InGaAlAs-InGaAsP異種材料集積技術を用いた省電力10Gbpsレーザの高信頼性動作

摘要

次世代通信用レーザに求められる極限性能の追求を目的として、InGaAlAs系材料とInGaAsP系材料を基板面内に自由に集積する異種材料集積技術を検討した。今回作製した素子はInGaAsP系分布反射器を集積したInGaAlAs系レーザと、InGaAlAs系変調器を集積したInGaAsP系レーザである。これらの異種材料集積素子は優れた特性を示し、InGaAlAsレーザでは14mAの低駆動電流における100℃10Gbps直接変調動作、InGaAsP系レーザでは10Gbps無温調40km伝送を達成した。さらに、これらの素子の寿命試験を行った結果、1400時間を経過して安定に動作し、異種材料集積素子が優れた特性と高い信頼性を併せ持つことを実証した。%We demonstrated highly reliable operation of 10-Gbps low-power-consumption lasers with InGaAlAs/InGaAsP integrated structures. These lasers are produced with a novel concept of free integration of InGaAlAs-based and InGaAsP-based components on a single InP substrate. A butt-jointing process with in situ cleaning was used to obtain high-quality integration of InGaAlAs and InGaAsP components. Both combinations of InGaAlAs lasers integrated with InGaAsP-based components, and InGaAsP lasers integrated with InGaAlAs-based components were fabricated using the process. Aging tests on both types of lasers showed no significant degradation in their driving current. The free integration of InGaAlAs and InGaAsP is promising for development of higher-performance devices for the next generations of optical communications applications.