μm Wavelength Laser with a Distributed Bragg Reflector, IEEE Photonics Technology Letters, May 2000, vol.12, No.5.
【非特許文献１１】www.encyclopedia.com/articles/07237.html, Results for Laser, pp.1-12, (2001年8月15日検索).
【非特許文献１２】www.encarta.msn.com/find/Concise.asp?z=1&pg=2&ti=761578658, Laser, an Encarta Encylopedia Article Titled "Laser", pp.1-9, (2001年8月15日検索).
【非特許文献１３】www.howstuffworks.com/laser.htm, Howstuffworks "How Lasers Work", pp.1-18, (2001年8月15日検索).
【非特許文献１４】Maluf, Dr. Nadim, Lasers: A Tutorial, New Focus, Opticon 2001, San Jose, CA, pp.1-48.
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
本明細書中の、限られた数の実施形態の文脈の中で本発明が記載されそして図示されたが、本発明の本質的な特徴の趣旨から逸脱しない範囲内における多数の形態において、本発明は実施されてよい。従って、本開示における要約に記載された内容も含めて、図示され記載された実施形態は、あらゆる点において、例示的であるが限定的ではないと解される。本発明の範囲は、前述の記述ではなく、むしろ添付の請求の範囲によって示されており、請求の範囲と同等の意味に含まれる全ての変更、そして同等の範囲内にある全ての変更は、本発明の範囲内に含まれる。なお、可同調ブラッグ格子に沿って複数の屈折率の摂動を形成する半導体基板に沿った複数の界面は、様々な厚さの領域の間における複数の界面であってもよい。また、半導体基板におけるブラッグ格子、及びレーザを用いた可同調波長変換のための方法は、第１の波長を含み、かつ、その中に符号化されたデータを有する入力信号をゲイン媒体へと導く段階が、光通信ネットワークからの光通信信号を受信する段階を備えていてもよい。更に、半導体基板におけるブラッグ格子、及びレーザを用いた可同調波長変換のための方法は、可同調中心波長を含む光の少なくとも一部を透過させる段階が、光通信ネットワークにおける光通信信号を透過させる段階を備えていてもよい。また、本発明の一実施形態に係るシステムにおいては、複数の界面が、様々な厚さの領域の間における複数の界面であってもよい。