III-V／SOIハイブリッドデバイズとSi導波路接続用テーパ型モード変換器構造の検討

摘要

多機能を有するIII-V／SOIハイブリッド光回路の実現に向け、導波路幅変調によって飽和特性の調節が可能なIII-V／SOIハイブリッド半導体光増幅器（SOA；Semiconductor Optical Amplifier）を試作し、テーパ部における損失の見積もりと光増幅器としての増幅傾向を確認した。まず、シミュレータによる光閉じ込め係数変化の見積もりを行い、導波路幅変調による光増幅器の特性変化が得られることを示した。つぎに、テーパ構造の作製トレランスについてシミュレーションを行い、テーパ先端幅とSi導波路とIII-Vアイランドのアライメント誤差の両者がSi導波路とIII-Vアイランドの結合損失に影響をあたえることが計算された。作製したIII-V／SOIハイブリッドSOAでは、受光器として測定した際にテーパ部において約-10dBの結合効率が得られたが、光増幅器の機能として12dB程度の増幅傾向を確認した。