同樣地,為了使調(diào)制光輸出功率曲線的峰值如圖10所示的那樣陡峭,優(yōu)選將線性波導(dǎo)10和環(huán)形波導(dǎo)18之間的功率透過(guò)率設(shè)定為低值。
[0075]另一方面,當(dāng)功率透過(guò)率高時(shí),例如,Tl = T2 = 40%,可獲得如圖11所示的調(diào)制光輸出功率曲線。在沒(méi)有調(diào)制信號(hào)施加到環(huán)形波導(dǎo)74的狀態(tài)(電壓Vtl)下,可獲得以實(shí)線表示的調(diào)制光輸出功率曲線。在調(diào)制信號(hào)施加到環(huán)形波導(dǎo)74的狀態(tài)(電壓VJ下,可獲得以虛線表示的調(diào)制光輸出功率曲線。
[0076]如上所述,當(dāng)功率透過(guò)率高時(shí),對(duì)于波長(zhǎng)的改變,調(diào)制光輸出功率的變化很小,并且如由圖11中箭頭示出的范圍所示,不能說(shuō)調(diào)制效率是高的。另一方面,調(diào)制光輸出功率的峰值的波長(zhǎng)段是寬的,這在于寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)調(diào)制光輸出功率方面是優(yōu)選的??杀槐O(jiān)測(cè)的波長(zhǎng)寬度越寬,可以使輸入光的波長(zhǎng)和光學(xué)諧振器18的諧振波長(zhǎng)之間的偏差容許值越大。
[0077]S卩,在根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件中,為了使調(diào)制光輸出功率曲線的峰值如圖11所示的那樣平滑從而使可監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)寬度變寬,優(yōu)選將線性波導(dǎo)10和環(huán)形波導(dǎo)24之間以及線性波導(dǎo)10和環(huán)形波導(dǎo)28之間的功率透過(guò)率設(shè)定為高值。
[0078]在如圖13所示的光學(xué)半導(dǎo)體器件80中,當(dāng)環(huán)形波導(dǎo)82和線性波導(dǎo)90、92之間的功率透過(guò)率為1%時(shí),由光檢測(cè)器94所檢測(cè)的監(jiān)測(cè)光功率如圖12所示。當(dāng)監(jiān)測(cè)閾值功率約為10_2時(shí),可監(jiān)測(cè)的波長(zhǎng)寬度約為0.5nm。
[0079]然而,在根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件中,在線性波導(dǎo)10和環(huán)形波導(dǎo)24、28之間的功率透過(guò)率被設(shè)定為80%的情況下,由光檢測(cè)器36a、36b所檢測(cè)的監(jiān)測(cè)光功率如圖12所示。當(dāng)監(jiān)測(cè)閾值功率約為10_2時(shí),可監(jiān)測(cè)的波長(zhǎng)寬度約為7.5nm。
[0080]如圖14所示,在監(jiān)測(cè)閾值功率越小時(shí),光學(xué)半導(dǎo)體器件的可監(jiān)測(cè)的波長(zhǎng)寬度越大。根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件,可監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)寬度比光學(xué)半導(dǎo)體器件80的可監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)寬度可提高約13-20倍。
[0081]在根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件中,獨(dú)立地提供用于光調(diào)制的光學(xué)諧振器12,并且線性波導(dǎo)10和環(huán)形波導(dǎo)18之間的功率透過(guò)率可獨(dú)立于線性波導(dǎo)10和環(huán)形波導(dǎo)24、28之間的功率透過(guò)率而進(jìn)行設(shè)定。因而,可使可監(jiān)測(cè)的波長(zhǎng)寬度變寬,并且可提高調(diào)制效率。
[0082]如上所述,在本實(shí)施例中,除用于調(diào)制輸入光的光學(xué)諧振器12之外,還提供諧振波長(zhǎng)比光學(xué)諧振器12的諧振波長(zhǎng)更短和更長(zhǎng)的光學(xué)諧振器14、16。通過(guò)使用光學(xué)諧振器14,16的輸出信號(hào)進(jìn)行溫度控制,從而使得光學(xué)諧振器12的諧振波長(zhǎng)與輸入光的波長(zhǎng)相一致。因而,根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件,在輸入光與光學(xué)諧振器12之間的波長(zhǎng)偏差被容許處于寬范圍內(nèi)的同時(shí),光學(xué)諧振器12的諧振波長(zhǎng)也可易于與輸入光的波長(zhǎng)一致??筛纳乒鈱W(xué)諧振器12的諧振,這可提高調(diào)制效率。
[0083][第二實(shí)施例]
[0084]將參考圖15描述根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件。以同樣的參考標(biāo)記表示本實(shí)施例與根據(jù)圖1至圖14所示的第一實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件相同的部件,以便不重復(fù)或簡(jiǎn)化描述。
[0085]圖15為示出了根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0086]除環(huán)形波導(dǎo)的平面配置之外,根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件與根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件相同。
[0087]S卩,根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件包括替代環(huán)形波導(dǎo)18、24、28的環(huán)形波導(dǎo)18a、24a、28a,每個(gè)環(huán)形波導(dǎo)18a、24a、28a都具有4個(gè)線性部和4個(gè)弧形部的組合結(jié)構(gòu)。
[0088]環(huán)形波導(dǎo)18a、24a、28a的弧形部為半徑為r的圓的四分之一。線性部布置在弧形部之間,并且每個(gè)環(huán)形波導(dǎo)18a、24a、28a的相對(duì)的線性部的長(zhǎng)度都被設(shè)定為彼此相等。環(huán)形波導(dǎo)18a、24a、28a中被設(shè)置為與線性波導(dǎo)10光學(xué)耦合的線性部的長(zhǎng)度被設(shè)定為例如I1O設(shè)定環(huán)形波導(dǎo)18a、24a、28a中其它的相對(duì)線性部的長(zhǎng)度,當(dāng)該線性部的長(zhǎng)度在環(huán)形波導(dǎo)18a中被設(shè)定為I2時(shí),在環(huán)形波導(dǎo)24a中被設(shè)定為1I2以及在環(huán)形波導(dǎo)28a中被設(shè)定為I2+ Δ I2 0
[0089]這種環(huán)形波導(dǎo)18a、24a、28a的諧振波長(zhǎng)表示如下。
[0090]當(dāng)環(huán)形波導(dǎo)18a、24a、28a的有效折射率為η時(shí),環(huán)形波導(dǎo)18a、24a、28a的光程分別被表不為 2n ( π r+li+l2)、2n ( π r+^+^ - Δ I2)以及 2η ( π r+^+^+ Δ I2)。諧振波長(zhǎng)為光程的整數(shù)分之一,并且當(dāng)整數(shù)為m時(shí),環(huán)形波導(dǎo)18a、24a、28a的諧振波長(zhǎng)分別被表示為2n ( π r+1!+]^) /m、2n ( π r+^+^ - Δ I2) /m 以及 2η ( π r+^+^+ Δ I2) /m。即,環(huán)形波導(dǎo) 24a、28a的諧振波長(zhǎng)為相對(duì)于環(huán)形波導(dǎo)18a的諧振波長(zhǎng)偏離了 Λ λ = 2η Δ l2/m的諧振波長(zhǎng)。
[0091]如上所述,同樣在本實(shí)施例中,可提供環(huán)形波導(dǎo)18a、波長(zhǎng)比環(huán)形波導(dǎo)18a的諧振波長(zhǎng)短△ λ的環(huán)形波導(dǎo)24a以及波長(zhǎng)比環(huán)形波導(dǎo)18a的諧振波長(zhǎng)長(zhǎng)△ λ的環(huán)形波導(dǎo)28a。
[0092]因而,根據(jù)本實(shí)施例,在輸入光和光學(xué)諧振器12a之間的波長(zhǎng)偏差被容許處于寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)的同時(shí),光學(xué)諧振器12a的諧振波長(zhǎng)也可易于與輸入光的波長(zhǎng)一致。可增強(qiáng)光學(xué)諧振器12a的諧振,并可提高調(diào)制效率。
[0093][第三實(shí)施例]
[0094]將參考圖16描述根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件。以同樣的參考標(biāo)記表不本實(shí)施例與根據(jù)圖1至圖15所示的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件相同的部件,以便不重復(fù)或簡(jiǎn)化描述。
[0095]圖16為示出了根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件的示意剖視圖。
[0096]除第二光學(xué)諧振器14和第三光學(xué)諧振器16為相對(duì)設(shè)置之外,根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件與根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件相同。
[0097]利用相對(duì)設(shè)置的第二光學(xué)諧振器14和第三光學(xué)諧振器16,該光學(xué)半導(dǎo)體器件可以以與根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件相同的方式工作。
[0098]如上所述,在根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件中,輸入光和光學(xué)諧振器12之間的波長(zhǎng)偏差被容許處于寬波長(zhǎng)范圍內(nèi),同時(shí)光學(xué)諧振器12的諧振波長(zhǎng)可易于與輸入光的波長(zhǎng)一致??稍鰪?qiáng)光學(xué)諧振器12的諧振,并可提高調(diào)制效率。
[0099][第四實(shí)施例]
[0100]將參考圖17描述根據(jù)第四實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件。以同樣的參考標(biāo)記表示本實(shí)施例與根據(jù)圖1至圖16所示的第一至第三實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件相同的部件,以便不重復(fù)或簡(jiǎn)化描述。
[0101]圖17為示出了根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0102]在本實(shí)施例中,第二光學(xué)諧振器14和第三光學(xué)諧振器16被設(shè)置為與從線性波導(dǎo)10分支出的波導(dǎo)(分支波導(dǎo))99a、99b光親合。
[0103]S卩,如圖17所示,從線性波導(dǎo)10分支出波導(dǎo)99a、99b。第二光學(xué)諧振器14被設(shè)置為與波導(dǎo)99a光親合。第三光學(xué)諧振器16被設(shè)置為與波導(dǎo)99b光親合。
[0104]第二光學(xué)諧振器14和第三光學(xué)諧振器16設(shè)置在從線性波導(dǎo)10分支出的波導(dǎo)99a,99b處,從而可改善用于使光學(xué)諧振器12的諧振波長(zhǎng)與輸入光的波長(zhǎng)相一致的溫度控制。
[0105]例如,在第一實(shí)施例中,第三光學(xué)諧振器16位于第二光學(xué)諧振器14的下游,從而待被引入到第三光學(xué)諧振器16的CW光的光量減少了被引入至第二光學(xué)諧振器14的CW光的光量。在這種情況下,監(jiān)測(cè)電流曲線SI的峰值和監(jiān)測(cè)電流曲線S2的峰值彼此不同,并且監(jiān)測(cè)電流曲線SI和監(jiān)測(cè)電流曲線S2之間的交點(diǎn)不能確保位于峰值波長(zhǎng)之間的中點(diǎn)處。在監(jiān)測(cè)電流曲線SI和監(jiān)測(cè)電流曲線S2之間的交點(diǎn)偏離中點(diǎn)的情況下,即使通過(guò)控制加熱器22使監(jiān)測(cè)電流Il和監(jiān)測(cè)電流12相互一致,CW光的波長(zhǎng)和環(huán)形波導(dǎo)18的諧振波長(zhǎng)也不能相互一致。
[0106]從線性波導(dǎo)10分支出波導(dǎo)99a、99b,從而可以使引入至第二光學(xué)諧振器14的CW光的光量與引入至第三光學(xué)諧振器16的CW光的光量彼此相等。因而,監(jiān)測(cè)電流曲線SI的峰值和監(jiān)測(cè)電流曲線S2的峰值相互一致,使得監(jiān)測(cè)電流曲線SI和監(jiān)測(cè)電流曲線S2之間的交點(diǎn)位于峰值波長(zhǎng)之間的中點(diǎn)處。
[0107]如上所述,根據(jù)本實(shí)施例,第二光學(xué)諧振器14和第三光學(xué)諧振器16設(shè)置在從線性波導(dǎo)10分支出的波導(dǎo)99a、99b處,從而可改善用于使光學(xué)諧振器12的諧振波長(zhǎng)與輸入光的波長(zhǎng)相一致的溫度控制。
[0108][第五實(shí)施例]
[0109]將參考圖18描述根據(jù)第五實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件。以同樣的參考標(biāo)記表示本實(shí)施例與根據(jù)圖1至圖17所示的第一至第四實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件相同的部件,以便不重復(fù)或簡(jiǎn)化描述。
[0110]圖18為示出了根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0111]除如圖18所示將第二光學(xué)諧振器14和第三光學(xué)諧振器16設(shè)置為在線性波導(dǎo)10的同一位置處相互光耦合之外,根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件與根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件相同。
[0112]第二光學(xué)諧振器14和第三光學(xué)諧振器16在線性波導(dǎo)10的同一位置處相互光耦合,從而可以使得引入至第二光學(xué)諧振器14的CW光的光量與引入至第三光學(xué)諧振器16的CW光的光量彼此相等。因而,監(jiān)測(cè)電流曲線SI的峰值和監(jiān)測(cè)電流曲線S2的峰值相互一致,并且監(jiān)測(cè)電流曲線SI和監(jiān)測(cè)電流曲線S2之間的交點(diǎn)可位于峰值波長(zhǎng)之間的中點(diǎn)處。
[0113]如上所述,根據(jù)本實(shí)施例,第二光學(xué)諧振器14和第三光學(xué)諧振器16設(shè)置在線性波導(dǎo)10的同一位置處,從而可改善用于使光學(xué)諧振器12的諧振波長(zhǎng)與輸入光的波長(zhǎng)相一致的溫度控制。
[0114][第六實(shí)施例]
[0115]將參考圖19和圖20描述根據(jù)第六實(shí)施例的光學(xué)半導(dǎo)體器件。以同樣的參考標(biāo)記