JP3871981B2 - 半導体レーザ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発振波長を制御しうる半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、大容量光通信ネットワークの基幹伝送系では、光信号を波長軸上で多重化することにより伝送容量の向上を図る波長分割多重（Wavelength Division Multiplexing：ＷＤＭ）方式が用いられている。
【０００３】
しかし、ＷＤＭ方式では、波長の多重数が増大するに伴い、光源として必要となる半導体レーザの個数も増大する。さらに、バックアップ用光源も光源として用いる半導体レーザと同数以上必要となる。このため、多重数を増大した場合、品種数の増大により在庫管理が煩雑になる。波長可変光源を用いることにより、在庫管理の簡略化を図りたいとの要請があった。
【０００４】
また、光通信において波長情報をより積極的に用いようと試みる技術動向もうまれている。例えば、波長の違いによって光信号を光のまま目的とする方向に切り替える波長ルーティングが注目されており、ここでも、発振波長を制御しうる波長可変レーザの開発が望まれていた。
【０００５】
このような波長可変レーザの一つとしては、例えば分布反射型（Distributed Bragg Reflector：ＤＢＲ）レーザが知られている。従来のＤＢＲレーザについて図３８を用いて説明する。図３８は従来のＤＢＲレーザの構造を示す断面図である。
【０００６】
半導体基板１００上に、分布反射鏡領域（ＤＢＲ領域）１０２と、利得領域１０４とが、位相調整領域１０６を介して設けられている。
【０００７】
ＤＢＲ領域１０２では、半導体基板１００表面に、特定の波長の光を選択的に反射する回折格子からなる分布反射鏡（図示せず）が形成されている。
【０００８】
ＤＢＲ領域１０２及び位相調整領域１０６の半導体基板１００上には、光閉じ込め層１０８と、コア層１１０と、光閉じ込め層１１２とが順次積層されている。光閉じ込め層１１２上には、クラッド層１１４が形成されている。ＤＢＲ領域１０２及び位相調整領域１０６のクラッド層１１４上には、それぞれ電極１１６、１１８が形成されている。
【０００９】
利得領域１０４では、半導体基板１００上に、光閉じ込め層１２０と、活性層１２２と、光閉じ込め層１２４とが順次積層されている。光閉じ込め層１２２上には、クラッド層１１４が形成されている。クラッド層１１４上には、活性層１２２に電流を注入するための電極１２６が形成されている。
【００１０】
上記ＤＢＲレーザでは、電極１２６から利得領域１０４に電流を注入することによりレーザ発振を得る。このとき、電極１１６からＤＢＲ領域１０２に電流を注入することにより、発振波長を変化することができる。ただし、この際の発振波長は、共振器損失が最小となる波長に最も近い縦モードに決定されるため、波長は連続的にではなく離散的に変化する。そこで、電極１１８から位相調整領域１０６に電流を注入し、その電流量を調整することにより、準連続的な波長変化を実現することが可能となる。このようなＤＢＲレーザの波長可変幅は８ｎｍ程度、最大で１７ｎｍである。
【００１１】
しかし、上述したＤＢＲレーザでは、波長可変幅が狭いため、帯域幅がおよそ３０〜４０ｎｍのＣ−バンド或いはＬ−バンドにわたる波長のレーザ光を得ることはできなかった。Ｃ−バンド或いはＬ−バンドフルカバーの実現は、ＤＢＲレーザに対する近年の要請の一つとなっている。
【００１２】
かかる要請を背景に、ＤＢＲレーザの波長可変幅を拡大し、Ｃ−バンド或いはＬ−バンドフルカバーを実現すべく、以下に述べるような試みがなされている。
【００１３】
図３９（ａ）は、２００２年３月に開催されたＯＦＣ２００２において D. C. J. Reid らにより報告された広い波長可変幅を有するＤＢＲレーザの構造を示す断面図である。
【００１４】
半導体基板１００上に、分布反射鏡領域（ＤＢＲ領域）１０２と、利得領域１０４と、位相調整領域１０６と、コム（Comb）型反射鏡領域１２８とが直列に設けられている。
【００１５】
ＤＢＲ領域１０２は、複数の領域１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄに分割されており、各領域１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの半導体基板１００表面に、特定の波長の光を選択的に反射する回折格子からなる分布反射鏡（ＤＢＲ）が形成されている。各領域１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄにおけるＤＢＲの回折格子の周期は互いに異なっている。
【００１６】
コム型反射鏡領域１２８の半導体基板１００表面には、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子からなるコム型反射鏡が設けられている。
【００１７】
ＤＢＲ領域１０２、位相調整領域１０６、及びコム型反射鏡領域１２８の半導体基板１００上には、光閉じ込め層１０８と、コア層１１０と、光閉じ込め層１１２とが順次積層されている。光閉じ込め層１１２上には、クラッド層１１４が形成されている。ＤＢＲ領域１０２の分割された各領域１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのクラッド層１１４上には、それぞれ電極１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄが形成されている。位相調整領域１０６のクラッド層１１４上には、電極１１８が形成されている。コム型反射鏡領域１２８のクラッド層１１４上には、電極１３４が形成されている。
【００１８】
利得領域１０４では、半導体基板１００上に、光閉じ込め層１２０と、活性層１２２と、光閉じ込め層１２４とが順次積層されている。光閉じ込め層１２２上には、クラッド層１１４が形成されている。クラッド層１１４上には、活性層１２２に電流を注入するための電極１２６が形成されている。
【００１９】
レーザ発振の際には、ＤＢＲ領域１０２の領域１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのＤＢＲうち、反射スペクトルが所望の発振波長を含むＤＢＲに電流を注入する。電流を注入したＤＢＲとコム型反射鏡領域１２８とにより、レーザ光の共振器が構成される。
【００２０】
複数のＤＢＲのうちから電流を注入するＤＢＲを適宜選択することにより、広い波長可変幅を得ることができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３９（ａ）に示す従来のＤＢＲレーザでは、複数のＤＢＲが同一導波路内に設けられているので、以下のような難点が存在する。
【００２２】
例えば、最も端面に近い領域１３０ａのＤＢＲを選択した場合、その他の領域１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｃの反射鏡として使用しないＤＢＲを光は通過する。すると、図３９（ｂ）に示すように、他のＤＢＲによる反射の影響を受けて一種の複合共振器が構成されることとなる。このため、雑音などの点で悪影響が生じ、通信用光源として用いることは非常に困難であった。
【００２３】
また、実際の動作においては、所望の発振波長を帯域に含む１つのＤＢＲだけでなく、複数のＤＢＲに電流を注入することが必要となってくるため、動作制御が複雑なものとなっていた。
【００２４】
さらに、選択するＤＢＲ領域１０２のＤＢＲによって共振器長が変動するため、波長可変帯域内で縦モードの間隔が異なり、例えば波長によって副モード抑圧比が変動するなど、レーザ特性が発振波長によって異なってしまっていた。
【００２５】
本発明の目的は、通信用光源として求められる特性を失うことなく、広い波長可変幅において所望の波長で発振しうる半導体レーザを提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、電流の注入によりレーザ発振する利得領域と、前記利得領域の一方の側に設けられ、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子を有する分布反射鏡を有する第１の領域と、前記利得領域の他方の側に設けられ、互いに異なる周期の回折格子を有する複数の分布反射鏡を有する第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の領域との間に設けられ、前記利得領域を介して前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれとを光学的に結合する光結合器とを有し、前記第１の領域の前記分布反射鏡と、前記第２の領域の複数の前記分布反射鏡のうちから選択された分布反射鏡とによりレーザ共振器が構成されることを特徴とする半導体レーザにより達成される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による半導体レーザ及びその製造方法について図１乃至図３を用いて説明する。図１は本実施形態による半導体レーザの構造を示す概略図、図２は本実施形態による半導体レーザにおける各反射鏡の反射スペクトルを示すグラフ、図３は本実施形態による半導体レーザの製造方法を示す工程断面図である。本実施形態による半導体レーザは、４つのＤＢＲ領域を有し、１．５μｍ帯で発振するＤＢＲレーザを示したものである。
【００２８】
〔１〕半導体レーザ
まず、本実施形態による半導体レーザについて図１を用いて説明する。図１（ａ）は本実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′線断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ′線断面図、図１（ｄ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ′線断面図である。
【００２９】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態による半導体レーザでは、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、レーザ光となる光を発生する利得領域１２が設けられている。利得領域１２の一端側のｎ型ＩｎＰ基板１０上には、レーザ光が発振する共振器を構成するコム型反射鏡領域１４が設けられている。利得領域１２の他端側には、レーザ光の位相を調整する位相調整領域１６が設けられている。
【００３０】
さらに、ｎ型ＩｎＰ基板１０上には、位相調整領域１６に入力端が接続され、入力端に導入された光を４つの出力端に分岐し、出力端から導入された光を入力端へ出力する１入力４出力のテーパ状導波路型合流器１８が設けられている。
【００３１】
テーパ状導波路型合流器１８の各出力端には、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが接続されている。各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの端部近傍には、レーザ光が発振する共振器をコム型反射鏡領域１４とともに構成するＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。
【００３２】
利得領域１２では、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、例えば１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４が形成されている。ＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４上には、例えば井戸厚５．１ｎｍ、バリア厚１０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰからなる６層歪み多重量子井戸（Multi Quantum Well：ＭＱＷ）層２６が形成されている。６層歪みＭＱＷ層２６上には、例えば１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２８が形成されている。これら光閉じ込め層２４、６層歪みＭＱＷ層２６、及び光閉じ込め層２８は、メサ状に形成されている。このメサ周辺のｎ型ＩｎＰ基板上には、ｐ型ＩｎＰ埋め込み層３０、ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層３２とが順次積層されており、メサが埋め込まれている。メサ上部の光閉じ込め層２８及びｎ型ＩｎＰ電流狭窄層３２上には、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４と、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６が順次積層されている。ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６上には、電流を注入するための電極３８が形成されている。
【００３３】
コム型反射鏡領域１４では、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板１０表面に、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子が設けられてなるコム型反射鏡４０が形成されている。コム型反射鏡４０は、例えば反射率が５０％以上の複数の反射ピークを有する分布反射鏡である。
【００３４】
図２（ａ）はコム型反射鏡４０の反射スペクトルの一例を示すグラフである。コム型反射鏡４０の回折格子は、その反射スペクトルにおいて、例えば図２（ａ）に示すように、１．５４５μｍを中心として６．8ｎｍの間隔で反射ピークが並ぶように形成されている。
【００３５】
各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄでは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板１０表面に、互いに周期の異なる回折格子からなる分布反射鏡４２が形成されている。
【００３６】
図２（ｂ）は各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに設けられた分布反射鏡４２の反射スペクトルの一例を示すグラフである。分布反射鏡４２の回折格子は、これらの反射スペクトルにおいて、例えば図２（ｂ）に示すように、１．５４５μｍ近辺でそれぞれの分布反射鏡による反射ピークが６．８ｎｍ間隔で並ぶように形成されている。
【００３７】
利得領域１２以外のパッシブ領域、すなわち、コム型反射鏡領域１４、位相調整領域１６、テーパ状光導波路型光合流器１８、各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、及びＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの断面構造は、ほぼ同様の層構造を有している。これらパッシブ領域の層構造について、光導波路２０ｄの断面を示す図１（ｄ）を例に説明する。
【００３８】
パッシブ領域では、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４が形成されている。ＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４上には、ＩｎＧａＡｓＰからなるコア層４４が形成されている。コア層４４上には、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２８が形成されている。光閉じ込め層２４、コア層４４、及び光閉じ込め層２８は、利得領域と同様にメサ状に形成されている。このメサ周辺のｎ型ＩｎＰ基板１０上には、ｐ型ＩｎＰ埋め込み層３０、ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層３２とが順次積層されており、メサが埋め込まれている。メサ上部の光閉じ込め層２８及びｎ型ＩｎＰ電流狭窄層３２上には、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４と、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６が順次積層されている。コム型反射鏡領域１４、位相調整領域１６、及び各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６上には、それぞれ各領域に電流を注入するための電極４６、４８、５０が設けられている。
【００３９】
このように、本実施形態による半導体レーザは、コム型反射鏡領域１４に光結合された一の光路を複数の光路に分岐するテーパ状導波路型光合流器１８と、テーパ状導波路型光合流器１８により分岐された光路に光結合された各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの端部近傍に複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられていることに主たる特徴がある。このようにアレイ化されたＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうち、電流を注入するＤＢＲ領域を、所望のレーザ光の波長に応じて選択することにより、広い波長可変幅を実現することができる。
【００４０】
また、各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、テーパ状導波路型光合流器１８により並列に設けられているので一のＤＢＲ領域による発振に対して他のＤＢＲ領域が影響することがなく、複合共振器が形成されることもない。これにより、雑音が増加することがなく、例えば通信用光源として要求される特性を失うことなく良好なレーザ特性を得ることができる。
【００４１】
次に、本実施形態による半導体レーザの動作について図１及び図２を用いて説明する。
【００４２】
まず、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。
【００４３】
次いで、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちのいずれかに電流を注入することにより、電流を注入したＤＢＲ領域により定まるレーザの発振波長帯域を決定する。
【００４４】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【００４５】
こうして、利得領域１２において発生した光は、選択したＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回する。
【００４６】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【００４７】
このように、本実施形態による半導体レーザによれば、必要とするレーザ光の波長に応じて、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから電流を注入するＤＢＲ領域を適宜選択することにより、広い波長可変幅でレーザ発振を得ることができる。また、複数のＤＢＲ領域による複合共振器が形成されることもないので、雑音が増加することがなく、良好なレーザ特性を得ることができる。
【００４８】
〔２〕半導体レーザの製造方法
次に、本実施形態による半導体レーザの製造方法ついて図３を用いて説明する。
【００４９】
まず、ｎ型ＩｎＰ基板１０のコム型反射鏡領域１４、及びＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとなる領域に、例えば電子ビーム露光法を用いて、所定の回折格子をそれぞれ形成する（図３（ａ）を参照）。これにより、コム型反射鏡領域１４においてコム型反射鏡４０が形成され、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにおいて分布反射鏡４２が形成される。
【００５０】
次いで、例えばＭＯＣＶＤ法により、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４と、井戸厚５．１ｎｍ、バリア厚１０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰからなる６層歪みＭＱＷ層２６と、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２８とを順次積層する（図３（ｂ）を参照）。
【００５１】
次いで、リソグラフィ及びエッチング技術を用いて、利得領域１２となる領域のみに、光閉じ込め層２４、６層歪みＭＱＷ層２６、及び光閉じ込め層２８を残存させる（図３（ｃ）を参照）。
【００５２】
次いで、例えばＭＯＣＶＤ法により、露出したｎ型ＩｎＰ基板１０上に、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４と、ＩｎＧａＡｓＰからなるコア層４４と、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２８とを順次積層する。
【００５３】
次いで、リソグラフィ及びエッチング技術を用いて、コム型反射反射鏡領域１４、位相調整領域１６、テーパ状導波路型光合流器１８、各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにおける各層を所定の形状にパターニングする。
【００５４】
次いで、例えばＭＯＣＶＤ法により、コム型反射鏡領域１４等のパターニングにより露出したｎ型ＩｎＰ基板１０上に、ｐ型ＩｎＰ埋め込み層と、ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層とを順次積層し、パターニングされた各層を埋め込む。
【００５５】
次いで、例えばＭＯＣＶＤ法により、全面に、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４と、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６とを順次積層する。
【００５６】
次いで、例えばスパッタ法により、金属膜を形成する。次いで、金属膜をパターニングし、コム型反射鏡領域１４、利得領域１２、位相調整領域１６、及び各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６上に、電極４６、３８、４８、５０をそれぞれ形成する（図３（ｄ）を参照）。
【００５７】
こうして、本実施形態による半導体レーザが形成される。
【００５８】
このように、本実施形態によれば、テーパ状導波路型光合流器１８により複数のＤＢＲ領域が並列に設けられアレイ化されているので、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから電流を注入するＤＢＲ領域を適宜選択することにより、広い波長可変幅でレーザ発振を得ることができる。
【００５９】
また、各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、テーパ状導波路型光合流器１８により並列に設けられているため、選択した一のＤＢＲ領域による発振に他のＤＢＲ領域が影響することがなく、複合共振器が形成されることもない。これにより、雑音が増加することがなく、良好なレーザ特性を得ることができる。
【００６０】
さらに、選択したＤＢＲ領域毎に共振器長が変わらないように設計することが可能であるため、発振波長毎にレーザ特性がばらつくこともない。
【００６１】
（変形例（その１））
次に、本実施形態の変形例（その１）による半導体レーザについて図４を用いて説明する。
【００６２】
本実施形態では、図１に示すように、位相調整領域１６を利得領域１２とテーパ状導波路型光合流器１８との間に設けたが、位相調整領域１６を設ける位置は図１に示す位置に限定されるものではない。本変形例による半導体レーザは、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに位相調整領域を設けたものである。
【００６３】
すなわち、図４に示すように、利得領域１２がテーパ状導波路型光合流器１８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【００６４】
本変形例による半導体レーザの動作について図４を用いて説明する。
【００６５】
まず、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。
【００６６】
次いで、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちのいずれかに電流を注入することにより、電流を注入したＤＢＲ領域により定まるレーザの発振波長帯域を決定する。
【００６７】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【００６８】
位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【００６９】
（変形例（その２））
次に、本実施形態の変形例（その２）による半導体レーザについて図５を用いて説明する。
【００７０】
本実施形態では、図１に示すように、利得領域１２をコム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６との間に設けたが、利得領域１２を設ける位置は図１に示す位置に限定されるものではない。本変形例による半導体レーザは、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに利得領域を設けたものである。
【００７１】
すなわち、図５に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【００７２】
本変形例による半導体レーザの動作について図５を用いて説明する。
【００７３】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【００７４】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【００７５】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【００７６】
次いで、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。
【００７７】
こうして、電流を注入することにより利得領域において発生した光は、選択したＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回し、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【００７８】
なお、利得領域は、電流を注入していない場合には光の吸収層として機能する。したがって、本変形例のように、各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄを設けることで、選択していないＤＢＲ領域に隣接している利得領域では迷光が吸収され、ノイズを低減することができる。
【００７９】
（変形例（その３））
次に、本実施形態の変形例（その３）による半導体レーザについて図６を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、利得領域及び位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【００８０】
すなわち、図６に示すように、コム型反射鏡領域１４がテーパ状導波路型光合流器１８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、及び位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【００８１】
本変形例による半導体レーザの動作について図６を用いて説明する。
【００８２】
まず、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【００８３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【００８４】
次いで、位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【００８５】
次いで、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。
【００８６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【００８７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による半導体レーザについて図７を用いて説明する。図７は本実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。なお、第１実施形態による半導体レーザと同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【００８８】
本実施形態による半導体レーザは、第１実施形態による半導体レーザにおいて、テーパ状導波路型光合流器１８の代わりに、多モード干渉型光合流器６２を用いたものである。
【００８９】
図７に示すように、本実施形態による半導体レーザでは、第１実施形態による場合と同様に、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、コム型反射鏡領域１４と、利得領域１２と、位相調整領域１６とが直列に設けられている。
【００９０】
さらに、ｎ型ＩｎＰ基板１０上には、位相調整領域１６に入力端が接続される１入力４出力の多モード干渉型光合流器６２が設けられている。多モード干渉型光合流器６２の各出力端には、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが接続されている。各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの端部近傍には、レーザ光が発振する共振器をコム型反射鏡領域１４とともに構成するＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。
【００９１】
このように、本実施形態による半導体レーザでは、テーパ状導波路型光合流器１８の代わりに、多モード干渉型光合流器６２を用いることに特徴がある。これにより、テーパ状導波路型光合流器１８を用いる場合と比較して、より結合損失を低減することができる。
【００９２】
本実施形態による半導体レーザは、第１実施形態による半導体レーザの場合とほぼ同様にして動作させることができる。
【００９３】
また、本実施形態による半導体レーザは第１実施形態による半導体レーザとほぼ同様にして製造することができる。ここで、多モード干渉型光合流器６２については、その他のパッシブ領域と同様にして半導体材料により形成することができる。
【００９４】
なお、本実施形態による半導体レーザについても、第１実施形態の変形例による場合と同様に、利得領域、位相調整領域を設ける位置を変更することが可能である。以下に、本実施形態の変形例による半導体レーザについて説明する。
【００９５】
（変形例（その１））
本実施形態の変形例（その１）による半導体レーザについて図８を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その１）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに位相調整領域を設けたものである。
【００９６】
すなわち、図８に示すように、利得領域１２がテーパ状導波路型光合流器１８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【００９７】
（変形例（その２））
本実施形態の変形例（その２）による半導体レーザについて図９を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その２）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに利得領域を設けたものである。
【００９８】
すなわち、図９に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【００９９】
（変形例（その３））
本実施形態の変形例（その３）による半導体レーザについて図１０を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その３）による場合と同様に、利得領域及び位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０１００】
すなわち、図６に示すように、コム型反射鏡領域１４がテーパ状導波路型光合流器１８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、及び位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１０１】
上述した変形例による半導体レーザは、対応する第１実施形態の変形例による半導体レーザと同様にして動作させることができる。
【０１０２】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による半導体レーザについて図１１を用いて説明する。なお、第１及び第２実施形態による半導体レーザと同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０１０３】
図１１に示すように、本実施形態による半導体レーザでは、第１実施形態による場合と同様に、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、コム型反射鏡領域１４、利得領域１２、及び位相調整領域１６が直列に設けられている。
【０１０４】
さらに、ｎ型ＩｎＰ基板１０上には、位相調整領域１６に入力端が接続する１入力２出力の多モード干渉型スイッチ６４が設けられている。多モード干渉型スイッチ６４の２つの出力端には、光導波路６５ａ、６５ｂを介して、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された１入力２出力のテーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂの入力端が接続されている。各テーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂの各出力端には、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが接続されている。各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ端部近傍には、レーザ光が発振する共振器をコム型反射鏡領域１４とともに構成するＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。
【０１０５】
多モード干渉型スイッチ６４は、１入力２出力の多モード干渉計６８ａと、２入力２出力の多モード干渉計６８ｂと、多モード干渉計６８ａの出力端と多モード干渉計６８ｂの入力端とをそれぞれ接続する光導波路７０ａ、７０ｂとから構成されている。光導波路７０ａには、光導波路７０ａに電流を注入するための電極７２が設けられている。多モード干渉計６８ｂの２つの出力端には、それぞれテーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂの入力端が接続されている。
【０１０６】
次に、本実施形態による半導体レーザの動作について図１１を用いて説明する。
【０１０７】
まず、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。
【０１０８】
次いで、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちの一のＤＢＲ領域に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により定まるレーザの発振波長帯域を決定する。
【０１０９】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１１０】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１１１】
ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。このように、多モード干渉型スイッチ６４により共振器が形成される光路を切り替えることにより、テーパ状導波路型光合流器を用いる場合に比べて、光損失を低減することができる。
【０１１２】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１１３】
このように、本実施形態による半導体レーザによれば、必要とするレーザ光の波長に応じて、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから電流を注入するＤＢＲ領域を適宜選択することにより、広い波長可変幅でレーザ発振を得ることができる。これにより、例えば、単一の半導体レーザによるＣ−バンド或いはＬ−バンドフルカバーを実現することができる。
【０１１４】
また、各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、テーパ状導波路型光合流器１８により並列に設けられているため、一のＤＢＲ領域による発振に他のＤＢＲ領域が影響することがなく、複合共振器が形成されることもない。これにより、雑音が増加することがなく、良好なレーザ特性を得ることができる。
【０１１５】
さらに、多モード干渉型スイッチ６４により、共振器が形成される光路を切り替えるので、光損失を低減することができる。
【０１１６】
なお、本実施形態による半導体レーザは第１実施形態による半導体レーザとほぼ同様にして製造することができる。ここで、多モード干渉型スイッチ６４、テーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂについては、その他のパッシブ領域と同様にして半導体材料により形成することができる。
【０１１７】
また、本実施形態による半導体レーザについても、第１及び第２実施形態の変形例による場合と同様に、利得領域、位相調整領域を設ける位置を変更することが可能である。以下に、本実施形態の変形例による半導体レーザについて説明する。
【０１１８】
（変形例（その１））
本実施形態の変形例（その１）による半導体レーザについて図１２を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その１）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに位相調整領域を設けたものである。
【０１１９】
すなわち、図１２に示すように、利得領域１２が多モード干渉型スイッチ６４に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１２０】
本変形例による半導体レーザの動作について図１２を用いて説明する。
【０１２１】
まず、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。
【０１２２】
次いで、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちの一のＤＢＲ領域に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により定まるレーザの発振波長帯域を決定する。
【０１２３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１２４】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１２５】
ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１２６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１２７】
（変形例（その２））
本実施形態の変形例（その２）による半導体レーザについて図１３を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その２）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに利得領域を設けたものである。
【０１２８】
すなわち、図１３に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１２９】
本変形例による半導体レーザの動作について図１３を用いて説明する。
【０１３０】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１３１】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１３２】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１３３】
次いで、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。
【０１３４】
ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１３５】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１３６】
（変形例（その３））
本実施形態の変形例（その３）による半導体レーザについて図１４を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その３）による場合と同様に、利得領域及び位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０１３７】
すなわち、図１４に示すように、コム型反射鏡領域１４が多モード干渉型スイッチ６４の入力端に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、及び位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１３８】
本変形例による半導体レーザについて図１４を用いて説明する。
【０１３９】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１４０】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１４１】
次いで、位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１４２】
次いで、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。
【０１４３】
ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１４４】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１４５】
（変形例（その４））
本実施形態の変形例（その４）による半導体レーザについて図１５を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、多モード干渉型スイッチ６４の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂとを接続する光導波路６５ａ、６５ｂのそれぞれに、位相調整領域を設けたものである。
すなわち、図１５に示すように、利得領域１２が多モード干渉型スイッチ６４の入力端に直接接続されている。多モード干渉型スイッチ６４の一の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ａの入力端とを接続する光導波路６５ａには位相調整領域７４ａが設けられている。多モード干渉型スイッチ６４の他の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ｂの入力端とを接続する光導波路６５ｂには位相調整領域７４ｂが設けられている。
【０１４６】
本変形例による半導体レーザの動作について図１５を用いて説明する。
【０１４７】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１４８】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１４９】
次いで、位相調整領域７４ａ、７４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたテーパ状導波路型光合流器に接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１５０】
次いで、利得領域１２に電流を注入する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１５１】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１５２】
（変形例（その５））
本実施形態の変形例（その５）による半導体レーザについて図１６を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その４）による構成において利得領域の位置を変更し、利得領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０１５３】
すなわち、図１６に示すように、コム型反射鏡領域１４が多モード干渉型スイッチ６４の入力端に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１５４】
本変形例による半導体レーザの動作について図１６を用いて説明する。
【０１５５】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１５６】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１５７】
次いで、位相調整領域７４ａ、７４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたテーパ状導波路型光合流器に接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１５８】
次いで、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。
【０１５９】
ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１６０】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１６１】
（変形例（その６））
本実施形態の変形例（その６）による半導体レーザについて図１７を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、多モード干渉型スイッチ６４の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂとを接続する光導波路６５ａ、６５ｂのそれぞれに、利得領域を設けたものである。
すなわち、図１７に示すように、利得領域１２が多モード干渉型スイッチ６４の入力端に直接接続されている。多モード干渉型スイッチ６４の一の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ａの入力端とを接続する光導波路６５ａには利得領域７６ａが設けられている。多モード干渉型スイッチ６４の他の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ｂの入力端とを接続する光導波路６５ｂには利得領域７６ｂが設けられている。
【０１６２】
本変形例による半導体レーザの動作について図１７を用いて説明する。
【０１６３】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１６４】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１６５】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１６６】
次いで、利得領域７６ａ、７６ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたテーパ状導波路型光合流器に接続された光導波路に設けられた利得領域へ電流を注入する。ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１６７】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１６８】
（変形例（その７））
本実施形態の変形例（その７）による半導体レーザについて図１８を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その６）による構成において、位相調整領域の位置を変更し、位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである
すなわち、図１８に示すように、コム型反射鏡領域１４が多モード干渉型スイッチ６４の入力端に直接接続されている。多モード干渉型スイッチ６４の一の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ａの入力端とを接続する光導波路６５ａには利得領域７６ａが設けられている。多モード干渉型スイッチ６４の他の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ｂの入力端とを接続する光導波路６５ｂには利得領域７６ｂが設けられている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１６９】
本変形例による半導体レーザの動作について図１８を用いて説明する。
【０１７０】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１７１】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１７２】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１７３】
次いで、利得領域７６ａ、７６ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたテーパ状導波路型光合流器に接続された光導波路に設けられた利得領域へ電流を注入する。
【０１７４】
ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１７５】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１７６】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による半導体レーザについて図１９を用いて説明する。図１９は本実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。なお、第１乃至第３実施形態による半導体レーザと同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０１７７】
図１９に示すように、本実施形態による半導体レーザでは、第１実施形態による場合と同様に、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、レーザ光となる光を発生する利得領域１２が設けられている。利得領域１２の一端側のｎ型ＩｎＰ基板１０上には、レーザ光が発振する共振器を構成するコム型反射鏡領域１４が設けられている。利得領域１２の他端側には、レーザ光の位相を調整する位相調整領域１６が設けられている。
【０１７８】
さらに、ｎ型ＩｎＰ基板１０上には、位相調整領域１６に接続する１入力２出力のテーパ状導波路型光合流器７８が設けられている。テーパ状導波路型光合流器７８の各出力端には、それぞれ光導波路７９ａ、７９ｂを介して、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された１入力２出力の多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの入力端が接続されている。
【０１７９】
多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの各出力端には、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが接続されている。各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ端部近傍には、レーザ光が発振する共振器をコム型反射鏡領域１４とともに構成するＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。
【０１８０】
多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂは、第３実施形態による半導体レーザに用いられている多モード干渉型スイッチ６４と同様の構成を有している。
【０１８１】
次に、本実施形態による半導体レーザの動作について図１９を用いて説明する。
【０１８２】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１８３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１８４】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１８５】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。利得領域１２において発生した光は、テーパ状導波路型光合流器７８により分岐され、多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂに導入される。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１８６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１８７】
なお、本実施形態による半導体レーザは第１実施形態による半導体レーザとほぼ同様にして製造することができる。ここで、テーパ状導波路型光合流器７８、多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂについては、その他のパッシブ領域と同様にして半導体材料により形成することができる。
【０１８８】
また、本実施形態による半導体レーザについても、第１乃至３実施形態の変形例による場合と同様に、利得領域、位相調整領域を設ける位置を変更することが可能である。以下に、本実施形態の変形例による半導体レーザについて説明する。
【０１８９】
（変形例（その１））
本実施形態の変形例（その１）による半導体レーザについて図２０を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その１）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに位相調整領域を設けたものである。
【０１９０】
すなわち、図２０に示すように、利得領域１２がテーパ状導波路型光合流器７８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１９１】
次に、本変形例による半導体レーザの動作について図２０を用いて説明する。
【０１９２】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１９３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１９４】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１９５】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１９６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１９７】
（変形例（その２））
本実施形態の変形例（その２）による半導体レーザについて図２１を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その２）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに利得領域を設けたものである。
【０１９８】
すなわち、図２１に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１９９】
本変形例による半導体レーザの動作について図２１を用いて説明する。
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２００】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２０１】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２０２】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２０３】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２０４】
（変形例（その３））
本実施形態の変形例（その３）による半導体レーザについて図２２を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その３）による場合と同様に、利得領域及び位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０２０５】
すなわち、図２２に示すように、コム型反射鏡領域１４がテーパ状導波路型光合流器７８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、及び位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２０６】
本変形例による半導体レーザの動作について図２２を用いて説明する。
まず、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２０７】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２０８】
次いで、次いで、位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２０９】
次いで、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２１０】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２１１】
（変形例（その４））
本実施形態の変形例（その４）による半導体レーザについて図２３を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、テーパ状導波路型光合流器７８と多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの入力端とを接続する光導波路７９ａ、７９ｂのそれぞれに、位相調整領域を設けたものである。
すなわち、図２３に示すように、利得領域１２がテーパ状導波路型光合流器７８の入力端に直接接続されている。光導波路７９ａ、７９ｂには、それぞれ位相調整領域８２ａ、８２ｂが設けられている。
【０２１２】
本変形例による半導体レーザの動作について図２３を用いて説明する。
【０２１３】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２１４】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２１５】
次いで、位相調整領域８２ａ、８２ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２１６】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２１７】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２１８】
（変形例（その５））
本実施形態の変形例（その５）による半導体レーザについて図２４を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その４）による構成に加えて、利得領域の位置を変更し、利得領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０２１９】
すなわち、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２２０】
本変形例による半導体レーザの動作について図２４を用いて説明する。
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２２１】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２２２】
次いで、位相調整領域８２ａ、８２ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２２３】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２２４】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２２５】
（変形例（その６））
本実施形態の変形例（その６）による半導体レーザについて図２５を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、テーパ状導波路型光合流器７８と多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの入力端とを接続する光導波路７９ａ、７９ｂのそれぞれに、利得領域を設けたものである。
すなわち、図２５に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路７９ａ、７９ｂには、それぞれ利得領域８４ａ、８４ｂが設けられている。
【０２２６】
本変形例による半導体レーザの動作について図２５を用いて説明する。
【０２２７】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２２８】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２２９】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２３０】
次いで、利得領域８４ａ、８４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。これにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２３１】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２３２】
（変形例（その７））
本実施形態の変形例（その７）による半導体レーザについて図２６を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その６）による構成における位相調整領域の位置を変え、位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０２３３】
すなわち、図２６に示すように、コム型反射鏡領域１４がテーパ状導波路型光合流器７８に直接接続している。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２３４】
本変形例による半導体レーザの動作について図２６を用いて説明する。
【０２３５】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２３６】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２３７】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２３８】
次いで、利得領域８４ａ、８４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。これにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２３９】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２４０】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による半導体レーザについて図２７を用いて説明する。図２７は本実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。なお、第１乃至第４実施形態による半導体レーザと同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０２４１】
本実施形態による半導体レーザは、第４実施形態による半導体レーザにおけるテーパ状導波路型光合流器７８に代わりとして、多モード干渉型スイッチを用いたものである。
【０２４２】
図２７に示すように、本実施形態による半導体レーザでは、第１実施形態による場合と同様に、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、レーザ光となる光を発生する利得領域１２が設けられている。利得領域１２の一端側のｎ型ＩｎＰ基板１０上には、レーザ光が発振する共振器を構成するコム型反射鏡領域１４が設けられている。利得領域１２の他端側には、レーザ光の位相を調整する位相調整領域１６が設けられている。
【０２４３】
さらに、ｎ型ＩｎＰ基板１０上には、位相調整領域１６に接続する１入力２出力の多モード干渉型スイッチ８６が設けられている。
【０２４４】
多モード干渉型スイッチ８６の各出力端には、それぞれ光導波路８８ａ、８８ｂを介して、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂが設けられている。多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの各出力端には、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが接続されている。各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ端部近傍には、レーザ光が発振する共振器をコム型反射鏡領域１４とともに構成するＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。
【０２４５】
多モード干渉型スイッチ８６は、第３及び第４実施形態による半導体レーザに用いられている多モード干渉型スイッチ６４、８０ａ、８０ｂと同様の構成を有している。
【０２４６】
次に、本実施形態による半導体レーザについて図２７を用いて説明する。
【０２４７】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２４８】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２４９】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２５０】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。利得領域１２において発生した光は、多モード干渉型スイッチ８６に導入される。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２５１】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２５２】
本実施形態では、選択したＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間の光路を多モード干渉型スイッチにより切り替えて構成するので、テーパ状導波路型光合流器による分岐が存在する場合に比べて、光損失を低減することができる。
【０２５３】
なお、本実施形態による半導体レーザは第１実施形態による半導体レーザとほぼ同様にして製造することができる。ここで、多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂ、８６については、その他のパッシブ領域と同様にして半導体材料により形成することができる。
【０２５４】
また、本実施形態による半導体レーザについても、第１乃至第４実施形態の変形例による場合と同様に、利得領域、位相調整領域を設ける位置を変更することが可能である。以下に、本実施形態の変形例による半導体レーザについて説明する。
【０２５５】
（変形例（その１））
本実施形態の変形例（その１）による半導体レーザについて図２８を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その１）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに位相調整領域を設けたものである。
【０２５６】
すなわち、図２８に示すように、利得領域１２が多モード干渉型スイッチ８６に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２５７】
本変形例による半導体レーザの動作について図２８を用いて説明する。
【０２５８】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２５９】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２６０】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２６１】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２６２】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２６３】
（変形例（その２））
本実施形態の変形例（その２）による半導体レーザについて図２９を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その２）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに利得領域を設けたものである。
【０２６４】
すなわち、図２９に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２６５】
本変形例による半導体レーザの動作について図２９を用いて説明する。
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２６６】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２６７】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２６８】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２６９】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２７０】
（変形例（その３））
本実施形態の変形例（その３）による半導体レーザについて図３０を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その３）による場合と同様に、利得領域及び位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０２７１】
すなわち、図３０に示すように、コム型反射鏡領域１４が多モード干渉型スイッチ８６に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、及び位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２７２】
本変形例による半導体レーザの動作について図３０を用いて説明する。
まず、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２７３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２７４】
次いで、次いで、位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２７５】
次いで、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２７６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２７７】
（変形例（その４））
本実施形態の変形例（その４）による半導体レーザについて図３１を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、多モード干渉型スイッチ８６の出力端と多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの入力端とを接続する光導波路８８ａ、８８ｂのそれぞれに、位相調整領域を設けたものである。
すなわち、図３１に示すように、利得領域１２が多モード干渉型スイッチ８６の入力端に直接接続されている。光導波路８８ａ、８８ｂには、それぞれ位相調整領域８２ａ、８２ｂが設けられている。
【０２７８】
本変形例による半導体レーザの動作について図３１を用いて説明する。
【０２７９】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２８０】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２８１】
次いで、位相調整領域８２ａ、８２ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２８２】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２８３】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２８４】
（変形例（その５））
本実施形態の変形例（その５）による半導体レーザについて図３２を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その４）による構成に加えて、利得領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０２８５】
すなわち、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２８６】
本変形例による半導体レーザの動作について図３２を用いて説明する。
【０２８７】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２８８】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２８９】
次いで、位相調整領域８２ａ、８２ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２９０】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２９１】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２９２】
（変形例（その６））
本実施形態の変形例（その６）による半導体レーザについて図３３を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、多モード干渉型スイッチ８６の出力端と多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの入力端とを接続する光導波路８８ａ、８８ｂのそれぞれに、利得領域を設けたものである。
すなわち、図３３に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路８８ａ、８８ｂには、それぞれ利得領域８４ａ、８４ｂが設けられている。
【０２９３】
本変形例による半導体レーザの動作について図３３を用いて説明する。
【０２９４】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２９５】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２９６】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２９７】
次いで、利得領域８４ａ、８４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。これにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２９８】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２９９】
（変形例（その７））
本実施形態の変形例（その７）による半導体レーザについて図３４を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その６）による構成における位相調整領域の位置を変え、位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０３００】
すなわち、図３４に示すように、コム型反射鏡領域１４が多モード干渉型スイッチ８６に直接接続している。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０３０１】
本変形例による半導体レーザの動作について図３４を用いて説明する。
【０３０２】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０３０３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０３０４】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０３０５】
次いで、利得領域８４ａ、８４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。これにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０３０６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０３０７】
［変形実施形態］
本発明の上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０３０８】
例えば、上記実施形態では、４つのＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを設けていたが、ＤＢＲ領域の数はこれに限定されるものではない。必要とされる可変波長幅に応じて、回折格子周期の異なる複数のＤＢＲ領域をもうけてもよい。例えば、図３５は、第１実施形態による半導体レーザにおいて、１入力ｎ出力のテーパ状導波路型光合流器９１を用いて、ｎ（ｎは整数）のＤＢＲ領域ＤＢＲ１、……、ＤＢＲｎを設けた場合を示す上面図である。
【０３０９】
また、上記実施形態では、ｎ型ＩｎＰ基板１０表面に回折格子を設けたＤＢＲ領域を用いたが、回折格子周期が異なるブラッグ回折格子を有するファイバブラッググレーティング（Fiber Bragg Grating：ＦＢＧ）を用いてもよい。この場合、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路に、光ファイバのコア部分に回折格子が作り込まれてなるＦＢＧを光学的に接続する。
【０３１０】
例えば、図３６は、第１実施形態の変形例（その２）による半導体レーザにおいて、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの代わりに、ＦＢＧ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄを用いた場合を示す上面図である。
【０３１１】
この場合の半導体レーザの動作について図３６を用いて説明する。
【０３１２】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＦＢＧにより決まる発振波長帯域を決定する。
【０３１３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０３１４】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０３１５】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０３１６】
また、図３７は、第５実施形態による半導体レーザにおいて、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの代わりに、ＦＢＧ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄを用いた場合を示す上面図である。
【０３１７】
この場合の半導体レーザの動作について図３７を用いて説明する。
【０３１８】
まず、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替え、所定のＦＢＧとコム型反射鏡領域１４との間を利得領域１２で発生する光が周回できるようにしておく。これにより、そのＦＢＧにより決まる発振波長帯域を決定する。
【０３１９】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０３２０】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０３２１】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。利得領域１２において発生した光は、選択したＦＢＧとコム型反射鏡領域１４との間を周回し、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０３２２】
上述のように、ＦＢＧ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄを用いることにより、ＤＢＲ領域を用いる場合に要した電流注入が不要となり、半導体レーザの動作制御をより簡略化することができる。
【０３２３】
なお、ＤＢＲ領域に代えてＦＢＧを用いる場合には、第１及び第２実施形態の変形例（その２）、変形例（その３）、第３、第４及び第５実施形態の変形例（その２）、変形例（その３）、及び変形例（その５）による半導体レーザの場合のように、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのそれぞれに隣接して利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ又は利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄが設けられているか、或いは、第５実施形態による半導体レーザのように、コム型反射鏡１４とＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとの間の光路を多モード干渉型スイッチにより切り替えることができる必要がある。
【０３２４】
また、ＦＢＧのみならず、例えばＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit）技術を用いたＤＢＲアレイなどの他の手段をＤＢＲ領域として用いることができる。
【０３２５】
また、上記実施形態において、利得領域の利得の中心波長は、分布反射鏡の反射帯域のほぼ中心値とすることが望ましい。利得領域の利得の中心波長は、必要とされる利得の中心波長に応じて、利得領域を構成する６層歪みＭＱＷ層等の活性層のＧａＩｎＡｓＰの組成を適宜設定することにより、変更することができる。
【０３２６】
例えば、第３実施形態の変形例（その６）及び変形例（その７）による半導体レーザにおいては、利得領域７６ａの利得の中心波長を、利得領域７６ａが接続するテーパ状導波路型光合流器６０ａに接続されるＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂにおける分布反射鏡の反射帯域のほぼ中心値に設定する。同様に、利得領域７６ｂの利得の中心波長を、利得領域７６ｂが接続するテーパ状導波路型光合流器６０ａに接続されるＤＢＲ領域２２ｃ、２２ｄにおける分布反射鏡の反射帯域のほぼ中心値に設定する。第４及び第５実施形態の変形例（その６）及び変形例（その７）による半導体レーザにおいても、上記と同様に、利得領域８４ａ、８４ｂの利得の中心波長を、それぞれＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂにおける分布反射鏡の反射帯域、ＤＢＲ領域２２ｃ、２２ｄにおける分布反射鏡の反射帯域に応じて設定することができる。このとき、利得の中心波長が１５３８．２ｎｍの場合は、Ｇａ0.296Ｉｎ0.701Ａｓ0.89Ｐ0.11、利得の中心波長が１５５１．８ｎｍの場合は、Ｇａ0.307Ｉｎ0.693Ａｓ0.907Ｐ0.093とすることができる。
【０３２７】
また、第１及び第２実施形態の変形例（その２）、変形例（その３）、第３、第４及び第５実施形態の変形例（その２）、変形例（その３）、及び変形例（その５）による半導体レーザの場合のように、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのそれぞれに隣接して利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ又は利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄが設けられている場合には、各利得領域の利得の中心波長を、それぞれ同一光導波路に隣接して設けられているＤＢＲ領域における分布反射鏡の反射帯域幅のほぼ中心値に設定する。このとき、利得の中心波長が１５３４．８ｎｍの場合は、Ｇａ0.296Ｉｎ0.704Ａｓ0.885Ｐ0.115、利得の中心波長が１５４１．６ｎｍの場合は、Ｇａ0.301Ｉｎ0.699Ａｓ0.894Ｐ0.106、利得の中心波長が１５４８．４ｎｍの場合は、Ｇａ0.304Ｉｎ0.696Ａｓ0.91Ｐ0.09とすることができる。
【０３２８】
また、上記実施形態で示した材料系に限らず、ＧａＡｓ系、ＧａＮ系、ＧａＳｂ系等の他の材料系のＤＢＲレーザについても本発明を適用することができる。
【０３２９】
また、上記実施形態では、半導体材料を用いて、光導波路、テーパ状導波路型光合流器、多モード干渉型スイッチ等を作製したが、これらの材料は半導体材料に限定されるものではない。例えば、石英系材料を用いて作製してもよい。
【０３３０】
また、上記実施形態では、テーパ状導波路型光合流器を分岐導波路として用いたが、一の光路を複数の光路に分岐できるものであれば、テーパ状導波路型に限定されるものではない。
【０３３１】
また、上記実施形態では、多モード干渉型スイッチを光スイッチとして用いたが、一の光路を複数の光路のうちのいずれかの光路に切り替えることができる光スイッチであれば、多モード干渉型に限定されるものではない。
【０３３２】
また、上記実施形態では、多モード干渉型スイッチは、１つの光路を２つの光路に分岐し、分岐した光路のいずれかを選択するものであったが、２分岐に限られず、複数に分岐した光路のいずれかの光路を選択する光スイッチであってもよい。
【０３３３】
（付記１） 電流の注入によりレーザ発振する利得領域と、前記利得領域の一方の側に設けられ、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子を有する分布反射鏡を有する第１の領域と、前記利得領域の他方の側に設けられ、互いに異なる周期の回折格子を有する複数の分布反射鏡を有する第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の領域との間に設けられ、前記利得領域を介して前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれとを光学的に結合する光結合器とを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３３４】
（付記２） 付記１記載の半導体レーザにおいて、前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれとにより、複数の共振器が構成されていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３３５】
（付記３） 付記１又は２記載の半導体レーザにおいて、前記光結合器は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を、前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれに光結合された複数の光路に分岐する分岐導波路を有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３３６】
（付記４） 付記３記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記利得領域と前記第２の領域との間に設けられていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３３７】
（付記５） 付記３記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域と前記利得領域との間に設けられており、前記利得領域は、前記複数の光路のそれぞれに設けられていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３３８】
（付記６） 付記５記載の半導体レーザにおいて、前記第２の領域の前記分布反射鏡は、ファイバーブラッググレーティングであることを特徴とする半導体レーザ。
【０３３９】
（付記７） 付記４乃至６のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を、前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれに光結合された複数の光路に分岐するテーパ状導波路型光合流器又は多モード干渉型光合流器であることを特徴とする半導体レーザ。
【０３４０】
（付記８）付記４乃至６のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐していずれかの光路を選択する光スイッチと、前記光スイッチにより選択された光路を分岐して前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡に光結合する光合流器とを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３４１】
（付記９）付記４乃至６のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐する光合流器と、前記光合流器により分岐された光路が光結合する前記第２の領域の前記分布反射鏡を選択する光スイッチとを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３４２】
（付記１０）付記４乃至６のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐していずれかの光路を選択する第１の光スイッチと、前記第１の光スイッチにより選択された光路が光結合する前記第２の領域の前記分布反射鏡を選択する第２の光スイッチとを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３４３】
（付記１１）付記１乃至１０のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のいずれかとの間で発振するレーザ光の位相を調整する位相調整領域を更に有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３４４】
（付記１２）付記１１記載の半導体レーザにおいて、前記位相調整領域は、前記第１の領域と前記光結合器との間に設けられていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３４５】
（付記１３）付記１１記載の半導体レーザにおいて、前記位相調整領域は、前記光結合器と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡との間に設けられていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３４６】
（付記１４）付記３記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域と前記利得領域との間に設けられ、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐する第１の分岐導波路と、前記利得領域と前記第２の領域との間に設けられ、前記第１の分岐導波路により分岐された光路を分岐して前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡に光結合する第２の分岐導波路とを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３４７】
（付記１５）付記１４記載の半導体レーザにおいて、前記第１の分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐していずれかの光路を選択する光スイッチであり、前記第２の分岐導波路は、前記光スイッチにより選択された光路を分岐して前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡に光結合する光合流器であることを特徴とする半導体レーザ。
【０３４８】
（付記１６）付記１４記載の半導体レーザにおいて、前記第１の分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐する光合流器であり、前記第２の分岐導波路は、前記光合流器により分岐された光路が光結合する前記第２の領域の前記分布反射鏡を選択する光スイッチであることを特徴とする半導体レーザ。
【０３４９】
（付記１７）付記１４記載の半導体レーザにおいて、前記第１の分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐していずれかの光路を選択する第１の光スイッチであり、前記第２の分岐導波路は、前記第１の光スイッチにより選択された光路が光結合する前記第２の領域の前記分布反射鏡を選択する第２の光スイッチであることを特徴とする半導体レーザ。
【０３５０】
（付記１８）付記１７記載の半導体レーザにおいて、前記第２の領域の前記分布反射鏡は、ファイバーブラッググレーティングであることを特徴とする半導体レーザ。
【０３５１】
（付記１９）付記１４乃至１８のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記第１の領域と前記第１の分岐導波路との間に設けられ、前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のいずれかとの間で発振するレーザ光の位相を調整する位相調整領域とを更に有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３５２】
（付記２０）付記１４乃至１８のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記第２の分岐導波路と前記第２の領域との間に設けられ、前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のいずれかとの間で発振するレーザ光の位相を調整する位相調整領域を更に有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３５３】
（付記２１）付記１乃至２０のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記利得領域の利得の中心波長は、前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のうちその反射光が前記利得領域を通過する分布反射鏡の反射帯域のほぼ中心値に設定されていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３５４】
（付記２２）付記２１記載の半導体レーザにおいて、前記利得領域の利得の中心波長は、前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のうち同一光路に隣接して設けられている分布反射鏡の反射帯域のほぼ中心値に設定されていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３５５】
（付記２３）付記１乃至２２のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記第１の領域の前記分布反射鏡は、その反射スペクトルにおいて、反射率が５０％以上である複数の反射ピークを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３５６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、電流の注入によりレーザ発振する利得領域と、利得領域の一方の側に設けられ、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子を有する分布反射鏡を有する第１の領域と、利得領域の他方の側に設けられ、互いに異なる周期の回折格子を有する複数の分布反射鏡を有する第２の領域と、第１の領域と第２の領域との間に設けられ、利得領域を介して第１の領域の分布反射鏡と第２の領域の複数の分布反射鏡のそれぞれとを光学的に結合する光結合器とを有するので、通信用光源として求められる特性を失うことなく、広い波長可変幅において所望の波長でのレーザ発振を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体レーザの構造を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による半導体レーザにおける各反射鏡の反射スペクトルを示すグラフである。
【図３】本発明の第１実施形態による半導体レーザの製造方法を示す工程断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例（その１）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例（その２）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例（その３）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による半導体レーザの構造を示す概略図である。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例（その１）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図９】本発明の第２実施形態の変形例（その２）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の変形例（その３）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の変形例（その１）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の変形例（その２）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態の変形例（その３）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態の変形例（その４）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態の変形例（その５）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態の変形例（その６）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態の変形例（その７）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１９】本発明の第４実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２０】本発明の第４実施形態の変形例（その１）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２１】本発明の第４実施形態の変形例（その２）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２２】本発明の第４実施形態の変形例（その３）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２３】本発明の第４実施形態の変形例（その４）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２４】本発明の第４実施形態の変形例（その５）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２５】本発明の第４実施形態の変形例（その６）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２６】本発明の第４実施形態の変形例（その７）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２７】本発明の第５実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２８】本発明の第５実施形態の変形例（その１）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２９】本発明の第５実施形態の変形例（その２）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３０】本発明の第５実施形態の変形例（その３）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３１】本発明の第５実施形態の変形例（その４）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３２】本発明の第５実施形態の変形例（その５）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３３】本発明の第５実施形態の変形例（その６）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３４】本発明の第５実施形態の変形例（その７）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３５】本発明による半導体レーザにおいてｎ個のＤＢＲ領域を設けた場合を示す上面図である。
【図３６】本発明による半導体レーザにおいてＤＢＲ領域の代わりにＦＢＧを用いた場合（その１）を示す上面図である。
【図３７】本発明による半導体レーザにおいてＤＢＲ領域の代わりにＦＢＧを用いた場合（その２）を示す上面図である。
【図３８】従来のＤＢＲレーザの構造を示す断面図である。
【図３９】広い可変波長幅を有する従来のＤＢＲレーザの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…ｎ型ＩｎＰ基板
１２…利得領域
１４…コム型反射鏡領域
１６…位相調整領域
１８…テーパ状導波路型光合流器
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…光導波路
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ…ＤＢＲ領域
２４…光閉じ込め層
２６…６層歪みＭＱＷ層
２８…光閉じ込め層
３０…ｐ型ＩｎＰ埋め込み層
３２…ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層
３４…ｐ型ＩｎＰクラッド層
３６…ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
３８…電極
４０…コム型反射鏡
４２…分布反射鏡
４４…コア層
４６、４８、５０…電極
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ…位相調整領域
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ…利得領域
５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ…利得領域
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ…位相調整領域
６２…多モード干渉型光合流器
６４…多モード干渉型スイッチ
６５ａ、６５ｂ…光導波路
６６ａ、６６ｂ…テーパ状導波路型光合流器
６８ａ、６８ｂ…多モード干渉型光合流器
７０ａ、７０ｂ…光導波路
７２…電極
７４ａ、７４ｂ…位相調整領域
７６ａ、７６ｂ…利得領域
７８…テーパ状導波路型光合流器
７９ａ、７９ｂ…光導波路
８０ａ、８０ｂ…多モード干渉型スイッチ
８２ａ、８２ｂ…位相調整領域
８４ａ、８４ｂ…利得領域
８６…多モード干渉型スイッチ
８８ａ、８８ｂ…光導波路
９１…テーパ状導波路型光合流器
９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ…ＦＢＧ
１００…半導体基板
１０２…ＤＢＲ領域
１０４…利得領域
１０６…位相調整領域
１０８…光閉じ込め層
１１０…コア層
１１２…光閉じ込め層
１１４…クラッド層
１１６…電極
１１８…電極
１２０…光閉じ込め層
１２２…活性層
１２４…光閉じ込め層
１２６…電極
１２８…コム型反射鏡領域
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ…領域
１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ…電極
１３４…電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、発振波長を制御しうる半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、大容量光通信ネットワークの基幹伝送系では、光信号を波長軸上で多重化することにより伝送容量の向上を図る波長分割多重（Wavelength Division Multiplexing：ＷＤＭ）方式が用いられている。
【０００３】
しかし、ＷＤＭ方式では、波長の多重数が増大するに伴い、光源として必要となる半導体レーザの個数も増大する。さらに、バックアップ用光源も光源として用いる半導体レーザと同数以上必要となる。このため、多重数を増大した場合、品種数の増大により在庫管理が煩雑になる。波長可変光源を用いることにより、在庫管理の簡略化を図りたいとの要請があった。
【０００４】
また、光通信において波長情報をより積極的に用いようと試みる技術動向もうまれている。例えば、波長の違いによって光信号を光のまま目的とする方向に切り替える波長ルーティングが注目されており、ここでも、発振波長を制御しうる波長可変レーザの開発が望まれていた。
【０００５】
このような波長可変レーザの一つとしては、例えば分布反射型（Distributed Bragg Reflector：ＤＢＲ）レーザが知られている。従来のＤＢＲレーザについて図３８を用いて説明する。図３８は従来のＤＢＲレーザの構造を示す断面図である。
【０００６】
半導体基板１００上に、分布反射鏡領域（ＤＢＲ領域）１０２と、利得領域１０４とが、位相調整領域１０６を介して設けられている。
【０００７】
ＤＢＲ領域１０２では、半導体基板１００表面に、特定の波長の光を選択的に反射する回折格子からなる分布反射鏡（図示せず）が形成されている。
【０００８】
ＤＢＲ領域１０２及び位相調整領域１０６の半導体基板１００上には、光閉じ込め層１０８と、コア層１１０と、光閉じ込め層１１２とが順次積層されている。光閉じ込め層１１２上には、クラッド層１１４が形成されている。ＤＢＲ領域１０２及び位相調整領域１０６のクラッド層１１４上には、それぞれ電極１１６、１１８が形成されている。
【０００９】
利得領域１０４では、半導体基板１００上に、光閉じ込め層１２０と、活性層１２２と、光閉じ込め層１２４とが順次積層されている。光閉じ込め層１２２上には、クラッド層１１４が形成されている。クラッド層１１４上には、活性層１２２に電流を注入するための電極１２６が形成されている。
【００１０】
上記ＤＢＲレーザでは、電極１２６から利得領域１０４に電流を注入することによりレーザ発振を得る。このとき、電極１１６からＤＢＲ領域１０２に電流を注入することにより、発振波長を変化することができる。ただし、この際の発振波長は、共振器損失が最小となる波長に最も近い縦モードに決定されるため、波長は連続的にではなく離散的に変化する。そこで、電極１１８から位相調整領域１０６に電流を注入し、その電流量を調整することにより、準連続的な波長変化を実現することが可能となる。このようなＤＢＲレーザの波長可変幅は８ｎｍ程度、最大で１７ｎｍである。
【００１１】
しかし、上述したＤＢＲレーザでは、波長可変幅が狭いため、帯域幅がおよそ３０〜４０ｎｍのＣ−バンド或いはＬ−バンドにわたる波長のレーザ光を得ることはできなかった。Ｃ−バンド或いはＬ−バンドフルカバーの実現は、ＤＢＲレーザに対する近年の要請の一つとなっている。
【００１２】
かかる要請を背景に、ＤＢＲレーザの波長可変幅を拡大し、Ｃ−バンド或いはＬ−バンドフルカバーを実現すべく、以下に述べるような試みがなされている。
【００１３】
図３９（ａ）は、２００２年３月に開催されたＯＦＣ２００２において D. C. J. Reid らにより報告された広い波長可変幅を有するＤＢＲレーザの構造を示す断面図である。
【００１４】
半導体基板１００上に、分布反射鏡領域（ＤＢＲ領域）１０２と、利得領域１０４と、位相調整領域１０６と、コム（Comb）型反射鏡領域１２８とが直列に設けられている。
【００１５】
ＤＢＲ領域１０２は、複数の領域１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄに分割されており、各領域１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの半導体基板１００表面に、特定の波長の光を選択的に反射する回折格子からなる分布反射鏡（ＤＢＲ）が形成されている。各領域１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄにおけるＤＢＲの回折格子の周期は互いに異なっている。
【００１６】
コム型反射鏡領域１２８の半導体基板１００表面には、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子からなるコム型反射鏡が設けられている。
【００１７】
ＤＢＲ領域１０２、位相調整領域１０６、及びコム型反射鏡領域１２８の半導体基板１００上には、光閉じ込め層１０８と、コア層１１０と、光閉じ込め層１１２とが順次積層されている。光閉じ込め層１１２上には、クラッド層１１４が形成されている。ＤＢＲ領域１０２の分割された各領域１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのクラッド層１１４上には、それぞれ電極１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄが形成されている。位相調整領域１０６のクラッド層１１４上には、電極１１８が形成されている。コム型反射鏡領域１２８のクラッド層１１４上には、電極１３４が形成されている。
【００１８】
利得領域１０４では、半導体基板１００上に、光閉じ込め層１２０と、活性層１２２と、光閉じ込め層１２４とが順次積層されている。光閉じ込め層１２２上には、クラッド層１１４が形成されている。クラッド層１１４上には、活性層１２２に電流を注入するための電極１２６が形成されている。
【００１９】
レーザ発振の際には、ＤＢＲ領域１０２の領域１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのＤＢＲうち、反射スペクトルが所望の発振波長を含むＤＢＲに電流を注入する。電流を注入したＤＢＲとコム型反射鏡領域１２８とにより、レーザ光の共振器が構成される。
【００２０】
複数のＤＢＲのうちから電流を注入するＤＢＲを適宜選択することにより、広い波長可変幅を得ることができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３９（ａ）に示す従来のＤＢＲレーザでは、複数のＤＢＲが同一導波路内に設けられているので、以下のような難点が存在する。
【００２２】
例えば、最も端面に近い領域１３０ａのＤＢＲを選択した場合、その他の領域１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｃの反射鏡として使用しないＤＢＲを光は通過する。すると、図３９（ｂ）に示すように、他のＤＢＲによる反射の影響を受けて一種の複合共振器が構成されることとなる。このため、雑音などの点で悪影響が生じ、通信用光源として用いることは非常に困難であった。
【００２３】
また、実際の動作においては、所望の発振波長を帯域に含む１つのＤＢＲだけでなく、複数のＤＢＲに電流を注入することが必要となってくるため、動作制御が複雑なものとなっていた。
【００２４】
さらに、選択するＤＢＲ領域１０２のＤＢＲによって共振器長が変動するため、波長可変帯域内で縦モードの間隔が異なり、例えば波長によって副モード抑圧比が変動するなど、レーザ特性が発振波長によって異なってしまっていた。
【００２５】
本発明の目的は、通信用光源として求められる特性を失うことなく、広い波長可変幅において所望の波長で発振しうる半導体レーザを提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、電流の注入によりレーザ発振する利得領域と、前記利得領域の一方の側に設けられ、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子を有する分布反射鏡を有する第１の領域と、前記利得領域の他方の側に設けられ、互いに異なる周期の回折格子を有する複数の分布反射鏡を有する第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の領域との間に設けられ、前記利得領域を介して前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれとを光学的に結合する光結合器とを有し、前記第１の領域の前記分布反射鏡と、前記第２の領域の複数の前記分布反射鏡のうちから選択された分布反射鏡とによりレーザ共振器が構成されることを特徴とする半導体レーザにより達成される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による半導体レーザ及びその製造方法について図１乃至図３を用いて説明する。図１は本実施形態による半導体レーザの構造を示す概略図、図２は本実施形態による半導体レーザにおける各反射鏡の反射スペクトルを示すグラフ、図３は本実施形態による半導体レーザの製造方法を示す工程断面図である。本実施形態による半導体レーザは、４つのＤＢＲ領域を有し、１．５μｍ帯で発振するＤＢＲレーザを示したものである。
【００２８】
〔１〕半導体レーザ
まず、本実施形態による半導体レーザについて図１を用いて説明する。図１（ａ）は本実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′線断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ′線断面図、図１（ｄ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ′線断面図である。
【００２９】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態による半導体レーザでは、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、レーザ光となる光を発生する利得領域１２が設けられている。利得領域１２の一端側のｎ型ＩｎＰ基板１０上には、レーザ光が発振する共振器を構成するコム型反射鏡領域１４が設けられている。利得領域１２の他端側には、レーザ光の位相を調整する位相調整領域１６が設けられている。
【００３０】
さらに、ｎ型ＩｎＰ基板１０上には、位相調整領域１６に入力端が接続され、入力端に導入された光を４つの出力端に分岐し、出力端から導入された光を入力端へ出力する１入力４出力のテーパ状導波路型合流器１８が設けられている。
【００３１】
テーパ状導波路型合流器１８の各出力端には、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが接続されている。各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの端部近傍には、レーザ光が発振する共振器をコム型反射鏡領域１４とともに構成するＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。
【００３２】
利得領域１２では、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、例えば１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４が形成されている。ＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４上には、例えば井戸厚５．１ｎｍ、バリア厚１０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰからなる６層歪み多重量子井戸（Multi Quantum Well：ＭＱＷ）層２６が形成されている。６層歪みＭＱＷ層２６上には、例えば１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２８が形成されている。これら光閉じ込め層２４、６層歪みＭＱＷ層２６、及び光閉じ込め層２８は、メサ状に形成されている。このメサ周辺のｎ型ＩｎＰ基板上には、ｐ型ＩｎＰ埋め込み層３０、ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層３２とが順次積層されており、メサが埋め込まれている。メサ上部の光閉じ込め層２８及びｎ型ＩｎＰ電流狭窄層３２上には、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４と、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６が順次積層されている。ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６上には、電流を注入するための電極３８が形成されている。
【００３３】
コム型反射鏡領域１４では、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板１０表面に、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子が設けられてなるコム型反射鏡４０が形成されている。コム型反射鏡４０は、例えば反射率が５０％以上の複数の反射ピークを有する分布反射鏡である。
【００３４】
図２（ａ）はコム型反射鏡４０の反射スペクトルの一例を示すグラフである。コム型反射鏡４０の回折格子は、その反射スペクトルにおいて、例えば図２（ａ）に示すように、１．５４５μｍを中心として６．8ｎｍの間隔で反射ピークが並ぶように形成されている。
【００３５】
各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄでは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ｎ型ＩｎＰ基板１０表面に、互いに周期の異なる回折格子からなる分布反射鏡４２が形成されている。
【００３６】
図２（ｂ）は各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに設けられた分布反射鏡４２の反射スペクトルの一例を示すグラフである。分布反射鏡４２の回折格子は、これらの反射スペクトルにおいて、例えば図２（ｂ）に示すように、１．５４５μｍ近辺でそれぞれの分布反射鏡による反射ピークが６．８ｎｍ間隔で並ぶように形成されている。
【００３７】
利得領域１２以外のパッシブ領域、すなわち、コム型反射鏡領域１４、位相調整領域１６、テーパ状光導波路型光合流器１８、各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、及びＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの断面構造は、ほぼ同様の層構造を有している。これらパッシブ領域の層構造について、光導波路２０ｄの断面を示す図１（ｄ）を例に説明する。
【００３８】
パッシブ領域では、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４が形成されている。ＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４上には、ＩｎＧａＡｓＰからなるコア層４４が形成されている。コア層４４上には、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２８が形成されている。光閉じ込め層２４、コア層４４、及び光閉じ込め層２８は、利得領域と同様にメサ状に形成されている。このメサ周辺のｎ型ＩｎＰ基板１０上には、ｐ型ＩｎＰ埋め込み層３０、ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層３２とが順次積層されており、メサが埋め込まれている。メサ上部の光閉じ込め層２８及びｎ型ＩｎＰ電流狭窄層３２上には、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４と、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６が順次積層されている。コム型反射鏡領域１４、位相調整領域１６、及び各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６上には、それぞれ各領域に電流を注入するための電極４６、４８、５０が設けられている。
【００３９】
このように、本実施形態による半導体レーザは、コム型反射鏡領域１４に光結合された一の光路を複数の光路に分岐するテーパ状導波路型光合流器１８と、テーパ状導波路型光合流器１８により分岐された光路に光結合された各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの端部近傍に複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられていることに主たる特徴がある。このようにアレイ化されたＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうち、電流を注入するＤＢＲ領域を、所望のレーザ光の波長に応じて選択することにより、広い波長可変幅を実現することができる。
【００４０】
また、各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、テーパ状導波路型光合流器１８により並列に設けられているので一のＤＢＲ領域による発振に対して他のＤＢＲ領域が影響することがなく、複合共振器が形成されることもない。これにより、雑音が増加することがなく、例えば通信用光源として要求される特性を失うことなく良好なレーザ特性を得ることができる。
【００４１】
次に、本実施形態による半導体レーザの動作について図１及び図２を用いて説明する。
【００４２】
まず、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。
【００４３】
次いで、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちのいずれかに電流を注入することにより、電流を注入したＤＢＲ領域により定まるレーザの発振波長帯域を決定する。
【００４４】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【００４５】
こうして、利得領域１２において発生した光は、選択したＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回する。
【００４６】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【００４７】
このように、本実施形態による半導体レーザによれば、必要とするレーザ光の波長に応じて、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから電流を注入するＤＢＲ領域を適宜選択することにより、広い波長可変幅でレーザ発振を得ることができる。また、複数のＤＢＲ領域による複合共振器が形成されることもないので、雑音が増加することがなく、良好なレーザ特性を得ることができる。
【００４８】
〔２〕半導体レーザの製造方法
次に、本実施形態による半導体レーザの製造方法ついて図３を用いて説明する。
【００４９】
まず、ｎ型ＩｎＰ基板１０のコム型反射鏡領域１４、及びＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとなる領域に、例えば電子ビーム露光法を用いて、所定の回折格子をそれぞれ形成する（図３（ａ）を参照）。これにより、コム型反射鏡領域１４においてコム型反射鏡４０が形成され、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにおいて分布反射鏡４２が形成される。
【００５０】
次いで、例えばＭＯＣＶＤ法により、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４と、井戸厚５．１ｎｍ、バリア厚１０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰからなる６層歪みＭＱＷ層２６と、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２８とを順次積層する（図３（ｂ）を参照）。
【００５１】
次いで、リソグラフィ及びエッチング技術を用いて、利得領域１２となる領域のみに、光閉じ込め層２４、６層歪みＭＱＷ層２６、及び光閉じ込め層２８を残存させる（図３（ｃ）を参照）。
【００５２】
次いで、例えばＭＯＣＶＤ法により、露出したｎ型ＩｎＰ基板１０上に、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２４と、ＩｎＧａＡｓＰからなるコア層４４と、１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰからなる光閉じ込め層２８とを順次積層する。
【００５３】
次いで、リソグラフィ及びエッチング技術を用いて、コム型反射反射鏡領域１４、位相調整領域１６、テーパ状導波路型光合流器１８、各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにおける各層を所定の形状にパターニングする。
【００５４】
次いで、例えばＭＯＣＶＤ法により、コム型反射鏡領域１４等のパターニングにより露出したｎ型ＩｎＰ基板１０上に、ｐ型ＩｎＰ埋め込み層と、ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層とを順次積層し、パターニングされた各層を埋め込む。
【００５５】
次いで、例えばＭＯＣＶＤ法により、全面に、ｐ型ＩｎＰクラッド層３４と、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６とを順次積層する。
【００５６】
次いで、例えばスパッタ法により、金属膜を形成する。次いで、金属膜をパターニングし、コム型反射鏡領域１４、利得領域１２、位相調整領域１６、及び各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層３６上に、電極４６、３８、４８、５０をそれぞれ形成する（図３（ｄ）を参照）。
【００５７】
こうして、本実施形態による半導体レーザが形成される。
【００５８】
このように、本実施形態によれば、テーパ状導波路型光合流器１８により複数のＤＢＲ領域が並列に設けられアレイ化されているので、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから電流を注入するＤＢＲ領域を適宜選択することにより、広い波長可変幅でレーザ発振を得ることができる。
【００５９】
また、各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、テーパ状導波路型光合流器１８により並列に設けられているため、選択した一のＤＢＲ領域による発振に他のＤＢＲ領域が影響することがなく、複合共振器が形成されることもない。これにより、雑音が増加することがなく、良好なレーザ特性を得ることができる。
【００６０】
さらに、選択したＤＢＲ領域毎に共振器長が変わらないように設計することが可能であるため、発振波長毎にレーザ特性がばらつくこともない。
【００６１】
（変形例（その１））
次に、本実施形態の変形例（その１）による半導体レーザについて図４を用いて説明する。
【００６２】
本実施形態では、図１に示すように、位相調整領域１６を利得領域１２とテーパ状導波路型光合流器１８との間に設けたが、位相調整領域１６を設ける位置は図１に示す位置に限定されるものではない。本変形例による半導体レーザは、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに位相調整領域を設けたものである。
【００６３】
すなわち、図４に示すように、利得領域１２がテーパ状導波路型光合流器１８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【００６４】
本変形例による半導体レーザの動作について図４を用いて説明する。
【００６５】
まず、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。
【００６６】
次いで、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちのいずれかに電流を注入することにより、電流を注入したＤＢＲ領域により定まるレーザの発振波長帯域を決定する。
【００６７】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【００６８】
位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【００６９】
（変形例（その２））
次に、本実施形態の変形例（その２）による半導体レーザについて図５を用いて説明する。
【００７０】
本実施形態では、図１に示すように、利得領域１２をコム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６との間に設けたが、利得領域１２を設ける位置は図１に示す位置に限定されるものではない。本変形例による半導体レーザは、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに利得領域を設けたものである。
【００７１】
すなわち、図５に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【００７２】
本変形例による半導体レーザの動作について図５を用いて説明する。
【００７３】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【００７４】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【００７５】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【００７６】
次いで、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。
【００７７】
こうして、電流を注入することにより利得領域において発生した光は、選択したＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回し、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【００７８】
なお、利得領域は、電流を注入していない場合には光の吸収層として機能する。したがって、本変形例のように、各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄを設けることで、選択していないＤＢＲ領域に隣接している利得領域では迷光が吸収され、ノイズを低減することができる。
【００７９】
（変形例（その３））
次に、本実施形態の変形例（その３）による半導体レーザについて図６を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、利得領域及び位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【００８０】
すなわち、図６に示すように、コム型反射鏡領域１４がテーパ状導波路型光合流器１８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、及び位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【００８１】
本変形例による半導体レーザの動作について図６を用いて説明する。
【００８２】
まず、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【００８３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【００８４】
次いで、位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【００８５】
次いで、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。
【００８６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【００８７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による半導体レーザについて図７を用いて説明する。図７は本実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。なお、第１実施形態による半導体レーザと同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【００８８】
本実施形態による半導体レーザは、第１実施形態による半導体レーザにおいて、テーパ状導波路型光合流器１８の代わりに、多モード干渉型光合流器６２を用いたものである。
【００８９】
図７に示すように、本実施形態による半導体レーザでは、第１実施形態による場合と同様に、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、コム型反射鏡領域１４と、利得領域１２と、位相調整領域１６とが直列に設けられている。
【００９０】
さらに、ｎ型ＩｎＰ基板１０上には、位相調整領域１６に入力端が接続される１入力４出力の多モード干渉型光合流器６２が設けられている。多モード干渉型光合流器６２の各出力端には、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが接続されている。各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの端部近傍には、レーザ光が発振する共振器をコム型反射鏡領域１４とともに構成するＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。
【００９１】
このように、本実施形態による半導体レーザでは、テーパ状導波路型光合流器１８の代わりに、多モード干渉型光合流器６２を用いることに特徴がある。これにより、テーパ状導波路型光合流器１８を用いる場合と比較して、より結合損失を低減することができる。
【００９２】
本実施形態による半導体レーザは、第１実施形態による半導体レーザの場合とほぼ同様にして動作させることができる。
【００９３】
また、本実施形態による半導体レーザは第１実施形態による半導体レーザとほぼ同様にして製造することができる。ここで、多モード干渉型光合流器６２については、その他のパッシブ領域と同様にして半導体材料により形成することができる。
【００９４】
なお、本実施形態による半導体レーザについても、第１実施形態の変形例による場合と同様に、利得領域、位相調整領域を設ける位置を変更することが可能である。以下に、本実施形態の変形例による半導体レーザについて説明する。
【００９５】
（変形例（その１））
本実施形態の変形例（その１）による半導体レーザについて図８を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その１）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに位相調整領域を設けたものである。
【００９６】
すなわち、図８に示すように、利得領域１２がテーパ状導波路型光合流器１８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【００９７】
（変形例（その２））
本実施形態の変形例（その２）による半導体レーザについて図９を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その２）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに利得領域を設けたものである。
【００９８】
すなわち、図９に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【００９９】
（変形例（その３））
本実施形態の変形例（その３）による半導体レーザについて図１０を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その３）による場合と同様に、利得領域及び位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０１００】
すなわち、図６に示すように、コム型反射鏡領域１４がテーパ状導波路型光合流器１８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、及び位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１０１】
上述した変形例による半導体レーザは、対応する第１実施形態の変形例による半導体レーザと同様にして動作させることができる。
【０１０２】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による半導体レーザについて図１１を用いて説明する。なお、第１及び第２実施形態による半導体レーザと同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０１０３】
図１１に示すように、本実施形態による半導体レーザでは、第１実施形態による場合と同様に、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、コム型反射鏡領域１４、利得領域１２、及び位相調整領域１６が直列に設けられている。
【０１０４】
さらに、ｎ型ＩｎＰ基板１０上には、位相調整領域１６に入力端が接続する１入力２出力の多モード干渉型スイッチ６４が設けられている。多モード干渉型スイッチ６４の２つの出力端には、光導波路６５ａ、６５ｂを介して、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された１入力２出力のテーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂの入力端が接続されている。各テーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂの各出力端には、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが接続されている。各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ端部近傍には、レーザ光が発振する共振器をコム型反射鏡領域１４とともに構成するＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。
【０１０５】
多モード干渉型スイッチ６４は、１入力２出力の多モード干渉計６８ａと、２入力２出力の多モード干渉計６８ｂと、多モード干渉計６８ａの出力端と多モード干渉計６８ｂの入力端とをそれぞれ接続する光導波路７０ａ、７０ｂとから構成されている。光導波路７０ａには、光導波路７０ａに電流を注入するための電極７２が設けられている。多モード干渉計６８ｂの２つの出力端には、それぞれテーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂの入力端が接続されている。
【０１０６】
次に、本実施形態による半導体レーザの動作について図１１を用いて説明する。
【０１０７】
まず、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。
【０１０８】
次いで、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちの一のＤＢＲ領域に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により定まるレーザの発振波長帯域を決定する。
【０１０９】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１１０】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１１１】
ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。このように、多モード干渉型スイッチ６４により共振器が形成される光路を切り替えることにより、テーパ状導波路型光合流器を用いる場合に比べて、光損失を低減することができる。
【０１１２】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１１３】
このように、本実施形態による半導体レーザによれば、必要とするレーザ光の波長に応じて、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから電流を注入するＤＢＲ領域を適宜選択することにより、広い波長可変幅でレーザ発振を得ることができる。これにより、例えば、単一の半導体レーザによるＣ−バンド或いはＬ−バンドフルカバーを実現することができる。
【０１１４】
また、各ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、テーパ状導波路型光合流器１８により並列に設けられているため、一のＤＢＲ領域による発振に他のＤＢＲ領域が影響することがなく、複合共振器が形成されることもない。これにより、雑音が増加することがなく、良好なレーザ特性を得ることができる。
【０１１５】
さらに、多モード干渉型スイッチ６４により、共振器が形成される光路を切り替えるので、光損失を低減することができる。
【０１１６】
なお、本実施形態による半導体レーザは第１実施形態による半導体レーザとほぼ同様にして製造することができる。ここで、多モード干渉型スイッチ６４、テーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂについては、その他のパッシブ領域と同様にして半導体材料により形成することができる。
【０１１７】
また、本実施形態による半導体レーザについても、第１及び第２実施形態の変形例による場合と同様に、利得領域、位相調整領域を設ける位置を変更することが可能である。以下に、本実施形態の変形例による半導体レーザについて説明する。
【０１１８】
（変形例（その１））
本実施形態の変形例（その１）による半導体レーザについて図１２を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その１）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに位相調整領域を設けたものである。
【０１１９】
すなわち、図１２に示すように、利得領域１２が多モード干渉型スイッチ６４に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１２０】
本変形例による半導体レーザの動作について図１２を用いて説明する。
【０１２１】
まず、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。
【０１２２】
次いで、アレイ化された複数のＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちの一のＤＢＲ領域に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により定まるレーザの発振波長帯域を決定する。
【０１２３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１２４】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１２５】
ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１２６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１２７】
（変形例（その２））
本実施形態の変形例（その２）による半導体レーザについて図１３を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その２）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに利得領域を設けたものである。
【０１２８】
すなわち、図１３に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１２９】
本変形例による半導体レーザの動作について図１３を用いて説明する。
【０１３０】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１３１】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１３２】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１３３】
次いで、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。
【０１３４】
ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１３５】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１３６】
（変形例（その３））
本実施形態の変形例（その３）による半導体レーザについて図１４を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その３）による場合と同様に、利得領域及び位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０１３７】
すなわち、図１４に示すように、コム型反射鏡領域１４が多モード干渉型スイッチ６４の入力端に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、及び位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１３８】
本変形例による半導体レーザについて図１４を用いて説明する。
【０１３９】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１４０】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１４１】
次いで、位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１４２】
次いで、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。
【０１４３】
ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１４４】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１４５】
（変形例（その４））
本実施形態の変形例（その４）による半導体レーザについて図１５を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、多モード干渉型スイッチ６４の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂとを接続する光導波路６５ａ、６５ｂのそれぞれに、位相調整領域を設けたものである。
すなわち、図１５に示すように、利得領域１２が多モード干渉型スイッチ６４の入力端に直接接続されている。多モード干渉型スイッチ６４の一の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ａの入力端とを接続する光導波路６５ａには位相調整領域７４ａが設けられている。多モード干渉型スイッチ６４の他の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ｂの入力端とを接続する光導波路６５ｂには位相調整領域７４ｂが設けられている。
【０１４６】
本変形例による半導体レーザの動作について図１５を用いて説明する。
【０１４７】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１４８】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１４９】
次いで、位相調整領域７４ａ、７４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたテーパ状導波路型光合流器に接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１５０】
次いで、利得領域１２に電流を注入する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１５１】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１５２】
（変形例（その５））
本実施形態の変形例（その５）による半導体レーザについて図１６を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その４）による構成において利得領域の位置を変更し、利得領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０１５３】
すなわち、図１６に示すように、コム型反射鏡領域１４が多モード干渉型スイッチ６４の入力端に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１５４】
本変形例による半導体レーザの動作について図１６を用いて説明する。
【０１５５】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１５６】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１５７】
次いで、位相調整領域７４ａ、７４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたテーパ状導波路型光合流器に接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１５８】
次いで、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。
【０１５９】
ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１６０】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１６１】
（変形例（その６））
本実施形態の変形例（その６）による半導体レーザについて図１７を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、多モード干渉型スイッチ６４の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ａ、６６ｂとを接続する光導波路６５ａ、６５ｂのそれぞれに、利得領域を設けたものである。
すなわち、図１７に示すように、利得領域１２が多モード干渉型スイッチ６４の入力端に直接接続されている。多モード干渉型スイッチ６４の一の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ａの入力端とを接続する光導波路６５ａには利得領域７６ａが設けられている。多モード干渉型スイッチ６４の他の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ｂの入力端とを接続する光導波路６５ｂには利得領域７６ｂが設けられている。
【０１６２】
本変形例による半導体レーザの動作について図１７を用いて説明する。
【０１６３】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１６４】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１６５】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１６６】
次いで、利得領域７６ａ、７６ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたテーパ状導波路型光合流器に接続された光導波路に設けられた利得領域へ電流を注入する。ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１６７】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１６８】
（変形例（その７））
本実施形態の変形例（その７）による半導体レーザについて図１８を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その６）による構成において、位相調整領域の位置を変更し、位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである
すなわち、図１８に示すように、コム型反射鏡領域１４が多モード干渉型スイッチ６４の入力端に直接接続されている。多モード干渉型スイッチ６４の一の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ａの入力端とを接続する光導波路６５ａには利得領域７６ａが設けられている。多モード干渉型スイッチ６４の他の出力端とテーパ状導波路型光合流器６６ｂの入力端とを接続する光導波路６５ｂには利得領域７６ｂが設けられている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１６９】
本変形例による半導体レーザの動作について図１８を用いて説明する。
【０１７０】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１７１】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１７２】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１７３】
次いで、利得領域７６ａ、７６ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたテーパ状導波路型光合流器に接続された光導波路に設けられた利得領域へ電流を注入する。
【０１７４】
ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ６４の電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１７５】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１７６】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による半導体レーザについて図１９を用いて説明する。図１９は本実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。なお、第１乃至第３実施形態による半導体レーザと同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０１７７】
図１９に示すように、本実施形態による半導体レーザでは、第１実施形態による場合と同様に、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、レーザ光となる光を発生する利得領域１２が設けられている。利得領域１２の一端側のｎ型ＩｎＰ基板１０上には、レーザ光が発振する共振器を構成するコム型反射鏡領域１４が設けられている。利得領域１２の他端側には、レーザ光の位相を調整する位相調整領域１６が設けられている。
【０１７８】
さらに、ｎ型ＩｎＰ基板１０上には、位相調整領域１６に接続する１入力２出力のテーパ状導波路型光合流器７８が設けられている。テーパ状導波路型光合流器７８の各出力端には、それぞれ光導波路７９ａ、７９ｂを介して、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された１入力２出力の多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの入力端が接続されている。
【０１７９】
多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの各出力端には、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが接続されている。各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ端部近傍には、レーザ光が発振する共振器をコム型反射鏡領域１４とともに構成するＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。
【０１８０】
多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂは、第３実施形態による半導体レーザに用いられている多モード干渉型スイッチ６４と同様の構成を有している。
【０１８１】
次に、本実施形態による半導体レーザの動作について図１９を用いて説明する。
【０１８２】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１８３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１８４】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１８５】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。利得領域１２において発生した光は、テーパ状導波路型光合流器７８により分岐され、多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂに導入される。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１８６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１８７】
なお、本実施形態による半導体レーザは第１実施形態による半導体レーザとほぼ同様にして製造することができる。ここで、テーパ状導波路型光合流器７８、多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂについては、その他のパッシブ領域と同様にして半導体材料により形成することができる。
【０１８８】
また、本実施形態による半導体レーザについても、第１乃至３実施形態の変形例による場合と同様に、利得領域、位相調整領域を設ける位置を変更することが可能である。以下に、本実施形態の変形例による半導体レーザについて説明する。
【０１８９】
（変形例（その１））
本実施形態の変形例（その１）による半導体レーザについて図２０を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その１）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに位相調整領域を設けたものである。
【０１９０】
すなわち、図２０に示すように、利得領域１２がテーパ状導波路型光合流器７８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１９１】
次に、本変形例による半導体レーザの動作について図２０を用いて説明する。
【０１９２】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０１９３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０１９４】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０１９５】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０１９６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０１９７】
（変形例（その２））
本実施形態の変形例（その２）による半導体レーザについて図２１を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その２）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに利得領域を設けたものである。
【０１９８】
すなわち、図２１に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０１９９】
本変形例による半導体レーザの動作について図２１を用いて説明する。
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２００】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２０１】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２０２】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２０３】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２０４】
（変形例（その３））
本実施形態の変形例（その３）による半導体レーザについて図２２を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その３）による場合と同様に、利得領域及び位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０２０５】
すなわち、図２２に示すように、コム型反射鏡領域１４がテーパ状導波路型光合流器７８に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、及び位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２０６】
本変形例による半導体レーザの動作について図２２を用いて説明する。
まず、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２０７】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２０８】
次いで、次いで、位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２０９】
次いで、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２１０】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２１１】
（変形例（その４））
本実施形態の変形例（その４）による半導体レーザについて図２３を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、テーパ状導波路型光合流器７８と多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの入力端とを接続する光導波路７９ａ、７９ｂのそれぞれに、位相調整領域を設けたものである。
すなわち、図２３に示すように、利得領域１２がテーパ状導波路型光合流器７８の入力端に直接接続されている。光導波路７９ａ、７９ｂには、それぞれ位相調整領域８２ａ、８２ｂが設けられている。
【０２１２】
本変形例による半導体レーザの動作について図２３を用いて説明する。
【０２１３】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２１４】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２１５】
次いで、位相調整領域８２ａ、８２ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２１６】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２１７】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２１８】
（変形例（その５））
本実施形態の変形例（その５）による半導体レーザについて図２４を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その４）による構成に加えて、利得領域の位置を変更し、利得領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０２１９】
すなわち、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２２０】
本変形例による半導体レーザの動作について図２４を用いて説明する。
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２２１】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２２２】
次いで、位相調整領域８２ａ、８２ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２２３】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２２４】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２２５】
（変形例（その６））
本実施形態の変形例（その６）による半導体レーザについて図２５を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、テーパ状導波路型光合流器７８と多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの入力端とを接続する光導波路７９ａ、７９ｂのそれぞれに、利得領域を設けたものである。
すなわち、図２５に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路７９ａ、７９ｂには、それぞれ利得領域８４ａ、８４ｂが設けられている。
【０２２６】
本変形例による半導体レーザの動作について図２５を用いて説明する。
【０２２７】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２２８】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２２９】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２３０】
次いで、利得領域８４ａ、８４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。これにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２３１】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２３２】
（変形例（その７））
本実施形態の変形例（その７）による半導体レーザについて図２６を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その６）による構成における位相調整領域の位置を変え、位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０２３３】
すなわち、図２６に示すように、コム型反射鏡領域１４がテーパ状導波路型光合流器７８に直接接続している。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２３４】
本変形例による半導体レーザの動作について図２６を用いて説明する。
【０２３５】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２３６】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２３７】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２３８】
次いで、利得領域８４ａ、８４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。これにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２３９】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２４０】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による半導体レーザについて図２７を用いて説明する。図２７は本実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。なお、第１乃至第４実施形態による半導体レーザと同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【０２４１】
本実施形態による半導体レーザは、第４実施形態による半導体レーザにおけるテーパ状導波路型光合流器７８に代わりとして、多モード干渉型スイッチを用いたものである。
【０２４２】
図２７に示すように、本実施形態による半導体レーザでは、第１実施形態による場合と同様に、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に、レーザ光となる光を発生する利得領域１２が設けられている。利得領域１２の一端側のｎ型ＩｎＰ基板１０上には、レーザ光が発振する共振器を構成するコム型反射鏡領域１４が設けられている。利得領域１２の他端側には、レーザ光の位相を調整する位相調整領域１６が設けられている。
【０２４３】
さらに、ｎ型ＩｎＰ基板１０上には、位相調整領域１６に接続する１入力２出力の多モード干渉型スイッチ８６が設けられている。
【０２４４】
多モード干渉型スイッチ８６の各出力端には、それぞれ光導波路８８ａ、８８ｂを介して、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂが設けられている。多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの各出力端には、それぞれｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが接続されている。各光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ端部近傍には、レーザ光が発振する共振器をコム型反射鏡領域１４とともに構成するＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。
【０２４５】
多モード干渉型スイッチ８６は、第３及び第４実施形態による半導体レーザに用いられている多モード干渉型スイッチ６４、８０ａ、８０ｂと同様の構成を有している。
【０２４６】
次に、本実施形態による半導体レーザについて図２７を用いて説明する。
【０２４７】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２４８】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２４９】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２５０】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。利得領域１２において発生した光は、多モード干渉型スイッチ８６に導入される。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２５１】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２５２】
本実施形態では、選択したＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間の光路を多モード干渉型スイッチにより切り替えて構成するので、テーパ状導波路型光合流器による分岐が存在する場合に比べて、光損失を低減することができる。
【０２５３】
なお、本実施形態による半導体レーザは第１実施形態による半導体レーザとほぼ同様にして製造することができる。ここで、多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂ、８６については、その他のパッシブ領域と同様にして半導体材料により形成することができる。
【０２５４】
また、本実施形態による半導体レーザについても、第１乃至第４実施形態の変形例による場合と同様に、利得領域、位相調整領域を設ける位置を変更することが可能である。以下に、本実施形態の変形例による半導体レーザについて説明する。
【０２５５】
（変形例（その１））
本実施形態の変形例（その１）による半導体レーザについて図２８を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その１）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに位相調整領域を設けたものである。
【０２５６】
すなわち、図２８に示すように、利得領域１２が多モード干渉型スイッチ８６に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２５７】
本変形例による半導体レーザの動作について図２８を用いて説明する。
【０２５８】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２５９】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２６０】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２６１】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２６２】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２６３】
（変形例（その２））
本実施形態の変形例（その２）による半導体レーザについて図２９を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その２）による場合と同様に、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに利得領域を設けたものである。
【０２６４】
すなわち、図２９に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２６５】
本変形例による半導体レーザの動作について図２９を用いて説明する。
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２６６】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２６７】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２６８】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２６９】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２７０】
（変形例（その３））
本実施形態の変形例（その３）による半導体レーザについて図３０を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、第１実施形態の変形例（その３）による場合と同様に、利得領域及び位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０２７１】
すなわち、図３０に示すように、コム型反射鏡領域１４が多モード干渉型スイッチ８６に直接接続されている。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、及び位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２７２】
本変形例による半導体レーザの動作について図３０を用いて説明する。
まず、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２７３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２７４】
次いで、次いで、位相調整領域６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２７５】
次いで、利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一光導波路に設けられた利得領域に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２７６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２７７】
（変形例（その４））
本実施形態の変形例（その４）による半導体レーザについて図３１を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、多モード干渉型スイッチ８６の出力端と多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの入力端とを接続する光導波路８８ａ、８８ｂのそれぞれに、位相調整領域を設けたものである。
すなわち、図３１に示すように、利得領域１２が多モード干渉型スイッチ８６の入力端に直接接続されている。光導波路８８ａ、８８ｂには、それぞれ位相調整領域８２ａ、８２ｂが設けられている。
【０２７８】
本変形例による半導体レーザの動作について図３１を用いて説明する。
【０２７９】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２８０】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２８１】
次いで、位相調整領域８２ａ、８２ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２８２】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２８３】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２８４】
（変形例（その５））
本実施形態の変形例（その５）による半導体レーザについて図３２を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その４）による構成に加えて、利得領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０２８５】
すなわち、光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０２８６】
本変形例による半導体レーザの動作について図３２を用いて説明する。
【０２８７】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれか、又はＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。或いは、同一光導波路に隣接して設けられた一組の利得領域とＤＢＲ領域の両者に電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域又は電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２８８】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２８９】
次いで、位相調整領域８２ａ、８２ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２９０】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域１２において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２９１】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２９２】
（変形例（その６））
本実施形態の変形例（その６）による半導体レーザについて図３３を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、多モード干渉型スイッチ８６の出力端と多モード干渉型スイッチ８０ａ、８０ｂの入力端とを接続する光導波路８８ａ、８８ｂのそれぞれに、利得領域を設けたものである。
すなわち、図３３に示すように、コム型反射鏡領域１４と位相調整領域１６とが直接接続されている。光導波路８８ａ、８８ｂには、それぞれ利得領域８４ａ、８４ｂが設けられている。
【０２９３】
本変形例による半導体レーザの動作について図３３を用いて説明する。
【０２９４】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０２９５】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０２９６】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０２９７】
次いで、利得領域８４ａ、８４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。これにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０２９８】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０２９９】
（変形例（その７））
本実施形態の変形例（その７）による半導体レーザについて図３４を用いて説明する。本変形例による半導体レーザは、変形例（その６）による構成における位相調整領域の位置を変え、位相調整領域を光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに設けたものである。
【０３００】
すなわち、図３４に示すように、コム型反射鏡領域１４が多モード干渉型スイッチ８６に直接接続している。光導波路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれには、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄがＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに隣接して設けられている。
【０３０１】
本変形例による半導体レーザの動作について図３４を用いて説明する。
【０３０２】
まず、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入したＤＢＲ領域により決まる発振波長帯域を決定する。
【０３０３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０３０４】
次いで、位相調整領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのうち、選択したＤＢＲ領域と同一の光導波路に設けられた位相調整領域へ電流を注入する。位相調整領域への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０３０５】
次いで、利得領域８４ａ、８４ｂのうち、選択したＤＢＲ領域が接続されたモード干渉型光スイッチに接続された光導波路に設けられた利得領域に電流を注入する。これにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。ここで、利得領域において発生した光が、電流を注入しているＤＢＲ領域とコム型反射鏡領域１４との間を周回できるように、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替える。
【０３０６】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０３０７】
［変形実施形態］
本発明の上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０３０８】
例えば、上記実施形態では、４つのＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを設けていたが、ＤＢＲ領域の数はこれに限定されるものではない。必要とされる可変波長幅に応じて、回折格子周期の異なる複数のＤＢＲ領域をもうけてもよい。例えば、図３５は、第１実施形態による半導体レーザにおいて、１入力ｎ出力のテーパ状導波路型光合流器９１を用いて、ｎ（ｎは整数）のＤＢＲ領域ＤＢＲ１、……、ＤＢＲｎを設けた場合を示す上面図である。
【０３０９】
また、上記実施形態では、ｎ型ＩｎＰ基板１０表面に回折格子を設けたＤＢＲ領域を用いたが、回折格子周期が異なるブラッグ回折格子を有するファイバブラッググレーティング（Fiber Bragg Grating：ＦＢＧ）を用いてもよい。この場合、ｎ型ＩｎＰ基板１０上に形成された光導波路に、光ファイバのコア部分に回折格子が作り込まれてなるＦＢＧを光学的に接続する。
【０３１０】
例えば、図３６は、第１実施形態の変形例（その２）による半導体レーザにおいて、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの代わりに、ＦＢＧ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄを用いた場合を示す上面図である。
【０３１１】
この場合の半導体レーザの動作について図３６を用いて説明する。
【０３１２】
まず、利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのいずれかに電流を注入する。これにより、電流を注入した利得領域に隣接して設けられているＦＢＧにより決まる発振波長帯域を決定する。
【０３１３】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０３１４】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０３１５】
こうして、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０３１６】
また、図３７は、第５実施形態による半導体レーザにおいて、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの代わりに、ＦＢＧ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄを用いた場合を示す上面図である。
【０３１７】
この場合の半導体レーザの動作について図３７を用いて説明する。
【０３１８】
まず、多モード干渉型スイッチ８６及び多モード干渉型スイッチ８０ａ又は多モード干渉型スイッチ８０ｂの電極７２によって光導波路７０ａに電流を注入して光路を切り替え、所定のＦＢＧとコム型反射鏡領域１４との間を利得領域１２で発生する光が周回できるようにしておく。これにより、そのＦＢＧにより決まる発振波長帯域を決定する。
【０３１９】
次いで、コム型反射鏡領域１４へ電流を注入する。コム型反射鏡領域１４への電流注入量を変えることにより、およその発振波長を決定する。
【０３２０】
次いで、位相調整領域１６へ電流を注入する。位相調整領域１６への電流注入量を調整することにより、縦モードの位置を所望の発振波長に一致させる。
【０３２１】
次いで、利得領域１２に電流を注入することにより、６層歪みＭＱＷ層２６において光を発生する。利得領域１２において発生した光は、選択したＦＢＧとコム型反射鏡領域１４との間を周回し、最終的に、所望の波長でのレーザ発振を得る。
【０３２２】
上述のように、ＦＢＧ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄを用いることにより、ＤＢＲ領域を用いる場合に要した電流注入が不要となり、半導体レーザの動作制御をより簡略化することができる。
【０３２３】
なお、ＤＢＲ領域に代えてＦＢＧを用いる場合には、第１及び第２実施形態の変形例（その２）、変形例（その３）、第３、第４及び第５実施形態の変形例（その２）、変形例（その３）、及び変形例（その５）による半導体レーザの場合のように、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのそれぞれに隣接して利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ又は利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄが設けられているか、或いは、第５実施形態による半導体レーザのように、コム型反射鏡１４とＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとの間の光路を多モード干渉型スイッチにより切り替えることができる必要がある。
【０３２４】
また、ＦＢＧのみならず、例えばＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit）技術を用いたＤＢＲアレイなどの他の手段をＤＢＲ領域として用いることができる。
【０３２５】
また、上記実施形態において、利得領域の利得の中心波長は、分布反射鏡の反射帯域のほぼ中心値とすることが望ましい。利得領域の利得の中心波長は、必要とされる利得の中心波長に応じて、利得領域を構成する６層歪みＭＱＷ層等の活性層のＧａＩｎＡｓＰの組成を適宜設定することにより、変更することができる。
【０３２６】
例えば、第３実施形態の変形例（その６）及び変形例（その７）による半導体レーザにおいては、利得領域７６ａの利得の中心波長を、利得領域７６ａが接続するテーパ状導波路型光合流器６０ａに接続されるＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂにおける分布反射鏡の反射帯域のほぼ中心値に設定する。同様に、利得領域７６ｂの利得の中心波長を、利得領域７６ｂが接続するテーパ状導波路型光合流器６０ａに接続されるＤＢＲ領域２２ｃ、２２ｄにおける分布反射鏡の反射帯域のほぼ中心値に設定する。第４及び第５実施形態の変形例（その６）及び変形例（その７）による半導体レーザにおいても、上記と同様に、利得領域８４ａ、８４ｂの利得の中心波長を、それぞれＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂにおける分布反射鏡の反射帯域、ＤＢＲ領域２２ｃ、２２ｄにおける分布反射鏡の反射帯域に応じて設定することができる。このとき、利得の中心波長が１５３８．２ｎｍの場合は、Ｇａ0.296Ｉｎ0.701Ａｓ0.89Ｐ0.11、利得の中心波長が１５５１．８ｎｍの場合は、Ｇａ0.307Ｉｎ0.693Ａｓ0.907Ｐ0.093とすることができる。
【０３２７】
また、第１及び第２実施形態の変形例（その２）、変形例（その３）、第３、第４及び第５実施形態の変形例（その２）、変形例（その３）、及び変形例（その５）による半導体レーザの場合のように、ＤＢＲ領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのそれぞれに隣接して利得領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ又は利得領域５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄが設けられている場合には、各利得領域の利得の中心波長を、それぞれ同一光導波路に隣接して設けられているＤＢＲ領域における分布反射鏡の反射帯域幅のほぼ中心値に設定する。このとき、利得の中心波長が１５３４．８ｎｍの場合は、Ｇａ0.296Ｉｎ0.704Ａｓ0.885Ｐ0.115、利得の中心波長が１５４１．６ｎｍの場合は、Ｇａ0.301Ｉｎ0.699Ａｓ0.894Ｐ0.106、利得の中心波長が１５４８．４ｎｍの場合は、Ｇａ0.304Ｉｎ0.696Ａｓ0.91Ｐ0.09とすることができる。
【０３２８】
また、上記実施形態で示した材料系に限らず、ＧａＡｓ系、ＧａＮ系、ＧａＳｂ系等の他の材料系のＤＢＲレーザについても本発明を適用することができる。
【０３２９】
また、上記実施形態では、半導体材料を用いて、光導波路、テーパ状導波路型光合流器、多モード干渉型スイッチ等を作製したが、これらの材料は半導体材料に限定されるものではない。例えば、石英系材料を用いて作製してもよい。
【０３３０】
また、上記実施形態では、テーパ状導波路型光合流器を分岐導波路として用いたが、一の光路を複数の光路に分岐できるものであれば、テーパ状導波路型に限定されるものではない。
【０３３１】
また、上記実施形態では、多モード干渉型スイッチを光スイッチとして用いたが、一の光路を複数の光路のうちのいずれかの光路に切り替えることができる光スイッチであれば、多モード干渉型に限定されるものではない。
【０３３２】
また、上記実施形態では、多モード干渉型スイッチは、１つの光路を２つの光路に分岐し、分岐した光路のいずれかを選択するものであったが、２分岐に限られず、複数に分岐した光路のいずれかの光路を選択する光スイッチであってもよい。
【０３３３】
（付記１） 電流の注入によりレーザ発振する利得領域と、前記利得領域の一方の側に設けられ、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子を有する分布反射鏡を有する第１の領域と、前記利得領域の他方の側に設けられ、互いに異なる周期の回折格子を有する複数の分布反射鏡を有する第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の領域との間に設けられ、前記利得領域を介して前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれとを光学的に結合する光結合器とを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３３４】
（付記２） 付記１記載の半導体レーザにおいて、前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれとにより、複数の共振器が構成されていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３３５】
（付記３） 付記１又は２記載の半導体レーザにおいて、前記光結合器は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を、前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれに光結合された複数の光路に分岐する分岐導波路を有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３３６】
（付記４） 付記３記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記利得領域と前記第２の領域との間に設けられていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３３７】
（付記５） 付記３記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域と前記利得領域との間に設けられており、前記利得領域は、前記複数の光路のそれぞれに設けられていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３３８】
（付記６） 付記５記載の半導体レーザにおいて、前記第２の領域の前記分布反射鏡は、ファイバーブラッググレーティングであることを特徴とする半導体レーザ。
【０３３９】
（付記７） 付記４乃至６のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を、前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれに光結合された複数の光路に分岐するテーパ状導波路型光合流器又は多モード干渉型光合流器であることを特徴とする半導体レーザ。
【０３４０】
（付記８）付記４乃至６のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐していずれかの光路を選択する光スイッチと、前記光スイッチにより選択された光路を分岐して前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡に光結合する光合流器とを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３４１】
（付記９）付記４乃至６のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐する光合流器と、前記光合流器により分岐された光路が光結合する前記第２の領域の前記分布反射鏡を選択する光スイッチとを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３４２】
（付記１０）付記４乃至６のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐していずれかの光路を選択する第１の光スイッチと、前記第１の光スイッチにより選択された光路が光結合する前記第２の領域の前記分布反射鏡を選択する第２の光スイッチとを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３４３】
（付記１１）付記１乃至１０のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のいずれかとの間で発振するレーザ光の位相を調整する位相調整領域を更に有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３４４】
（付記１２）付記１１記載の半導体レーザにおいて、前記位相調整領域は、前記第１の領域と前記光結合器との間に設けられていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３４５】
（付記１３）付記１１記載の半導体レーザにおいて、前記位相調整領域は、前記光結合器と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡との間に設けられていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３４６】
（付記１４）付記３記載の半導体レーザにおいて、前記分岐導波路は、前記第１の領域と前記利得領域との間に設けられ、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐する第１の分岐導波路と、前記利得領域と前記第２の領域との間に設けられ、前記第１の分岐導波路により分岐された光路を分岐して前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡に光結合する第２の分岐導波路とを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３４７】
（付記１５）付記１４記載の半導体レーザにおいて、前記第１の分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐していずれかの光路を選択する光スイッチであり、前記第２の分岐導波路は、前記光スイッチにより選択された光路を分岐して前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡に光結合する光合流器であることを特徴とする半導体レーザ。
【０３４８】
（付記１６）付記１４記載の半導体レーザにおいて、前記第１の分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐する光合流器であり、前記第２の分岐導波路は、前記光合流器により分岐された光路が光結合する前記第２の領域の前記分布反射鏡を選択する光スイッチであることを特徴とする半導体レーザ。
【０３４９】
（付記１７）付記１４記載の半導体レーザにおいて、前記第１の分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐していずれかの光路を選択する第１の光スイッチであり、前記第２の分岐導波路は、前記第１の光スイッチにより選択された光路が光結合する前記第２の領域の前記分布反射鏡を選択する第２の光スイッチであることを特徴とする半導体レーザ。
【０３５０】
（付記１８）付記１７記載の半導体レーザにおいて、前記第２の領域の前記分布反射鏡は、ファイバーブラッググレーティングであることを特徴とする半導体レーザ。
【０３５１】
（付記１９）付記１４乃至１８のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記第１の領域と前記第１の分岐導波路との間に設けられ、前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のいずれかとの間で発振するレーザ光の位相を調整する位相調整領域とを更に有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３５２】
（付記２０）付記１４乃至１８のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記第２の分岐導波路と前記第２の領域との間に設けられ、前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のいずれかとの間で発振するレーザ光の位相を調整する位相調整領域を更に有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３５３】
（付記２１）付記１乃至２０のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記利得領域の利得の中心波長は、前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のうちその反射光が前記利得領域を通過する分布反射鏡の反射帯域のほぼ中心値に設定されていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３５４】
（付記２２）付記２１記載の半導体レーザにおいて、前記利得領域の利得の中心波長は、前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のうち同一光路に隣接して設けられている分布反射鏡の反射帯域のほぼ中心値に設定されていることを特徴とする半導体レーザ。
【０３５５】
（付記２３）付記１乃至２２のいずれかに記載の半導体レーザにおいて、前記第１の領域の前記分布反射鏡は、その反射スペクトルにおいて、反射率が５０％以上である複数の反射ピークを有することを特徴とする半導体レーザ。
【０３５６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、電流の注入によりレーザ発振する利得領域と、利得領域の一方の側に設けられ、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子を有する分布反射鏡を有する第１の領域と、利得領域の他方の側に設けられ、互いに異なる周期の回折格子を有する複数の分布反射鏡を有する第２の領域と、第１の領域と第２の領域との間に設けられ、利得領域を介して第１の領域の分布反射鏡と第２の領域の複数の分布反射鏡のそれぞれとを光学的に結合する光結合器とを有するので、通信用光源として求められる特性を失うことなく、広い波長可変幅において所望の波長でのレーザ発振を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体レーザの構造を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による半導体レーザにおける各反射鏡の反射スペクトルを示すグラフである。
【図３】本発明の第１実施形態による半導体レーザの製造方法を示す工程断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例（その１）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例（その２）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例（その３）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による半導体レーザの構造を示す概略図である。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例（その１）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図９】本発明の第２実施形態の変形例（その２）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の変形例（その３）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の変形例（その１）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の変形例（その２）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態の変形例（その３）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態の変形例（その４）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態の変形例（その５）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態の変形例（その６）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態の変形例（その７）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図１９】本発明の第４実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２０】本発明の第４実施形態の変形例（その１）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２１】本発明の第４実施形態の変形例（その２）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２２】本発明の第４実施形態の変形例（その３）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２３】本発明の第４実施形態の変形例（その４）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２４】本発明の第４実施形態の変形例（その５）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２５】本発明の第４実施形態の変形例（その６）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２６】本発明の第４実施形態の変形例（その７）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２７】本発明の第５実施形態による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２８】本発明の第５実施形態の変形例（その１）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図２９】本発明の第５実施形態の変形例（その２）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３０】本発明の第５実施形態の変形例（その３）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３１】本発明の第５実施形態の変形例（その４）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３２】本発明の第５実施形態の変形例（その５）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３３】本発明の第５実施形態の変形例（その６）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３４】本発明の第５実施形態の変形例（その７）による半導体レーザの構造を示す上面図である。
【図３５】本発明による半導体レーザにおいてｎ個のＤＢＲ領域を設けた場合を示す上面図である。
【図３６】本発明による半導体レーザにおいてＤＢＲ領域の代わりにＦＢＧを用いた場合（その１）を示す上面図である。
【図３７】本発明による半導体レーザにおいてＤＢＲ領域の代わりにＦＢＧを用いた場合（その２）を示す上面図である。
【図３８】従来のＤＢＲレーザの構造を示す断面図である。
【図３９】広い可変波長幅を有する従来のＤＢＲレーザの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…ｎ型ＩｎＰ基板
１２…利得領域
１４…コム型反射鏡領域
１６…位相調整領域
１８…テーパ状導波路型光合流器
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…光導波路
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ…ＤＢＲ領域
２４…光閉じ込め層
２６…６層歪みＭＱＷ層
２８…光閉じ込め層
３０…ｐ型ＩｎＰ埋め込み層
３２…ｎ型ＩｎＰ電流狭窄層
３４…ｐ型ＩｎＰクラッド層
３６…ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
３８…電極
４０…コム型反射鏡
４２…分布反射鏡
４４…コア層
４６、４８、５０…電極
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ…位相調整領域
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ…利得領域
５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ…利得領域
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ…位相調整領域
６２…多モード干渉型光合流器
６４…多モード干渉型スイッチ
６５ａ、６５ｂ…光導波路
６６ａ、６６ｂ…テーパ状導波路型光合流器
６８ａ、６８ｂ…多モード干渉型光合流器
７０ａ、７０ｂ…光導波路
７２…電極
７４ａ、７４ｂ…位相調整領域
７６ａ、７６ｂ…利得領域
７８…テーパ状導波路型光合流器
７９ａ、７９ｂ…光導波路
８０ａ、８０ｂ…多モード干渉型スイッチ
８２ａ、８２ｂ…位相調整領域
８４ａ、８４ｂ…利得領域
８６…多モード干渉型スイッチ
８８ａ、８８ｂ…光導波路
９１…テーパ状導波路型光合流器
９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ…ＦＢＧ
１００…半導体基板
１０２…ＤＢＲ領域
１０４…利得領域
１０６…位相調整領域
１０８…光閉じ込め層
１１０…コア層
１１２…光閉じ込め層
１１４…クラッド層
１１６…電極
１１８…電極
１２０…光閉じ込め層
１２２…活性層
１２４…光閉じ込め層
１２６…電極
１２８…コム型反射鏡領域
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ…領域
１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ…電極
１３４…電極
Claims (10)
- 電流の注入によりレーザ発振する利得領域と、
前記利得領域の一方の側に設けられ、格子のピッチが徐々に且つ周期的に変化する回折格子を有する分布反射鏡を有する第１の領域と、
前記利得領域の他方の側に設けられ、互いに異なる周期の回折格子を有する複数の分布反射鏡を有する第２の領域と、
前記第１の領域と前記第２の領域との間に設けられ、前記利得領域を介して前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれとを光学的に結合する光結合器とを有し、
前記第１の領域の前記分布反射鏡と、前記第２の領域の複数の前記分布反射鏡のうちから選択された分布反射鏡とによりレーザ共振器が構成される
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項１記載の半導体レーザにおいて、
前記光結合器は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を、前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれに光結合された複数の光路に分岐する分岐導波路を有する
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項２記載の半導体レーザにおいて、
前記分岐導波路は、前記利得領域と前記第２の領域との間に設けられている
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項２記載の半導体レーザにおいて、
前記分岐導波路は、前記第１の領域と前記利得領域との間に設けられており、
前記利得領域は、前記複数の光路のそれぞれに設けられている
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項３又は４記載の半導体レーザにおいて、
前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を、前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のそれぞれに光結合された複数の光路に分岐するテーパ状導波路型光合流器又は多モード干渉型光合流器である
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項３又は４記載の半導体レーザにおいて、
前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐していずれかの光路を選択する光スイッチと、前記光スイッチにより選択された光路を分岐して前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡に光結合する光合流器とを有する
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項３又は４記載の半導体レーザにおいて、
前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐する光合流器と、前記光合流器により分岐された光路が光結合する前記第２の領域の前記分布反射鏡を選択する光スイッチとを有する
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項３又は４記載の半導体レーザにおいて、
前記分岐導波路は、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐していずれかの光路を選択する第１の光スイッチと、前記第１の光スイッチにより選択された光路が光結合する前記第２の領域の前記分布反射鏡を選択する第２の光スイッチとを有する
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体レーザにおいて、
前記第１の領域の前記分布反射鏡と前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡のいずれかとの間で発振するレーザ光の位相を調整する位相調整領域を更に有する
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 請求項２記載の半導体レーザにおいて、
前記分岐導波路は、前記第１の領域と前記利得領域との間に設けられ、前記第１の領域の前記分布反射鏡に光結合された一の光路を複数の光路に分岐する第１の分岐導波路と、前記利得領域と前記第２の領域との間に設けられ、前記第１の分岐導波路により分岐された光路を分岐して前記第２の領域の前記複数の分布反射鏡に光結合する第２の分岐導波路とを有する
ことを特徴とする半導体レーザ。
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