光ビームの出力カプラを提供する方法および装置
【課題】エバネッセントカプラに一体化されたリフレクタを有する光出力カプラを提供する。
【解決手段】本発明の一実施例によれば、装置は、第１および第２の光路を含む。光ビームは、第１の光路を介し導かれる。装置は、前記エバネッセントカプラに含まれ、かつ、第１および第２の光路内に一体化されたリフレクタもさらに含む。第１の光路を介し導かれる光ビームは、第１のリフレクタから反射され、それと同時に第１の光路から第２の光路へとエバネッセント結合される。
【解決手段】本発明の一実施例によれば、装置は、第１および第２の光路を含む。光ビームは、第１の光路を介し導かれる。装置は、前記エバネッセントカプラに含まれ、かつ、第１および第２の光路内に一体化されたリフレクタもさらに含む。第１の光路を介し導かれる光ビームは、第１のリフレクタから反射され、それと同時に第１の光路から第２の光路へとエバネッセント結合される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、おおむね光デバイスに関し、詳しくは、出力カプラに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットによるデータトラフィックの成長率が音声トラフィックを凌駕し、光ファイバ通信の必要性は高まるばかりである昨今、高速かつ効率の良い光技術の必要性が日に日に増している。高密度波分割多重送信（ＤＷＤＭ）システムにおける同一ファイバでの多数の光チャネルによる伝送は、光ファイバにより提供されるかつてない容量（信号帯域）を単純な方法で使用できるようにする。通常、ＤＷＤＭシステムで使用される光学部品には、レーザ、ＷＤＭ送受信機、および、回析格子、薄膜フィルタ、ファイバグレーティング（ＧＢＧ）、アレイ導波路格子（ＡＷＧ）、光アッド／ドロップマルチプレクサなどの光学フィルタがある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
レーザは、誘導放出により光を発し、赤外線から紫外線に及ぶ周波数スペクトルをもつコヒーレント光ビームを生成するデバイスとして知られ、ありとあらゆる用途に用いることができる。光通信、あるいは、ネットワーキング用途においても、半導体レーザは、データ、情報がエンコードされて伝送されることができる光または光ビームを生成するのに用いることができる。
【０００４】
以下に本発明を添付の図面を用いて説明するが、この説明は一例に過ぎず、本発明をこれに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】ブラッググレーティングを介し光ビームが伝送される出力を有するレーザを示すブロック図である。
【０００６】
【図２Ａ】レーザキャビティ内における光ビームのキャビティ内スペクトルを示す図である。
【０００７】
【図２Ｂ】光ビームが伝送されるレーザのブラッググレーティングの透過スペクトルを示す図である。
【０００８】
【図２Ｃ】レーザのブラッググレーティングを介し透過されることにより生じた光ビームの出力スペクトル示す図である。
【０００９】
【図３】光ビームがレーザから出力されるための２つの出力をもつエバネッセント出力カプラを有する分散型フィードバックレーザを示すブロック図である。
【００１０】
【図４】本発明によるリフレクタと一体化したエバネッセント出力カプラの一実施例を有するレーザの一実施例を示すブロック図である。
【００１１】
【図５Ａ】本発明によるレーザキャビティ内における光ビームのキャビティ内スペクトルの一実施例を示す図である。
【００１２】
【図５Ｂ】本発明によるレーザに含まれるリフレクタと一体化されたエバネッセント出力カプラの一実施例の出力から透過された光ビームの結果として生じた出力スペクトルの一実施例を示す図である。
【図６】本発明の実施例に従う光送信機、光受信機、および、光デバイスを含むシステムの一実施例を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
エバネッセントカプラから光ビームを出力するための方法および装置が開示される。以下の説明における数多くの具体的な詳細により、本発明の理解はより完全なものとなるであろう。ただし、当業者であれば具体的な詳細がなくとも本発明を実行できることは明らかである。また、本発明を不明瞭にするのを避けるべく、よく知られた材料または方法などは詳しく説明していない。
【００１４】
明細書における「実施例」または「１つの実施例」は、その実施例に関連して説明された特定の機能、構造、あるいは、特徴が、少なくとも１つの実施例には含まれることを意味する。頻出する「実施例」、「１つの実施例」、あるいは、「いくつかの実施例」は、必ずしも同じ実施例を指すわけではない。さらに、特定の機能、構造、または、特徴は、１つまたはそれ以上の実施例においていかなる方法で組み合わせても構わない。
【００１５】
図１は、リフレクタ１０５と１０７との間に配置されたゲイン媒体１０３を含む外部キャビティレーザ（ＥＣＬ）１０１を示す。レーザキャビティ１０９は、その両端に配置されたリフレクタ１０５と１０７との間で定義される。作動中、電気は、レーザキャビティ１０９内でゲイン媒体１０３によりまず光に変換される。当業者には明らかなように、この光は、電子正孔対の放射再結合プロセスにより光が生じるように電子正孔対を生成する半導体（ゲイン媒体）への電流注入などによりレーザキャビティ１０９内で生成されてもよい。また、この光は、レーザキャビティ１０９におけるゲイン媒体１０３から生じる光ビーム１１１として図１に示されている。図１に示すように、リフレクタ１０５は、ゲイン媒体の広帯域高反射の被覆側面であり、リフレクタ１０７は、光ビーム１１１の少なくとも反射される部分の波長であるブラッグ波長を有するブラッググレーティングとして示される。したがって、光ビーム１１１の反射部分の波長は、リフレクタ１０７のブラッグ波長とほぼ等しくなる。光ビーム１１１は、レーザキャビティ内１０９で光の誘導放出のレイジングまたは増幅がおきるよう、リフレクタ１０５と１０７との間を連続的に往復反射する。レーザ１０１からの出力は、レーザキャビティ１０９のエンドミラーとして機能するリフレクタ１０７を介し透過される光から得られる。
【００１６】
図１におけるレーザ１０１の構成は、キャビティ内のスペクトルが出力リフレクタ１０７の透過関数により変化するので、出力のサイドモード抑圧比（ＳＭＳＲ）がキャビティ内のそれより減少してしまうという難点がある。図２Ａは、レーザキャビティ１０９内の光ビーム１１１のキャビティ内スペクトル２０１の一例を示し、図２Ｂは、リフレクタ１０７を介した光ビーム１１１の透過スペクトル２０３の一例を示し、図２Ｃは、レーザ１０１のリフレクタ１０７から出力される光ビーム１１１の出力スペクトル２０５の一例を示す。図２Ａに示すように、光ビーム１１１のレイジングはおよそ１５５０ｎｍで生じ、図２の例では、リフレクタ１０７のブラッグ波長がほぼ１５５０ｎｍである。要するに、光ビーム１１１のキャビティ内スペクトル２０１は、光ビーム１１１がリフレクタ１０７を介しレーザから出力されたときのリフレクタ１０７の透過関数により変化する。結果として、図２Ｃの出力スペクトル２０５に示す、リフレクタ１０７を介した光ビーム１１１のシングルパスにより、光ビーム１１１のＳＭＳＲは、１５５０ｎｍで減少する。
【００１７】
図３は、先にレーザ１０１と関連して述べたＳＭＳＲの減少に対処するＤＦＢレーザ３０１の他の例を示す。図３に示すように、レーザ３０３は、リフレクタ３０５と３０７との間に配置されたゲイン媒体３０３を含む。レーザキャビティ３０９は、リフレクタ３０５と３０７との間で定義される。光ビーム３１１は、レーザキャビティ３０９内のゲイン媒体３０３から放射され、リフレクタ３０５および３０７のブラッグ波長とほぼ等しい波長を有する光ビーム３１１の一部が反射される。光ビーム３１１は、レーザキャビティ３０９内でレージング、または、光の誘導放出による振幅がおきるよう、リフレクタ３０５と３０７との間を連続的に往復反射する。
【００１８】
図３に示されたレーザ３０１は、レーザキャビティ３０９内に配置されたエバネッセントカプラ３１３を含む。このエバネッセントカプラ３１３は、光ビーム３１１に対応する平坦な波長またはスペクトルを有する出力カプラである。結果として、図１で説明したＳＭＳＲの減少についての問題は対処される。他の例では、フリースペースレーザシステムのような傾斜板をレーザキャビティ内に配置してもよく、レーザキャビティ内に配置された傾斜板からの光の反射がレーザ出力をもたらす。このようなレーザ出力の例では、例えばエバネッセントカプラ３１３あるいはフリースペースレーザシステム内の傾斜板のような光カプラが平坦な波長応答を有するなら、出力のＳＭＳＲは、キャビティ内スペクトルと同様になる。しかし、この方法には問題があり、キャビティ内のビームのタップが常に２つの出力ビームを生成するので、光ビーム３１１の強度またはパワーは、複数の出力に分割されてしまう。
【００１９】
例えば、図３のエバネッセントカプラ３１３は、図３にはレーザキャビティ３０９として示される第１の光路と、図３には光導波路３１５として示される第２の光路とを含む。図において、レーザキャビティ３０９は、エバネッセントカプラ３１３内の光導波路３１７にエバネッセント結合される。図３の例に示すようなレーザキャビティ３０９と光導波路３１５との間のエバネッセント結合により、光ビーム３１１は、レーザキャビティ３０９から光導波路３１５へと導かれるようエバネッセント結合される。図３の例では、破線３１７は、エバネッセントカプラ３１３の中心における左右対称な平面を示す。この例では、エバネッセントカプラ３１３の左右対称の平面において、光ビーム３１１のモードのほぼ半分がレーザキャビティ３０９内にあり、もう半分が光導波路３１５内にある。
【００２０】
図３に示すように、光ビーム３１１の左から右に伝播する部分は、エバネッセントカプラ３１３内の光導波路３１５へと移動して、最終的には光導波路３１５の一端から出て行く。また、光ビーム３１１の右から左へと伝播する部分は、エバネッセントカプラ３１３内の光導波路３１５へと移動して、最終的には光導波路３１５のもう一端から出て行く。結果として、図３のエバネッセントカプラ３１３は、その光導波路３１５の両端から出力されるので、光ビーム３１１の光強度は、２つの出力に分割され、それぞれ訳半分の強度またはパワーになる。
【００２１】
図４は、本発明によるエバネッセントカプラの一実施例を含むレーザ４０１の一実施例の概要を示す。一実施例では、レーザ４０１は、リフレクタ４０５と４０７との間に配置されたゲイン媒体４０３を含むＥＣＬレーザである。レーザキャビティ４０９は、リフレクタ４０５と４０７との間に定義される。一実施例では、レーザキャビティ４０９は、半導体材料４１９に配置された光導波路内に定義される。また、一実施例では、半導体材料４１９は、シリコンを含み、ＳＯＩウェハのシリコンのエピタキシャル層に含まれる。このような例では、ＳＯＩウェハの埋込み酸化物層がレーザキャビティ４０９内に光を閉じ込めるのに役立つクラッディングとして機能することもできる。また、他の実施例では、他の適切な材料がレーザキャビティ４０９に用いられてもよく、例えば、半導体材料に限らず、III−Ｖ材料、酸化物、シリカ光ファイバ、あるいは、その他の適切な光透過材料を用いることもできる。また、レーザキャビティ４０９が光ファイバを含む例では、半導体材料４１９は、レーザキャビティ４０９の光ファイバを配置することができる適切な材料であってもよい。
【００２２】
図４の実施例では、ゲイン媒体４０３が半導体材料４１９とは別になっている。例えば、半導体材料４１９がシリコンを含む実施例では、ゲイン媒体４０３は、例えばＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＰＧａＡｓなどのIII−Ｖ材料、または、他の適切な材料を含む別個のゲイン媒体のダイオードと共に用いられてもよい。一実施例では、ゲイン媒体４０３から発せられる光の波長は、ゲイン媒体４０３に使用される材料に関係する。例えば、ＧａＡｓを用いる一実施例では、ゲイン媒体は、およそ８００ｎｍの波長を有する。ＩｎＰを用いる他の実施例では、ゲイン媒体は、およそ１５００ｎｍの波長を有する。さらに他の実施例におけるＩｎＰＧａＡｓを用いたゲイン媒体は、約８００ｎｍから１５００ｎｍの範囲の波長を有する光を発するようにされてもよい。これらの波長は一例に過ぎず、本発明に従い他の波長を用いてもよいことはいうまでもない。
【００２３】
ゲイン媒体４０３がダイオードを含む一実施例では、ゲイン媒体４０３のダイオードに劈開面が含まれることにより、図４に示すようなリフレクタ４０３として用いることができるファセットが形成されてもよい。このような実施例では、ゲイン媒体４０３のダイオードは、ゲイン媒体から発せられる光がレーザキャビティ４０９に含まれる光路で受けられるべく光学的に結合するように、半導体材料４１９と突合せ結合されてよい。
【００２４】
他の実施例では、ゲイン媒体４０３は、半導体材料４１９内に含まれるかまたは一体化されてもよい。このような実施例では、完全に一体化されたモノリシックソリューションが、本発明によるリフレクタ４０５と４０７との間のレーザキャビティ４０９内に配置されたゲイン媒体を備えている。
【００２５】
作動中、図４に光ビーム４１１として示される光は、ゲイン媒体４０３から発せられてレーザキャビティ４０９に入射する。図４の実施例では、リフレクタ４０７は、レーザキャビティ４０９の端部に配置されたブラッググレーティングとして示される。また、他の実施例では、リフレクタ４０７は、他の適切なタイプのリフレクタでもよいし、それに限らず反射するファセットのようなものを形成する劈開面でもよい。また、一実施例では、リフレクタ４０７は、少なくとも光ビーム４１１の反射される部分の波長であるブラッグ波長を有する。したがって、光ビーム４１１の反射される部分は、リフレクタ４０７のブラッグ波長と実質的に等しい中心波長を有する。光ビーム４１１は、レーザキャビティ４０９内で中心波長の光の誘導放出のレイジングまたは増幅がおきるよう、リフレクタ４０５と４０７との間を連続的に往復反射する。
【００２６】
一実施例では、リフレクタ４０７は、ブラッググレーティングであり、周期的あるいは準周期的な摂動が有効な屈折率でレーザキャビティ４０９の光路に沿っておきるよう、レーザキャビティ４０９の光路に沿い半導体材料４１９内に配置された材料の変更領域を含む。例えば、一実施例では、リフレクタ４０７は、異なる屈性率を有する変更領域を含んでよい。また、シリコン、ポリシリコン、シリコン−ゲルマニウム、シリコン酸窒化物、または、様々な濃度を有する他の適切な材料の組合せを例にあげると、それらすべては、レーザキャビティ４０９に沿った有効な屈折率でのブラッググレーティングを定義する周期的または準周期的摂動をもたらす。また、他の実施例では、リフレクタ４０７のブラッググレーティングが光ファイバにそのまま一体化されることにより、レーザキャビティ４０９の端部を定義してもよい。
【００２７】
図４の実施例では、レーザ４０１は、本発明に従う、光ビーム４１１がレーザ４０１から出力されるためのエバネッセント出力カプラ４１３も含む。一実施例では、エバネッセント出力カプラは、本発明に従い、２つのエバネッセント結合された光路に一体化されたリフレクタ４０７を含む。図４では、エバネッセント出力カプラ４１３の２つのエバネッセント結合された光路は、レーザキャビティ４０９の光路と、半導体材料４１９内に配置された光導波路４１５として示される他の光路とを含む。一実施例では、光導波路４１５は、エバネッセントカプラ４１３の出力である。他の実施例では、光導波路４１５は、レーザキャビティ４０９にエバネッセント結合された光ファイバであってもよく、エバネッセントカプラ４１３内のリフレクタ４０７と一体化されている。
【００２８】
本実施例で示すように、リフレクタ４０７は、エバネッセント出力カプラ４１３内の左右対称な平面において定義される。一実施例では、リフレクタ４０７のブラッググレーティングの半導体材料４１９内に配置された材料の変更領域は、エバネッセントカプラ４１３のエバネッセント結合におけるレーザキャビティ４０９および光導波路４１５のどちらにも及び、ブラッググレーティングは、エバネッセントカプラ４１３の２つの光路の両方に一体化される。光ビーム４１１がレーザキャビティ４０９に沿い図４の左から右へと伝播していくにつれ、光ビーム４１１のモードは、エバネッセントカプラ４１３におけるエバネッセント結合を介しレーザキャビティ４０９から光導波路４１５へと移動し始める。レーザビーム４１１がエバネッセント出力カプラ４１３内の左右対称の平面に達するまでには、光ビーム４１１のモードのほぼ半分はレーザキャビティ４０９から光導波路へと移動している。しかしながら、エバネッセント出力カプラ４１３内の左右対称な平面４１７で定義されているリフレクタ４０７により、本発明に従う光ビーム４１１がリフレクタ４０７から反射されると、光ビームのモードの残り半分は、エバネッセント結合されるか、または、レーザキャビティ４０９から光導波路４１５へと移動する。前述のようにレーザキャビティ４０９の光路および光導波路４１５の光路と一体化したリフレクタ４０７により、光ビーム４１１が反射すると同時に、空間は、本発明に従うエバネッセントカプラ４１３内のレーザキャビティ４０９から光導波路４１５までエバネッセント結合される。また、エバネッセントカプラ４１３の中心で左右対称の平面４１７に定義されているリフレクタ４０７により、本発明に従うバネッセント出力カプラ４１３は、実質的に半分に折り畳まれる。このようにして半分に折り畳まれたエバネッセント出力カプラ４１３により、本発明に従うレーザキャビティ４０９から光導波路４１５への光ビーム４１１のエバネッセント結合と連動して、光ビーム４１１の反射がおきる。さらに、本発明に従うレーザキャビティ４０９から光導波路４１５への光ビーム４１１の出力は１つだけである。
【００２９】
したがって、エバネッセントカプラ４１３からの光ビーム４１１の出力は、多数の出力に分割されず、出力光ビームの一部を反射または遮断する透過関数を有するブラッググレーティングを介し透過されることもない。結果として、光ビーム４１１は、本発明に従う前述したレーザの出力スペクトルより実質的に大きい強度またはパワーを有する出力スペクトル５０３を有するエバネッセント出力カプラ４１３から出力される。
【００３０】
図５Ａは、レーザキャビティ４０９内の光ビーム４１１のキャビティ内スペクトル５０１の一例を示し、図５Ｂは、本発明によるエバネッセントカプラ４１３から光導波路４１５を介し出力された光ビーム４１１の出力スペクトル５０３の一例を示す。図５Ａに示されたキャビティ内スペクトル５０１が示すように、光ビーム４１１のレイジングは、およそ１５５０ｎｍでおきる。図５Ｂに示すように、多数の出力に分割される光導波路４１５からの光ビーム４１１の出力スペクトル５０３は、前述した出力スペクトル２０５または光ビーム３１１の出力スペクトルより実質的に大きい強度またはパワーを有する。それらの波長は、例示の目的のみに設定され、光ビーム４１１は、本発明に従い異なる波長を有してもよい。
【００３１】
図４で説明した実施例に戻り、光デバイス４２１は、本発明の一実施例に従う半導体材料４１９に任意で含まれる。一実施例では、光デバイス４２１は、光導波路４１５を介し光ビーム４１１を受信するよう光学的に結合される。一実施例では、光デバイス４２１は、半導体材料４１９にモノリシックに一体化されたフォトニックデバイスを有してもよい。一実施例では、光デバイス４２１は、信号４２３を受信するよう結合される。一実施例では、光デバイス４２１は、１つまたはそれ以上の位相シフタ、１つまたはそれ以上の光変調器、１つまたはそれ以上の光スイッチ、または、他の良く知られた適切なデバイス、あるいは、光ビーム４１１を作動させることができる将来的な技術を含んでもよい。例えば、一実施例では、光デバイス４２１は、信号４２３に応答して光ビーム４１１を変調するよう適合される光変調器である。また、他の実施例では、光デバイス４２１は、半導体材料には含まれておらず、光ビーム４１１を受信するよう光学的に結合された個別のチップに配置されている。
【００３２】
図６は、光送信機および光受信機を含むシステムの一実施例を本発明の実施例に従う光デバイスと共に示す概略図である。特に、図６は、光受信機６０７により受信される光ビーム６１１を発するレーザ６０３として示される光送信機を含む。一実施例では、レーザ６０３は、レーザ４０１と同様である。また、一実施例では、光学系６０１は、レーザ５０３と光受信機６０７との間に光学的に結合された光デバイス６０５も含む。また、一実施例では、光デバイス６０５は、図４に示した光デバイス４２１であってもよい。他の実施例では、光デバイス４２１は、光デバイス６０５の代わりに用いられる。さらに他の実施例では、光デバイス６０５および光デバイス４２１の両方を含む。また、さらに他の実施例では、光デバイス６０５および光デバイス４２１のどちらも含まない。
【００３３】
図６に示すように、レーザ６０３は、光デバイス６０５により受信される光ビーム６１１を発するよう適合される。一実施例では、光デバイス６０５は、信号６０９に応答して光ビーム６１１を変調するよう適合される。他の実施例では、光デバイス６０５は、信号６０９に応答して光ビーム６１１を位相シフトするよう適合される。このような実施例では、光デバイス６０５は、信号６０９に応答する光遅延装置として機能する。図６に示すように、光ビーム６１１は、光受信機６０７に向かう。本発明による様々な実施例では、開示された光デバイスの実施例は、光遅延装置、スイッチ、変調器、または、アッド／ドロップなどのような他の高速光用途と同様、マルチプロセッサ、電気通信、ネットワーキングを含む様々な高帯域用途に用いることができる。
【００３４】
本願発明を好適な実施形態に関して説明したが、当業者は特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変更・修正等が可能である。よって、本発明は、特許請求の範囲の請求項に記載した全ての範囲内で、広く解釈すべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、おおむね光デバイスに関し、詳しくは、出力カプラに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットによるデータトラフィックの成長率が音声トラフィックを凌駕し、光ファイバ通信の必要性は高まるばかりである昨今、高速かつ効率の良い光技術の必要性が日に日に増している。高密度波分割多重送信（ＤＷＤＭ）システムにおける同一ファイバでの多数の光チャネルによる伝送は、光ファイバにより提供されるかつてない容量（信号帯域）を単純な方法で使用できるようにする。通常、ＤＷＤＭシステムで使用される光学部品には、レーザ、ＷＤＭ送受信機、および、回析格子、薄膜フィルタ、ファイバグレーティング（ＧＢＧ）、アレイ導波路格子（ＡＷＧ）、光アッド／ドロップマルチプレクサなどの光学フィルタがある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
レーザは、誘導放出により光を発し、赤外線から紫外線に及ぶ周波数スペクトルをもつコヒーレント光ビームを生成するデバイスとして知られ、ありとあらゆる用途に用いることができる。光通信、あるいは、ネットワーキング用途においても、半導体レーザは、データ、情報がエンコードされて伝送されることができる光または光ビームを生成するのに用いることができる。
【０００４】
以下に本発明を添付の図面を用いて説明するが、この説明は一例に過ぎず、本発明をこれに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】ブラッググレーティングを介し光ビームが伝送される出力を有するレーザを示すブロック図である。
【０００６】
【図２Ａ】レーザキャビティ内における光ビームのキャビティ内スペクトルを示す図である。
【０００７】
【図２Ｂ】光ビームが伝送されるレーザのブラッググレーティングの透過スペクトルを示す図である。
【０００８】
【図２Ｃ】レーザのブラッググレーティングを介し透過されることにより生じた光ビームの出力スペクトル示す図である。
【０００９】
【図３】光ビームがレーザから出力されるための２つの出力をもつエバネッセント出力カプラを有する分散型フィードバックレーザを示すブロック図である。
【００１０】
【図４】本発明によるリフレクタと一体化したエバネッセント出力カプラの一実施例を有するレーザの一実施例を示すブロック図である。
【００１１】
【図５Ａ】本発明によるレーザキャビティ内における光ビームのキャビティ内スペクトルの一実施例を示す図である。
【００１２】
【図５Ｂ】本発明によるレーザに含まれるリフレクタと一体化されたエバネッセント出力カプラの一実施例の出力から透過された光ビームの結果として生じた出力スペクトルの一実施例を示す図である。
【図６】本発明の実施例に従う光送信機、光受信機、および、光デバイスを含むシステムの一実施例を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
エバネッセントカプラから光ビームを出力するための方法および装置が開示される。以下の説明における数多くの具体的な詳細により、本発明の理解はより完全なものとなるであろう。ただし、当業者であれば具体的な詳細がなくとも本発明を実行できることは明らかである。また、本発明を不明瞭にするのを避けるべく、よく知られた材料または方法などは詳しく説明していない。
【００１４】
明細書における「実施例」または「１つの実施例」は、その実施例に関連して説明された特定の機能、構造、あるいは、特徴が、少なくとも１つの実施例には含まれることを意味する。頻出する「実施例」、「１つの実施例」、あるいは、「いくつかの実施例」は、必ずしも同じ実施例を指すわけではない。さらに、特定の機能、構造、または、特徴は、１つまたはそれ以上の実施例においていかなる方法で組み合わせても構わない。
【００１５】
図１は、リフレクタ１０５と１０７との間に配置されたゲイン媒体１０３を含む外部キャビティレーザ（ＥＣＬ）１０１を示す。レーザキャビティ１０９は、その両端に配置されたリフレクタ１０５と１０７との間で定義される。作動中、電気は、レーザキャビティ１０９内でゲイン媒体１０３によりまず光に変換される。当業者には明らかなように、この光は、電子正孔対の放射再結合プロセスにより光が生じるように電子正孔対を生成する半導体（ゲイン媒体）への電流注入などによりレーザキャビティ１０９内で生成されてもよい。また、この光は、レーザキャビティ１０９におけるゲイン媒体１０３から生じる光ビーム１１１として図１に示されている。図１に示すように、リフレクタ１０５は、ゲイン媒体の広帯域高反射の被覆側面であり、リフレクタ１０７は、光ビーム１１１の少なくとも反射される部分の波長であるブラッグ波長を有するブラッググレーティングとして示される。したがって、光ビーム１１１の反射部分の波長は、リフレクタ１０７のブラッグ波長とほぼ等しくなる。光ビーム１１１は、レーザキャビティ内１０９で光の誘導放出のレイジングまたは増幅がおきるよう、リフレクタ１０５と１０７との間を連続的に往復反射する。レーザ１０１からの出力は、レーザキャビティ１０９のエンドミラーとして機能するリフレクタ１０７を介し透過される光から得られる。
【００１６】
図１におけるレーザ１０１の構成は、キャビティ内のスペクトルが出力リフレクタ１０７の透過関数により変化するので、出力のサイドモード抑圧比（ＳＭＳＲ）がキャビティ内のそれより減少してしまうという難点がある。図２Ａは、レーザキャビティ１０９内の光ビーム１１１のキャビティ内スペクトル２０１の一例を示し、図２Ｂは、リフレクタ１０７を介した光ビーム１１１の透過スペクトル２０３の一例を示し、図２Ｃは、レーザ１０１のリフレクタ１０７から出力される光ビーム１１１の出力スペクトル２０５の一例を示す。図２Ａに示すように、光ビーム１１１のレイジングはおよそ１５５０ｎｍで生じ、図２の例では、リフレクタ１０７のブラッグ波長がほぼ１５５０ｎｍである。要するに、光ビーム１１１のキャビティ内スペクトル２０１は、光ビーム１１１がリフレクタ１０７を介しレーザから出力されたときのリフレクタ１０７の透過関数により変化する。結果として、図２Ｃの出力スペクトル２０５に示す、リフレクタ１０７を介した光ビーム１１１のシングルパスにより、光ビーム１１１のＳＭＳＲは、１５５０ｎｍで減少する。
【００１７】
図３は、先にレーザ１０１と関連して述べたＳＭＳＲの減少に対処するＤＦＢレーザ３０１の他の例を示す。図３に示すように、レーザ３０３は、リフレクタ３０５と３０７との間に配置されたゲイン媒体３０３を含む。レーザキャビティ３０９は、リフレクタ３０５と３０７との間で定義される。光ビーム３１１は、レーザキャビティ３０９内のゲイン媒体３０３から放射され、リフレクタ３０５および３０７のブラッグ波長とほぼ等しい波長を有する光ビーム３１１の一部が反射される。光ビーム３１１は、レーザキャビティ３０９内でレージング、または、光の誘導放出による振幅がおきるよう、リフレクタ３０５と３０７との間を連続的に往復反射する。
【００１８】
図３に示されたレーザ３０１は、レーザキャビティ３０９内に配置されたエバネッセントカプラ３１３を含む。このエバネッセントカプラ３１３は、光ビーム３１１に対応する平坦な波長またはスペクトルを有する出力カプラである。結果として、図１で説明したＳＭＳＲの減少についての問題は対処される。他の例では、フリースペースレーザシステムのような傾斜板をレーザキャビティ内に配置してもよく、レーザキャビティ内に配置された傾斜板からの光の反射がレーザ出力をもたらす。このようなレーザ出力の例では、例えばエバネッセントカプラ３１３あるいはフリースペースレーザシステム内の傾斜板のような光カプラが平坦な波長応答を有するなら、出力のＳＭＳＲは、キャビティ内スペクトルと同様になる。しかし、この方法には問題があり、キャビティ内のビームのタップが常に２つの出力ビームを生成するので、光ビーム３１１の強度またはパワーは、複数の出力に分割されてしまう。
【００１９】
例えば、図３のエバネッセントカプラ３１３は、図３にはレーザキャビティ３０９として示される第１の光路と、図３には光導波路３１５として示される第２の光路とを含む。図において、レーザキャビティ３０９は、エバネッセントカプラ３１３内の光導波路３１７にエバネッセント結合される。図３の例に示すようなレーザキャビティ３０９と光導波路３１５との間のエバネッセント結合により、光ビーム３１１は、レーザキャビティ３０９から光導波路３１５へと導かれるようエバネッセント結合される。図３の例では、破線３１７は、エバネッセントカプラ３１３の中心における左右対称な平面を示す。この例では、エバネッセントカプラ３１３の左右対称の平面において、光ビーム３１１のモードのほぼ半分がレーザキャビティ３０９内にあり、もう半分が光導波路３１５内にある。
【００２０】
図３に示すように、光ビーム３１１の左から右に伝播する部分は、エバネッセントカプラ３１３内の光導波路３１５へと移動して、最終的には光導波路３１５の一端から出て行く。また、光ビーム３１１の右から左へと伝播する部分は、エバネッセントカプラ３１３内の光導波路３１５へと移動して、最終的には光導波路３１５のもう一端から出て行く。結果として、図３のエバネッセントカプラ３１３は、その光導波路３１５の両端から出力されるので、光ビーム３１１の光強度は、２つの出力に分割され、それぞれ訳半分の強度またはパワーになる。
【００２１】
図４は、本発明によるエバネッセントカプラの一実施例を含むレーザ４０１の一実施例の概要を示す。一実施例では、レーザ４０１は、リフレクタ４０５と４０７との間に配置されたゲイン媒体４０３を含むＥＣＬレーザである。レーザキャビティ４０９は、リフレクタ４０５と４０７との間に定義される。一実施例では、レーザキャビティ４０９は、半導体材料４１９に配置された光導波路内に定義される。また、一実施例では、半導体材料４１９は、シリコンを含み、ＳＯＩウェハのシリコンのエピタキシャル層に含まれる。このような例では、ＳＯＩウェハの埋込み酸化物層がレーザキャビティ４０９内に光を閉じ込めるのに役立つクラッディングとして機能することもできる。また、他の実施例では、他の適切な材料がレーザキャビティ４０９に用いられてもよく、例えば、半導体材料に限らず、III−Ｖ材料、酸化物、シリカ光ファイバ、あるいは、その他の適切な光透過材料を用いることもできる。また、レーザキャビティ４０９が光ファイバを含む例では、半導体材料４１９は、レーザキャビティ４０９の光ファイバを配置することができる適切な材料であってもよい。
【００２２】
図４の実施例では、ゲイン媒体４０３が半導体材料４１９とは別になっている。例えば、半導体材料４１９がシリコンを含む実施例では、ゲイン媒体４０３は、例えばＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＰＧａＡｓなどのIII−Ｖ材料、または、他の適切な材料を含む別個のゲイン媒体のダイオードと共に用いられてもよい。一実施例では、ゲイン媒体４０３から発せられる光の波長は、ゲイン媒体４０３に使用される材料に関係する。例えば、ＧａＡｓを用いる一実施例では、ゲイン媒体は、およそ８００ｎｍの波長を有する。ＩｎＰを用いる他の実施例では、ゲイン媒体は、およそ１５００ｎｍの波長を有する。さらに他の実施例におけるＩｎＰＧａＡｓを用いたゲイン媒体は、約８００ｎｍから１５００ｎｍの範囲の波長を有する光を発するようにされてもよい。これらの波長は一例に過ぎず、本発明に従い他の波長を用いてもよいことはいうまでもない。
【００２３】
ゲイン媒体４０３がダイオードを含む一実施例では、ゲイン媒体４０３のダイオードに劈開面が含まれることにより、図４に示すようなリフレクタ４０３として用いることができるファセットが形成されてもよい。このような実施例では、ゲイン媒体４０３のダイオードは、ゲイン媒体から発せられる光がレーザキャビティ４０９に含まれる光路で受けられるべく光学的に結合するように、半導体材料４１９と突合せ結合されてよい。
【００２４】
他の実施例では、ゲイン媒体４０３は、半導体材料４１９内に含まれるかまたは一体化されてもよい。このような実施例では、完全に一体化されたモノリシックソリューションが、本発明によるリフレクタ４０５と４０７との間のレーザキャビティ４０９内に配置されたゲイン媒体を備えている。
【００２５】
作動中、図４に光ビーム４１１として示される光は、ゲイン媒体４０３から発せられてレーザキャビティ４０９に入射する。図４の実施例では、リフレクタ４０７は、レーザキャビティ４０９の端部に配置されたブラッググレーティングとして示される。また、他の実施例では、リフレクタ４０７は、他の適切なタイプのリフレクタでもよいし、それに限らず反射するファセットのようなものを形成する劈開面でもよい。また、一実施例では、リフレクタ４０７は、少なくとも光ビーム４１１の反射される部分の波長であるブラッグ波長を有する。したがって、光ビーム４１１の反射される部分は、リフレクタ４０７のブラッグ波長と実質的に等しい中心波長を有する。光ビーム４１１は、レーザキャビティ４０９内で中心波長の光の誘導放出のレイジングまたは増幅がおきるよう、リフレクタ４０５と４０７との間を連続的に往復反射する。
【００２６】
一実施例では、リフレクタ４０７は、ブラッググレーティングであり、周期的あるいは準周期的な摂動が有効な屈折率でレーザキャビティ４０９の光路に沿っておきるよう、レーザキャビティ４０９の光路に沿い半導体材料４１９内に配置された材料の変更領域を含む。例えば、一実施例では、リフレクタ４０７は、異なる屈性率を有する変更領域を含んでよい。また、シリコン、ポリシリコン、シリコン−ゲルマニウム、シリコン酸窒化物、または、様々な濃度を有する他の適切な材料の組合せを例にあげると、それらすべては、レーザキャビティ４０９に沿った有効な屈折率でのブラッググレーティングを定義する周期的または準周期的摂動をもたらす。また、他の実施例では、リフレクタ４０７のブラッググレーティングが光ファイバにそのまま一体化されることにより、レーザキャビティ４０９の端部を定義してもよい。
【００２７】
図４の実施例では、レーザ４０１は、本発明に従う、光ビーム４１１がレーザ４０１から出力されるためのエバネッセント出力カプラ４１３も含む。一実施例では、エバネッセント出力カプラは、本発明に従い、２つのエバネッセント結合された光路に一体化されたリフレクタ４０７を含む。図４では、エバネッセント出力カプラ４１３の２つのエバネッセント結合された光路は、レーザキャビティ４０９の光路と、半導体材料４１９内に配置された光導波路４１５として示される他の光路とを含む。一実施例では、光導波路４１５は、エバネッセントカプラ４１３の出力である。他の実施例では、光導波路４１５は、レーザキャビティ４０９にエバネッセント結合された光ファイバであってもよく、エバネッセントカプラ４１３内のリフレクタ４０７と一体化されている。
【００２８】
本実施例で示すように、リフレクタ４０７は、エバネッセント出力カプラ４１３内の左右対称な平面において定義される。一実施例では、リフレクタ４０７のブラッググレーティングの半導体材料４１９内に配置された材料の変更領域は、エバネッセントカプラ４１３のエバネッセント結合におけるレーザキャビティ４０９および光導波路４１５のどちらにも及び、ブラッググレーティングは、エバネッセントカプラ４１３の２つの光路の両方に一体化される。光ビーム４１１がレーザキャビティ４０９に沿い図４の左から右へと伝播していくにつれ、光ビーム４１１のモードは、エバネッセントカプラ４１３におけるエバネッセント結合を介しレーザキャビティ４０９から光導波路４１５へと移動し始める。レーザビーム４１１がエバネッセント出力カプラ４１３内の左右対称の平面に達するまでには、光ビーム４１１のモードのほぼ半分はレーザキャビティ４０９から光導波路へと移動している。しかしながら、エバネッセント出力カプラ４１３内の左右対称な平面４１７で定義されているリフレクタ４０７により、本発明に従う光ビーム４１１がリフレクタ４０７から反射されると、光ビームのモードの残り半分は、エバネッセント結合されるか、または、レーザキャビティ４０９から光導波路４１５へと移動する。前述のようにレーザキャビティ４０９の光路および光導波路４１５の光路と一体化したリフレクタ４０７により、光ビーム４１１が反射すると同時に、空間は、本発明に従うエバネッセントカプラ４１３内のレーザキャビティ４０９から光導波路４１５までエバネッセント結合される。また、エバネッセントカプラ４１３の中心で左右対称の平面４１７に定義されているリフレクタ４０７により、本発明に従うバネッセント出力カプラ４１３は、実質的に半分に折り畳まれる。このようにして半分に折り畳まれたエバネッセント出力カプラ４１３により、本発明に従うレーザキャビティ４０９から光導波路４１５への光ビーム４１１のエバネッセント結合と連動して、光ビーム４１１の反射がおきる。さらに、本発明に従うレーザキャビティ４０９から光導波路４１５への光ビーム４１１の出力は１つだけである。
【００２９】
したがって、エバネッセントカプラ４１３からの光ビーム４１１の出力は、多数の出力に分割されず、出力光ビームの一部を反射または遮断する透過関数を有するブラッググレーティングを介し透過されることもない。結果として、光ビーム４１１は、本発明に従う前述したレーザの出力スペクトルより実質的に大きい強度またはパワーを有する出力スペクトル５０３を有するエバネッセント出力カプラ４１３から出力される。
【００３０】
図５Ａは、レーザキャビティ４０９内の光ビーム４１１のキャビティ内スペクトル５０１の一例を示し、図５Ｂは、本発明によるエバネッセントカプラ４１３から光導波路４１５を介し出力された光ビーム４１１の出力スペクトル５０３の一例を示す。図５Ａに示されたキャビティ内スペクトル５０１が示すように、光ビーム４１１のレイジングは、およそ１５５０ｎｍでおきる。図５Ｂに示すように、多数の出力に分割される光導波路４１５からの光ビーム４１１の出力スペクトル５０３は、前述した出力スペクトル２０５または光ビーム３１１の出力スペクトルより実質的に大きい強度またはパワーを有する。それらの波長は、例示の目的のみに設定され、光ビーム４１１は、本発明に従い異なる波長を有してもよい。
【００３１】
図４で説明した実施例に戻り、光デバイス４２１は、本発明の一実施例に従う半導体材料４１９に任意で含まれる。一実施例では、光デバイス４２１は、光導波路４１５を介し光ビーム４１１を受信するよう光学的に結合される。一実施例では、光デバイス４２１は、半導体材料４１９にモノリシックに一体化されたフォトニックデバイスを有してもよい。一実施例では、光デバイス４２１は、信号４２３を受信するよう結合される。一実施例では、光デバイス４２１は、１つまたはそれ以上の位相シフタ、１つまたはそれ以上の光変調器、１つまたはそれ以上の光スイッチ、または、他の良く知られた適切なデバイス、あるいは、光ビーム４１１を作動させることができる将来的な技術を含んでもよい。例えば、一実施例では、光デバイス４２１は、信号４２３に応答して光ビーム４１１を変調するよう適合される光変調器である。また、他の実施例では、光デバイス４２１は、半導体材料には含まれておらず、光ビーム４１１を受信するよう光学的に結合された個別のチップに配置されている。
【００３２】
図６は、光送信機および光受信機を含むシステムの一実施例を本発明の実施例に従う光デバイスと共に示す概略図である。特に、図６は、光受信機６０７により受信される光ビーム６１１を発するレーザ６０３として示される光送信機を含む。一実施例では、レーザ６０３は、レーザ４０１と同様である。また、一実施例では、光学系６０１は、レーザ５０３と光受信機６０７との間に光学的に結合された光デバイス６０５も含む。また、一実施例では、光デバイス６０５は、図４に示した光デバイス４２１であってもよい。他の実施例では、光デバイス４２１は、光デバイス６０５の代わりに用いられる。さらに他の実施例では、光デバイス６０５および光デバイス４２１の両方を含む。また、さらに他の実施例では、光デバイス６０５および光デバイス４２１のどちらも含まない。
【００３３】
図６に示すように、レーザ６０３は、光デバイス６０５により受信される光ビーム６１１を発するよう適合される。一実施例では、光デバイス６０５は、信号６０９に応答して光ビーム６１１を変調するよう適合される。他の実施例では、光デバイス６０５は、信号６０９に応答して光ビーム６１１を位相シフトするよう適合される。このような実施例では、光デバイス６０５は、信号６０９に応答する光遅延装置として機能する。図６に示すように、光ビーム６１１は、光受信機６０７に向かう。本発明による様々な実施例では、開示された光デバイスの実施例は、光遅延装置、スイッチ、変調器、または、アッド／ドロップなどのような他の高速光用途と同様、マルチプロセッサ、電気通信、ネットワーキングを含む様々な高帯域用途に用いることができる。
【００３４】
本願発明を好適な実施形態に関して説明したが、当業者は特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変更・修正等が可能である。よって、本発明は、特許請求の範囲の請求項に記載した全ての範囲内で、広く解釈すべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
光ビームがそれを通じて導かれる第１の光路、および、第２の光路と、
前記第１および第２の光路を含み、かつ、該第１および第２の光路をエバネッセント結合するエバネッセントカプラと、
前記第１の光路と前記第２の光路とに光ビームが同時にエバネッセント結合されるとき、該第１の光路を介し導かれる光ビームを反射するよう、前記エバネッセントカプラに含まれ、かつ、前記第１および第２の光路にエバネッセント結合される第１のリフレクタ、とを含む装置。
【請求項２】
前記第１のリフレクタは、前記エバネッセントカプラの中心にある左右対称の平面において定義される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のリフレクタは、前記第１の光路の第１の端部にあり、
前記装置は、
前記光路の第２の端部に位置する第２のリフレクタと、
前記第１のリフレクタと前記第２のリフレクタとの間に定義されたゲイン媒体を含むレーザキャビティと、
をさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記エバネッセントカプラの出力から出力された光ビームは、前記レーザキャビティを介し導かれる光ビームのキャビティ内スペクトルと同様の出力スペクトルを有する、請求項３に記載された装置。
【請求項５】
前記第１および第２の光路と、前記第１のリフレクタとは、半導体材料内に配置される、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記ゲイン媒体は、前記半導体材料内に配置される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記レーザキャビティは、前記半導体材料内に配置された第１の光導波路を含み、前記第２の光路は、前記半導体材料内に配置された第２の光導波路に含まれる、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記半導体材料にモノリシックに一体化され、かつ、前記第２の光導波路からの光ビームを受信するよう光学的に結合されたフォトニックデバイスをさらに含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１および第２の光路は、光ファイバを含む、請求項３に記載の装置。
【請求項１０】
前記半導体材料は、シリコンを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１のリフレクタは、前記エバネッセントカプラに含まれ、かつ、前記第１および第２の光路内に一体化されたブラッググレーティングを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
方法であって、
光ビームを第１の光路に沿い導く工程と、
前記光ビームを前記第１の光路に配置された第１のリフレクタにより反射する工程と、
前記第１の光路から第２の光路へと前記光ビームを反射するとともに、該光ビームをエバネッセント結合する工程において、前記エバネッセントカプラと一体化された前記第１のリフレクタは、前記第１および第２の光路を含む工程と、
を含む方法。
【請求項１３】
前記光ビームを反射する工程は、前記エバネッセントカプラの中心にある左右対称の平面における前記第１のリフレクタにより前記光ビームを反射する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記光ビームを前記第１の光路に含まれるゲイン媒体から誘導放出する工程と、
第１のリフレクタと前記第２のリフレクタとの間に定義されたレーザキャビティにおいて前記第１のリフレクタと前記第２のリフレクタとの間で前記光ビームを反射することにより、該光ビームを前記レーザキャビティ内でさらに誘導放出させる工程と、
をさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のリフレクタは、ブラッグ波長を有するブラッググレーティングを含み、前記第１のリフレクタと前記第２のリフレクタとの間で反射される光ビームの中心波長は、前記ブラッググレーティングのブラッグ波長と実質的に等しい、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記光ビームを前記第１の光路から前記第２の光路へと反射するとともに、該光ビームをエバネッセント結合する工程は、前記レーザキャビティから出力された前記光ビームを前記エバネッセントカプラの出力へと導くことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のリフレクタから反射された光ビームを前記エバネッセントカプラの出力から半導体材料内に配置された光デバイスへと導く工程をさらに含み、前記エバネッセントカプラは、第１および第２の光路を含み、前記第１のリフレクタもまた、前記半導体材料内に配置される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
システムであって、
第１のリフレクタと第２のリフレクタとの間に定義されたゲイン媒体を含むレーザキャビティと、該レーザキャビティに光学的に結合されたエバネッセント出力カプラとを有するレーザであって、前記エバネッセント出力カプラは、前記レーザキャビティ内の光ビームが前記第１のリフレクタから反射されると同時に、該光ビームは前記エバネッセントカプラの出力にエバネッセント結合されるよう、前記レーザキャビティと一体化した第１のリフレクタと、前記エバネッセントカプラの出力とを含むレーザと、
前記エバネッセントカプラからの光ビームを受信するよう光学的に結合された光受信機と、
を含むシステム。
【請求項１９】
前記第１のリフレクタは、ブラッググレーティングを含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１のリフレクタは、前記エバネッセントカプラの中心にある左右対称の平面において定義される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１のリフレクタを含む前記エバネッセントカプラは、半導体材料内に配置される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記エバネッセントカプラの出力と、前記光受信機との間に光学的に結合される光デバイスをさらに含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記光デバイスは、前記半導体材料内に配置される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記光デバイスは、信号に応答して前記光ビームを変調するよう適合された光変調器を含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記レーザは、外部キャビティレーザ（ＥＣＬ）を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２６】
前記半導体材料は、シリコンを含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項１】
装置であって、
光ビームがそれを通じて導かれる第１の光路、および、第２の光路と、
前記第１および第２の光路を含み、かつ、該第１および第２の光路をエバネッセント結合するエバネッセントカプラと、
前記第１の光路と前記第２の光路とに光ビームが同時にエバネッセント結合されるとき、該第１の光路を介し導かれる光ビームを反射するよう、前記エバネッセントカプラに含まれ、かつ、前記第１および第２の光路にエバネッセント結合される第１のリフレクタ、とを含む装置。
【請求項２】
前記第１のリフレクタは、前記エバネッセントカプラの中心にある左右対称の平面において定義される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のリフレクタは、前記第１の光路の第１の端部にあり、
前記装置は、
前記光路の第２の端部に位置する第２のリフレクタと、
前記第１のリフレクタと前記第２のリフレクタとの間に定義されたゲイン媒体を含むレーザキャビティと、
をさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記エバネッセントカプラの出力から出力された光ビームは、前記レーザキャビティを介し導かれる光ビームのキャビティ内スペクトルと同様の出力スペクトルを有する、請求項３に記載された装置。
【請求項５】
前記第１および第２の光路と、前記第１のリフレクタとは、半導体材料内に配置される、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記ゲイン媒体は、前記半導体材料内に配置される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記レーザキャビティは、前記半導体材料内に配置された第１の光導波路を含み、前記第２の光路は、前記半導体材料内に配置された第２の光導波路に含まれる、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記半導体材料にモノリシックに一体化され、かつ、前記第２の光導波路からの光ビームを受信するよう光学的に結合されたフォトニックデバイスをさらに含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１および第２の光路は、光ファイバを含む、請求項３に記載の装置。
【請求項１０】
前記半導体材料は、シリコンを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１のリフレクタは、前記エバネッセントカプラに含まれ、かつ、前記第１および第２の光路内に一体化されたブラッググレーティングを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
方法であって、
光ビームを第１の光路に沿い導く工程と、
前記光ビームを前記第１の光路に配置された第１のリフレクタにより反射する工程と、
前記第１の光路から第２の光路へと前記光ビームを反射するとともに、該光ビームをエバネッセント結合する工程において、前記エバネッセントカプラと一体化された前記第１のリフレクタは、前記第１および第２の光路を含む工程と、
を含む方法。
【請求項１３】
前記光ビームを反射する工程は、前記エバネッセントカプラの中心にある左右対称の平面における前記第１のリフレクタにより前記光ビームを反射する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記光ビームを前記第１の光路に含まれるゲイン媒体から誘導放出する工程と、
第１のリフレクタと前記第２のリフレクタとの間に定義されたレーザキャビティにおいて前記第１のリフレクタと前記第２のリフレクタとの間で前記光ビームを反射することにより、該光ビームを前記レーザキャビティ内でさらに誘導放出させる工程と、
をさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のリフレクタは、ブラッグ波長を有するブラッググレーティングを含み、前記第１のリフレクタと前記第２のリフレクタとの間で反射される光ビームの中心波長は、前記ブラッググレーティングのブラッグ波長と実質的に等しい、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記光ビームを前記第１の光路から前記第２の光路へと反射するとともに、該光ビームをエバネッセント結合する工程は、前記レーザキャビティから出力された前記光ビームを前記エバネッセントカプラの出力へと導くことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のリフレクタから反射された光ビームを前記エバネッセントカプラの出力から半導体材料内に配置された光デバイスへと導く工程をさらに含み、前記エバネッセントカプラは、第１および第２の光路を含み、前記第１のリフレクタもまた、前記半導体材料内に配置される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
システムであって、
第１のリフレクタと第２のリフレクタとの間に定義されたゲイン媒体を含むレーザキャビティと、該レーザキャビティに光学的に結合されたエバネッセント出力カプラとを有するレーザであって、前記エバネッセント出力カプラは、前記レーザキャビティ内の光ビームが前記第１のリフレクタから反射されると同時に、該光ビームは前記エバネッセントカプラの出力にエバネッセント結合されるよう、前記レーザキャビティと一体化した第１のリフレクタと、前記エバネッセントカプラの出力とを含むレーザと、
前記エバネッセントカプラからの光ビームを受信するよう光学的に結合された光受信機と、
を含むシステム。
【請求項１９】
前記第１のリフレクタは、ブラッググレーティングを含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１のリフレクタは、前記エバネッセントカプラの中心にある左右対称の平面において定義される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１のリフレクタを含む前記エバネッセントカプラは、半導体材料内に配置される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記エバネッセントカプラの出力と、前記光受信機との間に光学的に結合される光デバイスをさらに含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記光デバイスは、前記半導体材料内に配置される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記光デバイスは、信号に応答して前記光ビームを変調するよう適合された光変調器を含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記レーザは、外部キャビティレーザ（ＥＣＬ）を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２６】
前記半導体材料は、シリコンを含む、請求項２１に記載のシステム。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【公表番号】特表２００７−５２３３８７（Ｐ２００７−５２３３８７Ａ）
【公表日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５５４３５４（Ｐ２００６−５５４３５４）
【出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００９６６２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９８４９２
【国際公開日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【出願人】（５９１００３９４３）インテル・コーポレーション (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００９６６２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９８４９２
【国際公開日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【出願人】（５９１００３９４３）インテル・コーポレーション (1,101)
【Ｆターム（参考）】
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