JPH08501187A - 多重ストライプアレイ格子集積キャビティレーザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基板(12)上に形成され、複数の能動的で個別に選択性のある導波管(14)、受動出力導波管(16)、および回折格子(18)が、ローランド円スペクトロメータ幾何学的配置に形成された集積多重波長レーザ。レーザ放射光の周波数は、選択された能動導波管、回折格子、および出力導波管の幾何学的関係により決定される。能動導波管は、レーザ放射光が２つの能動導波管の間で回折できないような位置に置かれる。出力導波管でキャリャ低下が起こらないため、漏話はほとんどない。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称 多重ストライプアレイ格子集積キャビティレーザ発明の分野 本発明は概して半導体レーザに関する。さらに詳しくは、多重波長集積半導体 レーザに関する。従来の技術 多重波長半導体レーザは、数種の用途で必要とされており、特に、コンピュー タバスなどを含む波長分割マルチプレキシング（ＷＤＭ）電気通信システムで求 められている。このようなシステムでは、複数のレーザで、それぞれが異なる周 波数で発するものは、異なるデータ信号で変調され、そのように変調された光学 キャリヤはすべて１本の光学ファイバ上に印加される。ファイバの受信側で、別 の光学波長は、スペクトロメータまたは他の波長反応手段によって分離され、各 単一光学チャネルをファイバから抽出し、検知できるようにする。長距離電気通 信ネットワークに利用されるシリカフアイバの吸収スペクトルによって、光学キ ャリヤがInPや関連能動オプトエレクトロニクス素材で利用可能な1.3または1.5 μｍ帯域にあること、およびこれに対してより短いコンピュータバスはGaAsで利 用可能な0.8μｍ帯域を利用することが分かる。 経済性を高め、操作を簡単にするため、多重レーザは単一の集積回路チップ、 つまりオプトエレクトロニクス集積回路（ＯＥＩＣ）に集積されるべきである。 Chang-Hasnainは、異なる波長を発する縦型キャビティ表面放射レーザのアレイ を製作する方法を、米国特許5,029,176で開示している。彼女の方法を用いれば 個別のレーザを多数製作することができるが、現在の電気通信ネットワークは、 約１または２nmで分離される20から40以上の別々の波長の必要性を予期して設計 されていない。彼女の設計には、その再現性に対する不信、ウェーハ規模での製 造の互換性やレーザ光の垂直エミッションなどの問題があった。またパッケージ を簡単にするためには、平坦な幾何を保持した方がよいと思われる。 別のアプローチとして、分散形フィードバック（ＤＦＢ）エッジエミッション レーザを使用するものがあるが、これはブラッグ回折格子がレーザの波長を決定 するものである。格子の周期は、その別の波長に適合させてある。現在単一の集 積回路チップに約20のレ ーザというこのアプローチの最新技術は、Zahらによる「1.55μｍ引張ひずみ単 一量子ウェル20波長分散形フィードバックレーザアレイ」（1.55μｍ tensile-s trained single quantum well20-wavelength distributed feedback laser arra ys）、Electronics Letters）第28巻、1992年、pp.1587-1587に開示された。但 し、このアプローチでは２つの弱点がある。まずこのレーザ集積回路が約１nmの チャネルスペースをなしたとすると、分散回折の周期および構造の他の部分にお ける変化は、ほぼこれと同じ距離に制御されなければならない。このようにに厳 格な寸法の制御を満足させることにおいて、適当なエッチングやリソグラフィを 行うことは困難である。２つ目として、単一光学ファイバへの多重レーザエミッ ションの効果的な結合に関しては未解決のままである。もちろんバルク光学レン ズを使用して、小さなファイバコアへ出力の焦点を合わせることもできるが、こ のようなアプローチは経済的でないうえ丈夫さにも欠ける。 何組かのグループは、ＷＤＭアプリケーションのための複数の検知器で組み合 わせることのできるＯＥＩＣスペクトロメータの製作を提案した。例えば、Gibb onらによる「INPを基礎とする導波管上に集積された1.5μｍ格子導波デマルチプ レクサの光学性能」（Optical performance of integrated 1.5μｍ grating wa velength-demultiplexer on InP-based waveguide）、Electronics Letters、第 25巻、1989年、pp.1441-1442、Sooleらによる「1.48〜1.56μｍ波長範囲のモノ リシックInP/GaAs/InP格子スペクトロメータ」（Monolithic InP/GaAs/InP grat ing spectrometer for the 1.48-1.56μｍ wavelength range）、Applied Physi cs Letters、第56巻、1991年pp.1949-1951、およびCremerらによる「高密度波 長分割マルチプレキシングのためのInGaAsP/InPにおける格子分光器」（Grating spectrograph in InGaAsP/InP for dense wavelength division multiplexing ）、Applied Physics Letters、第59巻、1991年、pp.627-629を参照するとよい 。これらのアプローチでは、多重導波管はＯＥＩＣの表面上に形成される。導波 管の１つは、チップから光を受ける入力導波管として機能する。入力光は導波管 内部の端から出て、チップの表面に形成された垂直配置の回折格子を放射する。 格子は光をスペクトルによって、出力導波管として機能する他の導波管に分離す る。別の光学検知器は、光のスペクトル組成を検知するために、出力導波管上に 製作、または出力導波管と関連するものである。このような設計は、そのような 導波管に形成される平行ＤＦＢレーザのために、おそらく適用すことができるが 、それでは十分 ではない。ＤＢＦ格子はそれでも精密なリソグラフィが必要である。また、回折 格子はＤＦＢレーザの光学キャビティから完全にデカップリングされることはな く、結合したキャビティは複雑で不自然な設計を必要とする。prattらは「1550n mＷＤＭシステムのための４チャネル多重導波管レーザ送信器モジュール」（Fou r channel multiple wavelength laser transmitter module for 1550 nm ＷＤ Ｍ systems）、Electronics Letters、第28巻、1992年、pp.1066-1067に関連す るバルク光学設計を開示している。 多重導波管レーザアレイのもう一つの設計は、回折格子と関連する光学キャビ ティの共振を利用している。これはKirkbyらによる英国特許2,225,482Aによって 開示され、またKirkbyによる「多重チャネル導波管による交換の送信器および受 信機──広帯域ネットワークおよび分散型スイッチングシステムの新組成コンセ プト」（Multichannel Wavelength Switched Transmitters and Receivers-New Component Concepts for Broad-Band Networks and Distributed Switching Sys tems）、Journal of Lightwave Technology、第８巻、1990年、pp.202-211；Whi teらによる「２波長多重チャネル格子キャビティレーザの証明」（Demonstratio n of a Two Wavelength Multichannel Grating Cavity Laser）、第12回半導体 レーザ国際会議、1990年、pp.210-211、「波長分割マルチプレキシング（ＷＤＭ ）アプリケーションのための補償1x2多重チャネル格子キャビティの証明」（Dem onstration of a 1x2 multichannel grating cavity laser for wavelength div ision multiplexing［ＷＤＭ］applications）、Electronics Letters）第26巻 、1990年、pp.828-834、および「多重チャネル格子キャビティレーザを使用した 漏話補償ＷＤＭ信号生成」（Crosswalk compensated ＷＤＭ signal generation using a multichannel grating cavity laser）、光学電気通信欧州会議、1991 年、pp.689-692；Whiteによる「波長分割マルチプレキシング・アプリケーショ ンのための多重チャネル格子キャビティ」（A Multichannel Grating Cavity La ser for Wavelength Division Multiplexing Applications）、Journal of Ligh twave Technology）第９巻、1991年、pp.893-898；およびNyairoらによる「波長 分割マルチプレキシング・アプリケーションのための多重チャネル格子キャビテ ィ（ＭＧＣ）レーザ送信器」（Multichannel grating cavity［ＭＧＣ］laser t ransmitter for wavelength division multiplexing applications）、Journal of IEE-J Proceedings、第138巻、1991年、pp.337-342に記載されている。Kirkb yらの特許出願は統合された設計を示しているとはいえ、この製品の実験的結果 は、別の平坦な回折格子、バルクレンズ、および チップ内に形成する能動導波管のレーザバーにも関連する。多重平行リブ導波管 はレーザバーに形成され、それぞれは別々に電気的に励起することができる。１ つの導波管はマスタ増幅器管として機能し、残りの導波管は能動反射器管として 機能する。レーザアレイの全体的帯域幅内では、どの導波管も周波数選択性では ない。つまり導波管上に分散型フィードバックやブラッグ反射格子は形成されな いことになる。レーザ放射は、マスタ増幅器と選択された反射器の一つを同時に 動作することによって行われる。マスタ増幅器と選択された反射器の組み合わせ は、レーザ放射波長を決定する。これは回折格子が２つの間でどの波長が伝播す るかを制御するためである。この設計は、単一のリブがそれ自体でレーザ放射で きないようにする。このアプローチの長所は、レーザ放射波長が導波管と回折格 子の相対的空間位置によって決定され、ＤＦＢ格子の製作よりも遥かに簡単な構 造である。しかしながら、同時の多重波長エミッションは問題をつくりだす。異 なる波長のキャビティのすべてが（バルク光学構造であるか、提案された集積構 造であるかに拘わらず）、同じ能動増幅器を１つ含んでいるからである。キャリ ヤ低下は、波長チャネルがマスタ増幅器と作用するにしたがって波長チャネル間 で大きな漏話を起こす。上述した前回の報告でWhiteら、またNyairoらは、能動 フィードバックコントロールまたはそれ以外の方法で漏話の抑制を試みている。 しかし、そのような抑制は、能動的であるため満足できるものだとは考えられて いない。Farriesらは、「単一ファイバ出力をもつ調整可能多重波長半導体レー ザ」（Tuneable multiwavelength semiconductor laser with single fibre out put）、Electronics Letters、第27巻、1991年、pp.1498-1499に外部キャビティ 多重波長レーザを開示した。彼らの装置は多重波長キャビティを定義するために 、周波数決定のないレーザアレイのKirkbyに似たバーを使用し、レンズとバルク 回折格子を使用している。発明のまとめ この発明は、広利得帯域の複数の能動導波管、受動出力導波管、および回折格 子を基板に形成した多重波長集積キャビティレーザと要約することができる。構 成要素の幾何学的関係は、個別に励起できる能動導波管のレーザ放射波長を決定 する。波長はすべて受動出力導波管に結合される。図面の簡単な説明 図１は、本発明の多重波長集積レーザの平面図。 図２は、ローランド円スペクトロメータの幾何学的配置を示す概略図。 図３は、本発明のレーザに応用したローランド円を部分的に平面図、部分的に 概略図で示した図。 図４は、図１の断面４−４に沿って示した能動ストライプの断面図。 図５は、図１の断面５−５に沿って示した受動出力導波管の断面図。 図６は、図１の断面６−６に沿って示した格子トレンチの断面図。発明の詳細な説明 集積多重波長レーザ10の実施例を、図１の平面図に示した。単一集積回路チッ プ10の基板上に、複数の能動導波管ストライプ14、受動出力導波管16、および回 折格子18が形成されている。能動ストライプ14内部の端20、出力導波管16の内部 の端22、および回折格子18は、詳しく後述するローランド円集中幾何学的配置に 形成される。各能動ストライプ14は、ストライプの内部の端20から光を出力でき るよう別々に電気的に励起される。この光は回折格子18から出力導波管16に回折 する。光学キャビティは、能動ストライプ14と出力導波管16の内部および間に位 置し、各能動ストライプ14、格子18、および出力導波管16の間のローランド円幾 何学的配置は、その能動ストライプ14が発した刺激光の共振波長（周波数）を決 定する。生じるレーザ光は、出力導波管16の外部端面19を通ってレーザ装置10か ら発する。能動ストライプ14の１本以上に電気的励起が行われる場合、複数の波 長は出力導波管16の外部端面19から発する。すべての選択可能な波長を含む全レ ーザの利得帯域幅および他の周波数制限機能以外には、別の能動ストライプ14と 動作的に関連するブラッグ回折格子または他の周波数選択の手段はない。 図２に略図に示したローランド円幾何学的配置は、Ｘ線光学では周知のもので ある。ローランド円30は中心点32から半径R/2を有する。円の直径34は、片側に 垂直な接線38と正接点36および円格子18を定義する。格子18は、円直径34のもう 一方の端42に半径Ｒを有し、垂直接線38上に示した定ピッチｄを有する。周知の とおり、回折格子18が大きなエクステントを有する場合、光学的収差を低下させ るためにピッチｄはその長さに沿って変動する必要がある。Ｘ線回折において、 ローランド円スペクトロメータは、一般的 に、点Ａでの多重波長源をスペクトルによって分離し、点Ｂあるいはその回りの 乾板または他の検知器に焦点を合わせるために使用されるが、本発明のレーザで は、点Ｂは能動ストライプ14と関連し、点Ａは出力導波管16と関連している。回 折状態は下記の式で表される。 式中、αとβは点ＡとＢを正接点36および円の直径34でつなぐそれぞれの線の間 の角度であり、λは光の自由空間波長、ｎはローランド円30内の媒体の屈折指数 、およびｐはゼロ以外の整数の回折位数である。αが変わらないと仮定すると、 各λには異なるβがある。 図３に示したとおり、本発明に応用されているように、Ｎ平行能動ストライプ 14の内部の端20は、角度β_lからβ_Nの点Ｂあたりに位置し、方程式（1）で決定 したように対応する波長λ_lからλ_Nを有する。角度β_cをもつ中央能動ストライ プ14は、正接点36と並ぶ。出力導波管16の内部の端22は点Ａに角度αで位置する 。出力導波管16は一般的に能動ストライプ14と平行であるが、光収集を効率よく するため曲線状部分37を有し、内部の端22が正接点36と並ぶようにする。つまり 、これは回折格子18の接線38に対して垂直な34に対して角度αをつくる。 共鳴波長λ_lからλ_Nは、ローランド円幾何学的配置によって決定され、能動ス トライプ14の個別の構造によって決定されるものではない。能動ストライプ14の １つまたはそれ以上に電気的励起が行われると、出力導波管16は、それらの能動 ストライプ14と関連する共鳴波長の１つまたはそれ以上で光を受ける。これは出 力導波管16において電気的励起または他のゲインがないので、キャリヤ低下に関 連する漏話が除去される。多重波長レーザの共鳴キャビティは、選択された能動 ストライプ、回折格子、出力導波管の間の光学経路、および能動ストライプと出 力導波管の全体を含む。レーザ放射を起こすために、出力導波管光にカップリン グする光の大きな部分が、選択された能動ストライプに反射して戻る必要がある 。 私たちは本発明のレーザの実施を行っているところである。これは８つの能動 ストライプから約1.545μｍで発するよう設計されている。スペクトロメータは 、ローランド半 径Ｒが13mm、格子間隔ｄが５μｍ、格子角度のエクステントが出力導波管に対し て20゜、および屈折ｎの有効指標が3.244で設計されている。回折位数ｐは、17 番目の位数である。出力導波管の角間隔αは48゜で、能動ストライプは60から64 ゜の間のβで間隔が取られている。その結果、能動ストライプの横方向の間隔は 約50μｍとなる。回折格子には可変ブレーズを使用し、格子全体に沿って、光は ストライプアレイの中心と出力導波管の間の格子面に鏡面反射する。 上記の幾何学的寸法は、回折格子を通して直接リンクする２本の能動ストライ プ間のレーザ放射を抑制する設計を可能とする。能動−受動カップリングは、方 程式（1）に従って、1.530と1.558μｍの問の波長λでｐの17番目の位数で起こ る。２本のストライプｉとｊの間で回折された光の対応する方程式は下記のよう になる。 この方程式によると、能動−能動カップリングは、1.479と1.529μｍ間の波長の ｐ’において19番目の位数、および1.561と1.614μｍ間の18番目の位数で起こる 。また方程式（1）によると、ｐにおける18番目と16番目の位数の能動−受動カ ップリングは、1.445〜1.471および1.626〜1.656μｍの間の波長で起こる。よっ て、望ましい波長帯域は、望ましくない反射の帯域すべてを避けることになる。 この分離を生かすためには、能動媒体のゲインピークを、多重量子ウェルからな る層の組成と厚さの選択によって望ましい帯域内に置き、能動−能動モードが望 ましい能動−受動モードよりも低いゲインを有する。モードがレーザ放射を行う なら、ゲインからキャビティ内の往復１回あたりの損失を引いたとき、ゼロと同 等でなければならない。上述した格子ブレーズは、もう一つの能動ストライプに 後方散乱する光を減少させ、ゆえに能動−能動モードの損失をレーザ放射ができ ない点まで増加させる。能動−受動カップリングおよび関連ゲインスペクトルの みが、レーザ放射を行わせるレベルにある。 集積レーザチップ10は、アレイストライプ14の図４、受動出力導波管の図５、 回折格子18のために、図６の断面図に示したように成長させることができる。す べての成長はエピタキシャル的に、620℃、76torrでの操作で有機金属ＣＶＤで 行った。（100）配向n⁺-InP基板50上に、イオウで10¹⁸cm^-2までドーピングした ｎ型InPバッフア層52を成長させた。 InGaAsP波管コア層54は、バッファ層52上に成長する。その組成はInPと格子整合 しており、1.3μｍのバンドギャップを提供する。これはｎ型で10¹⁷cm^-13までド ーピングされ、厚さ0.3μｍである。図示されていないInPの薄エッチング停止層 を、厚さ30nmまでコア層54上に蒸着する。下部の15nmは5x17¹⁷cm^-3でｎ型だが、 上部15nmはドーピングされていない。多重量子ウェル（ＭＱＷ）層56（最初はす べての領域で蒸着されるが、図４のみに示されている）は、コア層54上に成長さ せる。これは６つのInGaAsウェルからなり、ウェルの間にInGaAsバリヤがある。 このウェルの厚さは約８nm、バリヤは約10nm、およびその組成は1.3μｍのバン ドギャップを有する。両組成はInPと格子整合している。ＭＱＷ層56上には、1.3 μｍバンドギャップのある約0.1μｍのドーピングされていないInGaAsPからなる 上部ｐコンタクト層58、続いて1.2μｍバンドギャップのあるドーピングされて いないInGaAsPの0.1μｍ層、続いて亜鉛でドーピングしたｐ型0.9μｍのInPで10¹⁷ cm^-3から7x10¹⁷cm^-3までグレードしたもの、続いて7x10¹⁸でドーピングしたｐ 型の0.2μｍのInGaAsPでバッドギャップが1.3μｍのものを成長させた。 ここまでは横方向の定義はない。SiO₂のマスクを、能動ストライプ14に対応し 、[011]方向に沿って延びるようストライプを蒸着しパターンづける。マスクさ れていない領域は、まずアルゴンでイオンミリングによってドライエッチングし 、次にH₃PO₄:H₂O₂:H₂O（標準試薬濃度を使用した量で1:18）でウェットエッチン グを行う。コア層54上のエッチング停止層が、ウェットエッチングの低部を定義 する。ＭＱＷ領域の幅が、完全に製作されたストライプ14がストライプに沿って 単一モード伝播のみをサポートするようなサイズになるまで減少するまでウェッ トエッチングを続ける。エッチングの後、チップをＯＭＣＶＤチャンバにもどし 、Fe:InPの半絶縁層60を厚さ１μｍまで再成長させる。半絶縁層60はストライプ 14を隔離し、ＭＱＷ層56側面をパッシベーシヨンし、ローランド円の内部を通し て延びる平坦な導波管部分における上部クラツデイング部分を提供する。 次に、図５の受動出力導波管16と図６の回折格子18は、集積回路チップ10の全 領域上にSiO₂層64を蒸着し、この層を開口部65でパターンづけして出力導波管16 を定義し、開口部66で回折格子18を定義することによって形成される。格子開口 部66の背後の境界67の形は、ほとんど任意である。次に、集積回路チップ10の全 領域をフォトレジスト、または他のイオンビームに対して抵抗性の素材で覆う （図示されていない）。このレジス トの一部を除き、格子18を定義する開口部66が露出するようにする。次に、Sche rerらが「マイクロレーザとマイクロ共振器光学スイッチの製造法）」（Fabrica tion of microlascrs and micmresonator optical switches）、Applied Physi cs Letters、第55巻、2724-2726、1989年に開示したように、1500ＶＸe⁺イオン とCl₂反応フラックスを使用して、化学的援助のイオンビームエッチングによっ て開口部66を通してトレンチ68をエツチングした。よって形成されたトレンチ68 は、回折格子18の縦型のウオール70を定義する。１分あたり約0.5μｍのエッチ ング速度を使用するが、これは必ずしも重要ではない。イオンビームに対して約 10゜の角度で試料を傾けることによって、極度に縦型の深さ３μｍの格子ウォー ル70ができる。また11nmのTiおよび300mのAuの反射層74の格子ウオール70上への 10゜の角度による蒸発は、反射性の高い格子18を提供する。その後、保護レジス ト層を集積チップ10から除去する。次に、もう一つのレジスト層（図示されてい ない）を集積チップ10に蒸着し、このレジストのある領域を除去して出力導波管 16と関連する開口部65を露出する。イオンビームエッチングは、受動導波管16の 回りに浅いトレンチ75をつくり、これは結果的に単一モード伝播のリッジ導波管 となる。 追加のマスクを使用して、出力導波管16の各側に深い隔離トレンチ76を定義す る。深いトレンチ76は、浅いトレンチ７５から比較的離れており、疑似散乱光が 出力導波管16にカップリングすることを防ぐために使用される。SiO₂層64は、ｐ コンタクトメタライゼーション78の蒸着のためにパターンづけされるが、できれ ばTi（20nm）/Au（800nm）が望ましい。基板は薄くされ、また図示されていない ｎコンタクトメタライゼーションはチップの底面に蒸着されるが、できればＮi （10nm）/Ｇe（35nm）/Ａu（50nm)/Ｎi（35nm）/Ａu（200nm）の多重層構造が望 ましい。また通常のｎコンタクトは、レーザストライプごとに別々のコンタクト と取り換えることが望ましい。図１に示したように、チップは能動ストライプに 対して垂直に努開がつくられている。金属層または反射性の高い他のコーティン グ80は、キャビティ損失を低下させるため、能動ストライプの端の劈開面上に蒸 着される。 図４のストライプ構造は、埋込ダブルヘテロ接合レーザのアレイをつくりだし 、これは選択されたレーザのｐコンタクトメタライゼーシヨンおよびｎコンタク トメタライゼーシヨンをわたる順方向バイアスを印加することによって個別に能 動化することができる。 また１つ以上のレーザを同時に選択することができる。図５の出力導波管は電気 的に励起されておらず、よって受動である。従って、チャネル間での漏話が大き く減少する。光は、ローランド円の内部を通る平坦な導波管によって能動ストラ イプ、回折格子、および出力導波管の間で導波される。 上記実施例の部分的に動作するバージヨンも製作され、テストされてきた。あ るバージョンは受動出力導波管がなく、その光は任意に選択された１本または２ 本の能動ストライプの外部の端から出力する。よって結果的な構造はKirkbyのも のと似ている。出力ストラィプは一定の215ｍＡでバィアスをかけ、レーザ放射 を行うには他のストライプへの70〜100ｍＡの注入電流が必要だった。レーザ放 射は、波長分布が直線性からわずか0.058nmしか離れず、1507から1535nmの15の 離散的波長で行うことができた。 上記の実施例はＩnＰ ＯＥＩＣだが、本発明は、ＧaＡsなどの他の能動光学半 導体、およびシリコンやシリカなどの他の平坦な光学導波管にも応用できる。突 合せ接続、ハンダバンプのような整合技術、または半導体薄膜のエピタキシャル 的剥離後のファン・デル・ワールス結合によって能動装置を平坦な導波管構造に 加えることができる。ローランド円以外の幾何学的配置も可能である。また透過 格子など、他の回折格子の形態も使用することもできる。さらに分布フィードバ ックのような他のエネルギー分散の手段を使用することもでき、キャビティ内に は１本以上の回折格子を含むことも可能である。 ゆえに本発明は、比較的簡単な設計規格で設計・製作できる単純な多重波長レ ーザを提供するものである。レーザ放射波長の値は、それらの波長より遥かに大 きな規模の構成要素の間隔によって決定される。すべてのレーザおよびマルチプ レクサを単一チップ上に製作することは、コストを削減し、丈夫な光学システム を提供する。記載した製作過程はかなり標準的なもので、再成長として上部クラ ッディング層のみが必要であるが、これも他の隔離およびパッシベーションが使 用されるのであれば必要のないものである。全般的に、重要なステップは、均一 の厚さと組成の層の蒸着、および高度に縦型でスムーズな回折格子であると思わ れ、これらは記載した構造に十分達していると考えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スール、ジュリアン、バーナード、ドナル ド アメリカ合衆国、07716 ニュージャージ ー州、アトランティック ハイランズ、イ ースト リンカーン アベニュー 36

Claims (1)

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