JP3198338B2 - 半導体発光装置 - Google Patents

半導体発光装置

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    • H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体発光装置、特
に、可変単一発振波長半導体発光装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信技術の高度化にともない、
広い範囲にわたる多数の周波数（波長）の光を用いた多
重通信が実現され、ヘテロダイン検波によって、所望の
周波数（波長）の信号光を選択的に受信する方法が実用
されている。ヘテロダイン検波によると、受信信号光
と、局部光発振装置によって発生した、この受信信号光
よりΔωだけ高低何れかに異なる周波数の連続光を混合
することによって、周波数がΔωの中間周波数信号光が
生成される。
【０００３】ヘテロダイン検波によって受信信号光の周
波数を数１００ＭＨｚ程度に下げた（第１検波）後に電
気信号に変換すると、この電気信号を既存の電子回路を
用いて容易に増幅したり復調（第２検波）することがで
きる。
【０００４】したがって、異なる受信信号光の周波数に
対して、常に周波数がΔωだけ異なる周波数の連続光を
発生することができれば、従来から周知の電磁波を用い
たスーパーヘテロダインラジオ受信機と同様に、例え
ば、ダイヤルを回転すことによって、広い周波数範囲の
受信信号光の中から、目的とする周波数の信号光のみを
選択して、一定の中間周波数Δωの信号光に変換し、電
気信号に変換した後、この中間周波数帯域のみを増幅す
る増幅回路によって増幅し、復調し受信することができ
る。
【０００５】近年の大容量通信に対する需要に応えて、
多くの通信チャネルを確保するために、周波数（波長）
多重による通信を行う必要があり、扱う周波数（波長）
範囲が広くなり、発振周波数の可変幅が広い半導体レー
ザ等の局部光発振装置が必要になってきた。
【０００６】図２７は、従来の可変波長ＤＢＲレーザの
一例の光軸に平行でｐｎ接合に垂直な面の断面図、図２
８は、その光軸と半導体ｐｎ接合に垂直な面の断面図、
図２９は、その回折格子の拡大図である。そして、図２
７は、図２８のＹ−Ｙ’線における断面図である。
【０００７】これらの図に於いて、１５は電流阻止層と
なる半導体結晶層、１６はＤＢＲレーザのガイド層とな
る半導体結晶、１７は埋め込み層となる半導体結晶層、
１８は回折格子となる周期的凹凸、２１は半導体基板、
２２はダブルヘテロ接合クラッド層となる半導体結晶
層、２３はダブルヘテロ接合活性層となる半導体結晶、
２４はダブルヘテロ接合クラッド層となる半導体結晶
層、２５は電極コンタクト層となる半導体結晶、２６ 1
〜２６ 3 は上部電極、２７は下部電極である。
【０００８】この可変波長ＤＢＲレーザにおいては、半
導体基板２１の上にＤＢＲレーザのガイド層となる半導
体結晶層１６、ダブルヘテロ接合クラッド層となる半導
体結晶層２２、ダブルヘテロ接合活性層となる半導体結
晶層２３、ダブルヘテロ接合クラッド層となる半導体結
晶層２４、電極コンタクト層となる半導体結晶層２５が
形成され、ＤＢＲレーザのガイド層となる半導体結晶層
１６とダブルヘテロ接合クラッド層となる半導体結晶層
２２の間の両端の上部電極２６ 1 と２６ 3 の下の領域に
回折格子となる周期的凹凸１８が形成されたものであ
る。
【０００９】そして、電極コンタクト層となる半導体結
晶層２５を３分割し、それぞれに上部電極２６ 1 〜２６
3 が形成され、下面に下部電極２７が形成されている。
回折格子となる周期的凹凸１８を拡大して示した図２９
を参照して説明すると、その周期をΓ、ダブルヘテロ接
合で形成される光導波路の平均屈折率をｎavとすると、
λB ＝（Γ×ｎav／２）で表されるブラッグ波長付近で
回折格子である周期的凹凸１８の反射率が大きくなって
ミラーとして作用するため、その波長でレーザ発振す
る。
【００１０】したがって、電極２６ 1 と２６ 3 に流す電
流Ｉs を変化して、回折格子となる周期的凹凸１８を有
する部分に電流を注入し、キャリアのプラズマ効果によ
って活性層２３の平均的屈折率ｎavを変化すると、その
変化の割合だけ発振波長を変化することができる。
【００１１】図３０は、従来の可変波長ＤＦＢレーザの
他の例であり、光軸に平行でｐｎ接合に垂直な面の断面
図である。この図における符号は、図２７、２８、２９
において使用したものと同様である。
【００１２】この可変波長ＤＦＢレーザにおいては、、
半導体基板２１の上に、ＤＦＢレーザのガイド層となる
半導体結晶層１６、ダブルヘテロ接合クラッド層となる
半導体結晶層２２、ダブルヘテロ接合活性層となる半導
体結晶層２３、ダブルヘテロ接合クラッド層となる半導
体結晶層２４、電極コンタクト層となる半導体結晶層２
５が形成され、ＤＦＢレーザのガイド層となる半導体結
晶層１６とダブルヘテロ接合クラッド層となる半導体結
晶層２２の間の全域に回折格子となる周期的凹凸１８が
形成されている。
【００１３】そして、電極コンタクト層となる半導体結
晶層２５を３分割し、それぞれに上部電極２６ 1 〜２６
3 が形成され、下面に下部電極２７が形成されている。
図３０に示された可変波長ＤＢＲレーザにおいては、電
極２６ 1 と２６ 3 に流す電流Ｉs のみを変化させる場
合、あるいはＩs と電極２６2 に流す電流Ｉc の両方を
均一に変化させる場合の何れにおいても、プラズマ効果
によって上記平均的屈折率ｎavが変化し発振波長λB が
変化する。なお、上部電極に常に同一の電極を印加して
動作させる場合は上部電極２６ 1 〜２６ 3 はすべて同電
位になるから、それぞれの電極を分割する必要はない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の可変波長
ＤＦＢレーザにおいては、平均屈折率ｎavを変化させる
方法として、上記キャリアのプラズマ効果の他に電界効
果等も利用されるが、いずれにしても、屈折率の可変範
囲は０．５％以下である。
【００１５】したがって、ブラッグ波長λB の変化も
０．５％以下であり、例えば、発振波長１．５５μｍで
７．７５ｎｍ以下の小さい値しか得られず、波長範囲の
広い多重光通信の受信に用いることができないという問
題点があった。本発明は、このような問題点に鑑みてな
されたものであって、従来の可変波長ＤＢＦレーザにお
いて生じていた屈折率変化と同程度の小さい屈折率変化
によって、波長の可変範囲を１０倍以上に拡大できる半
導体発光装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明に依る半導体発光
装置に於いては、第１の光増幅手段と、第２の光増幅手
段と、該第１の光増幅手段と該第２の光増幅手段の間に
配置された第１の光導波手段と、該第１の光増幅手段と
該第２の光増幅手段の間に該第１の光導波手段と並列に
配置された第２の光導波手段と、該第１の光増幅手段と
該第１の光導波手段及び該第２の光導波手段を光学的に
結合させる第１の光分岐・混合手段と、該第２の光増幅
手段と該第１の光導波手段及び該第２の光導波手段を光
学的に結合させる第２の光分岐・混合手段と、該第１の
光増幅手段に於ける該第１の光分岐・混合手段と結合さ
れた端部とは反対側の端部に面して配置された第１の光
反射手段と、該第２の光増幅手段に於ける該第２の光分
岐・混合手段と結合された端部とは反対側の端部に面し
て配置された第２の光反射手段とからなる半導体発光装
置であって、該第１の光導波手段に含まれる光の波数と
該第２の光導波手段に含まれる光の波数が互いに異なる
ことを特徴とする。
【００１７】また、該第１の光導波手段及び該第２の光
導波手段として、互いに長さが異なる半導体光導波路、
活性層あるいはクラッド層の組成が互いに異なる半導体
光導波路、活性層の厚さが互いに異なる半導体光導波
路、光ガイド層の厚さが互いに異なる半導体光導波路、
ストライプ幅が互いに異なる半導体光導波路、横モード
ガイド機構が互いに異なる半導体光導波路を用いること
を特徴とする。
【００１８】更にまた、該第１の光導波手段及び該第２
の光導波手段の双方または一方に屈折率可変手段を有す
ることを特徴とする。
【００１９】本発明においては、下記の２つの基本構成
の何れかを用いている。 第１基本構成 第１の光増幅手段と第２の光増幅手段の間に並置され、
且つ、両端で合流し、その合流点で第１の光増幅手段と
第２の光増幅手段に光学的に結合された第１の光導波手
段と第２の光導波手段を有し、第１の光導波手段に於け
る光の波数と第２の光導波手段に於ける光の波数を異な
らせることで単一波長発振させる。
【００２０】第２基本構成 光増幅手段の延長上に並置され、且つ、光増幅手段側で
合流し、その合流点で光増幅手段に光学的に結合された
第１の光導波手段と第２の光導波手段を有し、第１の光
導波手段に於ける光の波数と第２の光導波手段に於ける
光の波数を異ならせることで単一波長発振させる。
【００２１】以下上記の各基本構成について説明する。 （第１基本構成）図１（Ａ）は、本発明の第１基本構成
の説明図である。この図において、１は第１の光増幅手
段、２は第２の光増幅手段、３は第１の光分岐・混合手
段、４は第２の光分岐・混合手段、５は第１の光導波手
段、６は第２の光導波手段、７は第１の屈折率可変手
段、８は第２の屈折率可変手段、９は第１の光反射手
段、１０は第２の光反射手段、１９は第１の光導波手段
を伝播する光、２０は第２の光導波手段を伝播する光で
ある。
【００２２】この第１基本構成においては、第１の光増
幅手段１と第２の光増幅手段２の間に、第１の光分岐・
混合手段３、第１の屈折率可変手段７を有する第１の光
導波手段５、第２の屈折率可変手段８を有する第２の光
導波手段６、第２の光分岐・混合手段４が配置され、全
体が第１の光反射手段９と第２の光反射手段１０によっ
て挟まれている。
【００２３】そして、第１の光増幅手段１と第２の光増
幅手段２は、反転分布をもち光を増幅する作用をもつレ
ーザ媒質である。また、第１の光分岐・混合手段３は、
光が左から右へ進む場合のＰ点における光分岐手段とし
て作用し、第２の光分岐・混合手段４は、Ｑ点における
光混合手段として作用する。
【００２４】そして、これとは逆に、第２の光分岐・混
合手段４は、光が右から左へ進む場合の光分岐手段とし
て作用し、第１の光分岐・混合手段３は、光混合手段と
して作用する。また、第１の光導波手段５は分岐された
光１９を導波する光導波路であり、第２の光導波手段６
は、分岐された光２０を導波する光導波路である。そし
て、第１の光導波手段５と第２の光導波手段６は、それ
ぞれ第１の屈折率可変手段７と第２の屈折率可変手段８
によってその屈折率が変化されるように構成されてい
る。
【００２５】そしてまた、第１の光反射手段９と第２の
光反射手段１０は、レーザのファブリペロー共振器を構
成し、レーザキャビティーへの光帰還手段としての機能
を果たしている。
【００２６】そして、本基本構成においては、同一波長
の光を第１の光導波手段５と第２の光導波手段６のＰ−
Ｑ間を伝播させた場合に、Ｐ−Ｑ間に並ぶ光の波数が、
第１の光導波手段５と第２の光導波手段６とで異なるこ
とが必要である。図２は、ファブリペロー共振器におけ
るレーザ発振モード説明図である。この図において、９
は第１の光反射手段、１０は第２の光反射手段、Ｌは共
振器長である。
【００２７】一定の共振器長Ｌをもつレーザでは、この
図に示すように、光反射手段９と光反射手段１０の面で
節になるように定在波がたつ波長でのみレーザ発振す
る。この図のｍ＝１、ｍ＝２、ｍ＝３で示した曲線は、
光反射手段９と光反射手段１０の面が節になるように定
在波がたつ波長の発振モードの例を示している。このと
きの発振モードの周波数の間隔Δν（光の周波数の間
隔）は、Δν＝ｃ／（２×ｎ×Ｌ）で表される。
【００２８】ここで、ｃは真空中の光の速度、ｎは共振
器（両光反射手段の間の媒質）中の屈折率、Ｌは共振器
長（光反射手段間の距離）である。これを波長に換算す
ると、λ付近の波長間隔Δλは、 Δλ＝λ2 ／（２×ｎ×Ｌ） である。
【００２９】図３は、ファブリペロー共振器におけるレ
ーザ発振モードの波長関係説明図である。一般に、ファ
ブリペロー共振器を用いたレーザにおいては、この図の
線Ｍのように、反射手段の面で節になるようにΔλの波
長間隔の、λm+2 、λm+1 、λm 、λm-1 、λm-2 、・
・・で発振する。そして、各モードの波長λm は λm ＝（２×ｎ×Ｌ）／ｍ で与えられる。ここで、ｍは正の整数で、ｍ／２は共振
器内の波数である。ただし、実際のレーザでは、モード
Ｍと利得スペクトル（ｇ）の積の形の強度分布（図３の
Ｍの太い部分）でレーザ発振する。
【００３０】本発明の第１基本構成においては、図１
（Ａ）に示したように、同一波長で発振するとき、第１
の光導波手段５と第２の光導波手段６に含まれる光の波
数が異なるから、第１の光導波手段５と第２の光導波手
段６の経路を通る光とでは、レーザ発振時の発振モード
の間隔が異なる。
【００３１】図４は、２つの共振器による発振モード説
明図である。この図に示されるように、第１の光導波手
段５と第２の光導波手段６の定在波がλ0 で一致し、第
１の光導波手段５のＰ−Ｑ間の波数の方が少ないとする
と、第１の光導波手段５側の経路（第１経路）のｍは図
中のｍ1 であり、第２光導波手段６側の経路（第２経
路）のｍは図中のｍ2 であり、ｍ1 ＜ｍ2 である。
【００３２】したがって、 λ0 ＝λm1＝（２×ｎ1 ×Ｌ1 ）／ｍ1 λ0 ＝λm2＝（２×ｎ2 ×Ｌ2 ）／ｍ2 となる。ここで前記のように、ｍ1 ＜ｍ2 であるから、 （ｎ1 ×Ｌ1 ）＜（ｎ2 ×Ｌ2 ） である。 図４のΔλ1 とΔλ2 を求めると、 Δλ1 ＝λ0 2 ／（２×ｎ1 ×Ｌ1 ） Δλ2 ＝λ0 2 ／（２×ｎ2 ×Ｌ2 ） である。
【００３３】ここで上記のように、 （ｎ1 ×Ｌ1 ）＜（ｎ2 ×Ｌ2 ） であるから、Δλ1 ＞Δλ2 となる。 図４において、 λm1-2、λm1-1、λm1、λm1+1、λm1+2、・・は第１経
路のモード、 λm2-2、λm2-1、λm2、λm2+1、λm2+2、・・は第２経
路のモードである。 このように、第１経路におけるモード間隔は広く、第２
経路におけるモード間隔は狭くなる。
【００３４】図４のような関係になった場合、λ0 では
２つの経路の発振モードが一致するため最も損失が小さ
くなり、λ0 で単一モード発振する。次に、図１（Ａ）
の第２の屈折率可変手段を用いて、第２の光導波手段の
屈折率を変化させた場合の、２つの経路のモードの波長
変化について考える。
【００３５】図５は、一方の共振器の屈折率が変化した
場合の発振モードの変化説明図である。この図におい
て、 λm1、λm1+1、λm1+2、・・・は第１経路のモード、 λm2、λm2+1、λm2+2、・・・は第２経路のモードであ
る。 縦軸は屈折率変化量Δｎである。図５に示すようにΔｎ
の増大に伴い第２経路の波長が長波長側にシフトし、２
つの経路のモードが一致する波長が変化する。
【００３６】したがって、第２経路の屈折率を変化する
ことによって波長可変レーザを実現することができる。
波長変化は１つの軸モード間隔程度で充分であるから、
通常用いられる経路長が３００μｍの１．５５μｍ帯レ
ーザでは、波長変化は約０．０７％程度の変化（屈折率
の変化も同じ）で充分である。
【００３７】例えば、経路長が３００μｍの１．５５μ
ｍ帯レーザにおいては、図５に示された波長変化は、
０．０７％（１０．８ｎｍ）となる。２つのモード間隔
の差を変えると、さらに広い範囲で発振波長を変えるこ
とができる。図５の説明では、飛び飛びの波長で発振す
るが、第１の屈折率可変手段と第２の屈折率可変手段を
併用すると、連続的に発振波長を変えることができる。
【００３８】 図６は、共振器の屈折率の変化と発振波
長の変化説明図である。この図には、屈折率の変化Δｎ
を、Δｎ＝ｋ×Δｎ0 と表現して規格化した場合のｋと
波長変化との関係を示す。図に示すように、Δｎ0 を０
からａ、ｂの順に大きくしていくと、ｋの変化に対する
波長λの変化率が大きくなる。
【００３９】この関係は第１経路と第２経路の両方を通
る光について成り立つから、例えば、先ず、図５のλm1
のモードが長波長側λ1 に移動するよう第１の光導波手
段５の屈折率を調整し、次に、λm2のモードがλ1 に移
動するよう第２の光導波手段６の屈折率を調整すると、
λ1 で発振する。このように、０．０７％程度の小さい
屈折率変化でλ1 をλm1とλm1-1の間で発振波長を連続
的に変えることができる。
【００４０】この波長を連続的に変化する過程は他のモ
ードについても同様であるから、結局、図５の線Ａに沿
ってλ0 〜λ2 の間で発振波長を連続的に変えることが
できる。
【００４１】（第２基本構成）図１（Ｂ）は、本発明の
第２基本構成の説明図である。この図における符号は、
１１が第３の光反射手段である他は図１（Ａ）において
使用したものと同様である。この第２基本構成は、第１
基本構成から、第２の光分岐・混合手段４と第２の光増
幅手段２を除去し、その代わりに第３の光反射手段１１
を付加したものである。
【００４２】図１（Ａ）に示した第１基本構成におけ
る、第１の光導波手段を含む第１経路Ｐ−Ｑと第２の光
導波手段を含む第２経路Ｐ−Ｑ間に同一波長の光を伝播
させた場合、それぞれの経路に含まれる光の波数が異な
るという条件は、この第２基本構成における、第１の光
導波手段を含む第１経路Ｐ−Ｑ１と第２の光導波手段を
含む第２経路Ｐ−Ｑ２間に同一波長の光を伝播させた場
合、第１経路Ｐ−Ｑ１間と第２経路Ｐ−Ｑ２間に含まれ
る光の波数が異なるいう条件に相当する。
【００４３】第２基本構成を、前記第１基本構成に対応
させると、第１基本構成について説明した作用とほぼ同
様の作用によって、ほぼ同様の効果を奏し、従来の可変
波長発光装置と同程度の小さい屈折率変化によって波長
可変範囲を拡大した半導体発光装置を得ることができ
る。
【００４４】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （第１実施例）図７は、第１実施例に用いる第１の光導
波手段５、あるいは、第２の光導波手段６の光軸に平行
でｐｎ接合に垂直な面の断面図であり、図８は、その光
軸と半導体ｐｎ接合に垂直な面の断面図である。
【００４５】そして図８は、その左半分が第１の光導波
手段５の半分を、右半分が第２の光導波手段６の半分を
対比して示している。これらの図において、１５は電流
阻止層、１７は埋め込み層、２１は半導体基板、２２は
クラッド層、２３は活性層、２４はクラッド層、２５は
コンタクト層、２６は上部電極、２７は下部電極であ
り、それぞれの添字「1 」、「2 」は第１経路、第２経
路を示している。
【００４６】本実施例においては、第１および第２の光
導波手段５、６として、半導体基板２１上にクラッド層
２２、活性層２３、クラッド層２４を形成してストライ
プ状の光導波路を残して、光軸に沿って外側の部分を除
去した後、その跡に埋め込み層１７を形成し、電流阻止
層１５とコンタクト層２５を形成し、コンタクト層２５
をパターニングした後に上部電極２６を形成し、下面に
下部電極２７を形成して構成されている。なお、本実施
例においては第１および第２の光導波手段を区別する必
要がないため添字を省略した。
【００４７】このような構成の横モードガイド機構付の
半導体ダブルヘテロ構造光導波路（ＢＨ構造あるいは埋
め込みヘテロ導波路）を図１（Ａ）、（Ｂ）における第
１の光導波手段５および第２の光導波手段６として用い
ることができる。
【００４８】この光導波手段を、図１（Ａ）、（Ｂ）に
おける第１の光導波手段５および第２の光導波手段６と
して用い、上部電極２６、下部２７間に電圧を印加しな
い場合、あるいは、上部電極２６と下部電極２７の間に
同じ電圧を印加する場合は、第１の光導波手段５と第２
の光導波手段６の長さに差を付けることによって両光導
波手段中に並ぶ光の波数を異ならせ、両経路間で発振モ
ード間隔を異ならせて、両経路の発振波長が一致した波
長における単一波長発振を可能にすることができる。
【００４９】また、上部電極２６と下部電極２７の間に
順方向の電圧を印加して電流を活性層に注入し、キャリ
アを生成させてプラズマ効果で屈折率を変化させること
によって、両経路間に並ぶ波数を変化させることができ
る。また、上部電極２６と下部電極２７の間に逆バイア
ス電圧を印加し、電界効果によって活性層の屈折率を変
化させ、両経路間に並ぶ光の波数を変化させることがで
きる。
【００５０】このようにして、活性層２３の屈折率を変
化することによって、第１の光導波手段と第２の光導波
手段に含まれる光の波数を任意に変化して、連続的に波
長が変化する単一波長発振を実現することができる。こ
の実施例の半導体発光装置をさらに具体的に説明する。
【００５１】図９は、第１実施例の具体的な構成の平面
図、図１０は、その光軸方向の断面図、図１１はその光
軸と半導体ｐｎ接合に垂直な面の断面図である。これら
の図において、３１、３２、３３、３４が各光導波手段
の中心となる活性層、６１、６２、６３、６４が上部電
極である他は、前記のとおりである。そして、これらの
図に示された半導体発光装置の各構成部分の具体例はつ
ぎのとおりである。
【００５２】 ２１−半導体基板 厚さ１００μｍで不純物濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ型Ｉ
ｎＰ基板 ２２−ダブルヘテロ接合クラッド層 厚さ１．５μｍで不純物濃度５×１０17ｃｍ-3のｎ型Ｉ
ｎＰ結晶層 ２３−ダブルヘテロ接合活性層 厚さ０．２μｍでノンドープのＩｎＧａＡｓＰ結晶層 ２４−ダブルヘテロ接合クラッド層 厚さ１．５μｍで不純物濃度５×１０17ｃｍ-3のｐ型Ｉ
ｎＰ結晶層 ２５−電極コンタクト層 厚さ０．５μｍで不純物濃度２×１０18ｃｍ-3のｐ型Ｉ
ｎＰ結晶層 １５−電流阻止層 厚さ０．７μｍで不純物濃度５×１０17ｃｍ-3のｎ型Ｉ
ｎＰ結晶層 ３１〜３４−各光導波路の中心となる活性層 厚さ０．２μｍでノンドープのＩｎＧａＡｓＰ結晶層 ３１と３４のバンドギャップエネルギ０．８ｅＶ（λｇ
＝１．５５μｍ） ３２と３３のバンドギャップエネルギ０．８２７ｅＶ
（λｇ＝１．５０μｍ） ６１〜６４−上部電極 Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの３層構造 ２７−下部電極 Ａｌの１層構造 ９、１０−光反射手段 である。
【００５３】ここで、ダブルヘテロ接合クラッド層２４
は埋め込みヘテロ構造の埋め込み半導体結晶層を兼ねて
いる。そして、上記の構成の各寸法は、光導波手段３１
（Ｌ1 ）と３２（Ｌ2 ）と３４（Ｌ4 ）がそれぞれ１０
０μｍ、光導波手段３３（Ｌ3 ）が１０８μｍであり、
光導波手段３１と３４は、それぞれ第１の光増幅手段お
よび第２の光増幅手段（図１の１、２）として作用す
る。
【００５４】この例では、第１経路（２つに分かれた上
側光導波手段を通る経路）と第２経路（２つに分かれた
下側光導波手段を通る経路）の長さに差をつけているか
ら、屈折率可変手段を動作させないとき、設計された波
長での単一波長発振が可能である。
【００５５】また、分岐・混合手段は、光導波手段を２
つに分けることによって実現され、光反射手段は半導体
結晶をへき開することによって形成されている。そして
また、光導波手段の屈折率を変える場合の屈折率可変手
段は、上部電極６２および６３と下部電極２７の間に電
流を流すか、電圧を印加することによって実現される。
【００５６】図１２は、第１実施例の半導体発光装置の
制御方法の説明図である。この図において使用した符号
は前記と同様である。本実施例の半導体発光装置の制御
方法はつぎのとおりである。上部電極６１、６４と下部
電極２７の間に順方向電圧を印加して電流を注入しレー
ザ発振させる。
【００５７】そして、上部電極６２、６３と下部電極２
７の間に順方向電圧を印加して電流を注入し、あるい
は、逆バイアス電圧を印加して導波路の屈折率を変化し
て発振波長を制御する。発振波長は１．５５μｍ付近、
活性層３１〜３４を含む導波路の有効屈折率はおよそ
３．６である。
【００５８】この実施例において、第１の光導波手段５
の屈折率をｎ1 、第１の光導波手段５を含む光反射手段
（へき開面）９、１０間の第１経路（図９の上側経路）
に含まれる波数をｍ1 、第２の光導波手段６の屈折率を
ｎ2 、第２の光導波手段を含む光反射手段（へき開面）
９、１０間の第２経路（図９の下側経路）に含まれる波
数をｍ2 とすると、ｎ1 ＝３．６０５０のとき、ｍ1 ＝
１３９４／２で、波長１．５５μｍにレーザ発振モード
が存在し、ｎ2 ＝３．５４９１のとき、ｍ2 ＝１４３０
／２で、波長１．５５μｍにレーザ発振モードが存在す
る。このため、ｎ1 とｎ2 を上記のように調整すると、
図９〜図１２に示したレーザは１．５５μｍで単一モー
ド発振する。
【００５９】図１３は、ｎ1 を固定しｎ2 を変化させた
場合の発振モード説明図である。この図において、横軸
は波長、縦軸は屈折率変化量Δｎ2 である。そして、点
Ｅが、ｎ2 ＝３．５９４９１で、１．５５μｍで発振す
る点を表している。
【００６０】この図は、ｎ1 を３．６０３５０に固定
し、ｎ2 をＥから＋０．０８％、−０．１２％の範囲で
変化させた例であるが、約１．５３μｍから約１．５６
６μｍの間で線Ａに沿って２つのモードが一致する波長
が変化していることが判る。このレーザはこの間で単一
モード発振する。この場合は、飛び飛びの波長で発振す
るが、ｎ1 とｎ2 の両方を変化させると、Ｅ点が連続的
に変化するから、モード間にわたる波長可変も可能であ
り、約１．５３μｍから約１．５６６μｍの間で線Ａに
沿って連続的に発振波長を変化させることができる。
【００６１】図１４は、ｎ2 を固定しｎ1 を変化させた
場合の発振モード説明図である。この図において、横軸
は波長、縦軸は屈折率変化量Δｎ1 である。この図に見
られるように、ｎ2 を３．５９４９１に固定して、ｎ1
を大凡±０．１％変化させると、２つの経路のモードの
一致する波長は、図１３の場合とは逆の傾向を示す。さ
らに、第１基本構成には、両側に共通光導波手段をもつ
ことに起因した顕著な効果があるが、その説明をする前
に、ｎ1 （あるいはｎ2 ）を固定して、ｎ2 （あるいは
ｎ1 ）を更に大きく変化させた場合のモード変化につい
て述べる。
【００６２】図１５は、ｎ1 を固定しｎ2 を広範囲に変
化した場合のモード変化説明図である。この図において
は、第１の光導波手段の屈折率ｎ1 を固定したままで第
２の光導波手段の屈折率ｎ2 を広範囲に変化する場合、
初めは屈折率が大きくなるにしたがって、発振モードが
一致する波長は、線Ａに沿って長波長側に移動するが、
さらに大きくなると線Ｆに沿って発振モードが一致する
波長が現れてくる。そのため、例えばΔｎ2 がＨの位置
の値である場合は、ＥとＧのいずれでも発振可能とな
り、単一発振が可能な波長範囲が狭くなる恐れがある。
【００６３】図１６は、ｎ2 を固定しｎ1 を広範囲に変
化した場合のモード変化説明図である。上記の図１５と
は逆に、第２の光導波手段の屈折率ｎ2 を固定したまま
で第１の光導波手段の屈折率ｎ1 を広範囲に変化する場
合、初めは屈折率が大きくなるにしたがって、発振モー
ドが一致する波長は線Ａに沿って短波長側に移動する
が、さらに大きくなると線Ｆに沿った発振モードが一致
する波長が現れてくる。
【００６４】この図に示されたように、同じ大きさのΔ
ｎ2 に対して、線Ａと線Ｆが同時に存在する範囲ではＥ
とＧのいずれでも発振可能となるため、２モード発振と
なり、単一発振が可能な波長範囲が狭くなる恐れがあ
る。しかし、第１基本構成においては、Ｆに沿った波長
では発振せず、広い波長範囲で単一波長発振が可能であ
る。つぎに、その理由を説明する。
【００６５】図１７は、定在波の数と光の位相の関係の
説明図である。この図において、９、１０はミラー、３
０は光導波手段、４１〜４３は共振モードの定在波であ
る。長さＬの光導波手段３０にたつ波長λの定在波の数
ｍは、 ｍ＝（２×ｎ×Ｌ）／λ である。
【００６６】したがって、定在波の一方の端が４１のよ
うな場合、他方の端は、ｍが奇数の場合は４２、ｍが偶
数の場合は４３であり、奇数と偶数で位相が反転する。
再度、図１５を参照すると、この図において、Ｅの点で
は、第１経路の波数ｍ 1 、第２経路の波数ｍ2 ともに偶
数であるから単一波長の発振に支障を生じることはな
い。
【００６７】ところが、Ｇの点では、第１経路の波数ｍ
1 は偶数であるが、第２経路の波数ｍ2 は奇数になるた
め、左右端のどちらか一方では、波長が一致して、位相
が反転する状態になるため、損失が大きくレーザ発振し
ない。この事情は図１６のＥ、Ｇについても同様であ
る。そのため、図１５、図１６の線Ｆに沿った波長では
発振せず、広い波長範囲で単一波長発振が生じる。
【００６８】（第２実施例）図１８は、第２実施例の光
導波手段の構成説明図である。この図は、光導波手段の
光軸と半導体ｐｎ接合に垂直な面の断面を示すが、左半
分が第１の光導波手段５の半分を、右半分が第２の光導
波手段６の半分を対比して示している。この図における
符号は、図８において使用したものと同様である。
【００６９】この実施例においては、２つの光導波手段
の半導体層の厚さ、ストライプ幅等の構造は同じであ
り、互いの活性層２３1 と２３2 の組成あるいはクラッ
ド層２２1 、２４2 の組成が異なっている。この場合、
光導波手段に含まれる波数を少なくしたい方の活性層の
組成を、バンドギャップエネルギーのより大きいものに
する。上記のように光導波手段の活性層２３1 、２３2
あるいはクラッド層２２1 、２２2 および２４1 、２４
2 の組成を変えると、バンドギャップエネルギーが大き
い方の光導波手段の屈折率は、バンドギャップエネルギ
ーが小さい方の光導波手段の屈折率より小さくなり、両
光導波手段間で屈折率を異ならせることができる。
【００７０】例えば、ＧａＡｌＡｓ系材料では、Ａｌの
割合が少なくなるほど屈折率が大きくなり、ＩｎＧａＡ
ｓＰ系では、Ｐの割合が少なくなるほど屈折率が大きく
なるから、図１における第１の光導波手段１と第２の光
導波手段２の長さを同じにして光導波手段の活性層２３
1 、２３2 あるいはクラッド層２２1 、２２2 および２
４1 、２４2 のＰあるいはＡｌの組成比を変えることに
よって、光導波手段の屈折率に差をつけることができ
る。
【００７１】そして、光導波手段の屈折率をｎ、長さを
Ｌとすると、そのなかの光の波数Ｍは、Ｍ＝（ｎ×Ｌ）
／λとなるから、第１の光導波手段と第２の光導波手段
の組成を変えることによってＭに差をつけることができ
る。
【００７２】（第３実施例）図１９は、第３実施例の光
導波手段の構成説明図である。この図は、光導波手段の
光軸と半導体ｐｎ接合に垂直な面の断面を示すが、左半
分が第１の光導波手段５の半分を、右半分が第２の光導
波手段６の半分を対比して示している。この図における
符号は、図８において使用したものと同様である。
【００７３】この実施例においては、第１の光導波手段
の活性層２３1 の厚さを第２の光導波手段の活性層２３
2 の厚さより薄くしている。波数を多くしたい場合は厚
く、波数を少なくしたい場合は薄くする。このように、
組成が同じであっても、活性層の厚さが厚くなると光導
波手段の屈折率ｎ（厳密には平均的屈折率ｎav）が大き
くなり、活性層の厚さが薄くなると導波路の屈折率ｎが
小さくなる。このため、第１の光導波手段と第２の光導
波手段の長さが同じであっても、その中に並ぶ波数に差
を付けることができる。
【００７４】（第４実施例）図２０は、第４実施例の光
導波手段の構成説明図である。この図は、光導波手段の
光軸と半導体ｐｎ接合に垂直な面の断面を示すが、左半
分が第１の光導波手段５の半分を、右半分が第２の光導
波手段６の半分を対比して示している。この図における
符号は、１６1 、１６2 が光ガイド層である他は図８に
おいて使用したものと同様である。
【００７５】この実施例においては、半導体基板２
１1 、２１2より屈折率が大きく、活性層２３1 、２３
2 より屈折率が小さい半導体層を光ガイド層１６1 、１
６2 として使用し、第１の光導波路手段５の光ガイド層
１６1 と第２の光導波路手段６の光ガイド層１６2 の厚
さに差を付けたものである。
【００７６】光ガイド層として、活性層２３1 、２３2
よりも屈折率が小さく、半導体基板２１1 、２１2 より
も屈折率が大きい材料を使用すると、光ガイド層１６2
が厚くなっている第２の光導波手段６の屈折率ｎ（厳密
には平均的屈折率ｎav）が大きくなり、光ガイド層１６
1 が薄くなっている第１の光導波手段５の屈折率ｎが小
さくなる。このため、前記と同様、光導波手段の長さが
同じであっても光導波手段中に並ぶ光の波数に差を付け
ることができる。この実施例では、製造が比較的容易で
ある点が利点として挙げられる。
【００７７】（第５実施例）図２１は、第５実施例の光
導波手段の構成説明図である。この図は、光導波手段の
光軸と半導体ｐｎ接合に垂直な面の断面を示すが、左半
分が第１の光導波手段５の半分を、右半分が第２の光導
波手段６の半分を対比して示している。
【００７８】この図における符号は、図８において使用
したものと同様である。この実施例においては、第１の
光導波路手段５と第２の光導波路手段６のストライプの
幅Ｗ1 とＷ2 を変えている。図２１のように、ストライ
プの幅を変えると導波路の屈折率が変化し、ストライプ
の幅が広いほど屈折率ｎが大きく、狭いほど小さくな
る。そのため、上記と同様、光導波手段の長さが同じで
あってもその中に並ぶ波数に差を付けることができる。
この実施例にも比較的製造が容易であるという利点があ
る。
【００７９】（第６実施例）図２２は、第６実施例の光
導波手段の構成説明図である。この図は、光導波手段の
光軸と半導体ｐｎ接合に垂直な面の断面を示すが、左半
分が第１の光導波手段５の半分を、右半分が第２の光導
波手段６の半分を対比して示している。
【００８０】この図における符号は、図８において使用
したものと同様である。この実施例においては、第１の
光導波手段５と第２の光導波手段６における光の横モー
ドガイド構造を異ならせている。横モード導波は、スト
ライプ周辺部の屈折率を、ストライプ部より低くするこ
とによって行うが、周辺の屈折率とストライプ部との屈
折率差はガイド構造によって異なり、それに伴って導波
路の屈折率も異なっている。
【００８１】例えば、図２２に示したように、第１の光
導波手段５を示す左半分のＢＨ（埋め込みヘテロ）構造
と、第２の光導波手段６を示す右半分のリッジ構造で
は、右半分に図示したリッジ構造の方が屈折率が高くな
る。このため、上記と同様、光導波手段の長さが同じで
あってもその中に並ぶ光の波数に差を付けることができ
る。この実施例も製造が比較的容易である。
【００８２】（第７実施例）図２３は、ｎ2 を変化した
場合、図２４はｎ1 を変化させた場合の第７実施例のモ
ード変化説明図である。この実施例においては、図９に
おける、光導波路手段３１の長さＬ1 と第１の光導波手
段３２の長さＬ2 と光導波手段３４の長さＬ4 をそれぞ
れ５０μｍとし、第２の光導波手段３３の長さＬ3 を５
２μｍとしている。
【００８３】そして、この図には、第１実施例ないし第
６実施例において説明した構成を用いてそれぞれの光導
波手段の屈折率を変化した場合のモード変化を示すもの
で、図２３は、第１の光導波手段５の屈折率を一定にし
て第２の光導波手段６の屈折率ｎ2 を０．４５％変化し
た場合、図２４は、第２の光導波手段の屈折率を一定に
して第１の導波手段５の屈折率ｎ1 を０．４５％変化さ
せた場合のモード変化を示している。
【００８４】これらの図から、１．５μｍ〜１．６５μ
ｍ（幅１５０ｎｍ）の間で、モードが一致する波長が単
一になることがわかる。さらに、図１７に沿って説明し
た、定在波の数と光の位相の関係によって生じる単一モ
ード発振効果によって、３００ｎｍ以上の広い範囲にわ
たって、モードが一致する波長を単一にすることができ
る。本発明において、前記の実施例において説明した活
性層や光導波手段として多重量子井戸構造（ＭＱＷ）を
用いると、ＭＱＷを用いた活性層は２５０ｎｍ程度の利
得波長幅をもつため、２５０ｎｍ以上の波長範囲にわた
って、連続して発振波長を変えることが可能なレーザを
実現することができる。
【００８５】（第８実施例）図２５は、第８実施例の半
導体発光装置の構成説明図である。この図において、１
１はへき開面からなる光反射手段、３１は光増幅手段、
３２、３３は光導波路手段、６１、６２、６３は屈折率
可変手段の電極である。本実施例による半導体発光装置
は、前記の第１基本構成の右側の光分岐・混合手段より
右側を除去した構造で、その跡にへき開による光反射手
段１０と１１を形成したものである。
【００８６】この半導体発光装置の他の構成は第１基本
構成と格別異なるところはない。この図において、Ｌ1
は２００μｍ、Ｌ2 は１００μｍ、Ｌ3 は１０８μｍで
ある。この実施例の発光装置は、第１基本構成による構
成の発光装置とほぼ同様の効果を生じるが、右側の共通
光導波路となる第２の光増幅手段を欠くため、第１基本
構成が有している、前記の、ｍが奇数か偶数かによる左
右の位相反転効果による単一発振波長範囲の拡大効果は
生じない。
【００８７】この実施例においては、各光導波手段のパ
ターンを非対称にする等の方法によって空間的長さに差
を付けること、あるいは、屈折率に差を付けることによ
って第１の光導波手段５と第２の光導波手段６に含まれ
る光の波数に差を付けることができる。
【００８８】（第９実施例）図２６は、第９実施例の半
導体発光装置の構成説明図である。この図における符号
は、４４がエッチングによって除去された部分である他
は前記のとおりである。
【００８９】本実施例においては、図示されているよう
に、第１、第２の光導波手段５、６のパターンは本来上
下対称に作られているが、エッチングによって第１の光
導波手段５の一部４４を除去した後、へき開して、第
１、第２の光反射手段１０と１１を形成している。本実
施例によると、光導波手段に含まれる波数に差をつける
ための設計と製造が容易である。
【００９０】（第１０実施例）この実施例は、前記第１
実施例の光導波手段において、図９の平面図における光
導波手段のパターンを対称にし、光導波手段として、第
２実施例の光導波手段を用い、第１の光導波手段５の導
波活性層（図１８の２３1 ）の組成を、λｇ１．４０μ
ｍ、第２の光導波手段６の導波路活性層（図１８の２３
2 ）の組成を、λｇ１．５０μｍとし、両導波手段の層
構造、厚さ等を同じにしている。ここで、λｇは活性層
に用いた半導体材料のバンドギャップエネルギーをフォ
トルミネッセンス（ＰＬ）波長に換算したものである。
【００９１】そして、第１の光導波手段５と第２の光導
波手段６の長さをともに１２０μｍとする。この場合、
第１の光導波手段５と第２の光導波手段６の間には、波
長１．５５μｍの光に対して約０．１２の屈折率差を生
じる。したがって、１２０μｍの光導波手段を形成すれ
ば、実効長で４μｍ相当程度の差がついた光導波手段と
なる。この実施例には、光導波手段のパターンが対称と
なり、分岐点での光の損失が均等になる効果がある。
【００９２】（第１１実施例）この実施例は、前記第１
実施例の光導波手段において、図９の平面図における光
導波手段のパターンを対称にし、光導波手段として、第
３実施例の光導波手段を用い、第１の光導波手段の導波
活性層（図１９の２３1 ）の厚さを０．０８μｍ、第２
の光導波手段６の導波路活性層（図１９の２３2 ）の厚
さを０．２４μｍにしたものである。この実施例では、
波長１．５５μｍの光に対して約０．２の屈折率差を生
じるから、８０μｍの光導波手段を形成すると、実効長
で４μｍ相当程度の差が付いた光導波手段となる。
【００９３】なお、この実施例において、第２実施例の
ように、活性層、クラッド層等の組成を変えるとさらに
大きな波数差が設定でき、波数差を同じとする場合は、
さらに光導波手段の長さを短くできる効果を生じる。前
記後者のように光導波手段を短くすると、モード間隔が
拡がるから、波長可変レンジが拡大される。この実施例
には、光導波手段のパターンが対称となり、分岐点での
光の損失が均等になる効果がある。
【００９４】（第１２実施例）この実施例は、前記第１
実施例の光導波手段において、図９の平面図における光
導波手段のパターンを対称にし、光導波手段として、第
４実施例の光導波手段を用い、第１の光導波手段５の光
ガイド層（図２０の１６1 ）として厚さが０．２μｍ、
ＰＬ波長λｇが１．３μｍの半導体層を用い、第２の光
導波手段６の光ガイド層（図２０の１６2 ）として厚さ
が０．５μｍ、ＰＬ波長λｇが１．３μｍの半導体層を
用いたものである。
【００９５】この実施例において、第２実施例のよう
に、活性層、クラッド層等の組成を変え、あるいは、第
３実施例のように活性層の厚さを変えるとさらに大きな
波数差が設定でき、波数差を同じにする場合は、さらに
光導波手段の長さを短くできる効果を生じる。この実施
例には、光導波手段のパターンが対称となり、分岐点で
の光の損失が均等になる効果がある。
【００９６】（第１３実施例）この実施例は、前記第１
実施例の光導波手段において、図９の平面図における光
導波手段のパターンを対称にし、光導波手段として、第
５実施例のストライプ幅に差を付けた光導波手段を用
い、第１の光導波手段５のストライプ幅（図２１の
Ｗ1 ）を１μｍとし、第２の光導波手段６のストライプ
幅（図２１のＷ2 ）を２μｍにしたものである。
【００９７】この実施例においては、ストライプ幅を変
えるという非常に簡単な方法で、屈折率を制御できる効
果がある。この実施例において、第２実施例のように活
性層、クラッド層の組成を変え、または第３実施例のよ
うに活性層の厚さを変え、あるいは第４実施例のように
ガイド層の厚さを変えるとさらに大きな波数差が設定で
き、波数差を同じにする場合は、さらに光導波手段の長
さを短くできる効果を生じる。この実施例には、光導波
手段のパターンが対称となり、分岐点での光の損失が均
等になる効果がある。
【００９８】（第１４実施例）この実施例は、前記第１
実施例の光導波手段において、図９の平面図における光
導波手段のパターンを対称にし、それぞれの光導波手段
として、第６実施例の横モードガイド構造が異なる光導
波手段（図２２）を用い、第１の光導波手段５をストラ
イプ幅が１．５μｍのＢＨ構造にし、第２の光導波手段
６をストライプ幅が５μｍのリッジ構造にしたものであ
る。この実施例においては、一方にＢＨ以外の光導波手
段を用いるため、より広いストライプ幅や、より厚い活
性層をもつ場合でも、横モードが安定な零次モードとな
る効果がある。
【００９９】なお、前記のように、活性層が厚いほど、
また、ストライプ幅が広いほど光導波手段の屈折率が大
きくなる。この実施例において、第２実施例のように活
性層、クラッド層の組成を変え、または第３実施例のよ
うに活性層の厚さを変え、あるいは第４実施例のように
ガイド層の厚さを変え、さらにストライプ幅を変えると
さらに大きな波数差が設定でき、波数差を同じにする場
合は、さらに光導波手段の長さを短くできる効果を生じ
る。この実施例には、光導波手段のパターンが対称とな
り、分岐点での光の損失が均等になる効果がある。
【０１００】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
従来の可変波長ＤＦＢレーザにおいて生じていた屈折率
変化と同程度の小さい屈折率変化によって、波長の可変
範囲を著しく拡大できる半導体発光装置を実現すること
ができ、多重光通信の技術分野において寄与するところ
が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１、第２基本構
成の説明図である。
【図２】ファブリペロー共振器におけるレーザ発振モー
ド説明図である。
【図３】ファブリペロー共振器におけるレーザ発振モー
ドの波長関係説明図である。
【図４】２つの共振器による発振モード説明図である。
【図５】一方の共振器の屈折率が変化した場合の発振モ
ードの変化説明図である。
【図６】共振器の屈折率の変化と発振波長の変化説明図
である。
【図７】第１実施例に用いる光導波手段の光軸に平行で
ｐｎ接合に垂直な面の断面図である。
【図８】第１実施例に用いる光導波手段の光軸と半導体
ｐｎ接合に垂直な面の断面図である。
【図９】第１実施例の具体的な構成の平面図である。
【図１０】第１実施例の具体的な構成の光軸方向の断面
図である。
【図１１】第１実施例の具体的な構成の光軸と半導体ｐ
ｎ接合に垂直な面の断面図である。
【図１２】第１実施例の半導体発光装置の制御方法の説
明図である。
【図１３】ｎ1 を固定しｎ2 を変化させた場合の発振モ
ード説明図である。
【図１４】ｎ2 を固定しｎ1 を変化させた場合の発振モ
ード説明図である。
【図１５】ｎ1 を固定しｎ2 を広範囲に変化した場合の
モード変化説明図である。
【図１６】ｎ2 を固定しｎ1 を広範囲に変化した場合の
モード変化説明図である。
【図１７】定在波の数と光の位相の関係の説明図であ
る。
【図１８】第２実施例の光導波手段の構成説明図であ
る。
【図１９】第３実施例の光導波手段の構成説明図であ
る。
【図２０】第４実施例の光導波手段の構成説明図であ
る。
【図２１】第５実施例の光導波手段の構成説明図であ
る。
【図２２】第６実施例の光導波手段の構成説明図であ
る。
【図２３】ｎ2 を変化した場合の第７実施例のモード変
化説明図である。
【図２４】ｎ1 を変化した場合の第７実施例のモード変
化説明図である。
【図２５】第８実施例の半導体発光装置の構成説明図で
ある。
【図２６】第９実施例の半導体発光装置の構成説明図で
ある。
【図２７】従来の可変波長ＤＢＲレーザの一例の光軸に
平行でｐｎ接合に垂直な面の断面図である。
【図２８】従来の可変波長ＤＢＲレーザの一例の光軸と
半導体ｐｎ接合に垂直な面の断面図である。
【図２９】従来の可変波長ＤＢＲレーザの一例の回折格
子の拡大図である。
【図３０】従来の可変波長ＤＦＢレーザの他の例であり
光軸に平行でｐｎ接合に垂直な面の断面図である。
【符号の説明】
１ 第１の光増幅手段 ２ 第２の光増幅手段 ３ 第１の光分岐・混合手段 ４ 第２の光分岐・混合手段 ５ 第１の光導波手段 ６ 第２の光導波手段 ７ 第１の屈折率可変手段 ８ 第２の屈折率可変手段 ９ 第１の光反射手段 １０ 第２の光反射手段 １１ 第３の光反射手段 １９ 第１の光導波手段を伝播する光 ２０ 第２の光導波手段を伝播する光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の光増幅手段と、 第２の光増幅手段と、 該第１の光増幅手段と該第２の光増幅手段の間に配置さ
    れた第１の光導波手段と、 該第１の光増幅手段と該第２の光増幅手段の間に該第１
    の光導波手段と並列に配置された第２の光導波手段と、 該第１の光増幅手段と該第１の光導波手段及び該第２の
    光導波手段を光学的に結合させる第１の光分岐・混合手
    段と、 該第２の光増幅手段と該第１の光導波手段及び該第２の
    光導波手段を光学的に結合させる第２の光分岐・混合手
    段と、 該第１の光増幅手段に於ける該第１の光分岐・混合手段
    と結合された端部とは反対側の端部に面して配置された
    第１の光反射手段と、 該第２の光増幅手段に於ける該第２の光分岐・混合手段
    と結合された端部とは反対側の端部に面して配置された
    第２の光反射手段とからなる半導体発光装置であって、 該第１の光導波手段に含まれる光の波数と該第２の光導
    波手段に含まれる光の波数が互いに異なること を特徴と
    する半導体発光装置。
  2. 【請求項２】該第１の光導波手段及び該第２の光導波手
    段として、互いに長さが異なる半導体光導波路を用いた
    ことを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
  3. 【請求項３】該第１の光導波手段及び該第２の光導波手
    段として、活性層あるいはクラッド層の組成が互いに異
    なる半導体光導波路を用いたことを特徴とする請求項１
    記載の半導体発光装置。
  4. 【請求項４】該第１の光導波手段及び該第２の光導波手
    段として、活性層の厚さが互いに異なる半導体光導波路
    を用いたことを特徴とする請求項１記載の半導体発光装
    置。
  5. 【請求項５】該第１の光導波手段及び該第２の光導波手
    段として、光ガイド層の厚さが互いに異なる半導体光導
    波路を用いたことを特徴とする請求項１記載の半導体発
    光装置。
  6. 【請求項６】該第１の光導波手段及び該第２の光導波手
    段として、ストライプ幅が互いに異なる半導体光導波路
    を用いたことを特徴とする請求項１記載の半導体発光装
    置。
  7. 【請求項７】該第１の光導波手段及び該第２の光導波手
    段として、横モードガイド機構が互いに異なる半導体光
    導波路を用いたことを特徴とする請求項１記載の半導体
    発光装置。
  8. 【請求項８】該第１の光導波手段及び該第２の光導波手
    段の双方または一方に屈折率可変手段を有することを特
    徴とする請求項２乃至請求項７の何れか１記載の半導体
    発光装置。
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