JP2757235B2 - 多重ストライプアレイ格子集積キャビティレーザ - Google Patents

多重ストライプアレイ格子集積キャビティレーザ

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JP2757235B2 JP6507521A JP50752194A JP2757235B2 JP 2757235 B2 JP2757235 B2 JP 2757235B2 JP 6507521 A JP6507521 A JP 6507521A JP 50752194 A JP50752194 A JP 50752194A JP 2757235 B2 JP2757235 B2 JP 2757235B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は概して半導体レーザに関する。さらに詳しく
は、多重波長集積半導体レーザに関する。
従来の技術 多重波長半導体レーザは、数種の用途で必要とされて
おり、特に、コンピュータバスなどを含む波長分割マル
チプレキシング(WDM)電気通信システムで求められて
いる。このようなシステムでは、複数のレーザで、それ
ぞれ異なる周波数で発するものは、異なるデータ信号で
変調され、そのように変調された光学キャリヤはすべて
1本の光学ファイバ上に印加される。ファイバの受信側
で、別の光学波長は、スペクトロメータまたは他の波長
反応手段によって分離され、各単一光学チャネルをファ
イバから抽出し、検知できるようにする。長距離電気通
信ネットワークに利用されるシリカファイバの吸収スペ
クトルによって、光学キャリヤがInPや関連能動オプト
エレクトロニクス素材で利用可能な1.3または1.5μm帯
域にあること、およびこれに対してより短いコンピュー
タバスはGaAsで利用可能な0.8μm帯域を利用すること
が分かる。
経済性を高め、操作を簡単にするため、多重レーザは
単一の集積回路チップ、つまりオプトエレクトロニクス
集積回路(OEIC)に集積されるべきである。Chang−Has
nainは、異なる波長を発する縦型キャビティ表面放射レ
ーザのアレイを製作する方法を、米国特許5,029,176で
開示している。彼女の方法を用いれば個別のレーザを多
数製作することができるが、現在の電気通信ネットワー
クは、約1または2nmで分離される20から40以上の別々
の波長の必要性を予期して設計されていない。彼女の設
計には、その再現性に対する不信、ウェーハ規模での製
造の互換性やレーザ光の垂直エミッションなどの問題が
あった。またパッケージを簡単にするためには、平坦な
幾何を保持した方がよいと思われる。
別のアプローチとして、分散形フィードバック(DF
B)エッジエミッションレーザを使用するものがある
が、これはブラッグ回折格子がレーザの波長を決定する
ものである。格子の周期は、その別の波長に適合させて
ある。現在単一の集積回路チップ約20のレーザというこ
のアプローチの最新技術は、Zahらによる「1.55μm引
張ひずみ単一量子ウェル20波長分散形フィードバックレ
ーザアレイ」(1.55μm tensile−strained single qua
ntum well20−wavelength distributed feedback laser
arrays)、Electronics Letters、第28巻、1992年、p
p.1587−1587に開示された。但し、このアプローチでは
2つの弱点がある。まずこのレーザ集積回路が約1mmの
チャネルスペースをなしたとすると、分散回折の周期お
よび構造の他の部分における変化は、ほぼこれと同じ距
離に制御されなければならない。このようにに厳格な寸
法の制御を満足させることにおいて、適当なエッチング
やリソグラフィを行うことは困難である。2つ目とし
て、単一光学ファイバへの多重レーザエミッションの効
果的な結合に関しては未解決のままである。もちろんバ
ルク光学レンズを使用して、小さなファイバコアへ出力
の焦点を合わせることもできるが、このようなアプロー
チは経済的でないうえ丈夫さにも欠ける。
何組かのグループは、WDMアプリケーションのための
複数の検知器で組み合わせることのできるOEICスペクト
ロメータの製作を提案した。例えば、Gibbonらによる
「InP」を基礎とする導波管上に集積された1.5μm格子
導波デマルチプレクサの光学性能」(Optical performa
nce of integrated 1.5μm grating wavelength−demul
tiplexer on InP−based waveguide)、Electronics Le
tters、第25巻、1989年、pp.1441−1442、Sooleらによ
る「1.48〜1.56μm波長範囲のモノリシックInP/GaAs/I
nP格子スペクトロメータ」(Monolithic InP/GaAs/InP
grating spectrometer for the 1.48−1.56μm wavelen
gth range)、Applied Physics Letters、第56巻、1991
年pp.1949−1951、およびCremerらによる「高密度波長
分割マルチプレキシングのためのInGaAsP/InPにおける
格子分光器」(Grating spectrograph in InGaAsP/InP
for dense wavelength division multiplexing)、Appl
ied Physics Letters、第59巻、1991年、pp.627−629を
参照するとよい。これらのアプローチでは、多重導波管
はOEICの表面上に形成される。導波管の1つは、チップ
から光を受ける入力導波管として機能する。入力光は導
波管内部の端から出て、チップの表面に形成された垂直
配置の回折格子を放射する。格子は光をスペクトルによ
って、出力導波管として機能する他の導波管に分離す
る。別の光学検知器は、光のスペクトル組成を検知する
ために、出力導波管上に製作、または出力導波管と関連
するものである。このような設計は、そのような導波管
に形成される平行DFBレーザのために、おそらく適用す
ることができるが、それでは十分ではない。DBF格子は
それでも精密なリソグラフィが必要である。また、回折
格子はDFBレーザの光学キャビティから完全にデカップ
リングされることはなく、結合したキャビティは複雑で
不自然な設計を必要とする。Prattらは「1500nm WDMシ
ステムのための4チャネル多重導波管レーザ送信器モジ
ュール」(Four channel multiple wavelength laser t
ransmitter module for 1550nm WDM systems)、Electr
onics Letters、第28巻、1992年、pp.1066−1067に関連
するバルク光学設計を開示している。
多重導波管レーザアレイのもう一つの設計は、回折格
子と関連する光学キャビティの共振を利用している。こ
れはKirkbyらによる英国特許2,225,482Aによって開示さ
れ、またKirkbyによる「多重チャネル導波管による交換
の送信器および受信機−広帯域ネットワークおよび分散
型スイッチングシステムの新組成コンセプト」(Multic
hannel Wavelength Switched Transmitters and Receiv
ers−New Component Concepts for Broad−Band Networ
ks and Distributed Switching Systems)、Journal of
Lightwave Technology、第8巻、1990年、pp.202−21
1;Whiteらによる「2波長多重チャネル格子キャビティ
レーザの証明」(Demonstration of a Two Wavelength
Multichannel Grating Cavity Laser)、第12回半導体
レーザ国際会議、1990年、pp.210−211、「波長分割マ
ルチプレキシング(WDM)アプリケーションのための補
償1x2多重チャネル格子キャビティの証明」(Demonstra
tion of a 1x2 multichannel grating cavity laser fo
r wavelength division multiplexing[WDM]applicati
ons)、Electronics Letters、第26巻、1990年、pp.828
−834、および「多重チャネル格子キャビティレーザを
使用した漏話補償WDM信号生成」(Crosswalk compensat
ed WDM signal generation using a multichannel grat
ing cavity laser)、光学電気通信欧州会議、1991年、
pp.689−692;Whiteによる「波長分割マルチプレキシン
グ・アプリケーションのための多重チャネル格子キャビ
ティ」(A Multichannel Grating Cavity Laser for Wa
velength Division Multiplexing Applications)、Jou
rnal of Lightwave Technology、第9巻、1991年、pp.8
93−898;およびNyairoらによる「波長分割マルチプレキ
シング・アプリケーションのための多重チャネル格子キ
ャビティ(MGC)レーザ送信器」(Multichannel gratin
g cavity[MGC]laser transmitter for wavelength di
vision multiplexing applications)、Journal of IEE
E−J Proceedings、第138巻、1991年、pp.337−342に記
載されている。Kirkbyらの特許出願は統合された設計を
示しているとはいえ、この製品の実験的結果は、別の平
坦な回折格子、バルクレンズ、およびチップ内に形成す
る能動導波管のレーザバーにも関連する。多重平行リブ
導波管はレーザバーに形成され、それぞれは別々に電気
的に励起することができる。1つの導波管はマスタ増幅
器管として機能し、残りの導波管は能動反射器管として
機能する。レーザアレイの全体的帯域幅内では、どの導
波管も周波数選択性ではない。つまり導波管上に分散型
フィードバックやブラッグ反射格子は形成されないこと
になる。レーザ放射は、マスタ増幅器と選択された反射
器の一つを同時に動作することによって行われる。マス
タ増幅器と選択された反射器の組み合わせは、レーザ放
射波長を決定する。これは回折格子が2つの間でどの波
長が伝播するかを制御するためである。この設計は、単
一のリブがそれ自体でレーザ放射できないようにする。
このアプローチの長所は、レーザ放射波長が導波管と回
折格子の相対的空間位置によって決定され、DFB格子の
製作よりも遥かに簡単な構造である。しかしながら、同
時の多重波長エミッションは問題をつくりだす。異なる
波長のキャビティのすべてが(バルク光学構造である
か、提案された集積構造であるかに拘わらず)、同じ能
動増幅器を1つ含んでいるからである。キャリヤ低下
は、波長チャネルがマスタ増幅器と作用するにしたがっ
て波長チャネル間で大きな漏話を起こす。上述した前回
の報告でWhiteら、またNyairoらは、能動フィードバッ
クコントロールまたはそれ以外の方法で漏話の抑制を試
みている。しかし、そのような抑制は、能動的であるた
め満足できるものだとは考えられていないい。Farries
らは、「単一ファイバ出力をもつ調製可能多重波長半導
体レーザ」(Tuneable multiwavelength semiconductor
laser with single fibre output)、Electronics Let
ters、第27巻、1991年、pp.1498−1499に外部キャビテ
ィ多重波長レーザを開示した。彼らの装置は多重波長キ
ャビティを定義するために、周波数決定のないレーザア
レイのKirkbyに似たバーを使用し、レンズとバルク回折
格子を使用している。
発明のまとめ この発明は、広利得帯域の複数の能動導波管、受動出
力導波管、および回折格子を基板に形成した多重波長集
積キャビティレーザと要約することができる。構成要素
の幾何学的関係は、個別に励起できる能動導波管のレー
ザ放射波長を決定する。波長はすべて受動出力導波管に
結合される。
図面の簡単な説明 図1は、本発明の多重波長集積レーザの平面図。
図2は、ローランド円スペクトロメータの幾何学的配
置を示す概略図。
図3は、本発明のレーザに応用したローランド円を部
分的に平面図、部分的に概略図で示した図。
図4は、図1の断面4−4に沿って示した能動ストラ
イプの断面図。
図5は、図1の断面5−5に沿って示した受動出力導
波管の断面図。
図6は、図1の断面6−6に沿って示した格子トレン
チの断面図。
発明の詳細な説明 集積多重波長レーザ10の実施例を、図1の平面図に示
した。単一集積回路チップ10の基板上に、複数の能動導
波管ストライプ14、受動出力導波管16、および回折格子
18が形成されている。能動ストライプ14内部の端20、出
力導波管16の内部の端22、および回折格子18は、詳しく
後述するローランド円集中幾何学的配置に形成される。
各能動ストライプ14は、ストライプの内部の端20から光
を出力できるよう別々に電気的に励起される。この光は
回折格子18から出力導波管16に回折する。光学キャビテ
ィは、能動ストライプ14と出力導波管16の内部および間
に位置し、各能動ストライプ14、格子18、および出力導
波管16の間のローランド円幾何学的配置は、その能動ス
トライプ14が発した刺激光の共振波長(周波数)を決定
する。生じるレーザ光は、出力導波管16の外部端面19を
通ってレーザ装置10から発する。能動ストライプ14の1
本以上に電気的励起が行われる場合、複数の波長は出力
導波管16の外部端面19から発する。すべての選択可能な
波長を含む全レーザの利得帯域幅および他の周波数制限
機能以外には、別の能動ストライプ14と動作的に関連す
るブラッグ回折格子または他の周波数選択の手段はな
い。
図2に略図に示したローランド円幾何学的配置は、X
線光学では周知のものである。ローランド円30は中心点
32から半径R/2を有する。円の直径34は、片側に垂直な
接線38と正接点36および円格子18を定義する。格子18
は、円直径34のもう一方の端42に半径Rを有し、垂直接
線38上に示した定ピッチdを有する。周知のとおり、回
折格子18が大きなエクステントを有する場合、光学的収
差を低下させるためにピッチdはその長さに沿って変動
する必要がある。X線回折において、ローランド円スペ
クトロメータは、一般的に、点Aでの多重波長源をスペ
クトルによって分離し、点Bあるいはその回りの乾板ま
たは他の検知器に焦点を合わせるために使用されるが、
本発明のレーザでは、点Bは能動ストライプ14と関連
し、点Aは出力導波管16と関連している。回折状態は下
記の式で表される。
式中、αとβは点AとBを正接点36および円の直径34
でつなぐそれぞれの線の間の角度であり、λは光の自由
空間波長、nはローランド円30内の媒体の屈折指数、お
よびpはゼロ以外の整数の回折位数である。αが変わら
ないと仮定すると、各λには異なるβがある。
図3に示したとおり、本発明に応用されているよう
に、N平行能動ストライプ14の内部の端20は、角度β
からβの点Bあたりに位置し、方程式(1)で決定し
たように対応する波長λからλを有する。角度β
をもつ中央能動ストライプ14は、正接点36と並ぶ。出力
導波管16の内部の端22は点Aに角度αで位置する。出力
導波管16は一般的に能動ストライプ14と平行であるが、
光収集を効率よくするため曲線状部分37を有し、内部の
端22が正接点36と並ぶようにする。つまり、これは回折
格子18の接線38に対して垂直な34に対して角度αをつく
る。
共鳴波長λからλは、ローランド円幾何学的配置
によって決定され、能動ストライプ14の個別の構造によ
って決定されるものではない。能動ストライプ14の1つ
またはそれ以上に電気的励起が行われると、出力導波管
16は、それらの能動ストライプ14と関連する共鳴波長の
1つまたはそれ以上で光を受ける。これは出力導波管16
において電気的励起または他のゲインがないので、キャ
リヤ低下に関連する漏話が除去される。多重波長レーザ
の共鳴キャビティは、選択された能動ストライプ、回折
格子、出力導波管の間の光学経路、および能動ストライ
プと出力導波管の全体を含む。レーザ放射を起こすため
に、出力導波管光にカップリングする光の大きな部分
が、選択された能動ストライプに反射して戻る必要があ
る。
私たちは本発明のレーザの実施を行っているところで
ある。これは8つの能動ストライプから約1.545μmで
発するよう設計されている。スペクトロメータは、ロー
ランド半径Rが13mm、格子間隔dが5μm、格子角度の
エクステントが出力導波管に対して20゜、および屈折n
の有効指標が3.244で設計されている。回折位数pは、1
7番目の位数である。出力導波管の角間隔αは48゜で、
能動ストライプは60から64゜の間のβで間隔が取られて
いる。その結果、能動ストライプの横方向の間隔は約50
μmとなる。回折格子には可変ブレーズを使用し、格子
全体に沿って、光はストライプアレイの中心と出力導波
管の間の格子面に鏡面反射する。
上記の幾何学的寸法は、回折格子を通して直接リンク
する2本の能動ストライプ間のレーザ放射を抑制する設
計を可能とする能動−受動カップリングは、方程式
(1)に従って、1.530と1.558μmの間の波長λでpの
17番目の位数で起こる。2本のストライプiとjの間で
回折された光の対応する方程式は下記のようになる。
この方程式によると、能動−能動カップリングは、1.
479と1.529μm間の波長のp′において19番目の位数、
および1.561と1.614μm間の18番目の位数で起こる。ま
た方程式(1)によると、pにおける18番目と16番目の
位数の能動−受動カップリングは、1.455〜1.471および
1.626〜1.656μmの間の波長で起こる。よって、望まし
い波長帯域は、望ましくない反射の帯域すべてを避ける
ことになる。この分離を生かすためには、能動媒体のゲ
インピークを、多重量子ウェルからなる層の組成と厚さ
の選択によって望ましい帯域内に置き、能動−能動モー
ドが望ましい能動−受動モードよりも低いゲインを有す
る。モードがレーザ放射を行うなら、ゲインからキャビ
ティ内の往復1回あたりの損失を引いたとき、ゼロと同
等でなければならない。上述した格子ブレーズは、もう
一つの能動ストライプに後方散乱する光を減少させ、ゆ
えに能動−能動モードの損失をレーザ放射ができない点
まで増加させる。能動−受動カップリングおよび関連ゲ
インスペクトルのみが、レーザ放射を行わせるレベルに
ある。
集積レーザチップ10は、アレイストライプ14の図4、
受動出力導波管の図5、回折格子18のために、図6の断
面図に示したように波長させることができる。すべての
成長はエピタキシャル的に、620℃、76torrでの操作で
有機金属CVDで行った。(100)配向n+−InP基板50上
に、イオウで1018cm-2までドーピングしたn型InPバッ
ファ層52を成長させた。InGaAsP導波管コア層54は、バ
ッファ層52層上に成長する。その組成はInPと格子整合
しており、1.3μmのバンドギャップを提供する。これ
はn型で1017cm13までドーピングされ、厚さ0.3μmで
ある。図示されていないInPの薄エッチング停止層を、
厚さ30nmまでコア層54上に蒸着する。下部の15mmは5x17
17cm-3でn型だが、上部15nmはドーピングされていな
い。多重量子ウェル(MQW)層56(最初はすべての領域
で蒸着されるが、図4のみに示されている)は、コア層
54上に成長させる。これは6つのInGaAsウェルからな
り、ウェルの間にInGaAsバリヤがある。このウェルの厚
さは約8nm、バリヤは約10nm、およびその組成は1.3μm
のバンドギャップを有する。両組成はInPと格子整合し
ている。MQW層56には、1.3μmバンドギャップのある約
0.1μmのドーピングされていないInGaAsPからなる上部
pコンタクト層58、続いて1.2μmバンドギャップのあ
るドーピングされていないInGaAsPの0.1μm層、続いて
亜鉛でドーピングしたp型0.9μmのInPで1017cm3から7
x1017cm-3までグレードしたもの、続いて7x1018でドー
ピングしたp型の0.2μmのInGaAsPでバッドギャップが
1.3μmのものを成長させた。
ここまでは横方向の定義はない。SiO2のマスクを、能
動ストライプ14に対応し、[011]方向に沿って延びる
ようストライプを蒸着しパターンづける。マスクされて
いない領域は、まずアルゴンでイオンミリングによって
ドライエッチングし、次にH3PO4:H2O2:H2O(標準試薬濃
度を使用した量で1:18)でウェットエッチングを行う。
コア層54上のエッチング停止層が、ウェットエッチング
の低部を定義する。MQW領域の幅が、完全に製作された
ストライプ14がストライプに沿って単一モード伝播のみ
をサポートするようなサイズになるまで減少するまでウ
ェットエッチングを続ける。エッチングの後、チップを
OMCVDチャンバにもどし、Fe:InPの半絶縁層60を厚さ1
μmまで再成長させる。半絶縁層60はストライプ14を隔
離し、MQW層56側面をパッシベーションし、ローランド
円の内部を通して延びる平坦な導波管部分における上部
クラッディング部分を提供する。
次に、図5の受動出力導波管16と図6の回折格子18
は、集積回路チップ10の全領域上にSiO2層64を蒸着し、
この層を開口部65でパターンづけして出力導波管16を定
義し、開口部66で回折格子18を定義することによって形
成される。格子開口部66の背後の境界67の形は、ほとん
ど任意である。次に、集積回路チップ10の全領域をフォ
トレジスト、または他のイオンビームに対して抵抗性の
素材で覆う(図示されていない)。このレジストの一部
を除き、格子18を定義する開口部66が露出するようにす
る。次に、Schererらが「マイクロレーザとマイクロ共
振器光学スイッチの製造法)」(Fabrication of micro
lasers and microresonator optical switches)、Appl
ied Physics Letters、第55巻、2724−2726、1989年に
開示したように、1500V Xe+イオンとCl2反応フラックス
を使用して、化学的援助のイオンビームエッチングによ
って開口部66を通してトレンチ68をエッチングした。よ
って形成されたトレンチ68は、回折格子18の縦型のウォ
ール70を定義する。1分あたり約0.5μmのエッチング
速度を使用するが、これは必ずしも重要ではない。イオ
ンビームに対して約10゜の角度で試料を傾けることによ
って、極度に縦型の深さ3μmの格子ウォール70ができ
る。また11nmのTiおよび300mのAuの反射層74の格子ウォ
ール70上への10゜の角度による蒸発は、反射性の高い格
子18を提供する。その後、保護レジスト層を集積チップ
10から除去する。次に、もう一つのレジスト層(図示さ
れていない)を集積チップ10に蒸着し、このレジストの
ある領域を除去して出力導波管16と関連する開口部65を
露出する。イオンビームエッチングは、受動導波管16の
回りに浅いトレンチ75をつくり、これは結果的に単一モ
ード伝播のリッジ導波管となる。
追加のマスクを使用して、出力導波管16の各側に深い
隔離トレンチ76を定義する。深いトレンチ76は、浅いト
レンチ75から比較的離れており、疑似散乱光が出力導波
管16にカップリングすることを防ぐために使用される。
SiO2層64は、pコンタクトメタライゼーション78の蒸着
のためにパターンづけされるが、できればTi(20nm)/A
u(800nm)が望ましい。基板は薄くされ、また図示され
ていないnコンタクトメタライゼーションはチップの底
面に蒸着されるが、できればNi/(10mm)/Ge(35nm)/A
u(50nm)/Ni(35mm)/Au(200nm)の多重層構造が望ま
しい。また通常のnコンタクトは、レーザストライプご
とに別々のコンタクトと取り換えることが望ましい。図
1に示したように、チップは能動ストライプに対して垂
直に劈開がつくられている。金属層または反射性の高い
他のコーティング80は、キャビティ損失を低下させるた
め、能動ストライプの端の劈開面上に蒸着される。
図4のストライプ構造は、埋込ダブルヘテロ接合レー
ザのアレイをつくりだし、これは選択されたレーザのp
コンタクトメタライゼーションおよびnコンタクトメタ
ライゼーションをわたる順方向バイアスを印加すること
によって個別に能動化することができる。また1つ以上
のレーザ同時に選択することができる。図5の出力導波
管は電気的に励起されておらず、よって受動である。従
って、チャネル間での漏話が大きく減少する。光は、ロ
ーランド円の内部を通る平坦な導波管によって能動スト
ライプ、回折格子、および出力導波管の間で導波され
る。
上記実施例の部分的に動作するバージョンも製作さ
れ、テストされてきた。あるバージョンは受動出力導波
管がなく、その光は任意に選択された1本または2本の
能動ストライプの外部の端から出力する。よって結果的
な構造はKirkbyのものと似ている。出力ストライプは一
定の215mAでバイアスをかけ、レーザ放射を行うには他
のストライプへの70〜100mAの注入電流が必要だった。
レーザ放射は、波長分布が直線性からわずか0.058nmし
か離れず、1507から1535nmの15の離散的波長で行うこと
ができた。
上記の実施例はInP OEICだが、本発明は、GaAsなどの
他の能動光学半導体、およびシリコンやシリカなどの他
の平坦な光学導波管にも応用できる。突合せ接続、ハン
ダバンプのような整合技術、または半導体薄膜のエピタ
キシャル的剥離後のファン・デル・ワールス結合によっ
て能動装置を平坦な導波管構造に加えることができる。
ローランド円以外の幾何学的配置も可能である。また透
過格子など、他の回折格子の形態も使用することもでき
る。さらに分布フィードバックのような他のエネルギー
分散の手段を使用することもでき、キャビティ内には1
本以上の回折格子を含むことも可能である。
ゆえに本発明は、比較的簡単な設計規格で設計・製作
できる単純な多重波長レーザを提供するものである。レ
ーザ放射波長の値は、それらの波長より遥かに大きな規
模の構成要素の間隔によって決定される。すべてのレー
ザおよびマルチプレクサを単一チップ上に製作すること
は、コストを削減し、丈夫な光学システムを提供する。
記載した製作過程はかなり標準的なもので、再成長とし
て上部クラッディング層のみが必要であるが、これも他
の隔離およびパッシベーションが使用されるのであれば
必要のないものである。全般的に、重要なステップは、
均一の厚さと組成の層の蒸着、および高度に縦型でスム
ーズな回折格子であると思われ、これらは記載した構造
に十分達していると考えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スール、ジュリアン、バーナード、ドナ ルド アメリカ合衆国、07716 ニュージャー ジー州、アトランティック ハイラン ズ、イースト リンカーン アベニュー 36

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多重波長レーザで、下記のものからなるも
    の: 基板; 該基板上に形成された複数の個別に活性化可能なレーザ
    導波管; 該基板上に形成された単一受動出力導波管;および 該基板上に形成された回折格子で、該レーザ導波管と単
    一受動出力導波管を操作的にリンクするもので、各レー
    ザ導波管、該格子、および該単一受動出力導波管は、レ
    ーザ放射光学共鳴キャビティからなるもので、該レーザ
    導波管のレーザ放射波長が、該レーザ導波管、該単一受
    動出力導波管、および該回折格子の幾何学的関係による
    もの。
  2. 【請求項2】請求項1記載の多重波長レーザで、該レー
    ザ導波管の出力端の間の領域に形成された平坦な導波
    管、該受動出力導波管の入力端、および該回折格子から
    さらになるもの。
  3. 【請求項3】請請求項2記載の多重波長レーザで、該回
    折格子が該平坦な導波管に形成された縦型のウォールか
    らなるもの。
  4. 【請求項4】請求項3記載の多重波長レーザで、該縦型
    のウォール上に形成された金属層からさらになるもの。
  5. 【請求項5】請求項1記載の多重波長レーザで、該レー
    ザ導波管は、レーザ放射を行えるレベルの、ゲインから
    該レーザ導波管の損失帯域幅を引いた範囲内の光が該回
    折格子によって該レーザ導波管の第1のものから第2の
    ものへ回折されないように配置されるもの。
  6. 【請求項6】請求項1記載の多重波長レーザで、該レー
    ザ導波管から発し、該回折格子によって該受動出力導波
    管へ回折される光が事前決定された帯域幅内に入るもの
    で、該帯域幅内の該レーザ導波管から発する光が該回折
    格子によって他の該レーザ導波管へ回折されないもの。
  7. 【請求項7】請求項1記載の多重波長レーザで、該レー
    ザ導波管の出力端、該受動出力導波管の入力端、および
    該回折格子が、ローランド円幾何学的配置になっている
    もの。
  8. 【請求項8】請求項7記載の多重波長レーザで、該受動
    出力導波管の該入力端の光学的軸が、該ローランド円幾
    何学的配置のローランド円で該回折格子の正接点と整合
    するもの。
  9. 【請求項9】請求項1記載の多重波長レーザで、該回折
    格子が曲線経路に沿って延びており、該受動出力導波管
    の入力端の光学的軸が、該曲線経路の正接と整合するも
    の。
  10. 【請求項10】請求項1記載の多重波長レーザで、該レ
    ーザ導波管が、ある帯域幅内に複数のそれぞれの波長で
    発し、該レーザ導波管が該帯域幅内で周波数選択的でな
    いもの。
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