InP/Siハイブリッド光デバイスにおける複数機能一括貼り付け形成のための構造検討

摘要

直接貼り付けを用いたIII-V/Siハイブリッド集積は、ワンチップ光ルータの実現において有力な方法である。今回、光ルータを構成する半導体光増幅器、III-V/Siテーパ、波長可変レーザの各素子の作製に向けて、構造設計を行ったのでご報告する。ハイブリッド型半導体光増幅器（SOA）では、Si導波路幅を変化させることで光閉じ込め係数を制御する方法を提案し、有限要素法による計算から光閉じ込め係数の制御が可能であることを明らかにした。また、SOAとSi導波路の高効率結合のためのIII-V/Siテーパ構造を検討し、固有モード展開法による計算から99％以上の結合効率を得た。加えて、波長可変レーザのミラーとして利用するリング共振器の設計を行い、30dBのSMSRを満たしながら35nmの波長可変幅を得られることを示した。