[发明专利]光集成元件以及光发送机模块

说明书

光集成元件具备：在基板上依次层叠第2芯层、下部包覆层、第1芯层、以及上部包覆层而成的无源波导区域、在基板上依次层叠第2芯层、下部包覆层、第1芯层、通过注入电流而放大光的量子阱层、以及上部包覆层而成的活性区域，第1芯层与量子阱层之间在对第1芯层进行波导的光的模场的范围内相接近，无源波导区域的至少一部分以及活性区域具有上部包覆层突出为台面状的第1台面构造，无源波导区域包含除了第1台面构造还具有第1芯层、下部包覆层以及第2芯层突出为台面状的第2台面构造的第2光点尺寸变换区域，第2台面构造的宽度比第1台面构造的宽度宽，并且具有第2台面构造的无源波导区域中，第1台面构造的宽度连续地变化。

技术领域

本发明涉及光集成元件以及光发送机模块。

背景技术

伴随近年来的光通信用设备中的小型化的要求，针对将半导体光放大器、相位调制器等不同功能的光元件集成在同一基板上的光集成元件的要求水准也在提高(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2016-126216号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

但是，在将半导体光放大器、相位调制器等集成在同一基板上的情况下，优选各个波导层的厚度根据各自元件的特性而被最优化。例如，对于相位调制器而言，为了降低电容量从而使响应特性高速化，优选加厚波导层的厚度，但是对于半导体光放大器而言，为了抑制饱和输出的下降，优选将波导层的厚度设为某种程度的厚度以下。

如使这样被集成的各元件的波导层的厚度最优化，则由于最佳的波导层的厚度的差异较大，因此具有在元件间的接合部分连接损耗增大的这种问题。图8是表示厚度不同的波导层的连接损耗的例子的图表。如图8所示，连接目标与连接源的波导层的厚度之比越是远离1，则连接损耗越增大。此外，如果在连接部产生折射率的不连续，则也会产生连接部处的反射，但是连接部的波导层的厚度之比越是远离1，则该反射也越大，更加对光集成元件的特性带来不良影响。

再有，若将光集成元件中集成的各元件的波导层的厚度最优化，则关于相对于光集成元件的周边的光学元件的容许偏差也会带来影响。也就是说，从光集成元件出射或者入射的光与光纤、光源等耦合，由于被集成的各元件的波导层中最优化的光点尺寸与光纤、光源等中最佳的光点尺寸的差异较大，因此光集成元件与周边的光学元件之间的耦合透镜的容许偏差变得严格。

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种能够抑制因光点尺寸的不匹配引起的问题的光集成元件以及光发送机模块。

-解决课题的手段-

为了解决上述课题而达成目的，本发明的一个方式所涉及的光集成元件具备：基板；无源波导区域，在所述基板上依次层叠折射率比所述基板高的第2芯层、折射率比所述第2芯层低的下部包覆层、折射率比所述下部包覆层高的第1芯层、以及折射率比所述第1芯层低的上部包覆层而成；和活性区域，在所述基板上依次层叠所述第2芯层、所述下部包覆层、所述第1芯层、通过注入电流来对光进行放大的量子阱层、以及所述上部包覆层而成，所述第1芯层与所述量子阱层之间在所述第1芯层中进行波导的光的模场的范围内相接近，所述无源波导区域的至少一部分以及所述活性区域具有所述上部包覆层突出为台面状的第1台面构造，所述无源波导区域包含第2光点尺寸变换区域，所述第2光点尺寸变换区域除了所述第1台面构造，还具有所述第1芯层、所述下部包覆层以及所述第2芯层突出为台面状的第2台面构造，所述第2台面构造的宽度比所述第1台面构造的宽度宽，并且在具有所述第2台面构造的所述无源波导区域中，所述第1台面构造的宽度连续地变化。

本发明的一个方式所涉及的光集成元件中，在所述第1芯层与所述量子阱层之间，具备与所述第1芯层以及所述量子阱层不同的组成的中间层。

本发明的一个方式所涉及的光集成元件中，所述中间层是与所述下部包覆层或者所述上部包覆层相同的组成。