JP2002048932A - 光導波路素子および半導体レーザ装置 - Google Patents
光導波路素子および半導体レーザ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体レーザ素子と直接結合される光導波路
素子において、光導波路への光閉じ込めを十分に高く
し、直接結合された半導体レーザ素子と光導波路とのモ
ードマッチングを良好にする。 【解決手段】 Ｓｉまたは石英からなる基板20上に光導
波路が形成されてなり、この光導波路の端面に半導体レ
ーザ素子が直接結合される光導波路素子101において、
光導波路のコア23の上下にそれぞれ上部クラッド層24、
26、下部第１クラッド層21および下部第２クラッド層22
を形成する。そして上部クラッド層26の上に、コア23よ
りも低屈折率で導波方向に延びるストライプ状の溝を有
する光閉じ込め層28、および、その上に形成されて一部
が前記溝を埋め込む、光閉じ込め層28よりも高屈折率の
埋め込みクラッド層29からなる屈折率導波機構を形成し
て、基本横モード以外のモードを遮断する。
素子において、光導波路への光閉じ込めを十分に高く
し、直接結合された半導体レーザ素子と光導波路とのモ
ードマッチングを良好にする。 【解決手段】 Ｓｉまたは石英からなる基板20上に光導
波路が形成されてなり、この光導波路の端面に半導体レ
ーザ素子が直接結合される光導波路素子101において、
光導波路のコア23の上下にそれぞれ上部クラッド層24、
26、下部第１クラッド層21および下部第２クラッド層22
を形成する。そして上部クラッド層26の上に、コア23よ
りも低屈折率で導波方向に延びるストライプ状の溝を有
する光閉じ込め層28、および、その上に形成されて一部
が前記溝を埋め込む、光閉じ込め層28よりも高屈折率の
埋め込みクラッド層29からなる屈折率導波機構を形成し
て、基本横モード以外のモードを遮断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光導波路素子に関
し、さらに詳しくは、半導体レーザ素子と直接結合して
用いられる光導波路素子に関するものである。
し、さらに詳しくは、半導体レーザ素子と直接結合して
用いられる光導波路素子に関するものである。
【０００２】また本発明は、このような光導波路素子と
半導体レーザ素子とが直接結合されてなる半導体レーザ
装置に関するものである。
半導体レーザ素子とが直接結合されてなる半導体レーザ
装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】従来より、Ｓｉまたは石英からなる基板
上に光導波路が形成されてなる光導波路素子が種々提供
されている。このような光導波路素子に光を入射させる
光源としては、半導体レーザが用いられる場合も多く、
その場合は特開平１０−１６１１６５号や同１０−２５
４００１号に示されるように、半導体レーザを光導波路
素子の端面に直接結合させることが広くなされている。
上に光導波路が形成されてなる光導波路素子が種々提供
されている。このような光導波路素子に光を入射させる
光源としては、半導体レーザが用いられる場合も多く、
その場合は特開平１０−１６１１６５号や同１０−２５
４００１号に示されるように、半導体レーザを光導波路
素子の端面に直接結合させることが広くなされている。
【０００４】他方、例えば上記特開平１０−２５４００
１号に示されるように、半導体レーザの発振波長を所定
値に選択、ロックするための手法の１つとして、いわゆ
る光フィードバックが知られている。この光フィードバ
ックは、半導体レーザから発せられたレーザ光をグレー
ティング素子や狭帯域バンドパスフィルタ等の波長選択
素子を介して半導体レーザに再入射させ、選択された波
長で半導体レーザを発振させる技術である。
１号に示されるように、半導体レーザの発振波長を所定
値に選択、ロックするための手法の１つとして、いわゆ
る光フィードバックが知られている。この光フィードバ
ックは、半導体レーザから発せられたレーザ光をグレー
ティング素子や狭帯域バンドパスフィルタ等の波長選択
素子を介して半導体レーザに再入射させ、選択された波
長で半導体レーザを発振させる技術である。
【０００５】この光フィードバックを行なうための上記
グレーティング素子としては、バルク型のグレーティン
グやファイバーグレーティングが用いられることが多い
が、前述したような光導波路素子において光導波路に沿
ってグレーティングを形成してなるものを用いることも
できる。すなわち、そのような構成の光導波路素子にお
いては、光導波路を伝搬する導波光のうちグレーティン
グ周期から定まる特定波長の光のみがグレーティングで
回折するので、例えばこのグレーティングで反射回折し
た光が半導体レーザに戻るようにしておけば、半導体レ
ーザの発振波長を所定値に選択、ロックすることが可能
となる。
グレーティング素子としては、バルク型のグレーティン
グやファイバーグレーティングが用いられることが多い
が、前述したような光導波路素子において光導波路に沿
ってグレーティングを形成してなるものを用いることも
できる。すなわち、そのような構成の光導波路素子にお
いては、光導波路を伝搬する導波光のうちグレーティン
グ周期から定まる特定波長の光のみがグレーティングで
回折するので、例えばこのグレーティングで反射回折し
た光が半導体レーザに戻るようにしておけば、半導体レ
ーザの発振波長を所定値に選択、ロックすることが可能
となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の光導波路素
子に半導体レーザを直接結合させてその発振波長を選
択、ロックする場合、半導体レーザと光導波路とのモー
ドマッチング（つまり光導波路における導波光の電界分
布と、半導体レーザの光導波路入射側端面における光強
度分布との整合性）が良好でないと損失が大きくなり、
半導体レーザにフィードバックされる光量が低減して高
出力化することが困難になる。
子に半導体レーザを直接結合させてその発振波長を選
択、ロックする場合、半導体レーザと光導波路とのモー
ドマッチング（つまり光導波路における導波光の電界分
布と、半導体レーザの光導波路入射側端面における光強
度分布との整合性）が良好でないと損失が大きくなり、
半導体レーザにフィードバックされる光量が低減して高
出力化することが困難になる。
【０００７】特開平９−８０２４７号には、石英系基板
上に形成した光導波路における光閉じ込めを強くして、
半導体レーザとのモードマッチングを良好にするように
した光導波路素子が示されている。この光導波路素子
は、光導波路のコア部分に比較的容易に高屈折率が得ら
れるＳｉＯxＮyＨzを用い、その周囲にフッ素を添加し
たＳｉＯ２ からなるクラッド層を設け、さらにその周
囲にＳｉＯ２ からなるクラッド層を設けてなるもので
ある。
上に形成した光導波路における光閉じ込めを強くして、
半導体レーザとのモードマッチングを良好にするように
した光導波路素子が示されている。この光導波路素子
は、光導波路のコア部分に比較的容易に高屈折率が得ら
れるＳｉＯxＮyＨzを用い、その周囲にフッ素を添加し
たＳｉＯ２ からなるクラッド層を設け、さらにその周
囲にＳｉＯ２ からなるクラッド層を設けてなるもので
ある。
【０００８】しかし上記構成の光導波路素子において
も、コアとその周囲のクラッドとの間の比屈折率差Δｎ
は2.5％程度で、まだ光閉じ込めが十分とは言えず、そ
のため、そこに半導体レーザを直接結合した場合、半導
体レーザと光導波路とのモードマッチングが良好ではな
いという問題が認められる。したがって、この光導波路
素子を光フィードバックに利用しても、半導体レーザを
高出力化することは困難である。
も、コアとその周囲のクラッドとの間の比屈折率差Δｎ
は2.5％程度で、まだ光閉じ込めが十分とは言えず、そ
のため、そこに半導体レーザを直接結合した場合、半導
体レーザと光導波路とのモードマッチングが良好ではな
いという問題が認められる。したがって、この光導波路
素子を光フィードバックに利用しても、半導体レーザを
高出力化することは困難である。
【０００９】本発明は上記の事情に鑑みて、光導波路へ
の光閉じ込めが十分に高く、直接結合された半導体レー
ザ素子と光導波路とのモードマッチングが良好になされ
得る光導波路素子を提供することを目的とする。
の光閉じ込めが十分に高く、直接結合された半導体レー
ザ素子と光導波路とのモードマッチングが良好になされ
得る光導波路素子を提供することを目的とする。
【００１０】また本発明は、前述のグレーティングを備
えて半導体レーザ素子に光フィードバックをかける光導
波路素子において、上記のモードマッチングを良好に
し、それによりフィードバック光量を十分に確保して、
半導体レーザ素子の高出力化を実現することを目的とす
る。
えて半導体レーザ素子に光フィードバックをかける光導
波路素子において、上記のモードマッチングを良好に
し、それによりフィードバック光量を十分に確保して、
半導体レーザ素子の高出力化を実現することを目的とす
る。
【００１１】さらに本発明は、上述のような光導波路素
子と半導体レーザ素子とが直接結合されてなる半導体レ
ーザ装置において、高出力化を実現することを目的とす
る。
子と半導体レーザ素子とが直接結合されてなる半導体レ
ーザ装置において、高出力化を実現することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による光導波路素
子は、前述したように例えばＳｉや石英からなる基板上
に光導波路が形成されてなり、この光導波路の端面に半
導体レーザ素子が直接結合される光導波路素子におい
て、光導波路のコアと前記基板との間に、このコアより
も低屈折率の下部第１クラッド層が形成され、前記光導
波路のコアに対して前記基板の反対側に、このコアより
も低屈折率の上部クラッド層が形成され、この上部クラ
ッド層の上に、前記コアよりも低屈折率で導波方向に延
びるストライプ状の溝を有する光閉じ込め層、および、
その上に形成されて一部が前記溝を埋め込む、前記光閉
じ込め層よりも高屈折率の埋め込みクラッド層からなる
屈折率導波機構が形成されて、基本横モード以外のモー
ドを遮断するようになっていることを特徴とするもので
ある。
子は、前述したように例えばＳｉや石英からなる基板上
に光導波路が形成されてなり、この光導波路の端面に半
導体レーザ素子が直接結合される光導波路素子におい
て、光導波路のコアと前記基板との間に、このコアより
も低屈折率の下部第１クラッド層が形成され、前記光導
波路のコアに対して前記基板の反対側に、このコアより
も低屈折率の上部クラッド層が形成され、この上部クラ
ッド層の上に、前記コアよりも低屈折率で導波方向に延
びるストライプ状の溝を有する光閉じ込め層、および、
その上に形成されて一部が前記溝を埋め込む、前記光閉
じ込め層よりも高屈折率の埋め込みクラッド層からなる
屈折率導波機構が形成されて、基本横モード以外のモー
ドを遮断するようになっていることを特徴とするもので
ある。
【００１３】上記構成の光導波路素子においては、下部
第１クラッド層とコアとの間にあって該コアに接し、こ
れら下部第１クラッド層とコアとの間の屈折率を有する
下部第２クラッド層が設けられるのが望ましい。
第１クラッド層とコアとの間にあって該コアに接し、こ
れら下部第１クラッド層とコアとの間の屈折率を有する
下部第２クラッド層が設けられるのが望ましい。
【００１４】また上部クラッド層は、前記コアよりも低
屈折率の上部第１クラッド層、および、この上部第１ク
ラッド層とコアとの間にあって該コアに接し、これら上
部第１クラッド層とコアとの間の屈折率を有する上部第
２クラッド層からなり、そして前記光閉じ込め層は、前
記上部第１クラッド層の上に形成されることが望まし
い。
屈折率の上部第１クラッド層、および、この上部第１ク
ラッド層とコアとの間にあって該コアに接し、これら上
部第１クラッド層とコアとの間の屈折率を有する上部第
２クラッド層からなり、そして前記光閉じ込め層は、前
記上部第１クラッド層の上に形成されることが望まし
い。
【００１５】あるいは、上部クラッド層は１つのクラッ
ド層のみからなり、前記光閉じ込め層がこの１つのクラ
ッド層の上に形成されてもよい。
ド層のみからなり、前記光閉じ込め層がこの１つのクラ
ッド層の上に形成されてもよい。
【００１６】また、本発明の光導波路素子においては、
上部クラッド層と光閉じ込め層との間に、該光閉じ込め
層の前記溝をエッチングする際に上部クラッド層に対す
るエッチングを阻止するエッチング阻止層が形成される
のが望ましい。
上部クラッド層と光閉じ込め層との間に、該光閉じ込め
層の前記溝をエッチングする際に上部クラッド層に対す
るエッチングを阻止するエッチング阻止層が形成される
のが望ましい。
【００１７】また本発明による各光導波路素子におい
て、光導波路のコアの幅は、前記半導体レーザ素子の発
振幅と略等しいことが望ましい。また光導波路の端面に
は、反射防止コートが形成されていることが望ましい。
て、光導波路のコアの幅は、前記半導体レーザ素子の発
振幅と略等しいことが望ましい。また光導波路の端面に
は、反射防止コートが形成されていることが望ましい。
【００１８】さらに、光導波路における導波光の電界分
布は、半導体レーザ素子の光導波路入射側端面における
光強度分布と略等しいことが望ましい。
布は、半導体レーザ素子の光導波路入射側端面における
光強度分布と略等しいことが望ましい。
【００１９】また上部クラッド層には、半導体レーザ素
子の発振波長を選択するグレーティングが形成されてい
ることが望ましい。
子の発振波長を選択するグレーティングが形成されてい
ることが望ましい。
【００２０】このグレーティングは、上部クラッド層が
前述のような上部第１クラッド層と上部第２クラッド層
とから構成される場合には、例えば、上部第２クラッド
層の表面において、コアの延びる方向に沿って周期的に
繰り返す凹凸から形成することができる。
前述のような上部第１クラッド層と上部第２クラッド層
とから構成される場合には、例えば、上部第２クラッド
層の表面において、コアの延びる方向に沿って周期的に
繰り返す凹凸から形成することができる。
【００２１】またこのグレーティングは、上部クラッド
層が１つのクラッド層のみから構成される場合には、こ
のクラッド層の屈折率が前記コアの延びる方向に沿って
周期的に変えられてなるものであってもよい。その際に
は、下部第１クラッド層とコアとの間にあって該コアに
接し、これら下部第１クラッド層とコアとの間の屈折率
を有する下部第２クラッド層が形成された上で、この下
部第２クラッド層にも、上記１つのクラッド層に形成さ
れたものと同様のグレーティングが形成されることが望
ましい。
層が１つのクラッド層のみから構成される場合には、こ
のクラッド層の屈折率が前記コアの延びる方向に沿って
周期的に変えられてなるものであってもよい。その際に
は、下部第１クラッド層とコアとの間にあって該コアに
接し、これら下部第１クラッド層とコアとの間の屈折率
を有する下部第２クラッド層が形成された上で、この下
部第２クラッド層にも、上記１つのクラッド層に形成さ
れたものと同様のグレーティングが形成されることが望
ましい。
【００２２】そして以上説明した本発明による各光導波
路素子において、前記コアの屈折率は１．７５〜２．７
の範囲にあり、前記下部第１クラッド層の屈折率は１．
４〜１．４７の範囲にあり、前記下部第２クラッド層の
屈折率が１は４８〜１．５２の範囲にあり、前記光閉じ
込め層の屈折率は１．４〜１．５の範囲にあり、前記埋
め込みクラッド層の屈折率は前記光閉じ込め層の屈折率
より０．０３以上大きい範囲にあることが望ましい。
路素子において、前記コアの屈折率は１．７５〜２．７
の範囲にあり、前記下部第１クラッド層の屈折率は１．
４〜１．４７の範囲にあり、前記下部第２クラッド層の
屈折率が１は４８〜１．５２の範囲にあり、前記光閉じ
込め層の屈折率は１．４〜１．５の範囲にあり、前記埋
め込みクラッド層の屈折率は前記光閉じ込め層の屈折率
より０．０３以上大きい範囲にあることが望ましい。
【００２３】屈折率が１．７５〜２．７のコア材料とし
ては、Ｓｉ３Ｎ４ 、Ｔａ２Ｏ５ 、ＨｆＯ２ 、ＴｉＯ
２ およびＺｒＯ２ のうちのいずれかを好適に用いるこ
とができる。また上述の屈折率範囲にある各クラッド層
の材料としては、例えばＳｉＯ２や、ＳｉＯ２・ＧｅＯ
２や、ＳｉＯＮ 等が適用可能である。
ては、Ｓｉ３Ｎ４ 、Ｔａ２Ｏ５ 、ＨｆＯ２ 、ＴｉＯ
２ およびＺｒＯ２ のうちのいずれかを好適に用いるこ
とができる。また上述の屈折率範囲にある各クラッド層
の材料としては、例えばＳｉＯ２や、ＳｉＯ２・ＧｅＯ
２や、ＳｉＯＮ 等が適用可能である。
【００２４】他方、本発明による半導体レーザ装置は、
上述のように上部クラッド層に半導体レーザの発振波長
を選択するグレーティングが形成された本発明の光導波
路素子を用いた半導体レーザ装置であって、半導体レー
ザ素子から発せられた後、前記グレーティングで波長選
択された光が該半導体レーザ素子にフィードバックされ
る構成を有することを特徴とするものである。
上述のように上部クラッド層に半導体レーザの発振波長
を選択するグレーティングが形成された本発明の光導波
路素子を用いた半導体レーザ装置であって、半導体レー
ザ素子から発せられた後、前記グレーティングで波長選
択された光が該半導体レーザ素子にフィードバックされ
る構成を有することを特徴とするものである。
【００２５】なおこの半導体レーザ装置において、半導
体レーザ素子は、光波長変換素子に入射させる基本波を
発する光源として用いられたものであることが望まし
い。
体レーザ素子は、光波長変換素子に入射させる基本波を
発する光源として用いられたものであることが望まし
い。
【００２６】
【発明の効果】本発明による光導波路素子は、光導波路
のコアの上下にそれぞれ上部クラッド層、下部第１クラ
ッド層を形成し、上部クラッド層の上に、コアよりも低
屈折率で導波方向に延びるストライプ状の溝を有する光
閉じ込め層、および、その上に形成されて一部が前記溝
を埋め込む、前記光閉じ込め層よりも高屈折率の埋め込
みクラッド層からなる屈折率導波機構を形成して、基本
横モードのみで導波させるようにしたことにより、光導
波路における光閉じ込めが著しく強くて、直接結合され
た半導体レーザと光導波路とのモードマッチングが良好
になされ得るものとなる。
のコアの上下にそれぞれ上部クラッド層、下部第１クラ
ッド層を形成し、上部クラッド層の上に、コアよりも低
屈折率で導波方向に延びるストライプ状の溝を有する光
閉じ込め層、および、その上に形成されて一部が前記溝
を埋め込む、前記光閉じ込め層よりも高屈折率の埋め込
みクラッド層からなる屈折率導波機構を形成して、基本
横モードのみで導波させるようにしたことにより、光導
波路における光閉じ込めが著しく強くて、直接結合され
た半導体レーザと光導波路とのモードマッチングが良好
になされ得るものとなる。
【００２７】特に、光導波路のコアを、屈折率が１．７
５〜２．７と著しく高い材料から形成した場合は、 Δｎ≒（コアの屈折率−クラッドの屈折率）／コアの屈
折率 で定義されるコアとクラッドとの間の比屈折率差Δｎ
を、前述した特開平９−８０２４７号に示された2.5％
の１０倍程度まで高くすることも可能である。それによ
りこの場合は、光導波路における光閉じ込めが特に強く
なるので、上述した効果が特に顕著なものとなる。
５〜２．７と著しく高い材料から形成した場合は、 Δｎ≒（コアの屈折率−クラッドの屈折率）／コアの屈
折率 で定義されるコアとクラッドとの間の比屈折率差Δｎ
を、前述した特開平９−８０２４７号に示された2.5％
の１０倍程度まで高くすることも可能である。それによ
りこの場合は、光導波路における光閉じ込めが特に強く
なるので、上述した効果が特に顕著なものとなる。
【００２８】そして本発明の光導波路素子のうち、特に
上部クラッド層に、あるいは上部クラッド層および下部
クラッド層に半導体レーザ素子の発振波長を選択するグ
レーティングを形成して、このグレーティングで波長選
択された光が半導体レーザ素子にフィードバックされる
構成としたものにおいては、上記の通りモードマッチン
グが良好になされることにより、フィードバック光量が
十分に確保されて、半導体レーザ素子の高出力化を実現
可能となる。
上部クラッド層に、あるいは上部クラッド層および下部
クラッド層に半導体レーザ素子の発振波長を選択するグ
レーティングを形成して、このグレーティングで波長選
択された光が半導体レーザ素子にフィードバックされる
構成としたものにおいては、上記の通りモードマッチン
グが良好になされることにより、フィードバック光量が
十分に確保されて、半導体レーザ素子の高出力化を実現
可能となる。
【００２９】したがって、上述のように半導体レーザ素
子の発振波長を選択するグレーティングが形成された光
導波路素子を用いた本発明の半導体レーザ装置は、フィ
ードバック光量が十分に確保されて、高出力化を達成で
きるものとなる。
子の発振波長を選択するグレーティングが形成された光
導波路素子を用いた本発明の半導体レーザ装置は、フィ
ードバック光量が十分に確保されて、高出力化を達成で
きるものとなる。
【００３０】また本発明の光導波路素子において、光導
波路における導波光の電界分布が、半導体レーザ素子の
光導波路入射側端面における光強度分布の光強度分布と
略等しくなっていれば、半導体レーザ素子と光導波路と
のモードマッチングが最大限良好になされるようにな
る。
波路における導波光の電界分布が、半導体レーザ素子の
光導波路入射側端面における光強度分布の光強度分布と
略等しくなっていれば、半導体レーザ素子と光導波路と
のモードマッチングが最大限良好になされるようにな
る。
【００３１】以上の通り本発明によれば、単一モードレ
ーザ光の波長安定化を低ロスでコンパクトな光導波路素
子によって行うことができる。また、従来装置において
半導体レーザ素子のモードロックに要していたグレーテ
ィング光学系を省略することができるので、コンパクト
で部品点数の少ない低コストの半導体レーザ光源、さら
にはＳＨＧ（第２高調波発生）光源等を提供可能とな
る。
ーザ光の波長安定化を低ロスでコンパクトな光導波路素
子によって行うことができる。また、従来装置において
半導体レーザ素子のモードロックに要していたグレーテ
ィング光学系を省略することができるので、コンパクト
で部品点数の少ない低コストの半導体レーザ光源、さら
にはＳＨＧ（第２高調波発生）光源等を提供可能とな
る。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１の(1)および(2)はそれぞれ、
本発明の第１の実施形態による光導波路素子101の立断
面形状および側断面形状を示すものである。これらの図
を参照して、本実施形態の光導波路素子101をその作製
方法とともに説明する。
施の形態を説明する。図１の(1)および(2)はそれぞれ、
本発明の第１の実施形態による光導波路素子101の立断
面形状および側断面形状を示すものである。これらの図
を参照して、本実施形態の光導波路素子101をその作製
方法とともに説明する。
【００３３】まずＳｉ基板20の上に、ＴＥＯＳ（テトラ
エトキシシラン）とＯ２ によるプラズマＣＶＤ法によ
り、屈折率１．４５のＳｉＯ２下部第１クラッド層21を
３μｍ厚に形成し、連続して同様にＳｉＨ４，Ｎ２Ｏ
，Ｎ２，ＮＨ３ ガスを用いてプラズマＣＶＤ法によ
り、屈折率１．４８のＳｉＯＮ下部第２クラッド層22を
0.05μｍ厚に形成する。さらにＳｉＨ４，ＮＨ３ ガス
を用いてプラズマＣＶＤ法により屈折率１．９のＳｉ３
Ｎ４コア層23を0.12μｍ厚に形成し、連続してその上に
ＳｉＨ４，Ｎ２Ｏ ，Ｎ２，ＮＨ３ ガスを用いてプラ
ズマＣＶＤ法により、屈折率１．４８のＳｉＯＮ上部第
２クラッド層24を0.08μｍ厚に形成する。
エトキシシラン）とＯ２ によるプラズマＣＶＤ法によ
り、屈折率１．４５のＳｉＯ２下部第１クラッド層21を
３μｍ厚に形成し、連続して同様にＳｉＨ４，Ｎ２Ｏ
，Ｎ２，ＮＨ３ ガスを用いてプラズマＣＶＤ法によ
り、屈折率１．４８のＳｉＯＮ下部第２クラッド層22を
0.05μｍ厚に形成する。さらにＳｉＨ４，ＮＨ３ ガス
を用いてプラズマＣＶＤ法により屈折率１．９のＳｉ３
Ｎ４コア層23を0.12μｍ厚に形成し、連続してその上に
ＳｉＨ４，Ｎ２Ｏ ，Ｎ２，ＮＨ３ ガスを用いてプラ
ズマＣＶＤ法により、屈折率１．４８のＳｉＯＮ上部第
２クラッド層24を0.08μｍ厚に形成する。
【００３４】その上に、後述する発振波長1.06μｍの半
導体レーザの縦モードを選択するグレーティングを形成
するために、厚さ100ｎｍ程度の薄膜レジストを形成
し、Ｈｅ−Ｃｄレーザ光源を用いた干渉露光法により周
期Λ＝λ／２ｎｅｆｆ のグレーティングパターンを形
成し、ＣＨＦ３ ガスを用いたドライエッチングにより
深さ60ｎｍのグレーティング25を基板の全面または所定
の領域（素子長より短い領域）に形成する。なお上記の
ｎｅｆｆ は石英光導波路を導波する光の等価屈折率、
λは導波光の波長である。
導体レーザの縦モードを選択するグレーティングを形成
するために、厚さ100ｎｍ程度の薄膜レジストを形成
し、Ｈｅ−Ｃｄレーザ光源を用いた干渉露光法により周
期Λ＝λ／２ｎｅｆｆ のグレーティングパターンを形
成し、ＣＨＦ３ ガスを用いたドライエッチングにより
深さ60ｎｍのグレーティング25を基板の全面または所定
の領域（素子長より短い領域）に形成する。なお上記の
ｎｅｆｆ は石英光導波路を導波する光の等価屈折率、
λは導波光の波長である。
【００３５】次にＯ２プラズマアッシングによってレジ
ストを剥離した後、屈折率１．４５のＳｉＯ２上部第１
クラッド層26を0.2μｍ厚程度に形成する。その後、イ
オンアシスト蒸着またはスパッタ法によりＡｌ２Ｏ３
エッチング阻止層27を10ｎｍ厚程度に成膜し、さらにそ
の上に屈折率１．４５のＳｉＯ２光閉じ込め層28を１μ
ｍ厚程度に堆積する。
ストを剥離した後、屈折率１．４５のＳｉＯ２上部第１
クラッド層26を0.2μｍ厚程度に形成する。その後、イ
オンアシスト蒸着またはスパッタ法によりＡｌ２Ｏ３
エッチング阻止層27を10ｎｍ厚程度に成膜し、さらにそ
の上に屈折率１．４５のＳｉＯ２光閉じ込め層28を１μ
ｍ厚程度に堆積する。
【００３６】次にＳｉＯ２光閉じ込め層28の上に、導波
方向（共振器長さ方向）に延びる３μｍ幅のストライプ
溝を有するレジストマスクを通常のフォトリソ法により
形成する。次いで、ＣＨＦ３ ガスを用いたドライエッ
チング法またはフッ酸系のエッチング液により、上記レ
ジストマスクが形成されていない中央部分のＳｉＯ２光
閉じ込め層28を、Ａｌ２Ｏ３ エッチング阻止層27がス
トライプ状に露出するまでエッチングする。なおその
際、ＳｉＯ２ とＡｌ２Ｏ３ のエッチング速度の差を利
用して、エッチング深さを高精度に制御することができ
る。
方向（共振器長さ方向）に延びる３μｍ幅のストライプ
溝を有するレジストマスクを通常のフォトリソ法により
形成する。次いで、ＣＨＦ３ ガスを用いたドライエッ
チング法またはフッ酸系のエッチング液により、上記レ
ジストマスクが形成されていない中央部分のＳｉＯ２光
閉じ込め層28を、Ａｌ２Ｏ３ エッチング阻止層27がス
トライプ状に露出するまでエッチングする。なおその
際、ＳｉＯ２ とＡｌ２Ｏ３ のエッチング速度の差を利
用して、エッチング深さを高精度に制御することができ
る。
【００３７】さらにその上に、屈折率１．５程度のＳｉ
ＯＮ上部第３クラッド層29を３μｍ厚程度に堆積する。
このＳｉＯＮ上部第３クラッド層29の一部は、それより
も低屈折率のＳｉＯ２光閉じ込め層28のストライプ溝を
埋め込み、それにより、屈折率導波機構が形成される。
ここで、上記ＳｉＯＮ上部第３クラッド層29の屈折率並
びにＳｉＯ２上部第１クラッド層26の膜厚は、基本横モ
ードのみが許容される値とする。
ＯＮ上部第３クラッド層29を３μｍ厚程度に堆積する。
このＳｉＯＮ上部第３クラッド層29の一部は、それより
も低屈折率のＳｉＯ２光閉じ込め層28のストライプ溝を
埋め込み、それにより、屈折率導波機構が形成される。
ここで、上記ＳｉＯＮ上部第３クラッド層29の屈折率並
びにＳｉＯ２上部第１クラッド層26の膜厚は、基本横モ
ードのみが許容される値とする。
【００３８】以上の各層が形成された基板をダイシング
装置によって長さ５ｍｍのバーに切断し、そのバーの両
端面を精密鏡面研磨し、それら両端面に反射率0.1％程
度のＡＲコート30，31を蒸着法によって形成する。さら
にダイシング装置によってバーをチップ状に切断する
と、本実施形態の光導波路素子101が完成する。
装置によって長さ５ｍｍのバーに切断し、そのバーの両
端面を精密鏡面研磨し、それら両端面に反射率0.1％程
度のＡＲコート30，31を蒸着法によって形成する。さら
にダイシング装置によってバーをチップ状に切断する
と、本実施形態の光導波路素子101が完成する。
【００３９】この光導波路素子101は図１に示される通
り、Ｓｉ基板20の上にＳｉＯ２下部第１クラッド層21、
ＳｉＯＮ下部第２クラッド層22、Ｓｉ３Ｎ４コア層23、
グレーティング25が形成されたＳｉＯＮ上部第２クラッ
ド層24、ＳｉＯ２上部第１クラッド層26、Ａｌ２Ｏ３
エッチング阻止層27、ＳｉＯ２光閉じ込め層28、および
一部がこのＳｉＯ２光閉じ込め層28を埋め込むＳｉＯＮ
上部第３クラッド層（埋め込みクラッド層）29がこの順
に形成されてなるものである。
り、Ｓｉ基板20の上にＳｉＯ２下部第１クラッド層21、
ＳｉＯＮ下部第２クラッド層22、Ｓｉ３Ｎ４コア層23、
グレーティング25が形成されたＳｉＯＮ上部第２クラッ
ド層24、ＳｉＯ２上部第１クラッド層26、Ａｌ２Ｏ３
エッチング阻止層27、ＳｉＯ２光閉じ込め層28、および
一部がこのＳｉＯ２光閉じ込め層28を埋め込むＳｉＯＮ
上部第３クラッド層（埋め込みクラッド層）29がこの順
に形成されてなるものである。
【００４０】この光導波路素子101は、上述の通り、Ｓ
ｉＯＮ上部第３クラッド層29の一部が、それよりも低屈
折率のＳｉＯ２光閉じ込め層28のストライプ溝を埋め込
んでなる屈折率導波機構を有することにより、光閉じ込
めが強いものとなっている。この光導波路素子101の使
用形態については後に詳しく説明する。
ｉＯＮ上部第３クラッド層29の一部が、それよりも低屈
折率のＳｉＯ２光閉じ込め層28のストライプ溝を埋め込
んでなる屈折率導波機構を有することにより、光閉じ込
めが強いものとなっている。この光導波路素子101の使
用形態については後に詳しく説明する。
【００４１】なお基板としてはＳｉ基板以外に、石英基
板を用いることもできる。また、Ｓｉあるいは石英に
Ｐ，Ｂ等のドーパントが添加されたものからなる基板を
用いることもできる。
板を用いることもできる。また、Ｓｉあるいは石英に
Ｐ，Ｂ等のドーパントが添加されたものからなる基板を
用いることもできる。
【００４２】さらに、光導波路素子を構成するいずれの
層に関しても、上で説明した以外の材料および作製法が
適用可能である。例えばＴＥＯＳとＯ２ による下部第
１クラッド層は火炎堆積法、上部第１クラッド層はＳｉ
Ｈ４，Ｎ２Ｏ，ＴＭＧｅ（トリメチルゲルマニウム）に
よるＳｉＯ２・ＧｅＯ２材から形成されてもよい。ただ
し火炎堆積法等の高温成膜法はグレーティング形状の変
形を招いてしまうため、上部第１クラッド層には適用不
可能である。また第２クラッド層を構成するＳｉＯＮ膜
は、成膜条件を変えたＳｉＯ２膜でも代用可能であり、
コアを構成するＳｉ３Ｎ４膜も、Ｔａ２Ｏ５ ，ＨｆＯ
２ 、ＴｉＯ２ 、ＺｒＯ２ 等で代用することが可能で
ある。
層に関しても、上で説明した以外の材料および作製法が
適用可能である。例えばＴＥＯＳとＯ２ による下部第
１クラッド層は火炎堆積法、上部第１クラッド層はＳｉ
Ｈ４，Ｎ２Ｏ，ＴＭＧｅ（トリメチルゲルマニウム）に
よるＳｉＯ２・ＧｅＯ２材から形成されてもよい。ただ
し火炎堆積法等の高温成膜法はグレーティング形状の変
形を招いてしまうため、上部第１クラッド層には適用不
可能である。また第２クラッド層を構成するＳｉＯＮ膜
は、成膜条件を変えたＳｉＯ２膜でも代用可能であり、
コアを構成するＳｉ３Ｎ４膜も、Ｔａ２Ｏ５ ，ＨｆＯ
２ 、ＴｉＯ２ 、ＺｒＯ２ 等で代用することが可能で
ある。
【００４３】また本実施形態の光導波路素子は特定発振
波長の半導体レーザのみに限らず、半導体レーザの発振
波長に適応したグレーティング周期を設定することによ
り、種々の発振波長の半導体レーザに対応可能である。
波長の半導体レーザのみに限らず、半導体レーザの発振
波長に適応したグレーティング周期を設定することによ
り、種々の発振波長の半導体レーザに対応可能である。
【００４４】またコア幅は、半導体レーザに対して単一
横モードの光をフィードバックさせる上では、半導体レ
ーザの発振幅と等しいことが好ましい。そのようなコア
幅は、通常、具体的には２〜５μｍ程度である。そして
本実施形態では、導波光の上下方向の電界強度分布を完
全に対称とするために下部第２クラッド層を設けたが、
この下部第２クラッド層は必ずしも設けなくてもよい。
横モードの光をフィードバックさせる上では、半導体レ
ーザの発振幅と等しいことが好ましい。そのようなコア
幅は、通常、具体的には２〜５μｍ程度である。そして
本実施形態では、導波光の上下方向の電界強度分布を完
全に対称とするために下部第２クラッド層を設けたが、
この下部第２クラッド層は必ずしも設けなくてもよい。
【００４５】さらに、本実施形態ではＡｌ２Ｏ３ エッ
チング阻止層27を形成しているが、ドライエッチングを
採用する場合は、このようなエッチング阻止層を形成し
なくても構わない。しかし、エッチング深さをより高精
度に制御する上では、このようなエッチング阻止層を形
成するのが好ましい。
チング阻止層27を形成しているが、ドライエッチングを
採用する場合は、このようなエッチング阻止層を形成し
なくても構わない。しかし、エッチング深さをより高精
度に制御する上では、このようなエッチング阻止層を形
成するのが好ましい。
【００４６】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図２の(1)および(2)はそれぞれ、本発明の第２
の実施形態による光導波路素子102の立断面形状および
側断面形状を示すものである。これらの図を参照して、
本実施形態の光導波路素子102をその作製方法とともに
説明する。
明する。図２の(1)および(2)はそれぞれ、本発明の第２
の実施形態による光導波路素子102の立断面形状および
側断面形状を示すものである。これらの図を参照して、
本実施形態の光導波路素子102をその作製方法とともに
説明する。
【００４７】まずＳｉ基板40の上に、ＴＥＯＳ（テトラ
エトキシシラン）とＯ２ によるプラズマＣＶＤ法によ
り、屈折率１．４５のＳｉＯ２下部第１クラッド層41を
1.5μｍ厚に形成し、連続して同様にＴＥＯＳ,Ｏ２ ，
ＴＭＧｅガスを用いてプラズマＣＶＤ法により、屈折率
１．４６のＳｉＯ２・ＧｅＯ２下部第２クラッド層42を
１μｍ厚に形成する。さらにＳｉＨ４，ＮＨ３ ガスを
用いてプラズマＣＶＤ法により屈折率１．９のＳｉ３Ｎ
４コア層43を0.12μｍ厚に形成し、連続してその上にＴ
ＥＯＳ,Ｏ２ ，ＴＭＧｅガスを用いてプラズマＣＶＤ法
により、屈折率１．４６のＳｉＯ２・ＧｅＯ２上部第２
クラッド層44を１μｍ厚に形成する。
エトキシシラン）とＯ２ によるプラズマＣＶＤ法によ
り、屈折率１．４５のＳｉＯ２下部第１クラッド層41を
1.5μｍ厚に形成し、連続して同様にＴＥＯＳ,Ｏ２ ，
ＴＭＧｅガスを用いてプラズマＣＶＤ法により、屈折率
１．４６のＳｉＯ２・ＧｅＯ２下部第２クラッド層42を
１μｍ厚に形成する。さらにＳｉＨ４，ＮＨ３ ガスを
用いてプラズマＣＶＤ法により屈折率１．９のＳｉ３Ｎ
４コア層43を0.12μｍ厚に形成し、連続してその上にＴ
ＥＯＳ,Ｏ２ ，ＴＭＧｅガスを用いてプラズマＣＶＤ法
により、屈折率１．４６のＳｉＯ２・ＧｅＯ２上部第２
クラッド層44を１μｍ厚に形成する。
【００４８】その後、イオンアシスト蒸着またはスパッ
タ法によりＡｌ２Ｏ３ エッチング阻止層47を10ｎｍ厚
程度に成膜し、さらにその上に屈折率１．４５のＳｉＯ
２光閉じ込め層48を１μｍ厚程度に堆積する。
タ法によりＡｌ２Ｏ３ エッチング阻止層47を10ｎｍ厚
程度に成膜し、さらにその上に屈折率１．４５のＳｉＯ
２光閉じ込め層48を１μｍ厚程度に堆積する。
【００４９】次にＳｉＯ２光閉じ込め層48の上に、導波
方向（共振器長さ方向）に延びる３μｍ幅のストライプ
溝を有するレジストマスクを通常のフォトリソ法により
形成する。次いで、ＣＨＦ３ ガスを用いたドライエッ
チング法またはフッ酸系のエッチング液により、上記レ
ジストマスクが形成されていない中央部分のＳｉＯ２光
閉じ込め層48を、Ａｌ２Ｏ３ エッチング阻止層47がス
トライプ状に露出するまでエッチングする。なおその
際、ＳｉＯ２ とＡｌ２Ｏ３ のエッチング速度の差を利
用して、エッチング深さを高精度に制御することができ
る。
方向（共振器長さ方向）に延びる３μｍ幅のストライプ
溝を有するレジストマスクを通常のフォトリソ法により
形成する。次いで、ＣＨＦ３ ガスを用いたドライエッ
チング法またはフッ酸系のエッチング液により、上記レ
ジストマスクが形成されていない中央部分のＳｉＯ２光
閉じ込め層48を、Ａｌ２Ｏ３ エッチング阻止層47がス
トライプ状に露出するまでエッチングする。なおその
際、ＳｉＯ２ とＡｌ２Ｏ３ のエッチング速度の差を利
用して、エッチング深さを高精度に制御することができ
る。
【００５０】さらにその上に、屈折率１．５程度のＳｉ
ＯＮ上部第３クラッド層49を３μｍ厚程度に堆積する。
このＳｉＯＮ上部第３クラッド層49の一部は、それより
も低屈折率のＳｉＯ２光閉じ込め層48のストライプ溝を
埋め込み、それにより、屈折率導波機構が形成される。
ここで、上記ＳｉＯＮ上部第３クラッド層49の屈折率並
びにＳｉＯ２・ＧｅＯ２上部第２クラッド層44の膜厚
は、基本横モードのみが許容される値とする。
ＯＮ上部第３クラッド層49を３μｍ厚程度に堆積する。
このＳｉＯＮ上部第３クラッド層49の一部は、それより
も低屈折率のＳｉＯ２光閉じ込め層48のストライプ溝を
埋め込み、それにより、屈折率導波機構が形成される。
ここで、上記ＳｉＯＮ上部第３クラッド層49の屈折率並
びにＳｉＯ２・ＧｅＯ２上部第２クラッド層44の膜厚
は、基本横モードのみが許容される値とする。
【００５１】次に、例えば発振波長1.06μｍの半導体レ
ーザの縦モードを選択するグレーティングを形成するた
めに、エキシマレーザと位相差マスクを用いて、周期Λ
＝λ／２ｎｅｆｆ のグレーティングパターン状の紫外
光を上部第２クラッド層44および下部第２クラッド層42
に照射する。それにより、この紫外光の照射部分の屈折
率が変化して、グレーティング45が形成される。なお上
記ｎｅｆｆ は石英光導波路を導波する光の等価屈折
率、λは導波光の波長である。
ーザの縦モードを選択するグレーティングを形成するた
めに、エキシマレーザと位相差マスクを用いて、周期Λ
＝λ／２ｎｅｆｆ のグレーティングパターン状の紫外
光を上部第２クラッド層44および下部第２クラッド層42
に照射する。それにより、この紫外光の照射部分の屈折
率が変化して、グレーティング45が形成される。なお上
記ｎｅｆｆ は石英光導波路を導波する光の等価屈折
率、λは導波光の波長である。
【００５２】以上の各層が形成された基板をダイシング
装置によって長さ５ｍｍのバーに切断し、そのバーの両
端面を精密鏡面研磨し、それら両端面に反射率0.1％程
度のＡＲコート50，51を蒸着法によって形成する。さら
にダイシング装置によってバーをチップ状に切断する
と、本実施形態の光導波路素子103が完成する。
装置によって長さ５ｍｍのバーに切断し、そのバーの両
端面を精密鏡面研磨し、それら両端面に反射率0.1％程
度のＡＲコート50，51を蒸着法によって形成する。さら
にダイシング装置によってバーをチップ状に切断する
と、本実施形態の光導波路素子103が完成する。
【００５３】この光導波路素子103は図３に示される通
り、Ｓｉ基板40の上にＳｉＯ２下部第１クラッド層41、
グレーティング45を有するＳｉＯ２・ＧｅＯ２下部第２
クラッド層42、Ｓｉ３Ｎ４コア層43、グレーティング45
を有するＳｉＯ２・ＧｅＯ２上部第２クラッド層44、Ａ
ｌ２Ｏ３ エッチング阻止層47、ＳｉＯ２光閉じ込め層4
8、および一部がこのＳｉＯ２光閉じ込め層48を埋め込
むＳｉＯＮ上部第３クラッド層（埋め込みクラッド層）
49がこの順に形成されてなるものである。
り、Ｓｉ基板40の上にＳｉＯ２下部第１クラッド層41、
グレーティング45を有するＳｉＯ２・ＧｅＯ２下部第２
クラッド層42、Ｓｉ３Ｎ４コア層43、グレーティング45
を有するＳｉＯ２・ＧｅＯ２上部第２クラッド層44、Ａ
ｌ２Ｏ３ エッチング阻止層47、ＳｉＯ２光閉じ込め層4
8、および一部がこのＳｉＯ２光閉じ込め層48を埋め込
むＳｉＯＮ上部第３クラッド層（埋め込みクラッド層）
49がこの順に形成されてなるものである。
【００５４】この光導波路素子103は、上述の通り、Ｓ
ｉＯＮ上部第３クラッド層49の一部が、それよりも低屈
折率のＳｉＯ２光閉じ込め層48のストライプ溝を埋め込
んでなる屈折率導波機構を有することにより、光閉じ込
めが強いものとなっている。
ｉＯＮ上部第３クラッド層49の一部が、それよりも低屈
折率のＳｉＯ２光閉じ込め層48のストライプ溝を埋め込
んでなる屈折率導波機構を有することにより、光閉じ込
めが強いものとなっている。
【００５５】なお本実施形態でも、基板としてはＳｉ基
板以外に、石英基板を用いることもできる。また、Ｓｉ
あるいは石英にＰ，Ｂ等のドーパントが添加されたもの
からなる基板を用いることもできる。
板以外に、石英基板を用いることもできる。また、Ｓｉ
あるいは石英にＰ，Ｂ等のドーパントが添加されたもの
からなる基板を用いることもできる。
【００５６】さらに、光導波路素子を構成するいずれの
層に関しても、上で説明した以外の材料および作製法を
適用可能である。例えばＴＥＯＳとＯ２ による下部第
１クラッド層は火炎堆積法から形成してもよい。また下
部第２クラッド層を構成するＳｉＯ２・ＧｅＯ２は、そ
の表面に周期的に繰り返す凹凸からなるグレーティング
を形成する場合であれば、成膜条件を変えたＳｉＯ２膜
でも代用可能である。しかし、下部第２クラッド層の屈
折率を周期的に変えてグレーティングを形成する場合
は、このような代用は不可能である。そしてコアを構成
するＳｉ３Ｎ４も、Ｔａ２Ｏ５ ，ＨｆＯ２ ，ＴｉＯ２
，ＺｒＯ２ 等で代用することが可能である。
層に関しても、上で説明した以外の材料および作製法を
適用可能である。例えばＴＥＯＳとＯ２ による下部第
１クラッド層は火炎堆積法から形成してもよい。また下
部第２クラッド層を構成するＳｉＯ２・ＧｅＯ２は、そ
の表面に周期的に繰り返す凹凸からなるグレーティング
を形成する場合であれば、成膜条件を変えたＳｉＯ２膜
でも代用可能である。しかし、下部第２クラッド層の屈
折率を周期的に変えてグレーティングを形成する場合
は、このような代用は不可能である。そしてコアを構成
するＳｉ３Ｎ４も、Ｔａ２Ｏ５ ，ＨｆＯ２ ，ＴｉＯ２
，ＺｒＯ２ 等で代用することが可能である。
【００５７】また上部第２クラッド層は、ＴＥＯＳ,Ｏ
２ ，ＴＭＧｅガスによるＳｉＯ２・ＧｅＯ２材に、他
のＢ，Ｐ，Ｔｉ，Ｓｎ等の添加材を加えて形成してもよ
い。
２ ，ＴＭＧｅガスによるＳｉＯ２・ＧｅＯ２材に、他
のＢ，Ｐ，Ｔｉ，Ｓｎ等の添加材を加えて形成してもよ
い。
【００５８】また本実施形態の光導波路素子も特定発振
波長の半導体レーザのみに限らず、半導体レーザの発振
波長に適応したグレーティング周期を設定することによ
り、種々の発振波長の半導体レーザに対応可能である。
波長の半導体レーザのみに限らず、半導体レーザの発振
波長に適応したグレーティング周期を設定することによ
り、種々の発振波長の半導体レーザに対応可能である。
【００５９】またコア幅は、半導体レーザに対して単一
横モードの光をフィードバックさせる上では、半導体レ
ーザの発振幅と等しいことが好ましい。そのようなコア
幅は、通常、具体的には２〜５μｍ程度である。
横モードの光をフィードバックさせる上では、半導体レ
ーザの発振幅と等しいことが好ましい。そのようなコア
幅は、通常、具体的には２〜５μｍ程度である。
【００６０】次に図３を参照して、本発明の第３の実施
形態である半導体レーザ装置について説明する。この半
導体レーザ装置は、図１に示した光導波路素子101と基
本横モード発振する半導体レーザ素子60とからなるもの
である。光導波路素子101は図示の通りＣｕマウント63
上に実装され、同じくＣｕマウント61上に実装された発
振波長1.06μｍの基本横モード発振する半導体レーザ素
子60と直接結合される。この直接結合は、光導波路素子
101のＳｉ３Ｎ４コア層23の端面と半導体レーザ素子60
のストライプ64の後端面（図中の左端面で、無反射コー
トが形成されている）とが密接、あるいは微小距離をお
いて近接する状態にして、Ｃｕマウント61とＣｕマウン
ト63とを互いに固定することによってなされる。
形態である半導体レーザ装置について説明する。この半
導体レーザ装置は、図１に示した光導波路素子101と基
本横モード発振する半導体レーザ素子60とからなるもの
である。光導波路素子101は図示の通りＣｕマウント63
上に実装され、同じくＣｕマウント61上に実装された発
振波長1.06μｍの基本横モード発振する半導体レーザ素
子60と直接結合される。この直接結合は、光導波路素子
101のＳｉ３Ｎ４コア層23の端面と半導体レーザ素子60
のストライプ64の後端面（図中の左端面で、無反射コー
トが形成されている）とが密接、あるいは微小距離をお
いて近接する状態にして、Ｃｕマウント61とＣｕマウン
ト63とを互いに固定することによってなされる。
【００６１】半導体レーザ素子60のストライプ64の前端
面（図中の右端面で、低反射コートが形成されている）
からは使用光としてのレーザ光65が出射し、一方その後
端面からは、いわゆる後方出射光65Ｒが出射する。この
後方出射光65Ｒは光導波路素子101のＳｉ３Ｎ４コア層2
3に入射し、そこを導波モードで伝搬する。このときグ
レーティング25（図１参照）において、グレーティング
周期ΛとΛ＝λ／２ｎ ｅｆｆ の関係を満たす特定波長
λの光のみが選択的に反射回折し、その回折した後方出
射光65Ｒが半導体レーザ素子60にフィードバックされ
る。この光フィードバックがなされることにより半導体
レーザ素子60の発振波長は、上記の選択された波長λに
ロックされる。
面（図中の右端面で、低反射コートが形成されている）
からは使用光としてのレーザ光65が出射し、一方その後
端面からは、いわゆる後方出射光65Ｒが出射する。この
後方出射光65Ｒは光導波路素子101のＳｉ３Ｎ４コア層2
3に入射し、そこを導波モードで伝搬する。このときグ
レーティング25（図１参照）において、グレーティング
周期ΛとΛ＝λ／２ｎ ｅｆｆ の関係を満たす特定波長
λの光のみが選択的に反射回折し、その回折した後方出
射光65Ｒが半導体レーザ素子60にフィードバックされ
る。この光フィードバックがなされることにより半導体
レーザ素子60の発振波長は、上記の選択された波長λに
ロックされる。
【００６２】光導波路素子101の光導波路は、従来の光
導波路と比べると光閉じ込めが著しく強く、そこでの導
波光の電界分布は、半導体レーザ素子60の後方端面にお
ける光強度分布と略等しい状態となっている。このよう
に極めて良好なモードマッチングが実現されていること
により、半導体レーザ素子60へのフィードバック光量が
十分に確保されて、該半導体レーザ素子60の高出力化が
達成される。
導波路と比べると光閉じ込めが著しく強く、そこでの導
波光の電界分布は、半導体レーザ素子60の後方端面にお
ける光強度分布と略等しい状態となっている。このよう
に極めて良好なモードマッチングが実現されていること
により、半導体レーザ素子60へのフィードバック光量が
十分に確保されて、該半導体レーザ素子60の高出力化が
達成される。
【００６３】次に図４を参照して、本発明の第４の実施
形態である半導体レーザ装置について説明する。この半
導体レーザ装置は、図１に示した光導波路素子101と基
本横モード発振する半導体レーザ素子67とからなるもの
である。
形態である半導体レーザ装置について説明する。この半
導体レーザ装置は、図１に示した光導波路素子101と基
本横モード発振する半導体レーザ素子67とからなるもの
である。
【００６４】光導波路素子101は図示の通りＣｕマウン
ト63上に実装され、同じくＣｕマウント61上に実装され
た発振波長1.06μｍの基本横モード発振する半導体レー
ザ素子67と直接結合される。この直接結合は、光導波路
素子101のＳｉ３Ｎ４コア層23の端面と半導体レーザ素
子67のストライプ68の前端面（図中の右端面で、無反射
コートが形成されている）とが密接、あるいは微小距離
をおいて近接する状態にして、Ｃｕマウント61とＣｕマ
ウント63とを互いに固定することによってなされる。な
お半導体レーザ素子67のストライプ68の後端面（図中の
左端面）には、高反射コートが形成されている。
ト63上に実装され、同じくＣｕマウント61上に実装され
た発振波長1.06μｍの基本横モード発振する半導体レー
ザ素子67と直接結合される。この直接結合は、光導波路
素子101のＳｉ３Ｎ４コア層23の端面と半導体レーザ素
子67のストライプ68の前端面（図中の右端面で、無反射
コートが形成されている）とが密接、あるいは微小距離
をおいて近接する状態にして、Ｃｕマウント61とＣｕマ
ウント63とを互いに固定することによってなされる。な
お半導体レーザ素子67のストライプ68の後端面（図中の
左端面）には、高反射コートが形成されている。
【００６５】半導体レーザ素子67のストライプ68の前端
面からは使用光としてのレーザ光65が出射し、このレー
ザ光65は光導波路素子101のＳｉ３Ｎ４コア層23に入射
し、そこを導波モードで伝搬する。このときグレーティ
ング25（図１参照）において、グレーティング周期Λと
Λ＝λ／２ｎｅｆｆ の関係を満たす特定波長λの光の
一部が選択的に反射回折し、その回折したレーザ光65が
半導体レーザ素子67にフィードバックされる。この光フ
ィードバックがなされることにより半導体レーザ素子67
の発振波長は、上記の選択された波長λにロックされ
る。
面からは使用光としてのレーザ光65が出射し、このレー
ザ光65は光導波路素子101のＳｉ３Ｎ４コア層23に入射
し、そこを導波モードで伝搬する。このときグレーティ
ング25（図１参照）において、グレーティング周期Λと
Λ＝λ／２ｎｅｆｆ の関係を満たす特定波長λの光の
一部が選択的に反射回折し、その回折したレーザ光65が
半導体レーザ素子67にフィードバックされる。この光フ
ィードバックがなされることにより半導体レーザ素子67
の発振波長は、上記の選択された波長λにロックされ
る。
【００６６】この場合も、光導波路素子101の光導波路
は光閉じ込めが著しく強く、そこでの導波光の電界分布
は、半導体レーザ素子67の前方端面における光強度分布
と略等しい状態となっている。このように極めて良好な
モードマッチングが実現されていることにより、半導体
レーザ素子67へのフィードバックの効率が高くなるの
で、フィードバック時の光量の損失が少なくなり、該半
導体レーザ素子67の高出力化が達成される。
は光閉じ込めが著しく強く、そこでの導波光の電界分布
は、半導体レーザ素子67の前方端面における光強度分布
と略等しい状態となっている。このように極めて良好な
モードマッチングが実現されていることにより、半導体
レーザ素子67へのフィードバックの効率が高くなるの
で、フィードバック時の光量の損失が少なくなり、該半
導体レーザ素子67の高出力化が達成される。
【００６７】次に図５を参照して、本発明の第５の実施
形態である半導体レーザ装置について説明する。この半
導体レーザ装置は、図３に示した構成に光波長変換素子
80が付加されてなるものである。なおこの図５におい
て、図３中の要素と同等の要素には同番号を付し、それ
らについては特に必要のない限り説明を省略する（以
下、同様）。
形態である半導体レーザ装置について説明する。この半
導体レーザ装置は、図３に示した構成に光波長変換素子
80が付加されてなるものである。なおこの図５におい
て、図３中の要素と同等の要素には同番号を付し、それ
らについては特に必要のない限り説明を省略する（以
下、同様）。
【００６８】本例では、半導体レーザ素子60の前端面側
が導波路型の光波長変換素子80に直接結合されている。
この光波長変換素子80は一例として、非線形光学材料で
ある、ＭｇＯがドープされたＬｉＮｂＯ３基板81にチャ
ンネル光導波路82が形成され、そしてこのチャンネル光
導波路82に沿って周期ドメイン反転構造83が形成されて
なるものである。
が導波路型の光波長変換素子80に直接結合されている。
この光波長変換素子80は一例として、非線形光学材料で
ある、ＭｇＯがドープされたＬｉＮｂＯ３基板81にチャ
ンネル光導波路82が形成され、そしてこのチャンネル光
導波路82に沿って周期ドメイン反転構造83が形成されて
なるものである。
【００６９】なお上記光波長変換素子80はＣｕマウント
84に固定され、このＣｕマウント84およびＣｕマウント
63がＣｕマウント61に固定されている。またＣｕマウン
ト61はペルチェ素子85の上に固定されている。そしてこ
のペルチェ素子85により、光波長変換素子80、光導波路
素子101および半導体レーザ素子60が所定の温度に温度
調節される。
84に固定され、このＣｕマウント84およびＣｕマウント
63がＣｕマウント61に固定されている。またＣｕマウン
ト61はペルチェ素子85の上に固定されている。そしてこ
のペルチェ素子85により、光波長変換素子80、光導波路
素子101および半導体レーザ素子60が所定の温度に温度
調節される。
【００７０】半導体レーザ素子60の前端面から出射した
波長1.06μｍのレーザ光65は光波長変換素子80の光導波
路82に入射し、そこを伝搬する際に波長が１／２＝0.53
μｍの第２高調波86に変換される。このとき、周期ドメ
イン反転構造83によって位相整合（疑似位相整合）が取
られる。得られた第２高調波86は光波長変換素子80から
出射し、ビームスプリッタ87を透過した第２高調波86が
所定の用途に使用される。
波長1.06μｍのレーザ光65は光波長変換素子80の光導波
路82に入射し、そこを伝搬する際に波長が１／２＝0.53
μｍの第２高調波86に変換される。このとき、周期ドメ
イン反転構造83によって位相整合（疑似位相整合）が取
られる。得られた第２高調波86は光波長変換素子80から
出射し、ビームスプリッタ87を透過した第２高調波86が
所定の用途に使用される。
【００７１】ビームスプリッタ87で反射した一部の第２
高調波86は光検出器88に検出され、この光検出器88が出
力する光検出信号ＳはＡＰＣ（Automatic Power Contro
l）回路89に入力される。ＡＰＣ回路89は入力された光
検出信号Ｓに基づいて半導体レーザ素子60の駆動電流Ｄ
を制御し、それにより、第２高調波86の光強度が一定化
される。
高調波86は光検出器88に検出され、この光検出器88が出
力する光検出信号ＳはＡＰＣ（Automatic Power Contro
l）回路89に入力される。ＡＰＣ回路89は入力された光
検出信号Ｓに基づいて半導体レーザ素子60の駆動電流Ｄ
を制御し、それにより、第２高調波86の光強度が一定化
される。
【００７２】次に図６を参照して、本発明の第６の実施
形態である半導体レーザ装置について説明する。この半
導体レーザ装置は、図４に示した構成に光波長変換素子
80が付加されてなるものである。
形態である半導体レーザ装置について説明する。この半
導体レーザ装置は、図４に示した構成に光波長変換素子
80が付加されてなるものである。
【００７３】本例では、光導波路素子101の前端面側が
導波路型の光波長変換素子80に直接結合されている。な
お上記光波長変換素子80はＣｕマウント84に固定され、
このＣｕマウント84がＣｕマウント63に固定され、この
Ｃｕマウント63がＣｕマウント61に固定されている。ま
たＣｕマウント61はペルチェ素子85の上に固定されてい
る。そしてこのペルチェ素子85により、光波長変換素子
80、光導波路素子101および半導体レーザ素子60が所定
の温度に温度調節される。
導波路型の光波長変換素子80に直接結合されている。な
お上記光波長変換素子80はＣｕマウント84に固定され、
このＣｕマウント84がＣｕマウント63に固定され、この
Ｃｕマウント63がＣｕマウント61に固定されている。ま
たＣｕマウント61はペルチェ素子85の上に固定されてい
る。そしてこのペルチェ素子85により、光波長変換素子
80、光導波路素子101および半導体レーザ素子60が所定
の温度に温度調節される。
【００７４】光導波路素子101の前端面から出射した波
長1.06μｍのレーザ光65は光波長変換素子80の光導波路
82に入射し、そこを伝搬する際に波長が１／２＝0.53μ
ｍの第２高調波86に変換される。このとき、周期ドメイ
ン反転構造83によって位相整合（疑似位相整合）が取ら
れる。得られた第２高調波86は光波長変換素子80から出
射し、ビームスプリッタ87を透過した第２高調波86が所
定の用途に使用される。
長1.06μｍのレーザ光65は光波長変換素子80の光導波路
82に入射し、そこを伝搬する際に波長が１／２＝0.53μ
ｍの第２高調波86に変換される。このとき、周期ドメイ
ン反転構造83によって位相整合（疑似位相整合）が取ら
れる。得られた第２高調波86は光波長変換素子80から出
射し、ビームスプリッタ87を透過した第２高調波86が所
定の用途に使用される。
【００７５】ビームスプリッタ87で反射した一部の第２
高調波86は光検出器88に検出され、この光検出器88が出
力する光検出信号ＳはＡＰＣ（Automatic Power Contro
l）回路89に入力される。ＡＰＣ回路89は入力された光
検出信号Ｓに基づいて半導体レーザ素子67の駆動電流Ｄ
を制御し、それにより、第２高調波86の光強度が一定化
される。
高調波86は光検出器88に検出され、この光検出器88が出
力する光検出信号ＳはＡＰＣ（Automatic Power Contro
l）回路89に入力される。ＡＰＣ回路89は入力された光
検出信号Ｓに基づいて半導体レーザ素子67の駆動電流Ｄ
を制御し、それにより、第２高調波86の光強度が一定化
される。
【００７６】次に図７を参照して、本発明の第７実施形
態の半導体レーザ装置200および第８実施形態の半導体
レーザ装置300について説明する。
態の半導体レーザ装置200および第８実施形態の半導体
レーザ装置300について説明する。
【００７７】一方の半導体レーザ装置200は、図４に示
した半導体レーザ装置と同様に基本横モード発振する半
導体レーザ素子201と、この基本横モード発振する半導
体レーザ素子201の発振波長をロックする光導波路素子2
02とから構成されている。基本横モード発振する半導体
レーザ素子201は発振波長帯が1.5μｍのものであり、そ
こから発せられて光導波路素子202により波長が単一化
されたレーザ光203は集光レンズ204で集光されて、光通
信用のＥｒドープ光ファイバ90に信号光として入射す
る。
した半導体レーザ装置と同様に基本横モード発振する半
導体レーザ素子201と、この基本横モード発振する半導
体レーザ素子201の発振波長をロックする光導波路素子2
02とから構成されている。基本横モード発振する半導体
レーザ素子201は発振波長帯が1.5μｍのものであり、そ
こから発せられて光導波路素子202により波長が単一化
されたレーザ光203は集光レンズ204で集光されて、光通
信用のＥｒドープ光ファイバ90に信号光として入射す
る。
【００７８】他方の半導体レーザ装置300も、図４に示
した半導体レーザ装置と同様に基本横モード発振する半
導体レーザ素子301と、この基本横モード発振する半導
体レーザ素子301の発振波長をロックする光導波路素子3
02とから構成されている。基本横モード発振する半導体
レーザ素子301は発振波長帯が0.98μｍのものであり、
そこから発せられて光導波路素子302により波長が単一
化されたレーザ光303は集光レンズ304で集光されて、合
波用の光カップラを構成する光ファイバ91に入射し、こ
の光カップラを介してＥｒドープ光ファイバ90に励起光
として入射する。
した半導体レーザ装置と同様に基本横モード発振する半
導体レーザ素子301と、この基本横モード発振する半導
体レーザ素子301の発振波長をロックする光導波路素子3
02とから構成されている。基本横モード発振する半導体
レーザ素子301は発振波長帯が0.98μｍのものであり、
そこから発せられて光導波路素子302により波長が単一
化されたレーザ光303は集光レンズ304で集光されて、合
波用の光カップラを構成する光ファイバ91に入射し、こ
の光カップラを介してＥｒドープ光ファイバ90に励起光
として入射する。
【００７９】Ｅｒドープ光ファイバ90は、上記励起光と
してのレーザ光303が乗り移る部分からＥｒがドープさ
れていわゆる光ファイバ増幅器を構成しており、入射し
たレーザ光303によってＥｒが励起されることにより、
信号光としてのレーザ光203を増幅して遠距離まで伝搬
させる。
してのレーザ光303が乗り移る部分からＥｒがドープさ
れていわゆる光ファイバ増幅器を構成しており、入射し
たレーザ光303によってＥｒが励起されることにより、
信号光としてのレーザ光203を増幅して遠距離まで伝搬
させる。
【００８０】なおＥｒドープ光ファイバ90に入射した励
起光としてのレーザ光303は、分波用の光カップラを構
成する光ファイバ92に乗り移って、上記信号光としての
レーザ光203に乗らないようにＥｒドープ光ファイバ90
内から除かれる。
起光としてのレーザ光303は、分波用の光カップラを構
成する光ファイバ92に乗り移って、上記信号光としての
レーザ光203に乗らないようにＥｒドープ光ファイバ90
内から除かれる。
【００８１】この例においては、励起光としてのレーザ
光303の波長を光導波路素子302により単一化して、Ｅｒ
の吸収ピーク波長と一致させることにより、Ｅｒの励起
効率を上げることが可能になる。
光303の波長を光導波路素子302により単一化して、Ｅｒ
の吸収ピーク波長と一致させることにより、Ｅｒの励起
効率を上げることが可能になる。
【００８２】また半導体レーザ装置200は、通常の分布
帰還型半導体レーザよりも高速変調時の波長チャーピン
グが少ないという利点を有するので、長距離通信用の信
号光を発する光源として極めて好適に利用することがで
きる。
帰還型半導体レーザよりも高速変調時の波長チャーピン
グが少ないという利点を有するので、長距離通信用の信
号光を発する光源として極めて好適に利用することがで
きる。
【００８３】本発明の光導波路素子は、以上説明したよ
うな半導体レーザ装置を構成するのみならず、アレイ型
半導体レーザや光集積回路等の実装にも対応可能であ
る。そして、本発明の光導波路素子を半導体レーザ素子
と組み合わせて発振波長の安定化に用いる場合は、Ｉｎ
Ｐ基板上に形成される発振波長1.3〜1.7μｍ帯の半導体
レーザや、ＧａＡｓ基板上に形成される発振波長1.1〜
0.6μｍ帯の半導体レーザに対しても適用可能である。
うな半導体レーザ装置を構成するのみならず、アレイ型
半導体レーザや光集積回路等の実装にも対応可能であ
る。そして、本発明の光導波路素子を半導体レーザ素子
と組み合わせて発振波長の安定化に用いる場合は、Ｉｎ
Ｐ基板上に形成される発振波長1.3〜1.7μｍ帯の半導体
レーザや、ＧａＡｓ基板上に形成される発振波長1.1〜
0.6μｍ帯の半導体レーザに対しても適用可能である。
【００８４】他方、本発明による半導体レーザ装置は、
前述した光通信用の信号光源や励起光源として用いる
他、情報・画像処理、計測、医療、印刷の分野での光源
として応用することもできるし、さらには固体レーザの
励起光源や光集積回路等へ適用することも可能である。
前述した光通信用の信号光源や励起光源として用いる
他、情報・画像処理、計測、医療、印刷の分野での光源
として応用することもできるし、さらには固体レーザの
励起光源や光集積回路等へ適用することも可能である。
【図１】本発明の第１の実施形態である光導波路素子の
概略立断面図(1)および概略側断面図(2)
概略立断面図(1)および概略側断面図(2)
【図２】本発明の第２の実施形態である光導波路素子の
概略立断面図(1)および概略側断面図(2)
概略立断面図(1)および概略側断面図(2)
【図３】本発明の第３の実施形態である半導体レーザ装
置の概略側面図
置の概略側面図
【図４】本発明の第４の実施形態である半導体レーザ装
置の概略側面図
置の概略側面図
【図５】本発明の第５の実施形態である半導体レーザ装
置の概略側面図
置の概略側面図
【図６】本発明の第６の実施形態である半導体レーザ装
置の概略側面図
置の概略側面図
【図７】本発明の第７の実施形態である半導体レーザ装
置および第８の実施形態である半導体レーザ装置と、そ
れらの使用形態を示す概略平面図
置および第８の実施形態である半導体レーザ装置と、そ
れらの使用形態を示す概略平面図
20 Ｓｉ基板 21 ＳｉＯ２下部第１クラッド層 22 ＳｉＯＮ下部第２クラッド層 23 Ｓｉ３Ｎ４コア層 24 ＳｉＯＮ上部第２クラッド層 25 グレーティング 26 ＳｉＯ２上部第１クラッド層 27 Ａｌ２Ｏ３ エッチング阻止層 28 ＳｉＯ２光閉じ込め層 29 ＳｉＯＮ上部第３クラッド層（埋め込みクラッド
層） 40 Ｓｉ基板 41 ＳｉＯ２下部第１クラッド層 42 ＳｉＯ２・ＧｅＯ２下部第２クラッド層 43 Ｓｉ３Ｎ４コア層 44 ＳｉＯ２・ＧｅＯ２上部第２クラッド層 45 グレーティング 47 Ａｌ２Ｏ３ エッチング阻止層 48 ＳｉＯ２光閉じ込め層 49 ＳｉＯＮ上部第３クラッド層（埋め込みクラッド
層） 60、67、201、301 半導体レーザ素子 61、63、84 Ｃｕマウント 64、68 半導体レーザ素子のストライプ 65、203、303 レーザ光 65Ｒ 後方出射光 80 光波長変換素子 81 ＭｇＯドープＬｉＮｂＯ３基板 82 チャンネル光導波路 83 周期ドメイン反転構造 85 ペルチェ素子 86 第２高調波 87 ビームスプリッタ 88 光検出器 89 ＡＰＣ回路 90 Ｅｒドープ光ファイバ 91、92 光ファイバ（光カップラ） 101、103、202、302 光導波路素子 204、304 集光レンズ
層） 40 Ｓｉ基板 41 ＳｉＯ２下部第１クラッド層 42 ＳｉＯ２・ＧｅＯ２下部第２クラッド層 43 Ｓｉ３Ｎ４コア層 44 ＳｉＯ２・ＧｅＯ２上部第２クラッド層 45 グレーティング 47 Ａｌ２Ｏ３ エッチング阻止層 48 ＳｉＯ２光閉じ込め層 49 ＳｉＯＮ上部第３クラッド層（埋め込みクラッド
層） 60、67、201、301 半導体レーザ素子 61、63、84 Ｃｕマウント 64、68 半導体レーザ素子のストライプ 65、203、303 レーザ光 65Ｒ 後方出射光 80 光波長変換素子 81 ＭｇＯドープＬｉＮｂＯ３基板 82 チャンネル光導波路 83 周期ドメイン反転構造 85 ペルチェ素子 86 第２高調波 87 ビームスプリッタ 88 光検出器 89 ＡＰＣ回路 90 Ｅｒドープ光ファイバ 91、92 光ファイバ（光カップラ） 101、103、202、302 光導波路素子 204、304 集光レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H047 KA04 LA02 MA07 PA05 PA24 PA30 TA05 TA31 2K002 AB12 CA03 DA06 EA07 FA27 HA20 5F073 AA65 AA83 AB12 AB21 AB25 AB29 EA29 FA14 GA12
Claims (13)
- 【請求項１】 基板上に光導波路が形成されてなり、こ
の光導波路の端面に半導体レーザ素子が直接結合される
光導波路素子において、 光導波路のコアと前記基板との間に、このコアよりも低
屈折率の下部第１クラッド層が形成され、 前記光導波路のコアに対して前記基板の反対側に、この
コアよりも低屈折率の上部クラッド層が形成され、 この上部クラッド層の上に、前記コアよりも低屈折率で
導波方向に延びるストライプ状の溝を有する光閉じ込め
層、および、その上に形成されて一部が前記溝を埋め込
む、前記光閉じ込め層よりも高屈折率の埋め込みクラッ
ド層からなる屈折率導波機構が形成されて、 基本横モード以外のモードを遮断するようになっている
ことを特徴とする光導波路素子。 - 【請求項２】 前記上部クラッド層が、前記コアよりも
低屈折率の上部第１クラッド層、および、この上部第１
クラッド層とコアとの間にあって該コアに接し、これら
上部第１クラッド層とコアとの間の屈折率を有する上部
第２クラッド層からなり、 前記光閉じ込め層が、前記上部第１クラッド層の上に形
成されていることを特徴とする請求項１記載の光導波路
素子。 - 【請求項３】 前記上部クラッド層が１つのクラッド層
のみからなり、 前記光閉じ込め層がこの１つのクラッド層の上に形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の光導波路素
子。 - 【請求項４】 前記上部クラッド層と前記光閉じ込め層
との間に、該光閉じ込め層の前記溝がエッチングされる
際に上部クラッド層に対するエッチングを阻止するエッ
チング阻止層が形成されていることを特徴とする請求項
１から３いずれか１項記載の光導波路素子。 - 【請求項５】 前記コアの幅が、前記半導体レーザ素子
の発振幅と略等しいことを特徴とする請求項１から４い
ずれか１項記載の光導波路素子。 - 【請求項６】 前記光導波路の端面に反射防止コートが
形成されていることを特徴とする請求項１から５いずれ
か１項記載の光導波路素子。 - 【請求項７】 前記光導波路における導波光の電界分布
が、前記半導体レーザ素子の光導波路入射側端面におけ
る光強度分布と略等しいことを特徴とする請求項１から
６いずれか１項記載の光導波路素子。 - 【請求項８】 前記上部クラッド層に、前記半導体レー
ザ素子の発振波長を選択するグレーティングが形成され
ていることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記
載の光導波路素子。 - 【請求項９】 前記上部クラッド層が、前記コアよりも
低屈折率の上部第１クラッド層、および、この上部第１
クラッド層とコアとの間にあって該コアに接し、これら
上部第１クラッド層とコアとの間の屈折率を有する上部
第２クラッド層からなり、 前記グレーティングが、前記上部第２クラッド層の表面
において、前記コアの延びる方向に沿って周期的に繰り
返す凹凸からなるものであることを特徴とする請求項８
記載の光導波路素子。 - 【請求項１０】 前記上部クラッド層が１つのクラッド
層のみからなり、 前記グレーティングが、前記１つのクラッド層の屈折率
が前記コアの延びる方向に沿って周期的に変えられてな
るものであり、 前記下部第１クラッド層とコアとの間にあって該コアに
接し、これら下部第１クラッド層とコアとの間の屈折率
を有する下部第２クラッド層が形成され、 この下部第２クラッド層にも、前記１つのクラッド層に
形成されたものと同様のグレーティングが形成されてい
ることを特徴とする請求項８記載の光導波路素子。 - 【請求項１１】 前記コアの屈折率が１．７５〜２．７
の範囲にあり、前記下部第１クラッド層の屈折率が１．
４〜１．４７の範囲にあり、前記下部第２クラッド層の
屈折率が１．４８〜１．５２の範囲にあり、前記光閉じ
込め層の屈折率が１．４〜１．５の範囲にあり、前記埋
め込みクラッド層の屈折率が前記光閉じ込め層の屈折率
より０．０３以上大きい範囲にあることを特徴とする請
求項１から１０いずれか１項記載の光導波路素子。 - 【請求項１２】 請求項８から１１いずれか１項記載の
光導波路素子を用いた半導体レーザ装置であって、 前記半導体レーザ素子から発せられた後、前記グレーテ
ィングで波長選択された光が該半導体レーザ素子にフィ
ードバックされる構成を有することを特徴とする半導体
レーザ装置。 - 【請求項１３】 前記半導体レーザ素子が、光波長変換
素子に入射させる基本波を発する光源として用いられた
ものであることを特徴とする請求項１２記載の半導体レ
ーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000232914A JP2002048932A (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 光導波路素子および半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000232914A JP2002048932A (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 光導波路素子および半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002048932A true JP2002048932A (ja) | 2002-02-15 |
Family
ID=18725518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000232914A Withdrawn JP2002048932A (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 光導波路素子および半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002048932A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3955035A1 (en) * | 2020-08-10 | 2022-02-16 | Österreichische Akademie der Wissenschaften | Photonic integrated circuit |
-
2000
- 2000-08-01 JP JP2000232914A patent/JP2002048932A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3955035A1 (en) * | 2020-08-10 | 2022-02-16 | Österreichische Akademie der Wissenschaften | Photonic integrated circuit |
| WO2022034038A1 (en) * | 2020-08-10 | 2022-02-17 | Österreichische Akademie der Wissenschaften | Photonic integrated circuit |
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