JP6093286B2 - 直接変調レーザ - Google Patents

Description

本発明は、マルチコアファイバと直接結合可能な直接変調レーザアレイに関し、特にレーザ光を７芯のマルチコアファイバに小さい損失で結合するレーザアレイのレーザ素子部分に関する。

一般に、半導体レーザから出射されるレーザ光を光ファイバに結合する場合には、結合用レンズを用いて、レーザ光の電界強度分布を光ファイバに集光する必要がある。これはマルチコアファイバ、７芯のマルチコアファイバに対しても同様である。通常の半導体レーザは、光ファイバとＮＡ（開口数）が大きく異なるため、光ファイバにレーザ光を効率よく結合するために、出射光をＮＡ０．６程度の結合用レンズを用いてマルチコアファイバに集光しなければならない。しかし、ＮＡ０．６の結合用レンズの直径は、マルチコアファイバの直径（１２５μｍ）よりはるかに大きく、ましてコアのピッチ（４０・ｍ）に対してはさらに大きい。そのためマルチコアファイバのコアの数分のレンズをファイバ側に並べることは不可能であり、結合用レンズを用いて、半導体レーザからの出射光をマルチコアファイバの７つのコアすべてに光結合することは不可能だった。

半導体レーザと同一の基板にレンズを集積し、光ファイバとの結合を上述した結合用レンズなして実現できるようにした素子の報告として、ＥＡ／ＤＦＢレーザの裏面にＩｎＰレンズを集積した報告がある（非特許文献１）。

図１は、非特許文献１に記載のＥＡ／ＤＦＢレーザを示す図であり、図１（ａ）はＥＡ／ＤＦＢレーザのレーザ素子の断面図、図１（ｂ）はＥＡ／ＤＦＢレーザが形成された基板の上面図である。図１に記載のＥＡ／ＤＦＢレーザ１００は、レーザ素子後端面を劈開により形成し、劈開面１１０にＨＲコートを行っている。ＤＦＢレーザからの出射光は、４５°ミラー１１２を用いて基板１１３側に取り出され、共振器１１４の裏面（基板側）に形成されたＩｎＰレンズ１１１で集光される。

S.Makino el al, OFC2012, OTh3F2, "A 40-Gbit/s MMF Transmission with 1.3-μm Lens-integrated EA/DBA Lasers for Optical Interconnect.

図１のＥＡ／ＤＦＢレーザ１００は、レーザのピッチが２５０μｍで、ＩｎＰレンズ１１１の直径は１００μｍ程度である。

レーザ光が伝搬すると、伝搬する距離に応じてレーザ光の電界分布が広がるが、ＩｎＰレンズは、この広がった光を集光するため、レーザ光の電界分布の直径と同等かそれより大きく設定しなければならない。したがって、レーザ光の伝搬距離が長くなると、電界分布が広がることにより、集光に必要となるＩｎＰレンズの直径も大きくなる。ここで、ＥＡ／ＤＦＢレーザ１００の構成では、ＤＦＢレーザからの出射光が、４５°ミラー１１２において反射された後、ＩｎＰレンズ１１１に光を到達させるために基板１１３の厚さの分だけ光をさらに伝搬させなければならないため、ＩｎＰレンズ１１１に到達するまでにさらに電界分布が広ってしまう。計算上、直径２μｍの電界分布の光は、一般的な研磨後のＩｎＰ基板厚と等しい１５０μｍ伝搬された場合、直径４５〜５０μｍに広がる。そのため、ＥＡ／ＤＦＢレーザ１００のＩｎＰレンズ１１１の直径は、必然的にこの値より大きく設計する必要がある。

７芯のマルチコアファイバのコア間隔は、一般的なもので４０μｍであるため、ＥＡ／ＤＦＢレーザの出射するレーザ光をマルチコアファイバへ結合することを考えると、ＩｎＰレンズの直径は４０μｍ以下にする必要がある。しかし、非特許文献１に記載のＥＡ／ＤＦＢレーザ１００の構成では、ＩｎＰレンズ１１１の直径を４０μｍ以下にすることができないため、レーザ素子をアレイ化して配置したとしても７芯のマルチコアファイバのコア間隔である４０μｍの間隔でＩｎＰレンズを集積させることが出来ない

本発明は、このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、ＩｎＰ基板上に形成されたｎ−ＩｎＰ層と、前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成された活性層と、前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成され、前記活性層の一端に接する第１のｉ−ＩｎＰ層と、前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成され、前記活性層の他端に接する第２のｉ−ＩｎＰ層と、前記活性層上、前記第１のｉ−ＩｎＰ層上および第２のｉ−ＩｎＰ層上に形成されたｐ−ＩｎＰ層とを備える直接変調レーザであって、前記直接変調レーザの共振器の第１の端部から前記ＩｎＰ基板に対し水平方向に出射される第１のレーザ光を、反射により前記ｐ−ＩｎＰ層に出射するように前記第１のｉ−ＩｎＰ層の前記活性層に接していない端部に形成された第１のミラーと、前記共振器の第２の端部から前記ＩｎＰ基板に対し水平方向に出射される第２のレーザ光を、反射により前記ＩｎＰ基板側に出射するように前記第２のｉ−ＩｎＰ層の前記活性層に接していない端部に形成された第２のミラーと、前記ｐ−ＩｎＰ層を加工して形成されたレンズであって、前記第１のミラーにより反射された前記第１のレーザ光が到達する部分に形成される、レンズと、前記レンズの表面と、前記ＩｎＰ基板の前記直接変調レーザの共振器が形成された面と反対側に施されたＡＲコートとを備えることを特徴とする。また、本発明の第２の態様は、ＩｎＰ基板上に形成されたｎ−ＩｎＰ層と、前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成された活性層と、前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成され、前記活性層の一端に接する第１のｉ−ＩｎＰ層と、前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成され、前記活性層の他端に接する第２のｉ−ＩｎＰ層と、前記活性層、前記第１のｉ−ＩｎＰ層上および第２のｉ−ＩｎＰ層上に形成されたｐ−ＩｎＰ層と、前記ｐ−ＩｎＰ層上に形成された第３のｉ−ＩｎＰ層とを備える直接変調レーザであって、前記直接変調レーザの共振器の第１の端部から前記ＩｎＰ基板に対し水平方向に出射される第１のレーザ光を、反射により前記ｐ−ＩｎＰ層に出射するように前記第１のｉ−ＩｎＰ層の前記活性層に接していない端部に形成された第１のミラーと、前記共振器の第２の端部から前記ＩｎＰ基板に対し水平方向に出射される第２のレーザ光を、反射により前記ＩｎＰ基板側に出射するように前記第２のｉ−ＩｎＰ層の前記活性層に接していない端部に形成された第２のミラーと、前記第３のｉ−ＩｎＰ層を加工して形成されたレンズであって、前記第１のミラーにより反射された前記第１のレーザ光が到達する部分に形成される、レンズと、前記レンズの表面と、前記ＩｎＰ基板の前記直接変調レーザの共振器が形成された面と反対側の面に施されたＡＲコートとを備えることを特徴とする。

また、本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様の直接変調レーザであって、前記共振器の前記第１の端部と前記第１のミラーとの前記ＩｎＰ基板に水平方向の距離が３０μｍであり、前記第１のミラーと、前記レンズ表面との前記ＩｎＰ基板に垂直な方向の距離が２μｍから８μｍであり、前記レンズの直径が７μｍから１５μｍであり、前記レンズのサグ量が０．５μｍから１．６μｍであることを特徴とする。

また、本発明の第４の態様は、第１乃至第３のいずれか１つの態様の直接変調レーザであって、前記直接変調レーザが、前記ＩｎＰ基板上に７箇所形成されたことを特徴とする。

また、本発明の第５の態様は、第４の態様の直接変調レーザであって、前記レンズが、前記第１のレーザ光が結合されるマルチコアファイバのコアの間隔と同一の間隔で配置されることを特徴とする。

また、本発明の第６の態様は、第５の態様の直接変調レーザであって、前記第１のレーザ光が結合される前記マルチコアファイバは、コアが７つであることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、レーザ光の伝搬距離を短くでき、電界分布を調整することができるので、ＩｎＰレンズの直径を７芯のマルチコアファイバのコア間隔より小さくすることができ、７つのＩｎＰレンズを同一半導体基板に集積させることができる。したがって７芯のマルチコアファイバのすべてのコアにレーザ光を小さい損失で結合することが可能となる。

非特許文献１に記載のＥＡＤＦＢレーザの構成を示す図である。 本発明の１実施形態にかかる直接変調レーザアレイの構成を示す構成図である。 図２に記載の直接変調レーザアレイと結合される７芯のマルチコアファイバの断面図である。 図２に記載の直接変調レーザアレイの１つのレーザ素子の構成を示す図である。 レーザ光の伝搬距離と伝搬後の電界強度分布の直径との関係を表す図表である。 図４に記載のレーザ素子の第１の４５°ミラー位置における第１のレーザ光の電界強度分布の広がりと反射の様子を示す図である。 各レンズ直径に対するレンズサグ量とその時の電界強度分布の広がり角を示す図表である。 広がり角度８．０５°を得るためのＩｎＰレンズのレンズ直径とレンズサグ量の関係を示す図表である。 図４のレーザ素子における、許容されるＩｎＰレンズのレンズ半径ｒと、レンズサグ量ｔと、第１のレーザ光の縦方向伝搬距離ｙとの関係を表す模式図である。 直接変調レーザアレイの１のレーザ素子の断面図である。 直接変調レーザアレイの１のレーザ素子の上面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

図２は本発明の１実施形態にかかる直接変調レーザアレイ２００の構成を示す上面透視図である。図２の直接変調レーザアレイ２００は、ＳＩ基板上２０１上に７つのレーザ素子２１０が集積される。レーザ素子２１０は、共振器２１１と、共振器２１１の第１の端部２１１−１から出射される第１のレーザ光を反射する第１の４５°ミラー２１２と、第１の４５°ミラー２１２により反射された第１のレーザ光を集光するＩｎＰレンズ２１３と、共振器２１１の第２の端部２１１−２から出射される第２のレーザ光を反射する第２の４５°ミラー２１４とにより構成される。共振器２１１の共振器長は、７０μｍ以下であり、直接変調レーザアレイ２００の表面及び裏面はＡＲコートが施されている。

第１の４５°ミラー２１２は、第１のレーザ光を、反射角が９０°でＳＩ基板２０１のＩｎＰレンズ２１３が形成される面（第１の面）側に取り出すことが出来るように、ＳＩ基板２０１の水平面に対して４５°の角度をなすように形成されている。また、第２の４５°ミラー２１４は、第２のレーザ光を、反射角が９０°でＳＩ基板２０１の共振器２１１が形成される面と反対側の面（第２の面）に伝搬することが出来るように、第１の４５°ミラー２１２と１８０°反対向きに形成されている。７つの第１の４５°ミラー２１２はすべて同一の方向に形成され、７つの第２の４５°ミラー２１４もすべて同一の方向に形成される。そのため、第１のミラー２１３及び第２のミラー２１４は、一度のミラー加工により作製可能である。

直接変調レーザアレイ２００のＩｎＰレンズ２１２は、マルチコアファイバとの良好な結合を得るため、マルチコアファイバのコアピッチと同じピッチで集積される。ここで、図３は、直接変調レーザアレイ２００と結合される７芯のマルチコアファイバの、導波方向と垂直方向の断面図である。図３の７芯のマルチコアファイバ３００は、直径が１２５μｍで、それぞれ４０μｍの間隔でコア３０１が７本（中心に１本、周囲に６本）配置されている。コアの直径は９μｍである。なお、図３のマルチコアファイバ３００はあくまで一例であり、本発明において、７芯マルチコアファイバのコアの間隔は、４０μｍに限定されるものではない。

図２の直接変調レーザアレイ２００において、ＩｎＰレンズ２１３は、図３に示したマルチコアファイバのコア３０１の間隔と一致するように配置され、マルチコアファイバ３００の７つのコア３０１とすべて接続できるように配置される。

図４は、図２に記載の直接変調レーザアレイ２００の１のレーザ素子の構成を示す図である。図４のレーザ素子４００は、ＳＩ基板４０１上に形成されており、ＳＩ基板４０１上のｎ−ＩｎＰ層４０２と、ｎ−ＩｎＰ層４０２上に形成された共振器となる活性層４０３と、ｎ−ＩｎＰ層４０２上に形成され、活性層４０３の第１の端面４０３−１からの第１のレーザ光が出射される第１の導波路４０４と、活性層４０３の第２の端面４０３−２からの第２のレーザ光が出射される第２の導波路４０６と、活性層４０３、第１の導波路４０４及び第２の導波路４０６上に形成されたｐ−ＩｎＰ層４０５により構成される。ここで、図４に記載の基板は埋め込みヘテロ（ＢＨ）構造であるが、リッジ型構造の基板上にレーザ素子を作成することもできる。

ここで、第１の導波路４０４の一端（活性層４０３の第１の端部４０３−１が接続される部分と反対側）には、第１の４５°ミラー４１１が、ＳＩ基板４０１の水平面と４５°の角度をなすように形成され、第１の４５°ミラー４１１に反射した第１のレーザ光を、ＳＩ基板４０１のｐ−ＩｎＰ層４０５が形成された面（第１の面）側に取り出すことが出来る。さらに、ｐ−ＩｎＰ層４０５表面の、第１の４５°ミラー４１１により反射された第１のレーザ光が到達する部分に、ＩｎＰを加工してＩｎＰレンズ４１２を形成しておき、第１の面側に配置されたマルチコアファイバ（図示せず）のうちのひとつのコアに、第１のレーザ光を結合できるようにする。

また、レーザ素子４００の第２の導波路４０６の一端（活性層４０３の第２の端部４０３−２が接続される部分と反対側）には、水平方向に対して４５°の角度をなすように第２の４５°ミラー４１３が形成される。ミラー４１１とミラー４１３は基板に対して同一角度であるため、１回のミラー加工で形成することが出来る。更に、ＳＩ基板４０１のレーザ素子４００が形成される面と反対側の面（第２の面）側にＡＲコート４１４が施され、またＩｎＰレンズ４１２の表面にもＡＲコート４１５が施されている。通常のＤＦＢレーザでは、共振器の両端面にＡＲコートを施して安定な発振状態を保っているが、本発明では、異なる方向の４５°ミラーを作成して、反射により第１のレーザ光をＩｎＰレンズ４１２に、第２のレーザ光を第２の面に導き、レーザ光が到達するＩｎＰレンズ４１２及び第２の面にＡＲコートを施すことにより、安定した発振状態を保っている。

図４に記載のレーザ素子４００において、第１の導波路４０４の中心線の、活性層４０３の第１の端部４０３−１から第１の４５°ミラー４１１の中心部までの距離をｘとする。ｘはＳＩ基板４０１水平方向の第１のレーザ光の伝搬距離である。また、第１の４５°ミラー４１１の中心部からＩｎＰレンズ４１２上面までの距離をｙとする。ｙはＳＩ基板４０１垂直方向の第１のレーザ光の伝搬距離である。さらに、ｐ-ＩｎＰ層４０５にＩｎＰレンズ４１２を加工する際の、レンズのサグ量をｔとする。

次に、レーザ素子４００において、本発明が効果を発揮するためのｘ、ｙ、ｔの値及びＩｎＰレンズ４１２のレンズの形状について検討する。

まず、図４におけるｘ及びｙの値について検討する。

最初に、ＩｎＰ材料の内部を光が伝搬した後の電界分布の広がりの計算結果を示す。図５は、レーザ光の伝搬距離と伝搬後の電界強度分布の直径との関係を表す図表である。図５において、伝搬前の電界分布の直径は２μｍとし、伝搬される光の波長が１．３μｍ（半導体内では屈折率で割った値）として計算した。また、マルチコアファイバのコア径は８〜９μｍである。(電界分布は当然コア径より広がっている。)
半導体レーザの場合、元々が光ファイバなどのガラス材料のデバイスと比べＮＡが大きく異なる。そのため、半導体内部の電界分布がマルチコアのコア径に近づくまで広げられれば高い結合が得られる。

図３に記載のマルチコアファイバ３００のコア３０１のコア径が９μｍであるため、半導体素子４００において、伝搬後の電界分布の直径を８〜９μｍにすることが必要であるが、この場合、伝搬距離を２５μｍ程度に設定する必要がある。基板側に光を取り出す非特許文献１に記載のＥＡ／ＤＦＢレーザ１１０の構成では、基板厚だけで１５０μｍあると予想され、共振器からＩｎＰレンズまでの距離（伝搬距離）を２５μｍとすることは難しい。

次に、レーザ素子４００における、実現可能な第１のレーザ光の伝搬距離の範囲について説明する。ここで、伝搬後の電界分布の直径を約１０μｍとすると、第１のレーザ光の伝搬距離として３０μｍ以下が想定される。

まず、距離ｙの最適値を検討する。図４において、ｙはレーザ活性層４０３の上にエピタキシャル成長させたｐ−ＩｎＰ層４０５の層厚で決定される。ＭＯＣＶＤ法でＩｎＰを結晶成長する場合、ＩｎＰの層厚は、厚くても８μｍ程度である。本実施形態においては、レーザ活性層４０３の上のｐ−ＩｎＰ層として２〜８μｍの範囲内とするのがよい。

次に、距離ｘの最適値を検討する。図４において、ｘは第１の４５°ミラー４１１位置での第１のレーザ光の電界分布の直径を決定するものである。図６は、第１の４５°ミラー４１１における第１のレーザ光の反射の様子を示す図である。ｘの上限値は、図６の（ａ）のように、ミラー位置における第１のレーザ光が導波路４０４内のクラッド層の上面にかかってしまわないように設定する。図６（ａ）において、導波路の垂直方向の幅ａの値を１０μｍと想定した場合、光電界分布の直径ａ´は１０√２μｍ＝約１４μｍまで許容できる。レーザ素子作製上の誤差を導波路上および下において２μｍと考えると、ミラーを形成しているエッチング面での電界分布の直径ａ´は１０μｍ程度まで許容できる。図５の図表から、電界分布が１０μｍとなるレーザ光の伝搬距離は３０μｍである。ｘが３０μｍ以下のさらに小さい値になれば、図６（ｂ）に示すように、電界分布の直径ａ´がさらに小さくなるため、エッチング面を浅くでき、レーザ素子の作製が容易になる。

次に、レーザ素子４００におけるｔの値及びＩｎＰレンズ形状について検討する。

図７は、各レンズ直径に対するレンズサグ量ｔとその時のビーム広がり角を示す図表である。ビーム広がり角＞０においてレーザ光は集光し、ビーム広がり角＜０においてレーザ光は放射する。レンズ作成時において、レンズ直径が小さくなるに従い、レンズサグ量ｔに対する作製トレランス（作成誤差の許容範囲）が小さくなる（０．１μｍのズレに対する広がり過度の変動が大きい）。実際に作製する際、７個のレンズのレンズサグ量が±０．１μｍ程度のバラツキをもつ。そのため、できるだけレンズ直径は大きくし、作製トレランスを高めておく必要がある。

直接変調レーザアレイ２００をマルチコアファイバ３００と結合するために、ＩｎＰレンズ２１３（４１２）におけるビーム広がり角として８．０５°と設定する。これは一般的な光ファイバのＮＡに相当する。図８は、広がり角度８．０５を得るためのＩｎＰレンズのレンズ直径とレンズサグ量の関係を示す図表である。レンズ直径を大きくすればするほど必要なレンズサグ量は上昇する。

ここで、レンズの直径の上限を決定する方法について説明する。レンズの直径の上限はｙ（図４）の値によって決定されてしまう。例えば７μｍのｙ（導波路半径５μｍ＋ＩｎＰ層厚２μｍ）を想定した場合について考える。

図９は、図４のレーザ素子４００における、許容されるＩｎＰレンズ４１２のレンズ半径ｒと、レンズサグ量ｔと、第１のレーザ光の縦方向伝搬距離ｙとの関係を表す模式図である。図１０より、ｒはｙ−ｔよりも大きくすることはできない。

直径１２μｍ(半径ｒ＝６μｍ)のレンズを作るとすると、図９の図表より、必要サグ量は１．１μｍ程度であることがわかる。７μｍ−１．１μｍ＝５．９μｍ＜６μｍであるため、ｙ値を７μｍと設定すると、直径１２μｍのレンズを作ることはできない。本発明では、実現可能な範囲として、ｙ＜８μｍ、ｒ＜７．５μｍ（直径＜１５μｍ）、ｔ＜１．６μｍが想定される。

［実施例］
本発明の実施例を図１０を用いて説明する。図１０は直接変調レーザアレイの１のレーザ素子の断面図であり、図１０（ａ）はレーザ素子１０００の共振器及び導波路方向の断面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるレーザ素子１０００のＡ−Ａ´における断面図である。また、図１１はレーザ素子１０００を７つ集積した直接変調レーザアレイ１１００の上面図である。

本発明のレーザ素子１０００は、基板としてＳＩ（Ｓｅｍｉ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ：半絶縁性）−ＩｎＰ基板１００１を用い、ＩｎＰ基板１００１上にｎ−ＩｎＰ層１００２を２μｍ形成し、ｎ−ＩｎＰ層１００２の上にＩｎＧａＡｌＡｓ材料の活性層１００３を形成する。次にアンドープのｉ−ＩｎＰ層１０１５を、ｎ−ＩｎＰ層１００２上であって活性層１００３の前後にバットジョイントする。さらに回折格子１００８を活性層１００３上部に形成し、さらに活性層１００３及びｉ−ＩｎＰ層１０１５の上部全面に、ｐ−ＩｎＰ層１００５を２μｍ形成する。その後、ドライエッチングにより導波路部を残して他の部分を除去し、除去した箇所にＦｅ添加のＩｎＰ層１００４を形成する。その後、レンズ部となるｉ−ＩｎＰ層１００９を３μｍ形成する。その後、ｎ−ＩｎＰ層１００２を掘り出し、ｐ電極１００６、及びｎ電極１００７を形成する。その後、第１の４５°ミラー１０１０、及び第２の４５°ミラー１０１１を一度のミリングで形成する。基板水平方向のｉ−ＩｎＰ層の伝搬距離（ｘ）は８μｍとした。その後、ｉ−ＩｎＰ層１００９にＩｎＰレンズ１０１２を形成する。レンズの直径は８μｍとした。最後に表面、裏面にＡＲコート１１１４、１１１５を施した。

本実施例の直接変調レーザアレイは、図１１に示すように、共振器の長さがを４５μｍとし、ＩｎＰレンズ１０１２は、７芯のマルチコアのコアピッチと合うように４０μｍピッチで形成した。作製した直接変調レーザアレイ１１００を用いてマルチコアファイバと結合実験をしたところ、すべてのコアに対して、結合損失４ｄＢ以下の良好な特性を実現した。さらに直接変調レーザアレイの一つのレーザ素子１０００において、５６Ｇｂ／ｓ動作を行い、全体で５６×７＝３９２Ｇｂ／ｓの大容量伝送を可能とした。

本発明は、データセンタで使用される大容量・低消費電力な大容量光送信器使用することができる。

１００ ＥＡ／ＤＦＢレーザ
１１１、２１３、４１２、１０１２ ＩｎＰレンズ
１１２、２１２、２１４、４１１、４１３、１０１０、１０１１ ４５°ミラー
１１４、２１１ 共振器
２００ 直接変調レーザアレイ
２１０、４００ レーザ素子
３００ マルチコアファイバ
３１１ コア
４０１ ＳＩ基板
４０２、１００２ ｎ−ＩｎＰ層
４０３ 活性層
４０４、４０６ 導波路
４０５、１００５ ｐ−ＩｎＰ層
４１４、４１５、１０１３、１０１４ ＡＲコート
１００１ ＳＩ−ＩｎＰ基板
１００３ ＩｎＧａＡｌｓ活性層
１００４ Ｆｅ添加ＩｎＰ層
１００６ ｐ電極
１００７ ｎ電極
１００８ 回折格子
１００９、１０１５ ｉ−ＩｎＰ層

Claims (6)

1. ＩｎＰ基板上に形成されたｎ−ＩｎＰ層と、
   前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成された活性層と、
   前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成され、前記活性層の一端に接する第１のｉ−ＩｎＰ層と、
   前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成され、前記活性層の他端に接する第２のｉ−ＩｎＰ層と、
   前記活性層上、前記第１のｉ−ＩｎＰ層上および第２のｉ−ＩｎＰ層上に形成されたｐ−ＩｎＰ層と
   を備える直接変調レーザであって、
   前記直接変調レーザの共振器の第１の端部から前記ＩｎＰ基板に対し水平方向に出射される第１のレーザ光を、反射により前記ｐ−ＩｎＰ層に出射するように前記第１のｉ−ＩｎＰ層の前記活性層に接していない端部に形成された第１のミラーと、
   前記共振器の第２の端部から前記ＩｎＰ基板に対し水平方向に出射される第２のレーザ光を、反射により前記ＩｎＰ基板側に出射するように前記第２のｉ−ＩｎＰ層の前記活性層に接していない端部に形成された第２のミラーと、
   前記ｐ−ＩｎＰ層を加工して形成されたレンズであって、前記第１のミラーにより反射された前記第１のレーザ光が到達する部分に形成される、レンズと、
   前記レンズの表面と、前記ＩｎＰ基板の前記直接変調レーザの共振器が形成された面と反対側の面に施されたＡＲコートと
   を備えることを特徴とする直接変調レーザ。
2. ＩｎＰ基板上に形成されたｎ−ＩｎＰ層と、
   前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成された活性層と、
   前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成され、前記活性層の一端に接する第１のｉ−ＩｎＰ層と、
   前記ｎ−ＩｎＰ層上に形成され、前記活性層の他端に接する第２のｉ−ＩｎＰ層と、
   前記活性層、前記第１のｉ−ＩｎＰ層上および第２のｉ−ＩｎＰ層上に形成されたｐ−ＩｎＰ層と、
   前記ｐ−ＩｎＰ層上に形成された第３のｉ−ＩｎＰ層と
   を備える直接変調レーザであって、
   前記直接変調レーザの共振器の第１の端部から前記ＩｎＰ基板に対し水平方向に出射される第１のレーザ光を、反射により前記ｐ−ＩｎＰ層に出射するように前記第１のｉ−ＩｎＰ層の前記活性層に接していない端部に形成された第１のミラーと、
   前記共振器の第２の端部から前記ＩｎＰ基板に対し水平方向に出射される第２のレーザ光を、反射により前記ＩｎＰ基板側に出射するように前記第２のｉ−ＩｎＰ層の前記活性層に接していない端部に形成された第２のミラーと、
   前記第３のｉ−ＩｎＰ層を加工して形成されたレンズであって、前記第１のミラーにより反射された前記第１のレーザ光が到達する部分に形成される、レンズと、
   前記レンズの表面と、前記ＩｎＰ基板の前記直接変調レーザの共振器が形成された面と反対側の面に施されたＡＲコートと
   を備えることを特徴とする直接変調レーザ。
3. 前記共振器の前記第１の端部と前記第１のミラーとの前記ＩｎＰ基板に水平方向の距離が３０μｍであり、
   前記第１のミラーと、前記レンズ表面との前記ＩｎＰ基板に垂直な方向の距離が２μｍから８μｍであり、
   前記レンズの直径が７μｍから１５μｍであり、
   前記レンズのサグ量が０．５μｍから１．６μｍである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の直接変調レーザ。
4. 前記直接変調レーザが、前記ＩｎＰ基板上に７箇所形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の直接変調レーザ。
5. 前記レンズは、前記第１のレーザ光が結合されるマルチコアファイバのコアの間隔と同一の間隔で配置されることを特徴とする請求項４に記載の直接変調レーザ。
6. 前記第１のレーザ光が結合される前記マルチコアファイバは、コアが７つであることを特徴とする請求項５に記載の直接変調レーザ。

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