JP7050962B2

JP7050962B2 - 光半導体集積素子

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Publication number: JP7050962B2
Application number: JP2020565059A
Authority: JP
Inventors: 佳道森田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2039-01-09
Also published as: WO2020144752A1; CN113273043A; JPWO2020144752A1; US11942761B2; TW202029600A; TWI717954B; CN113273043B; US20220006262A1

Description

本願は、光半導体集積素子に関する。

通信装置の部品点数削減のため、半導体レーザチップ内にモニタフォトダイオード（モニタＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ：以下、モニタＰＤと略す）を集積する構造が古くから提案されている（例えば、特許文献１参照）。一方、光ファイバとの結合効率を向上させるため、半導体レーザの小さなビームスポット径を拡大するためのスポットサイズ変換器も古くから提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６３－２２２４８５号公報（第３頁右上欄第１４行目～右下欄第１３行目、第４図）特開２０００－０３６６３８号公報（段落００２３～００４３、図１）

特許文献２のようなスポットサイズ変換器を、特許文献１の半導体レーザに適用する場合、一般に、ビームスポット径を拡大するために設計されたスポットサイズ変換器は、出射光の放射角が狭く、窓領域の上方にあるモニタＰＤに十分な光量を入射させることができないという問題があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、スポットサイズ変換器の出射側に窓領域を配置した構造においても、モニタＰＤに十分な光量を入射させることができる光半導体集積素子を提供することを目的とする。

本願に開示される光半導体集積素子は、基板の表面に設けられたレーザダイオード部と、前記レーザダイオード部から出射されたレーザ光を伝搬し、両側が前記レーザ光の伝搬方向に先細りするテーパー形状であるコア層、前記コア層の表面側を覆う表面側クラッド層、前記コア層の裏面側を覆う裏面側クラッド層、前記コア層の両側に設けられた第一クラッド層、および前記表面側クラッド層と前記第一クラッド層の各表面に設けられた第二クラッド層からなる、前記基板の表面に設けられたスポットサイズ変換部と、前記スポットサイズ変換部のコア層の先端側の前記基板の表面に設けられた窓領域と、前記窓領域の表面に設けられたモニタ部とを備え、前記第一クラッド層の屈折率は、前記第二クラッド層の屈折率よりも低いことを特徴とする。

また、本願に開示される光半導体集積素子は、基板の表面に設けられたレーザダイオード部と、前記レーザダイオード部から出射されたレーザ光を伝搬し、両側が前記レーザ光の伝搬方向に先細りするテーパー形状であるコア層、前記コア層の表面側を覆う表面側クラッド層、前記コア層の裏面側を覆う裏面側クラッド層、前記コア層の両側に設けられた第一クラッド層、および前記表面側クラッド層と前記第一クラッド層の各表面に設けられた第二クラッド層からなり、前記基板の表面に設けられたスポットサイズ変換部と、前記スポットサイズ変換部のコア層の先端側の前記第一クラッド層に対応する領域には第一窓層が配設され、前記第二クラッド層に対応する領域には第二窓層が配設され、前記基板の表面に設けられた窓領域と、前記窓領域の表面に設けられたモニタ部とを備え、前記第一窓層の屈折率は、前記第二窓層の屈折率よりも低いことを特徴とする。

本願によれば、第一クラッド層の屈折率を第二クラッド層の屈折率よりも低くしたので、コア層から染み出したレーザ光をモニタＰＤ５０側に偏らせることができ、モニタＰＤに十分な光量を入射させることができる。

実施の形態１による光半導体集積素子の構成を示す側断面図である。実施の形態１による光半導体集積素子の構成を示す図１のＡ－Ａ横断面図である。実施の形態１による光半導体集積素子の構成を示す図１のＢ－Ｂ縦断面図である。実施の形態１による光半導体集積素子の構成を示す図１のＣ－Ｃ縦断面図である。実施の形態１による光半導体集積素子の構成を示す図１のＤ－Ｄ縦断面図である。実施の形態１による光半導体集積素子の構成を示す上面図である。実施の形態１による光半導体集積素子の動作を説明するためのフローチャート図である。実施の形態２による光半導体集積素子の構成を示す側断面図である。実施の形態２による光半導体集積素子の構成を示す図８のＧ－Ｇ縦断面図である。実施の形態３による光半導体集積素子の構成を示す側断面図である。実施の形態３による光半導体集積素子の構成を示す図１０のＨ－Ｈ側断面図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における光半導体集積素子の構成を示す断面図であり、レーザ出射方向中央部の縦断面図である。図２は、図１のＡＡの矢視位置での光半導体集積素子の横断面図である。図３は、図１のＢＢの矢視位置での光半導体集積素子の縦断面図である。図４は、図１のＣＣの矢視位置での光半導体集積素子の縦断面図である。図５は、図１のＤＤの矢視位置での光半導体集積素子の縦断面図である。図６は、図１の上面図である。

図１から図６に示すように、実施の形態１の光半導体集積素子５０１は、レーザダイオード部２０、スポットサイズ変換部３０、窓領域４０、および窓領域４０の表面に設けられたモニタＰＤ５０から構成される。

レーザダイオード部２０は、分布帰還型レーザであり、ｎ型ＩｎＰ基板１０の表面に縦方向閉じ込め用のｎ型ＩｎＰクラッド層２１、コア層２２、回折格子２３、縦方向閉じ込め用のｐ型ＩｎＰクラッド層２４が順に積層されており、これらはストライプ状にパターニングされている。ｎ型ＩｎＰクラッド層２１およびコア層２２の両側は、コア層２２よりバンドギャップエネルギーが大きい、横方向閉じ込め用のｐ型ＩｎＰクラッド層２５ａ、２５ｂによって埋め込まれている。また、回折格子２３およびｐ型ＩｎＰクラッド層２４の両側は、コア層２２よりバンドギャップエネルギーが大きい、横方向閉じ込め用のｎ型ＩｎＰクラッド層２６ａ、２６ｂによって埋め込まれている。さらに、ｐ型ＩｎＰクラッド層２４とｎ型ＩｎＰクラッド層２６ａ、２６ｂの表面にはｐ型ＩｎＰクラッド層２７とｐ型コンタクト層２８が順に積層されている。ｐ型コンタクト層２８の表面はパッシベーション膜６０で保護され、パッシベーション膜６０に開けられた開口部６０ａを介してｐ電極２９がｐ型コンタクト層２８に接続されている。ｎ型ＩｎＰ基板１０の下面にはｎ電極７０が接続されている。

スポットサイズ変換部３０は、レーザダイオード部２０の出射側に配置される、ビームスポット径拡大機能を有する埋込型のスポットサイズ変換器である。スポットサイズ変換部３０のコア層３２は、レーザダイオード部２０のコア層２２と接続し、コア層２２から入射するレーザ光の伝搬方向に先細りするテーパー形状の導波路である。スポットサイズ変換部３０は、ｎ型ＩｎＰ基板１０の表面に縦方向閉じ込め用のｎ型ＩｎＰクラッド層３１、コア層３２、縦方向閉じ込め用のｐ型ＩｎＰクラッド層３３が順に積層されており、これらは両側がレーザ光の伝搬方向に先細りするテーパー形状にパターニングされている。

スポットサイズ変換部３０では、コア層３２が、上下を表面側クラッド層であるｐ型ＩｎＰクラッド層３３と裏面側クラッド層であるｎ型ＩｎＰクラッド層３１で、左右を第一クラッド層であるｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂで覆われた構成となる。ｎ型ＩｎＰクラッド層３１、コア層３２およびｐ型ＩｎＰクラッド層３３の両側は、横方向閉じ込め用の第一クラッド層としてのｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂによって埋め込まれている。ｐ型ＩｎＰクラッド層３３とｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂの表面には、レーザダイオード部２０と共通の第二クラッド層としてのｐ型ＩｎＰクラッド層２７が積層されている。ｐ型ＩｎＰクラッド層２７の表面は、全面がパッシベーション膜６０で保護されている。

スポットサイズ変換部３０のｎ型ＩｎＰクラッド層３１は、レーザダイオード部２０のｎ型ＩｎＰクラッド層２１に対応する。ｐ型ＩｎＰクラッド層３３は、レーザダイオード部２０の回折格子２３およびｐ型ＩｎＰクラッド層２４に対応する。ｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂは、レーザダイオード部２０のｐ型ＩｎＰ層２５ａ、２５ｂおよびｎ型ＩｎＰクラッド層２６ａ、２６ｂに対応する。

ここで、ｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂは、自由キャリアプラズマ効果によりｐ型ＩｎＰクラッド層２７と比較して屈折率が下がることが知られており、ｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂの屈折率は、ｐ型ＩｎＰクラッド層２７の屈折率より低く設定される。なお、本実施の形態では、上下方向の屈折率分布をｐ型ＩｎＰクラッド層２７とｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂの組合せで設定したが、これに限るものではない。ＩｎＰ以外の層を用いてもよい。また、複数の層を組合わせて段階的に屈折率の分布をつけてもよい。

窓領域４０は、スポットサイズ変換部３０からの入射光に対して透明な半導体材料で構成され、かつ導波機構を持たない端面窓構造である。ｎ型ＩｎＰ基板１０の表面に、ｎ型ＩｎＰ層４１、第一窓層としてのアンドープＩｎＰ層４２が順に積層されている。アンドープＩｎＰ層４２の表面には、レーザダイオード部２０と共通の第二窓層としてのｐ型ＩｎＰクラッド層２７およびｐ型コンタクト層２８が順に積層されている。ここでは、窓領域４０での光吸収損失を抑制する目的でアンドープのＩｎＰを採用している。

窓領域４０のｎ型ＩｎＰ層４１は、スポットサイズ変換部３０のｎ型ＩｎＰクラッド層３１およびｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂの下層部に対応する。アンドープＩｎＰ層４２は、スポットサイズ変換部３０のコア層３２、ｐ型ＩｎＰクラッド層３３およびｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂの上層部に対応する。

モニタＰＤ５０は、ＰＩＮ型のフォトダイオードである。モニタＰＤ５０は、窓領域４０におけるｐ型コンタクト層２８の表面に、アンドープＩｎＰ層５１、ｎ型コンタクト層５２が順に積層して形成される。ｎ型コンタクト層５２の表面は、パッシベーション膜６０で保護され、開口部６０ｂ、６０ｃを介してｐ電極５３およびｎ電極５４がそれぞれｐ型コンタクト層２８、ｎ型コンタクト層５２に接続されている。

次に、実施の形態１における光半導体集積素子５０１の動作について説明する。図７は、光半導体集積素子５０１のスポットサイズ変換部３０での動作を説明するためのフローチャート図である。

まず、スポットサイズ変換部３０では、レーザダイオード部２０のコア層２２から出射したレーザ光が、スポットサイズ変換部３０のコア層３２に入射される（ステップＳ７０１）。続いて、スポットサイズ変換部３０では、コア層３２の両側がレーザ光の伝搬方向に先細りするテーパー形状にパターニングされとなっているため、伝搬光はスポットサイズ変換部３０内を伝搬するにつれて徐々にコア層３２両側のｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂへ染み出していく（ステップＳ７０２）。図２では、波紋状の点線Ｆ２は、進行方向におけるレーザ光の染み出し（光強度分布）の様子を示しており、伝搬光が徐々にコア層３２両側のｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂへ染み出していく様子がわかる。

次いで、スポットサイズ変換部３０では、コア層３２から染み出したレーザ光が、コア層３２両側のｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂと、コア層３２およびｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂの上方のｐ型ＩｎＰクラッド層２７とに付けられた上下方向の屈折率分布に従って上方に偏る（ステップＳ７０３、図１の光路Ｅ２参照）。図３および図４では、楕円状の点線Ｆ１、Ｆ２は、それぞれコア層２２、２３を中心とするレーザ光の範囲を示す。楕円状の点線Ｆ１のレーザ光の範囲に対し、楕円状の点線Ｆ２のレーザ光の範囲は、コア層３２両側のｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂへ染み出すだけでなく、ｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂとｐ型ＩｎＰクラッド層２７に付けられた上下方向の屈折率分布により、上方のｐ型ＩｎＰクラッド層２７側に偏っていることがわかる。

最後に、スポットサイズ変換部３０は、上方に偏ったレーザ光を窓領域４０に出射し、レーザ光の一部が窓領域４０の表面に設けられたモニタＰＤ５０に入射する（ステップＳ７０５）。図５では、楕円状の点線Ｆ３のレーザ光の範囲の一部が、モニタＰＤ５０に入り込んでいることがわかる。モニタＰＤ５０には、ｐ電極５３およびｎ電極５４を介して逆バイアスが印加されており、ｐ型コンタクト層２８で吸収されたレーザ光が光電変換され、モニタ電流として外部回路に取り出される。

このように、スポットサイズ変換部３０では、コア層３２の両側がレーザ光の伝搬方向に先細りするテーパー形状にパターニングされ、コア層の両側のｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂの屈折率を、モニタＰＤ５０に近い側でコア層の表面側を覆うｐ型ＩｎＰクラッド層２７の屈折率よりも低く設定することで、コア層から染み出したレーザ光をモニタＰＤ５０側に偏らせることができ、モニタＰＤに十分な光量を入射させることができる。

以上のように、本実施の形態１にかかる光半導体集積素子５０１によれば、ｎ型ＩｎＰ基板１０の表面に設けられたレーザダイオード部２０と、レーザダイオード部２０から出射されたレーザ光を伝搬し、両側がレーザ光の伝搬方向に先細りするテーパー形状であるコア層３２、コア層３２の表面側を覆う表面側クラッド層であるｐ型ＩｎＰクラッド層３３、コア層３２の裏面側を覆う裏面側クラッド層であるｎ型ＩｎＰクラッド層３１、コア層３２の両側に設けられた第一クラッド層であるｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂ、および表面側クラッド層と第一クラッド層の各表面に設けられた第二クラッド層であるｐ型ＩｎＰクラッド層２７からなり、ｎ型ＩｎＰ基板１０の表面に設けられたスポットサイズ変換部３０と、スポットサイズ変換部３０のコア層３２の先端側のｎ型ＩｎＰ基板１０の表面に設けられた窓領域４０と、窓領域４０の表面に設けられたモニタ部であるモニタＰＤ５０とを備え、第一クラッド層の屈折率を第二クラッド層の屈折率よりも低くしたので、コア層から染み出したレーザ光をモニタＰＤ５０側に偏らせることができ、モニタＰＤに十分な光量を入射させることができる。

なお、本実施の形態では、レーザダイオード部２０に隣接してスポットサイズ変換部３０が配置されているが、両者の間に変調器等の導波路型デバイスが集積された構造においても同様の効果が得られる。

実施の形態２．
実施の形態１では、窓領域４０において、スポットサイズ変換部３０のコア層３２、ｐ型ＩｎＰクラッド層３３、およびｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂの上層部に対応する領域には、アンドープＩｎＰ層４２を設けたが、実施の形態２では、ｎ型ＩｎＰ層を設けた場合について示す。

図８は、実施の形態２における光半導体集積素子の構成を示す断面図であり、レーザ出射方向中央部の縦断面図である。図９は、図８のＧＧの矢視位置での光半導体集積素子の縦断面図である。

図８および図９に示すように、実施の形態２の光半導体集積素子５０２では、実施の形態１におけるアンドープＩｎＰ層４２の領域も、第一クラッド層のｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂと同じ層からなるｎ型ＩｎＰ層４１とした。実施の形態２による光半導体集積素子５０２のその他の構成については、実施の形態１の半導体光集積素子５０１と同様であり、対応する部分には同符号を付してその説明を省略する。

実施の形態２では、レーザダイオード部２０から出射された伝搬光が、スポットサイズ変換部３０によって上方に偏った状態で窓領域４０入射する。実施の形態１ではｐ型ＩｎＰクラッド層２７とアンドープＩｎＰ層４２の屈折率が共に３．２０４（波長１．３μｍの場合）と差がないため窓領域４０へ入射した光は真っすぐに進むのに対し、実施の形態２ではスポットサイズ変換部３０の出口に配置した第一窓層としてのｎ型ＩｎＰ層４１の屈折率が３．１９（波長１．３μｍ、キャリア濃度５×１０^１８ｃｍ^－３の場合：キャリア濃度が高いほど屈折率は下がる）と第二窓層としてのｐ型ＩｎＰクラッド層２７よりも低い。したがって、窓領域４０へ入射した光は、上記屈折率差に従ってさらに上方に偏るため（図８の光路Ｅ２、図９のレーザ光の範囲：楕円状の点線Ｆ４参照）、実施の形態１に比べてモニタＰＤ５０へ入射する光量をさらに向上させることができる。

以上のように、本実施の形態２にかかる光半導体集積素子５０２によれば、第一クラッド層であるｎ型ＩｎＰクラッド層３４ａ、３４ｂに対応する窓領域４０には、第一窓層であるｎ型ＩｎＰ層４１が設けられ、第二クラッド層であるｐ型ＩｎＰクラッド層２７に対応する窓領域４０には、共通して第二窓層であるｐ型ＩｎＰクラッド層２７が設けられ、第一窓層の屈折率を第二窓層の屈折率よりも低くしたので、窓領域へ入射した光は、屈折率差に従ってさらに上方に偏るため、実施の形態１に比べてモニタＰＤへ入射する光量をさらに向上させることができる。

なお、実施の形態２では、第一クラッド層の屈折率を第二クラッド層の屈折率よりも低くした構成とした上で、第一窓層の屈折率も第二窓層の屈折率よりも低くする構成としたが、第一窓層の屈折率を第二窓層の屈折率よりも低くする構成のみでも効果は発揮される。組み合わせることで、両方の効果を享受できる。

実施の形態３．
実施の形態１では、モニタＰＤ５０は、窓領域４０の表面にのみ設けたが、実施の形態３では、窓領域４０の表面だけでなく、スポットサイズ変換部３０の表面まで延伸された場合について示す。

図１０は、実施の形態３における光半導体集積素子の構成を示す断面図であり、レーザ出射方向中央部の縦断面図である。図１１は、図１０のＨＨの矢視位置での光半導体集積素子の横断面図である。

図１０および図１１に示すように、実施の形態３の光半導体集積素子５０３では、モニタＰＤ５５は、実施の形態１のモニタＰＤ５０を延伸して、窓領域４０の表面とスポットサイズ変換部３０の表面の一部に跨って設けられる。実施の形態３のモニタＰＤ５５は、
スポットサイズ変換部３０のｐ型ＩｎＰクラッド層２７と窓領域４０のｐ型ＩｎＰクラッド層２７の上に跨るように、ｐ型コンタクト層２８、アンドープＩｎＰ層５１、ｎ型コンタクト層５２が順に積層して形成される。実施の形態３による光半導体集積素子５０３のその他の構成については、実施の形態１の半導体光集積素子５０１と同様であり、対応する部分には同符号を付してその説明を省略する。

実施の形態３では窓領域４０の前端面４０ａからの反射光を有効に活用する。前端面４０ａからの反射光（図１０の光路Ｅ３参照）の一部は、モニタＰＤ５５の窓領域４０の部分へ入射するが、一般に窓長は短いため（長いと窓領域での放射光が素子表面のパッシベーション膜で反射しＦＦＰ（Far Field Pattern）形状が乱れる）、モニタＰＤ５５へ入射する光量が制限される。一方、実施の形態３では窓領域４０の手前に配置されたスポットサイズ変換部３０の表面にもモニタＰＤ５５が存在するため、モニタＰＤ５５に入射する光量が増える（図１０の光路Ｅ４参照）。

以上のように、本実施の形態３にかかる光半導体集積素子５０３によれば、モニタＰＤ５５を、窓領域４０の表面とスポットサイズ変換部３０の表面に跨って設けたので、実施の形態１に比べてモニタＰＤへ入射する光量をさらに向上させることができる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１０ｎ型ＩｎＰ基板、２０レーザダイオード部、２２コア層、２７ｐ型ＩｎＰクラッド層（第二クラッド層）、３０スポットサイズ変換部、３４ａ、３４ｂｎ型ＩｎＰクラッド層（第一クラッド層）、４０窓領域、５０、５５モニタＰＤ（モニタ部）、５０１、５０２、５０３光半導体集積素子。

Claims

基板の表面に設けられたレーザダイオード部と、
前記レーザダイオード部から出射されたレーザ光を伝搬し、両側が前記レーザ光の伝搬方向に先細りするテーパー形状であるコア層、前記コア層の表面側を覆う表面側クラッド層、前記コア層の裏面側を覆う裏面側クラッド層、前記コア層の両側に設けられた第一クラッド層、および前記表面側クラッド層と前記第一クラッド層の各表面に設けられた第二クラッド層からなり、前記基板の表面に設けられたスポットサイズ変換部と、
前記スポットサイズ変換部のコア層の先端側の前記基板の表面に設けられた窓領域と、
前記窓領域の表面に設けられたモニタ部とを備え、
前記第一クラッド層の屈折率は、前記第二クラッド層の屈折率よりも低いことを特徴とする光半導体集積素子。
前記第一クラッド層と前記第二クラッド層は、それぞれ複数の層からなり、前記第一クラッド層側から前記第二クラッド層側まで段階的に屈折率が高くなることを特徴とする請求項１に記載の光半導体集積素子。
前記第一クラッド層はｎ型ＩｎＰ層であり、前記第二クラッド層はｐ型ＩｎＰ層であることを特徴とする請求項１に記載の光半導体集積素子。
前記第一クラッド層に対応する窓領域には第一窓層が設けられ、前記第二クラッド層に対応する窓領域には第二窓層が設けられ、前記第一窓層の屈折率は、前記第二窓層の屈折率よりも低いことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光半導体集積素子。
前記第一窓層は、ｎ型ＩｎＰ層であり、前記第二窓層は、ｐ型ＩｎＰ層であることを特徴とする請求項４に記載の光半導体集積素子。
前記モニタ部は、前記スポットサイズ変換部の表面に跨って設けられたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光半導体集積素子。
基板の表面に設けられたレーザダイオード部と、
前記レーザダイオード部から出射されたレーザ光を伝搬し、両側が前記レーザ光の伝搬方向に先細りするテーパー形状であるコア層、前記コア層の表面側を覆う表面側クラッド層、前記コア層の裏面側を覆う裏面側クラッド層、前記コア層の両側に設けられた第一クラッド層、および前記表面側クラッド層と前記第一クラッド層の各表面に設けられた第二クラッド層からなり、前記基板の表面に設けられたスポットサイズ変換部と、
前記スポットサイズ変換部のコア層の先端側の前記第一クラッド層に対応する領域には第一窓層が配設され、前記第二クラッド層に対応する領域には第二窓層が配設され、前記基板の表面に設けられた窓領域と、
前記窓領域の表面に設けられたモニタ部とを備え、
前記第一窓層の屈折率は、前記第二窓層の屈折率よりも低いことを特徴とする光半導体集積素子。