特開 2024-110812 光導波路構造および半導体光増幅器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110812

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】光導波路構造および半導体光増幅器

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/122 20060101AFI20240808BHJP

   H01S 5/50 20060101ALI20240808BHJP

   H01S 5/223 20060101ALI20240808BHJP

   H01S 5/22 20060101ALI20240808BHJP

   H01S 5/24 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

G02B6/122 311

H01S5/50 610

H01S5/223

H01S5/22

H01S5/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015637

(22)【出願日】2023-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久保田 樹

(72)【発明者】

【氏名】吉田 匡廣

【テーマコード（参考）】

2H147

5F173

【Ｆターム（参考）】

2H147AB03

2H147AB04

2H147AB24

2H147BA06

2H147BB02

2H147BB05

2H147BB06

2H147BB07

2H147BD01

2H147BD10

2H147EA12A

2H147EA12B

5F173AA26

5F173AA32

5F173AA48

5F173AB62

5F173AB64

5F173AB79

5F173AD02

5F173AD15

5F173AD17

5F173AD18

5F173AD30

5F173AH14

5F173AR99

5F173MA03

(57)【要約】

【課題】例えば、クラッドの界面での反射光が導波路に再結合するのを抑制することが可能となるような、改善された新規な光導波路構造および半導体光増幅器を得る。
【解決手段】光導波路構造は、例えば、第二方向に延びる第一コア層と、当該第一コア層を取り囲む第一クラッド層と、を有した第一導波路と、第一コア層に対して第二方向に隣接し第一コア層と光学的に接続され第二方向に延びる第二コア層と、当該第二コア層を第一方向に挟む第二クラッド層と、を有した第二導波路と、を備え、第一クラッド層の第二方向の端面が、当該第一クラッド層とは屈折率が異なる部位との第一界面を構成し、第一界面は、伝送される光の一部を反射する第一反射面を有し、当該第一反射面は、当該光の一部に対する当該第一反射面での反射光が、第一導波路または第二導波路に再結合しないよう、当該反射光を第二方向または第二方向の反対方向に対して傾斜した方向に向けて反射する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一方向に積層された積層構造を有し、少なくとも当該第一方向と交差した第二方向の端部において当該第二方向に延びる第一コア層と、当該第一コア層を取り囲む第一クラッド層と、を有した第一導波路と、
前記第一方向に積層された積層構造を有し、前記第一コア層に対して前記第二方向に隣接し前記第一コア層と光学的に接続され少なくとも前記第二方向の反対方向の端部において前記第二方向に延びる第二コア層と、当該第二コア層を前記第一方向に挟む第二クラッド層と、を有した第二導波路と、
を備え、
前記第二方向または当該第二方向の反対方向に光を伝送し、
前記第一クラッド層の前記第二方向の端面が、当該第一クラッド層とは屈折率が異なる部位との第一界面を構成している、光導波路構造であって、
前記第一界面は、伝送される光の一部を反射する第一反射面を有し、当該第一反射面は、当該光の一部に対する当該第一反射面での反射光が、前記第一導波路または前記第二導波路に再結合しないよう、当該反射光を前記第二方向または当該第二方向の反対方向に対して傾斜した方向に向けて反射する、光導波路構造。

【請求項2】

前記第一反射面は、前記第二方向に向かうにつれて前記第一コア層または前記第二コア層の中心軸に近付くように、前記第二方向または当該第二方向の反対方向に対して傾斜した、請求項１に記載の光導波路構造。

【請求項3】

前記第一界面は、空洞との間の境界である、請求項１または２に記載の光導波路構造。

【請求項4】

前記第一界面は、前記光導波路構造に設けられた開口に収容された物質との間の境界である、請求項１または２に記載の光導波路構造。

【請求項5】

前記第二コア層の前記第二方向の反対方向の端部は、前記第二方向に向かうにつれて前記第一方向および前記第二方向と交差した第三方向における幅が徐々に狭くなるテーパ部を有した、請求項１または２に記載の光導波路構造。

【請求項6】

前記端面は、前記第一反射面と前記第二コア層との間に位置し前記テーパ部の前記第三方向または当該第三方向の反対方向の第一側面から連なるように延びた延長部位を有した、請求項５に記載の光導波路構造。

【請求項7】

前記第一コア層の前記第二方向の端部が、前記第一界面と連なり、当該第一コア層とは屈折率が異なる部位との第二界面を構成し、
前記第二界面は、伝送される光の一部を反射する第二反射面を有し、当該第二反射面は、当該光の一部に対する当該第二反射面での反射光が、前記第一導波路または前記第二導波路に再結合しないよう、当該反射光を前記第二方向または当該第二方向の反対方向に対して傾斜した方向に向けて反射する、請求項１または２に記載の光導波路構造。

【請求項8】

前記第一反射面は、前記光導波路構造において導波される光のビームの外縁より光軸側と前記外縁より光軸とは反対側との間に渡って設けられた、請求項１または２に記載の光導波路構造。

【請求項9】

前記第二導波路は、ハイメサ導波路である、請求項１または２に記載の光導波路構造。

【請求項10】

前記第二導波路は、ダブルクラッド導波路である、請求項１または２に記載の光導波路構造。

【請求項11】

請求項１または２に記載の光導波路構造を備えた、半導体光増幅器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光導波路構造および半導体光増幅器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、埋込導波路とハイメサ導波路とを含む光導波路構造を備えた半導体光増幅器が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－２７３１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

発明者らの鋭意研究によれば、この種の光導波路構造では、埋込導波路のクラッドのハイメサ導波路側の端面に、屈折率が異なる界面が生じた場合、当該界面で反射した光が埋込導波路に再結合してしまう場合があることが判明した。当該反射光が、光導波路構造を含むまたは光導波路構造と光学的に接続された半導体光増幅器に入力された場合、利得スペクトルにリップルが生じるなどの不都合な事象が生じる虞がある。

【0005】

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、クラッドの界面での反射光が導波路に再結合するのを抑制することが可能となるような、改善された新規な光導波路構造および半導体光増幅器を得ること、である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の光導波路構造は、例えば、第一方向に積層された積層構造を有し、少なくとも当該第一方向と交差した第二方向の端部において当該第二方向に延びる第一コア層と、当該第一コア層を取り囲む第一クラッド層と、を有した第一導波路と、前記第一方向に積層された積層構造を有し、前記第一コア層に対して前記第二方向に隣接し前記第一コア層と光学的に接続され少なくとも前記第二方向の反対方向の端部において前記第二方向に延びる第二コア層と、当該第二コア層を前記第一方向に挟む第二クラッド層と、を有した第二導波路と、を備え、前記第二方向または当該第二方向の反対方向に光を伝送し、前記第一クラッド層の前記第二方向の端面が、当該第一クラッド層とは屈折率が異なる部位との第一界面を構成している、光導波路構造であって、前記第一界面は、伝送される光の一部を反射する第一反射面を有し、当該第一反射面は、当該光の一部に対する当該第一反射面での反射光が、前記第一導波路または前記第二導波路に再結合しないよう、当該反射光を前記第二方向または当該第二方向の反対方向に対して傾斜した方向に向けて反射する。

【0007】

前記光導波路構造では、前記第一反射面は、前記第二方向に向かうにつれて前記第一コア層または前記第二コア層の中心軸に近付くように、前記第二方向または当該第二方向の反対方向に対して傾斜してもよい。

【0008】

前記光導波路構造では、前記第一界面は、空洞との間の境界であってもよい。

【0009】

前記光導波路構造では、前記第一界面は、前記光導波路構造に設けられた開口に収容された物質との間の境界であってもよい。

【0010】

前記光導波路構造では、前記第二コア層の前記第二方向の反対方向の端部は、前記第二方向に向かうにつれて前記第一方向および前記第二方向と交差した第三方向における幅が徐々に狭くなるテーパ部を有してもよい。

【0011】

前記光導波路構造では、前記端面は、前記第一反射面と前記第二コア層との間に位置し前記テーパ部の前記第三方向または当該第三方向の反対方向の第一側面から連なるように延びた延長部位を有してもよい。

【0012】

前記光導波路構造では、前記第一コア層の前記第二方向の端部が、前記第一界面と連なり、当該第一コア層とは屈折率が異なる部位との第二界面を構成し、前記第二界面は、伝送される光の一部を反射する第二反射面を有し、当該第二反射面は、当該光の一部に対する当該第二反射面での反射光が、前記第一導波路または前記第二導波路に再結合しないよう、当該反射光を前記第二方向または当該第二方向の反対方向に対して傾斜した方向に向けて反射してもよい。

【0013】

前記光導波路構造では、前記第一反射面は、前記光導波路構造において導波される光のビームの外縁より光軸側と前記外縁より光軸とは反対側との間に渡って設けられてもよい。

【0014】

前記光導波路構造では、前記第二導波路は、ハイメサ導波路であってもよい。

【0015】

前記光導波路構造では、前記第二導波路は、ダブルクラッド導波路であってもよい。

【0016】

本発明の半導体光増幅器は、例えば、前記光導波路構造を備える。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、改善された新規な光導波路構造および半導体光増幅器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、第１実施形態の光導波路構造の例示的かつ模式的な平面図である。

【図2】図２は、図１のII－II断面図である。

【図3】図３は、図１のIII－III断面図である。

【図4】図４は、図１のIV－IV断面図である。

【図5】図５は、図１のV－V断面図である。

【図6】図６は、第１実施形態の変形例の光導波路構造の一部の例示的かつ模式的な平面図である。

【図7】図７は、第２実施形態の光導波路構造の例示的かつ模式的な平面図である。

【図8】図８は、図７のVIII－VIII断面図である。

【図9】図９は、第３実施形態の光導波路構造の例示的かつ模式的な平面図である。

【図10】図１０は、第４実施形態の光導波路構造の例示的かつ模式的な平面図である。

【図11】図１１は、第４実施形態の光導波路構造を備えた半導体光増幅器の例示的かつ模式的な平面図である。

【図12】図１２は、図１１のXII－XII断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態および変形例に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

【0020】

以下に示される複数の実施形態および変形例は、同様の構成を備えている。よって、各実施形態および変形例の構成によれば、当該同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。また、以下では、それら同様の構成には同様の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。

【0021】

本明細書において、序数は、方向や、部位等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではないし、個数を限定するものでもない。

【0022】

各図において、Ｘ方向を矢印Ｘで表し、Ｙ方向を矢印Ｙで表し、Ｚ方向を矢印Ｚで表す。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに交差するとともに互いに直交している。なお、Ｘ方向は、延方向と称され、Ｙ方向は幅方向と称され、Ｚ方向は、高さ方向あるいは積層方向と称されうる。なお、本明細書において、平面視とは、Ｚ方向の反対方向に見た場合を示す。

【0023】

また、各図は説明を目的とした模式図であって、各図と実物とでスケールや比率は、必ずしも一致しない。

【0024】

［第１実施形態］
［基本構造］
図１は、第１実施形態の光導波路構造１００Ａ（１００）の平面図である。

【0025】

図１に示されるように、光導波路構造１００Ａ（１００）は、第一導波路１０Ａ（１０）と、第二導波路２０Ａ（２０）と、を備えている。第一導波路１０は、埋込導波路であり、第二導波路２０は、ハイメサ導波路である。

【0026】

図２は、図１のII－II断面図である。図２に示されるように、第一導波路１０は、各層が基板３０上にＺ方向に積層された積層構造を有している。基板３０は、例えば、n-InPで作られる。第一導波路１０は、公知の製造方法により作ることができる。また、第一導波路１０は、コア層１１と、当該コア層１１を取り囲むクラッド層１２と、を有している。コア層１１は、例えば、InGaAsPで作られる。また、クラッド層１２は、ｐ－クラッド１２Ｐと、ｎ－クラッド１２Ｎと、を有している。ｐ－クラッド１２Ｐは、例えば、p-InPで作られ、ｎ－クラッド１２Ｎは、例えば、n-InPで作られる。Ｚ方向は第一方向の一例であり、コア層１１は、第一コア層の一例であり、クラッド層１２は、第一クラッド層の一例である。

【0027】

また、コア層１１は、図１に示される範囲、すなわち第一導波路１０の少なくともＸ方向の端部において、クラッド層１２内で、Ｙ方向における略一定の幅、およびＺ方向における略一定の高さで、Ｘ方向に延びている。Ｘ方向は、第二方向の一例である。

【0028】

図３は、図１のIII－III断面図である。図３に示されるように、第二導波路２０も、各層が基板３０上にＺ方向に積層された積層構造を有している。第二導波路２０も、公知の製造方法により作ることができる。また、第二導波路２０は、コア層２１と、当該コア層２１をＺ方向に挟むクラッド層２２と、を有している。コア層２１は、例えば、InGaAsPで作られる。また、クラッド層２２は、ｐ－クラッド２２Ｐと、ｎ－クラッド２２Ｎと、を有している。ｐ－クラッド２２Ｐは、例えば、p-InPで作られ、ｎ－クラッド２２Ｎは、例えば、n-InPで作られる。コア層２１は、第二コア層の一例であり、クラッド層２２は、第二クラッド層の一例である。

【0029】

図１，３に示されるように、第二導波路２０は、Ｚ方向の端面１００ａからＺ方向の反対方向に凹んだ二つの凹部１０１が設けられることにより、当該凹部１０１の底面１０１ａに対して相対的にＺ方向に突出している。なお、本実施形態では、凹部１０１は、空洞であるが、凹部１０１には、何らかの物質が充填されてもよい。その場合、当該物質の屈折率は、少なくともコア層１１，２１の屈折率と異なるとともに、クラッド層１２，２２の屈折率とも異なる値となる。凹部１０１は、空洞の一例であり、開口の一例でもある。

【0030】

また、コア層２１およびクラッド層２２は、図１に示される範囲、すなわち第二導波路２０の少なくともＸ方向の反対方向の端部において、Ｙ方向における略一定の幅、およびＺ方向における略一定の高さで、Ｘ方向に延びている。

【0031】

図４は、図１のIV－IV断面図である。図４に示されるように、第二導波路２０のｎ－クラッド２２Ｎは、第一導波路１０のｎ－クラッド１２Ｎに対してＸ方向に隣接し、第二導波路２０のコア層２１は、第一導波路１０のコア層１１に対してＸ方向に隣接し、第二導波路２０のｐ－クラッド２２Ｐは、第一導波路１０のｐ－クラッド１２Ｐに対してＸ方向に隣接している。Ｚ方向においてコア層１１の位置とコア層２１の位置とは同じであり、コア層１１の高さとコア層２１の高さとは同じである。また、図１に示されるように、Ｙ方向において、コア層１１の位置とコア層２１の位置とは同じであり、コア層１１の幅とコア層２１の幅とは同じである。このような構成により、第一導波路１０と第二導波路２０とは、光学的に接続されている。

【0032】

図５は、図１のV－V断面図である。図５および図３に示されるように、第一導波路１０の、コア層１１に対してＹ方向およびＹ方向の反対方向に位置するクラッド層１２の端面１２ａは、凹部１０１に面することになる。

【0033】

ここで、図３中に破線の楕円内の領域が、光Ｌの伝送領域である。上述したような構成の第一導波路１０において伝送される光Ｌは、一般的には、図３に示されるように、コア層１１よりも広い範囲で伝送される。一例として、光Ｌの外縁は、強度が光Ｌの中心部の最大強度の１／ｅ^２である位置と定義することができる。また、クラッド層１２の屈折率と凹部１０１内の気体（例えば空気）の屈折率とは、互いに異なる。このため、第一導波路１０においてＸ方向に伝送される光Ｌのうち、クラッド層１２内で伝送される部分は、当該端面１２ａにおいて反射されることになる。すなわち、端面１２ａは、互いに屈折率が異なる界面（第一界面）を構成している。当該端面１２ａのうち、クラッド層１２内で伝送される部分を反射する部位は、第一反射面の一例である。

【0034】

この場合に、仮に、端面１２ａが平面視（図１）でＹ方向に延びていると、当該端面１２ａでの反射光は、クラッド層１２内でＸ方向の反対方向に向かい、クラッド層１２と再結合する場合がある。当該クラッド層１２と再結合された反射光が、光導波路構造１００を含むまたは光導波路構造１００と光学的に接続された半導体光増幅器に入力された場合、利得スペクトルにリップルが生じるなどの不都合な事象が生じる虞がある。

【0035】

そこで、本実施形態では、図１に示されるように、平面視で、端面１２ａは、Ｙ方向に対して傾斜し、光Ｌのクラッド層１２で伝送される部分Ｌｃが、当該端面１２ａにおいて、Ｘ方向の反対方向に対して傾斜した方向に向けて反射するよう、構成されている。図１中、Ｌｒは、光Ｌのクラッド層１２で伝送される部分Ｌｃに対する反射光である。本実施形態によれば、このような構成により、光Ｌのクラッド層１２で伝送される部分Ｌｃに対する端面１２ａでの反射光Ｌｒが第一導波路１０と再結合するのを抑制し、ひいては当該再結合により不都合な事象が生じるのを、抑制することができる。

【0036】

なお、当該端面１２ａによって得られる作用および効果は、第二導波路２０から第一導波路１０へＸ方向の反対方向に向けて進む光に対しても得られる。

【0037】

また、当該構成において、端面１２ａのうち、光Ｌのクラッド層１２で伝送される部分Ｌｃを反射する領域（第一反射面）の法線方向Ｄｎと、コア層１１，２１の中心軸Ａｘとの間の鋭角の角度θの絶対値は、平面視で、１５°以上かつ３５°以下とするのが好ましいことが判明した。

【0038】

さらに、図１に示されるように、本実施形態では、端面１２ａのうち、光Ｌのクラッド層１２で伝送される部分Ｌｃを反射する領域（第一反射面）は、Ｘ方向に向かうにつれて、コア層１１，２１の中心軸Ａｘに近付くように傾斜するのが好ましい。これは、仮に、これとは逆向き、すなわち、図６の変形例のように、端面１２ａがＸ方向に向かうにつれてコア層１１，２１の中心軸Ａｘから遠ざかるように傾斜した場合にあっては、第二導波路２０との接続部分の近傍において、当該端面１２ａ上に、法線方向ＤｎがＸ方向の反対方向に向き反射光ＬｒがＸ方向の反対方向に向かってしまう部位Ｐが生じる虞があるからである。

【0039】

また、図３に示されるように、端面１２ａのうち、光Ｌのクラッド層１２で伝送される部分Ｌｃ（図１参照）を反射する部位、すなわち第一反射面は、光Ｌの外縁（図３における二点鎖線の位置）より光軸Ａｘ１側と光軸Ａｘ１とは反対側との間に渡って設けられている。これにより、当該端面１２ａにおいて、光Ｌのクラッド層１２で伝送される部分Ｌｃを、より確実に、光Ｌと再結合しない方向に反射することができる。

【0040】

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態の光導波路構造１００Ｂ（１００）の平面図であり、図８は、図７のVIII－VIII断面図である。本実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、第一導波路１０Ｂ（１０）のクラッド層１２は、端面１２ａを有している。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0041】

ただし、本実施形態では、図７に示されるように、第一導波路１０Ｂ（１０）において、コア層１１は、Ｙ方向における幅が略一定の直状部１１ｓと、Ｙ方向における幅がＸ方向に向かうにつれて徐々に拡大する拡幅部１１ｗと、を有している。また、第二導波路２０Ｂ（２０）は、Ｙ方向における幅がＸ方向に向かうにつれて徐々に減少するテーパ部２０ｔと、Ｙ方向における幅が略一定の直状部２０ｓと、を有している。テーパ部２０ｔは、スポットサイズコンバータを構成している。Ｙ方向は、第三方向の一例である。

【0042】

テーパ部２０ｔの側面２０ｔ１は、Ｘ方向に向かうにつれて、コア層１１またはコア層２１の中心軸Ａｘに近付くように、Ｘ方向に対して傾斜している。側面２０ｔ１は、テーパ部２０ｔのＹ方向またはＹ方向の反対方向の側面であり、第一側面の一例である。

【0043】

第一導波路１０Ｂのクラッド層１２のＸ方向の端部は、端面１２ａと側面２０ｔ１との間に位置した側面１２ｂを有する。当該側面１２ｂは、テーパ部２０ｔの側面２０ｔ１に対してＸ方向の反対方向に隣接し、当該側面２０ｔ１から連なるように延びており、Ｘ方向に対して傾斜している。側面１２ｂは、延長部位の一例である。

【0044】

この場合、光Ｌのうち端面１２ａに当たる部分は、当該端面１２ａによって、上記第１実施形態と同様に、光Ｌと再結合しない方向に反射される。また、光Ｌのうち側面１２ｂより内側の部分は、当該側面１２ｂの内側に閉じ込められ、コア層２１と結合する。

【0045】

このように、クラッド層１２が端面１２ａを有した構成は、第一導波路１０と第二導波路２０との間にスポットサイズコンバータを備えた光導波路構造１００Ｂに対しても適用することができる。

【0046】

［第３実施形態］
図９は、第３実施形態の光導波路構造１００Ｃ（１００）の平面図である。本実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、第一導波路１０Ｃ（１０）のクラッド層１２は、端面１２ａを有している。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0047】

ただし、本実施形態では、図９に示されるように、第二導波路２０Ｃ（２０）が、ダブルクラッド導波路である。すなわち、第二導波路２０Ｃにおいて、クラッド層２２は、コア層２１を第１実施形態と同様にＺ方向に挟む部位と、コア層２１Ｃ（２１）をＹ方向に挟む部位２２ｓとを有し、当該コア層２１を取り囲んでいる。クラッド層２２は、ダブルクラッドの内側クラッドとして機能する。また、凹部１０１は、部位２２ｓに対してコア層２１とは反対側に位置しており、当該凹部１０１は、ダブルクラッドの外側クラッドとして機能する。

【0048】

また、本実施形態では、Ｙ方向におけるコア層２１Ｃ（２１）の幅は、Ｘ方向に向かうにつれて徐々に減少しており、スポットサイズコンバータを構成している。

【0049】

このように、クラッド層１２が端面１２ａを有した構成は、第二導波路２０Ｃ（２０）がダブルクラッド導波路である光導波路構造１００Ｃに対しても適用することができる。

【0050】

［第４実施形態］
図１０は、第４実施形態の光導波路構造１００Ｄ（１００）の平面図である。本実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、第一導波路１０Ｄ（１０）のクラッド層１２は、端面１２ａを有している。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0051】

ただし、本実施形態では、図１０に示されるように、第二導波路２０Ｄ（２０）のＹ方向における幅が第一導波路１０Ｄ（１０）のコア層１１のＹ方向における幅より狭く、コア層１１とコア層２１との間に段差が形成されている。当該段差において、第一導波路１０Ｄ（１０）のコア層１１が、端面１２ａと連なった端面１１ａを有している。端面１１ａは、コア層１１とは屈折率が異なる部位としての凹部１０１内の媒質との間で界面を構成している。端面１１ａは、第二界面の一例である。

【0052】

端面１１ａは、端面１２ａと同様に、平面視で、Ｙ方向に対して傾斜し、光Ｌのクラッド層１２で伝送される部分Ｌｃが、当該端面１１ａにおいて、Ｘ方向の反対方向に対して傾斜した方向に向けて反射するよう、構成されている。本実施形態によれば、このような構成により、端面１１ａでの反射光が第一導波路１０と再結合して光Ｌの伝送特性が低下するのを、抑制することができる。当該端面１１ａは、第二反射面の一例である。

【0053】

［第５実施形態］
図１１は、第５実施形態の光導波路構造１００Ｅ（１００）の平面図である。本実施形態では、上記第２実施形態と同様の二つの第一導波路１０Ｂ（１０）と当該第一導波路１０Ｂ（１０）と光学的に接続された二つの第二導波路２０Ｂ（２０）とを備えている。よって、本実施形態によれば、上記第２実施形態と同様の効果、ひいては上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0054】

また、光導波路構造１００Ｅ（１００）は、半導体光増幅器として構成されている。すなわち、本実施形態では、二つの第二導波路２０Ｂは、Ｕ字状の導波路２０Ｅを介して光学的に接続されている。導波路２０Ｅは、第二導波路２０Ｂと同様の断面構造を有したハイメサ導波路であって、パッシブ導波路である。

【0055】

そして、光導波路構造１００Ｅ（１００）は、第一導波路１０Ｂ（１０）に対して第二導波路２０Ｂ（２０）とは反対側に、光増幅部として機能する導波路１０Ｅを備えている。図１２は、図１１のXII－XII断面図である。図１２に示されるように、導波路１０Ｅは、埋込導波路である。コア層１１Ｅは、活性層であり、例えば、InGaAsPで作られる。クラッド層１２Ｐ（１２）に対してコア層１１Ｅとは反対側にはコンタクト層１３が設けられ、当該コンタクト層１３に対してコア層１１Ｅとは反対側には、電極４０Ｐが設けられている。コンタクト層１３は、Ｐ型InGaAsPで作られる。電極４０Ｐは、Ｐ側電極であって、例えば、AuやAuZnを含んだ構成を有している。他方、基板３０に対してコア層１１Ｅとは反対側には、電極４０Ｎが設けられている。電極４０Ｎは、Ｎ側電極であって、例えば、AuGeや、Ni、Au等を含んだ構成を有している。

【0056】

導波路１０Ｅでは、電極４０Ｐ，４０Ｎ間で励起電流を流すことにより、光増幅作用を得ることができる。

【0057】

このように、クラッド層１２が端面１２ａを有した構成は、光増幅部として機能する導波路１０Ｅ（１０）を備えた光導波路構造１００Ｅ（１００）に対しても適用することができる。なお、本実施形態では、半導体光増幅器として機能する光導波路構造１００Ｅが、第２実施形態の第一導波路１０Ｂおよび第二導波路２０Ｂを備えた構成を例示したが、これには限定されず、半導体光増幅器として機能する光導波路構造１００は、他の実施形態の第一導波路１０または他の実施形態の第二導波路２０を備えてもよい。

【0058】

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

【0059】

例えば、本実施形態の光導波路構造は、例えば、波長可変レーザのような、他の光学装置にも適用することが可能である。

【符号の説明】

【0060】

１０，１０Ａ～１０Ｄ…第一導波路
１０Ｅ…導波路（増幅部）
１１…コア層（第一コア層）
１１Ｅ…コア層（活性層）
１１ａ…端面（第二界面、第二反射面）
１１ｓ…直状部
１１ｗ…拡幅部
１２…クラッド層（第一クラッド層）
１２Ｎ…ｎ－クラッド
１２Ｐ…ｐ－クラッド
１２ａ…端面（第一界面、第一反射面）
１２ｂ…側面（延長部位）
２０，２０Ａ～２０Ｄ…第二導波路
２０ｓ…直状部
２０ｔ…テーパ部
２０ｔ１…側面（延長部位）
２１，２１Ｃ…コア層（第二コア層）
２２…クラッド層（第二クラッド層）
２２Ｎ…ｎ－クラッド
２２Ｐ…ｐ－クラッド
２２ｓ…部位
３０…基板
４０Ｐ…電極（Ｐ側電極）
４０Ｎ…電極（Ｎ側電極）
１００，１００Ａ～１００Ｄ…光導波路構造
１００Ｅ…光導波路構造（半導体光増幅器）
１００ａ…端面
１０１…凹部（空洞）
１０１ａ…底面
Ａｘ…中心軸
Ａｘ１…光軸
Ｄｎ…法線方向
Ｌ…光
Ｌｃ…（クラッド層内で伝送される）部分
Ｌｒ…反射光
Ｐ…部位
Ｘ…方向（第二方向）
Ｙ…方向（第三方向）
Ｚ…方向（第一方向）
θ…角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】