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公開番号2024173853
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-13
出願番号2023090488
出願日2023-05-31
発明の名称半導体光増幅素子
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類H01S 5/50 20060101AFI20241205BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】波長可変レーザに適した半導体光増幅素子を提供する。
【解決手段】半導体を用いて光を増幅する第1の光増幅用導波路と、半導体を用いて光を増幅する第2の光増幅用導波路と、導波路のループを用いて光を反射するループ導波路型反射鏡と、を備え、第1の光増幅用導波路の一方は、ループ導波路型反射鏡と接続され、第1の光増幅用導波路の他方及び第2の光増幅用導波路の他方は、同一平面の無反射終端端面が形成され、第2の光増幅用導波路の一方は、無反射終端端面が形成される、半導体光増幅素子。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体を用いて光を増幅する第１の光増幅用導波路と、
前記半導体を用いて光を増幅する第２の光増幅用導波路と、
導波路のループを用いて光を反射するループ導波路型反射鏡と、を備え、
前記第１の光増幅用導波路の一方は、前記ループ導波路型反射鏡と接続され、
前記第１の光増幅用導波路の他方及び前記第２の光増幅用導波路の他方は、同一平面の無反射終端端面が形成され、
前記第２の光増幅用導波路の一方は、無反射終端端面が形成される、半導体光増幅素子。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記第１の光増幅用導波路は、前記第２の光増幅用導波路と同一の半導体チップに形成されている、請求項１に記載の半導体光増幅素子。
【請求項３】
前記第１の光増幅用導波路の他方は、波長可変フィルタと接続されている、請求項１に記載の半導体光増幅素子。
【請求項４】
前記第１の光増幅用導波路は、レーザ用半導体光増幅器であり、
前記第２の光増幅用導波路は、光出力用半導体光増幅器である、請求項１に記載の半導体光増幅素子。
【請求項５】
前記第１の光増幅用導波路は、前記第２の光増幅用導波路と接続されている、請求項４に記載の半導体光増幅素子。
【請求項６】
前記ループ導波路型反射鏡は、前記第１の光増幅用導波路の一方と１×２の方向性結合器を用いて接続されている、請求項１に記載の半導体光増幅素子。
【請求項７】
前記ループ導波路型反射鏡は、前記第１の光増幅用導波路の一方と、１×２のＭＭI（Multi-Mode-Interference）導波路を用いて接続されている、請求項１に記載の半導体光増幅素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は半導体光増幅素子に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
波長可変レーザ用の半導体光増幅素子として、レーザ発振用のＳＯＡ（Semiconductor Optical amplifier）や光増幅用のＳＯＡ（レーザ発振用のＳＯＡと区別するためＢＯＡ（Booster Optical Amplifier）と呼ぶこともある）が用いられている。特許文献１の図７には、第１ＳＯＡと第２ＳＯＡを備え、第１ＳＯＡに導波路型のミラーが接続されている光集積素子が開示されている。ここで、導波路型のミラーは、回折格子ミラーである。第１ＳＯＡの役割はレーザ発振用であり、第２ＳＯＡは光増幅用である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－９８３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーザ発振用の第１ＳＯＡに接続されている回折格子ミラーは、波長依存性があり、波長可変レーザのように幅広い波長帯域でレーザ発振を実現するための光利得を実現する用途としては適していない。また、回折格子ミラーは原理上、第１ＳＯＡの自然放出光全てを反射できるわけではなく、限られた波長帯域（波長可変レーザで使用する波長帯域）での反射を実現するよう設計される。そのため、使用波長帯域外の第１ＳＯＡの自然放出光は反射されずにチップ外に放出され、迷光となって波長可変レーザの動作を阻害してしまう。そこで、本開示の目的は、波長可変レーザに適した半導体光増幅素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の半導体光増幅素子は、
半導体を用いて光を増幅する第１の光増幅用導波路と、
前記半導体を用いて光を増幅する第２の光増幅用導波路と、
導波路のループを用いて光を反射するループ導波路型反射鏡と、を備え、
前記第１の光増幅用導波路の一方は、前記ループ導波路型反射鏡と接続され、
前記第１の光増幅用導波路の他方及び前記第２の光増幅用導波路の他方は、同一平面の無反射終端端面が形成され、
前記第２の光増幅用導波路の一方は、無反射終端端面が形成される、半導体光増幅素子である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示により、波長可変レーザに適した半導体光増幅素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施の形態にかかる半導体光増幅素子の構成を示すブロック図である。
実施の形態にかかる半導体光増幅素子の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、特許請求の範囲にかかる発明を以下の実施の形態に限定するものではない。また、実施の形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【０００９】
（実施の形態にかかる半導体光増幅素子の説明）
図１は、実施の形態にかかる半導体光増幅素子の構成を示すブロック図である。図２は、実施の形態にかかる半導体光増幅素子の構成を示す概略図である。図１及び２を参照しながら、実施の形態にかかる半導体光増幅素子を説明する。半導体光増幅素子１００は、半導体を用いて光を増幅し、レーザ光を出射する素子である。
【００１０】
図１及び２に示されるように、半導体光増幅素子１００は、半導体チップ１０５に、第１の光増幅用導波路１０１（ＳＯＡ）と、第２の光増幅用導波路１０２（ＢＯＡ）と、ループ導波路型反射鏡１０３とを備える。さらに図２に示されるように、半導体光増幅素子１００は、半導体チップ１０５に取り付けられた波長可変フィルタ１０４と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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