面発光レーザとスローライト光デバイスの新しい集積構造の提案

摘要

We propose a novel integration scheme of VCSEL and slow light devices. The lateral optical coupling from VCSEL to slow light device is carried out to control the lateral optical penetration of an oxidized VCSEL into a slow light waveguide. We are able to obtain a high coupling efficiency of more than 50%. In addition, we carried out the modeling of a slow light SOA and a slow light electro-absorption modulator integrated with a VCSEL. We show a possibility of several times lager output power with an SOA than a conventional VCSEL and an extinction ratio over 5dB for a compact slow light modulator with a VCSEL. The lateral coupling scheme with slow light devices can make VCSELs have new functionalities.%面発光レーザ（VCSEL）とブラッグ反射鏡導波路を用いたスローライト光デバイスの新しい集積構造を提案した．VCSELからスローライト光デバイスへの横方向光結合は，VCSELからスローライト光導波路への光の染み出しを制御することにより実現する．結合効率に関しては，従来のVCSELと同程度の50％以上の高い微分量子効率値が得られる．また，VCSELに半導体光増幅器（SOA）または電界吸収型の光変調器を集積した構造のモデリングを行い，VCSELに50μm程度の小型のスローライトSOAまたは光変調器を集積することにより，従来のVCSELに比べ数倍の出力が得られる可能性及び5dB以上の消光比の外部変調器集積化の可能性を示した．横方向光結合を利用することにより，VCSELに新しい機能性を集積することが可能となる．