JPH11214801A

JPH11214801A - 複数の変調光を発せられる発光装置

Info

Publication number: JPH11214801A
Application number: JP10023985A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Miyazawa; 誠一宮澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-01-21
Filing date: 1998-01-21
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の変調光を発せられる発光装置である。【解決手段】発光装置は、少なくとも１つのモード光を
含む光を異なる複数の光出射部から発する発光領域１
と、複数の光出射部からの少なくとも１つのモード光を
含む光のうちの少なくとも１つのモード光について夫々
変調する変調機能領域２、４を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速変調時におい
ても動的波長変動を抑えて直接変調方式での駆動を可能
とし偏波スイッチングを実現する半導体集積装置、発光
部からの光のモードの選択的吸収を実現する半導体装置
などの発光装置等に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、発振光を偏波状態の異なる偏波モ
ード間で変調できる偏波スイッチング可能な動的単一モ
ード（Dynamic Single Mode）半導体レーザとして、小
振幅のデジタル信号を注入バイアス電流に重畳してデジ
タル偏波変調を可能にする素子構造が提案されている
（例えば、特開平７−１６２０８８号公報を参照）。こ
れは、グレーティングからなる分布反射器を半導体レー
ザ共振器内部に導入し、その波長選択性を利用する構造
のＤＦＢレーザであった。このＤＦＢレーザでは、発振
波長近傍の波長の光のＴＥモードとＴＭモードについ
て、発振しきい値程度の電流注入下の利得をおおよそ同
程度のものとする為に、バルク活性層を用いたり、また
は活性層の量子井戸に歪を導入してブラッグ波長を利得
スペクトルのピーク波長よりも短波長側に設定してい
る。そして、複数の電極を持つ構成とし、これらの複数
の電極に対して不均一に電流注入を行うものであった。

【０００３】この構成においては、不均一電流注入によ
って共振器の等価屈折率を不均一に変化させることによ
り、ＴＥモードとＴＭモードのうちで、位相整合条件を
満たして最低のしきい値利得となる波長と偏波モードで
発振が起こる。ここで、不均一注入のバランスを僅かに
変えることでＴＥモードとＴＭモード間の位相整合条件
の競合関係（位相整合条件を満たした状態でどちらのモ
ードのしきい値が低くなるか）が変化して、発振波長と
発振偏波モードを変えることができるというものであっ
た。このデバイスでは、発振光出力側（一方の電極が設
けられた出力側には出力のパワーを変動させない為に変
調電流成分を注入しない）と変調側（他方の電極が設け
られた側）に対する不均一注入の効果を非対称に引き出
すためには、出力側を片面無反射コーティングとすると
いう構造的な非対称性、或は、２つの電極長を変えると
いう構造的な非対称性を導入することが有効であった。

【０００４】また、特開平２−１１７１９０号公報にお
いて、マルクスクリスチャン・アマン等は、直列または
並列に接続された２つの半導体デバイスからなり、その
一方は主として特定の偏光状態の波を発生または増幅
し、他方は主として別の偏光状態の波を発生または増幅
し、それらを１つの共同層または互いに平行する層に設
けている半導体レーザ装置を提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の例において、位
相条件で偏波モードを選択するＤＦＢ系の偏波スイッチ
ングレーザでは、共振器内でＴＥモード利得とＴＭモー
ド利得を同程度にすることが重要である。その為の活性
層の構成としては、ＴＥモード利得とＴＭモード利得が
同程度となるバルク活性層、又は、歪みなどを入れてＴ
Ｍモード利得を優位とした活性層をＴＥモードを発生す
る活性層と直列（特開平２−１１７１９０号公報）に形
成する方法などが提案されている。

【０００６】しかしながら、これらの構成は次の様な問
題を有している。バルク活性層はＴＥモードおよびＴＭ
モードの利得が等しくなるが、しきい値電流が高くなる
傾向にある。その為、量子化などによりしきい値電流を
低減する必要がある。

【０００７】一方、特開平２−１１７１９０号公報にて
提案されているＴＭモードが優位な活性層およびＴＥモ
ードが優位な活性層を直列または並列に形成する方法
は、異なる歪み量の活性層を形成するために成長回数が
増加し、作製工程が複雑となる。

【０００８】また、上記の構成では、ＴＥモードとＴＭ
モードのスイッチングは、ＴＥモードとＴＭモードのそ
れぞれの領域での利得差により発生する。そして、この
利得差をサンプル毎に制御性良くコントロールすること
は困難である。

【０００９】本発明の目的は、比較的成長回数が少な
く、低しきい電流密度のレーザなどの発光装置を実現す
ると共に、１つのレーザの両端面から異なったモードの
光をも取り出すことができるレーザなどの複数の変調光
を発せられる発光装置、この変調方法等を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決する手段および作用】上記目的を達成する
為の発光装置は、少なくとも１つのモード光を含む光を
異なる複数の光出射部から発する発光手段と、該複数の
光出射部からの少なくとも１つのモード光を含む光のう
ちの少なくとも１つのモード光について夫々変調する変
調手段を有することを特徴とする。ここにおいて、発光
手段は典型的には半導体レーザ構造（分布帰還型半導体
レーザ構造を持つものであったり、位相調整領域を持つ
ものであったりする）、これに限らない。モードは典型
的には偏波モード、波長（縦モード）などである。変調
手段（これは逆電界が印加可能に構成された半導体レー
ザ構造を有するもの（この場合、同構造を持つ発光手段
と同一基板上に形成されて構造がコンパクトにでき
る）、液晶などであったりする）は、前記複数の光出射
部からの少なくとも１つのモード光を含む光のうちの少
なくとも１つのモード光について夫々独立の信号に基づ
いて、或は同じ信号に基づいて、変調する。また、変調
手段は、前記複数の光出射部からの少なくとも１つのモ
ード光を含む光の夫々異なるモード光について変調して
もよいし、夫々同じモード光について変調してもよい。
更に、前記発光手段からの光の１つのモード光を選択す
るモード選択手段（これは偏光子、所定の波長光を選択
的に透過して所定のモード光を選択する波長選択手段、
波長フィルタなどであったりする）を有してもよい。発
光手段が１つのモード光を有する光を発する場合には、
このモード選択手段は不必要であるが、そうでない場合
は、変調前或は変調後の光をモード選択手段に入れて１
つのモード光を取り出すのが都合がよい。モード選択手
段は前記複数の光出射部から光の夫々異なるモード光を
選択してもよいし、夫々同じモード光を選択してもよ
い。本発明の構成によれば、発光部からの光を有効に利
用できて、広い用途範囲が得られるので、以上の構成の
うち何れの手段を採用するかは用途に応じて選べばよ
い。

【００１１】更に具体的には、以下の如き形態も可能で
ある。ＴＥモードおよびＴＭモードを発生する活性層を
含む利得領域（発光手段）を挟んで、吸収層を含む変調
領域（変調手段）が光学的に結合されて形成された半導
体レーザ装置として構成されている。また、ＴＥモード
およびＴＭモードを発生する活性層を含む利得領域を挟
んで、少なくともＴＥモードを吸収する吸収層を含む吸
収領域と少なくともＴＭモードを吸収する吸収層を含む
吸収領域とが光学的に結合されて形成された構成を有
し、該吸収領域のＴＥモードを吸収する層が無歪みまた
は圧縮歪みの井戸を有しており、該吸収領域のＴＭモー
ドを吸収する層が引っ張り歪みを有している半導体レー
ザ装置として構成されている。

【００１２】これらの形態において、ＴＥモードおよび
ＴＭモードを発生する利得領域の活性層の構成がバルク
型活性層であったり、前記利得領域の活性層のＴＥモー
ドを発生する層が無歪または圧縮歪み活性層であり、Ｔ
Ｍモードを発生する層が引っ張り歪み活性層であったり
する。後者の場合、前記利得領域がＴＥモードを発生す
る層とＴＭモードを発生する層を積層方向に独立に有し
ていたりする。

【００１３】また、前記利得領域のＴＥモードまたはＴ
Ｍモードの少なくとも一方の活性層構成と前記吸収領域
の活性層構成が同じであったりする。また、前記利得領
域のＴＥモードまたはＴＭモードの少なくとも一方の吸
収端が、前記吸収領域の活性層の吸収端より短波長側に
なる様に設定されていると、変調が効率的に行なわれ得
る。更に、光増幅部を有している半導体レーザ装置とし
て構成されていてもよい。

【００１４】更に、本発明の発光装置の変調方法は、前
記吸収手段ないし吸収領域に逆方向電圧を加えることに
より、該吸収手段ないし吸収領域へ入射してくるＴＥモ
ード光またはＴＭモード光の一方を選択的に吸収するこ
とにより変調を行なう偏波変調方法である。

【００１５】本発明の光源装置は、上記の発光装置を有
し、これを上記の変調方法により変調できる様に構成さ
れていることを特徴とする。

【００１６】本発明の光通信システムは、上記の光源装
置を備えた光送信機または送受信機、前記モード選択手
段によって取り出された光を伝送する伝送手段、及び前
記伝送手段によって伝送された光を受信する光受信機ま
たは送受信機からなることを特徴とする。

【００１７】本発明の光通信方式は、上記の光源装置を
用い、送信信号に応じて変調された電圧を前記発光装置
の吸収手段ないし吸収領域に印加することによって、前
記モード選択手段から送信信号に応じて強度変調された
信号光を取り出し、この信号光を光受信機または送受信
機に向けて送信することを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】第１実施例図１、図２を用いて本発明の第１の実施例について記述
する。図１は本実施例の偏波変調レーザの全体構成であ
る。図２において、１はＴＥモードおよびＴＭモードを
同時に発生する利得領域であり、２および４は、ＴＥモ
ードおよびＴＭモードを同時に、または両モードの一方
のみを変調可能な変調領域、３および５はＴＥモードま
たはＴＭモードのどちらか一方を選択的に透過するモー
ド選択領域である。

【００１９】図１において、ＴＥモードおよびＴＭモー
ドを同時に発生する構成の利得領域としては、活性層が
バルク活性層の半導体レーザであったり、引っ張り歪み
活性層を有した半導体レーザであったり、引っ張り歪み
活性層と圧縮歪み活性層を積層した半導体レーザであっ
たりする（第２実施例以下に詳細に記載する）。この活
性領域１から出た光を活性領域１の両サイドにて独立に
変調する２および４の変調領域は、光を吸収したり、遮
断したりすることにより光強度の変調を行うものであ
り、例えば、半導体量子井戸のＱＣＳＥ（電界吸収効果
ないし量子閉じ込めシュタルク効果）を用いて光を吸収
する半導体積層構造、液晶などがある。

【００２０】図１においては、２の変調領域では活性層
に圧縮歪を導入して、ＴＥモードのみを変調できる様に
している。４の変調領域ではＴＥモードとＴＭモードの
両方に変調をかけている。この変調領域２、４を通った
光を３および５のモード選択領域において一方のモード
を選択する。図１のモード選択領域３、５では偏光子を
用いて、モード選択を行っている。これ以外にもアイソ
レータ、波長フィルターなどを使用可能である。

【００２１】以上の構成により、レーザの両方の端面か
ら、独立に変調されかつ異なった偏光モードを持つレー
ザ光６（ＴＭ光）、７（ＴＥ光）を取り出すことが可能
となる。ここで、利得領域１、変調領域２、４、モード
選択領域３、５は独立に形成されており、なるべく領域
端面で光の反射が発生しないようにコーティングなどを
施している。

【００２２】次に図１と領域の配列順序が異なる図２に
ついて説明する。図２の構造は、図１における変調領域
と偏波モード選択領域の位置を入れ替えた構成を持つ。
ＴＥモードとＴＭモードを同時に発生する利得領域１１
に隣接して、モード選択領域１２、１４が形成されてい
る。この結果、モード選択領域１２、１４を通り、変調
領域１３、１５に届く光は一方のモードだけとなり、変
調領域１３および１５では選択されたモードを変調する
事となる。この結果、図１と同様に、１つのレーザの両
端面から、異なった光信号の載った２つの光１６（ＴＭ
光）、１７（ＴＥ光）を取り出すことが可能となる。

【００２３】以上説明した様に、２つのモードを発生す
る利得領域と、一方のモードまたは両方のモードを変調
する変調領域と、一方のモードのみを透過するモード選
択領域を形成する事により、レーザの両方の端面から、
独立に変調された、異なった偏波のレーザ光を取り出す
ことが可能となり、利得領域からの光の有効利用が可能
となった。

【００２４】ここで、上記の例においては、両端面から
異なった偏光の光を出していたが、偏波モードが同じで
もよい。この場合でも、新たにレーザを設けることな
く、１つのレーザから異なった２つの光信号を取り出せ
る利点がある。また、この場合には、利得領域は１つの
偏波モード光のみを供給するものでもよく、そしてモー
ド選択領域も省略できる。また、２つの変調領域では同
じ信号で光を変調してもよい。この場合、２つの光信号
が異なる偏波モードを有していれば、これらを通信の偏
波ダイバーシティ用などに用いることができ、２つの光
信号が異なる波長を有していれば（半導体レーザでは偏
波が異なれば一般に波長も異なる）、これらを通信の波
長ダイバーシティ用などに用いることができる。

【００２５】既に述べた様に、更により広い概念で述べ
れば、本実施例の構成は次の様に記述できる。複数の光
出射部を持つ発光部と各光出射部からの光を変調する変
調領域を有し、発光部からの光は少なくとも１つのモー
ド光（このモードは、偏光状態であったり、波長であっ
たり等する）を含む光であり、各変調領域は少なくとも
１つのモード光について変調機能を持つ。この構成に、
変調された或は変調されていない１つのモード光を選択
するモード選択領域を設けてもよい。この構成によれ
ば、発光部からの光を有効に利用でき、その用途の範囲
も広くなる。

【００２６】第２実施例図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）、図４（ｂ）を用
いて本発明の第２の実施例について説明する。本実施例
は、第１の実施例の図１の構成をより具体化したもの
で、変調領域の吸収層と利得領域の活性層の構成が同じ
である例を示している。この結果、半導体層の再成長の
工程などが少なく、偏波変調レーザ装置の作製が容易と
なっている。図３（ａ）は本実施例の偏波変調レーザ装
置の全体構成の共振器方向の断面図である。図３（ａ）
において、２２は基板であるところのｎ−ＩｎＰ膜であ
り、この上にピッチ２４０ｎｍで高さ３００Åの回折格
子２４を中央部のみ部分的に形成し、つづいて２３に示
すＳｉｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層を０．
１５μｍの厚さで形成している。

【００２７】これまでが活性層以下の構成である。さら
にこの上に活性層２５を利得領域４０、変調領域３９、
４１に渡って一様に形成する。活性層２５の構成を図３
（ｂ）に示す（バンドギャップ構造で示す）。４３は井
戸層で、引っ張り歪みを０．３５％入れたｕｎｄｏｐｅ
ｄＩｎＧａＡｓ（厚さ１１０Å）であり、４４は、無
歪のｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰ（厚さ１００Å）
のバリア層であり、これらを３層繰り返した構成となっ
ている。図３（ｂ）中、４２は積層方向を示している。
さらにこの上に、図３（ａ）の２７に示す様に、光ガイ
ド層を含んだ上部クラッド層を成長する。光ガイド層は
ＢｅｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰ膜により出来てお
り、厚みは０．１５μｍである。つづいて上部クラッド
層を形成する。その構成はＢｅｄｏｐｅｄＩｎＰ層
で厚みは１．４μｍ形成している。この上に、２８のコ
ンタクト層であるＢｅｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓを
０．３μｍ形成し、成長を終了する。図３（ａ）中の２
１はｎ側電極でＡｕＧｅ／Ａｕを使用した。２９はｐ側
電極である。以上説明したのが積層方向の構成である。

【００２８】この構成は共振器方向に３つの部分に分け
られる。１つは中央の電極３３に対応した利得領域４０
で、２つ目は電極３２に対応した変調領域３９で、３つ
目は電極３４に対応した変調領域４１である。３０、３
１は３つの電極領域を充分に電気的に分離する為に形成
した溝である。

【００２９】本実施例の動作について説明する。利得領
域４０の電極３３に電流を加えると、電極３３直下の活
性層２５にキャリアが注入される。この活性層２５は、
先にも述べた様に引っ張り歪が０．３５％加わってお
り、ＴＥモードとＴＭモードの利得が拮抗している構成
である。よって、十分にキャリアを加えるとＴＥモード
とＴＭモードの光が同時に発振する。つまり、利得領域
４０からはＴＥモードとＴＭモードの光が両サイドの変
調領域３９、４１に供給される。

【００３０】変調領域３９、４１の動作について記述す
る。両変調領域３９、４１では吸収を行う事により変調
を実現する。両変調領域３９、４１に対応した吸収層の
構成は、利得領域４０の活性層と同じで２５に示した構
成となる。この結果、活性層２５は両モードに利得があ
る為、吸収層２５ではＴＥモードおよびＴＭモードを吸
収することとなる。３９の変調領域に逆電界をかける
と、電界は変調領域３９に対応した吸収層２５に加わ
る。よって、変調領域３９を通る両モードの光は変調さ
れる。これと同様に、４１の変調領域に逆電界をかける
と、活性層２５と同じ構成の吸収層を持っているため、
同様にＴＭモードとＴＥモードが変調される事となる。

【００３１】つづいてモードの選択を行う。先にも述べ
た様に変調領域３９から出た光はＴＥモードとＴＭモー
ドを有している。そこで、偏光子３７によりー方のモー
ドを吸収し、一方のモードだけを透過させる。ここで
は、ＴＥモードのみを透過させているので、光３８はＴ
Ｅモードの変調光である。

【００３２】同様に、変調領域４１を通過した光の一方
のモードを選択する。３５は偏光子で、この偏光子によ
りＴＭモードの光３６のみを透過させている。

【００３３】以上説明した様に、簡単な工程により作製
した半導体装置により、容易に偏波の異なる２つの独立
な光を取り出せることを示した。尚、変調領域３９およ
び変調領域４１の端面には無反射コーティングを施して
いる。

【００３４】図４（ａ）、（ｂ）は、吸収領域４１にお
けるＴＥモードに対する吸収係数の波長依存性を示す。
縦軸５２は吸収係数、横軸５１は波長である。線５３は
逆電界を加えていない時の吸収係数の波長依存性であ
る。吸収領域４１と利得領域４０は同じ活性層２５を有
するが、レーザの発振波長λ_LaserはＢａｎｄＳｈｒ
ｉｎｋａｇｅ効果により吸収端より十数ｍｅＶ長波長側
にシフトする（図４（ａ）の５４参照）。この為、活性
領域４０で発生したＴＥモード光は、吸収領域４１に逆
電界を加えていない状態では、ここで吸収されずレーザ
発振をつづける。

【００３５】この説明は波長選択機構のないファブリペ
ローレーザの場合の説明である。本実施例のレーザは波
長選択機構を持っておりレーザの発光波長は、図３
（ａ）の２４に示すグレーティングのピッチにより決定
できる。よって、活性層２５により十分な利得の発生す
る波長範囲であれば、発光波長はグレーティング２４の
ピッチにより任意に設定することが可能となる。従っ
て、吸収係数の線５３の吸収端とレーザ発振波長λ
_Laserの位置関係の制御は容易であり、ファブリペロー
レーザより歩留まりのよい制御が見込まれる。本実施例
は、グレーティングピッチを活性層２５の利得ピークに
合わせているので、吸収端（１５２５ｎｍ）とグレーテ
ィング２４によるレーザ発振波長（１５５３ｎｍ）とは
１６ｍｅＶ離れた形となっている。

【００３６】つづいて、吸収領域４１の電極３４に逆方
向電圧を加える。ここでは１０Ｖ加える。吸収領域４１
の活性層２５は量子井戸であるため、量子閉じ込めシュ
タルク効果により、図４（ｂ）の５５の矢印に示す様に
エキシトンの吸収ピークが長波長側にずれる（詳しく
は、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．
５０Ｎｏ．１５，１０１１（１９８７）参照）。こ
こでは、３０ｍｅＶのシフトを観測した。この結果、図
４（ｂ）に示す様に発振波長λ_LaserのＴＥモードのレ
ーザ光５４が吸収領域４１により吸収され、ＴＥモード
の変調が可能になる。変調機構に関してはＴＭモードも
同様である。

【００３７】以上説明した様に、活性層および吸収層の
構成を同一の構成にする事により、作製工程が簡単な偏
波変調レーザ装置が実現できる。この際、同一のレーザ
において両方の端面から異なった信号を得る事ができ
（この場合は変調領域３９、４１は別々の信号で変調す
る）、また、異なった偏波の光を得ることも可能であ
る。

【００３８】第３実施例図５、図６を用いて本発明の第３の実施例について記述
する。本実施例は、ＴＥ、ＴＭ利得を発生する活性層６
４にバルク層を用いたものである。図５は本実施例の偏
波変調レーザ装置の全体構成である。活性層以下の構成
については図６（ａ）、（ｂ）をも用いて説明する。

【００３９】図６において、６２は基板であるところの
ｎ−ＩｎＰ膜であり、この上にピッチ２４０ｎｍで高さ
３００Åの回折格子７９を部分的に形成し、つづいて６
３に示すＳｉｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層
を０．１５μｍ形成している。この上に、６４に示すｕ
ｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰ活性層を０．１μｍ形成
した後、この活性層６４を一部を残してエッチングによ
り除去する。除去後は図６（ｂ）に示した構成となる。
活性層６４にバルクＩｎＧａＡｓＰを利用する理由とし
ては、バルク層はＴＥモード利得とＴＭモード利得をほ
ぼ同程度有していることにある。この上の層構成は図５
をもって説明する。

【００４０】バルク活性層６４を残した８６の領域は、
ＴＥモードおよびＴＭモードのレーザ利得を供給する利
得領域である。８８および８５の領域は、６５および６
６の吸収層により活性領域８６から出たＴＥ、ＴＭモー
ド光を吸収変調する変調領域である。吸収層６５は、圧
縮歪みを０．７％入れたｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓ
井戸層（厚さ６０Å）と無歪みのｕｎｄｏｐｅｄＩｎ
ＧａＡｓＰのバリア層（厚さ１００Å）を３層繰り返し
た構成となっている。これがＴＥ光を吸収する吸収層６
５となる。一方、８５の吸収領域の吸収層６６は、引っ
張り歪み０．９％のｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓ井戸
層（厚さ１３０Å）と無歪みのｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧ
ａＡｓＰバリア層（厚さ１００Å）の組み合わせを５層
形成して成っている。この結果、吸収領域８５はＴＭ光
を優先的に吸収する事となる。

【００４１】さらに、この活性層６４、吸収層６５、６
６の上に、図５の６７に示す光ガイド層を含んだ上部ク
ラッド層を成長する。光ガイド層はＢｅｄｏｐｅｄ
ＩｎＧａＡｓＰ膜により出来ており、厚みは０．１５μ
ｍである。つづいて上部クラッド層を形成する。構成は
ＢｅｄｏｐｅｄＩｎＰ層で、厚みは１．４μｍ形成
している。この上に、６８のコンタクト層であるＢｅ
ｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓを０．３μｍ形成し、成長を
終了する。図５中の６１はｎ側電極でＡｕＧｅ／Ａｕを
使用した。６９はｐ側電極である。以上説明したのが積
層方向の構成である。この構成を共振器方向に３つの部
分に分ける。１つは電極７３に対応した利得領域８６
で、２つ目は電極７４に対応した変調領域８８で、３つ
目は電極７２に対応した変調領域８５である。７０、７
１は３つの電極領域を電気的に分離する為に形成した溝
である。

【００４２】動作について説明する。基本的な動作は第
２実施例において説明した内容と同様である。利得領域
８６の電極７３に電流を加えると、電極７３直下の活性
層６４にキャリアが注入される。この活性層６４は、先
にも述べた様にＩｎＧａＡｓＰバルクより形成されてお
り、ＴＥモードとＴＭモードの利得が拮抗している構成
である。よって、十分にキャリアを加えるとＴＥモード
とＴＭモードの光が同時に発振する。つまり、利得領域
８６からはＴＥモードとＴＭモードの光が両サイドの変
調領域８５、８８に供給される。

【００４３】変調領域８５、８８の動作について記述す
る。両変調領域８５、８８では光の吸収を行う事により
変調を実現する。変調領域８８の電極７４に逆電界をか
けると、逆電界は電極７４に対応した６５の吸収層に加
わる。よって、変調領域８８を通るＴＥモードの光は吸
収され変調される。これと同様に変調領域８５の電極７
２に電界をかけると、６６に示す吸収層がＴＭモード光
に対する吸収を持っているため、同様にＴＭモード光が
変調される事となる。これらの変調光は、７５、７７の
波長選択領域により所望の波長が選択される。ここでは
偏光子を使用し、偏光子７５はＴＥ光を透過し、偏光子
７７はＴＭ光を透過させている。

【００４４】この様にバルク活性層６４を用いることに
より、ＴＥモード光とＴＭモード光を同時に発生させる
ことが可能で、かつ活性層６４両端に吸収領域８８、８
５を形成することにより、１つのレーザの共振器両端よ
り偏波の異なる変調光７６、７８をも出すことが可能で
ある。

【００４５】第４実施例図７、図８（ａ）、（ｂ）を用いて本発明の第４の実施
例について説明する。図７の実施例の特徴は、吸収領域
１１１、１１３の吸収層厚を変えた点にある。この結
果、利得領域１１２のレーザの発振波長と、吸収層９
４、９６の吸収端を近づけ、より効率よい変調を実現し
たものである。

【００４６】図７において、９２は基板であるところの
ｐ−ＩｎＰ膜であり、この上にピッチ２３８ｎｍで高さ
４００Åの回折格子１１０を部分的に形成し、つづいて
９３に示すＢｅｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰ光ガイド
層を０．１５μｍ形成している。以上が活性層以下の構
成である。本レーザは共振器方向に３つの領域１１１、
１１２、１１３を有し、それぞれの活性層が異なる。１
１２の利得領域の活性層について説明する。この領域１
１２の活性層は２層構成となっており層９５、９７より
形成されている。層９５の構成としてはＴＥモード用の
活性層を形成する。構成は、圧縮歪みを０．６％入れた
ｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓ井戸層（厚さ６０Å）と
無歪のＳｉｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰバリア層（厚
さ１００Å）のペアを４層繰り返した構成となってい
る。層９７はＴＭモードを優位に発生する活性層で、引
っ張り歪みを１．０％入れたｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａ
Ａｓ井戸層（厚さ１１０Å）と無歪のｕｎｄｏｐｅｄ
ＩｎＧａＡｓＰバリア層（厚さ１００Å）のペアを５層
繰り返した構成となっている。これが１１２の利得領域
の活性層で、この領域ではほぼ同程度のＴＥモードとＴ
Ｍモード利得を供給するものである。この活性層９５、
９７を部分的に利得領域１１２に形成する方法として
は、基板全面に９５、９７の層を形成した後、他の領域
１１１、１１３の層９５、９７をエッチングにより除去
している。

【００４７】つづいて、２つの吸収領域の構成について
記述する。まず、ＴＥモード光を吸収する１１３の領域
の吸収層９４の構成は、圧縮歪み量０．６％の井戸層
（厚さ６３Å）と無歪で厚みが１０５Åのバリア層を１
０回繰り返している。つづいてＴＭモード光を吸収する
領域１１１の吸収層９６の構成は、引っ張り歪みを０．
９％入れたｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓ井戸層（厚さ
１１０Å）と無歪のｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰバ
リア層（厚さ１００Å）を１０回繰り返して形成してい
る。尚、９４、９６の吸収層はＳｉＯ₂マスクを用いて
選択成長した。以上がそれぞれの領域の活性層である。

【００４８】つづいて、これら活性層上に以下に示す構
成を一様に形成する。まず、９８に示す光ガイド層を含
んだ上部クラッド層を成長する。上部光ガイド層はＳｉ
ｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰ膜により出来ており、厚
みは０．１５μｍである。上部クラッド層はＳｉｄｏ
ｐｅｄＩｎＰ層で、厚みは１．４μｍ形成している。
この上に、９９のコンタクト層であるＳｉｄｏｐｅｄ
ＩｎＧａＡｓを０．３μｍ形成し、成長を終了する。
図７中の９１はｐ側電極でＣｒ／Ａｕを使用した。１０
０はｎ側電極で、このレーザは多電極化を行った。１０
１、１０２は３つの電極領域を電気的に分離する為に形
成した溝である。１０６、１０８は偏光子で、レーザ端
面から出た光から光１０７、１０９を選択する為に設け
ている。偏光子１０６、１０８があるとＴＥモードとＴ
Ｍモードのどちらかを選択的に透過させることが可能と
なり、Ｓ／Ｎ比も３０［ｄＢ］以上が容易に確保でき
る。

【００４９】動作について説明する。活性領域１１２に
１０４の電極を通して電流を流すとＴＥモードとＴＭモ
ードが発生する構成としている。吸収領域１１３、１１
１の動作について説明する。電極１０５に逆方向電界を
加えると電界は層９４に加わり、ＴＥモードの吸収が起
こる。この為、利得領域１１２で発振していたＴＥモー
ドが吸収され変調が可能となる。本実施例で、活性領域
１１２のＴＥモード活性層９５と吸収領域１１３のＴＥ
モード吸収層９４を同一にしなかった理由としては、よ
り効率のよい吸収を実現する事にある。上述した様に、
活性領域１１２のＴＥモード活性層９５の井戸幅は６０
Åであり、吸収領域１１３のＴＥモード吸収層９４の井
戸幅は６３Åである。この結果、吸収領域１１３の電極
１０５に電界を印加していない時の吸収端と活性領域１
１２によるレーザ発振波長は、第２実施例に比較して、
より近接することになる。なぜならば、第２実施例では
利得領域と吸収領域のＴＥモードに関する構成は同じで
あり、よって吸収端も同じであった。しかし、本実施例
の場合には、吸収領域１１３の層９４の井戸幅を若干大
きくすることにより、吸収領域１１３の吸収端が長波長
側にシフトした事になる。つまり、吸収領域１１３のＴ
Ｅモード吸収端だけが長波長側にシフトした事になる。
この結果、利得領域１１２のＴＥモード発振波長と吸収
領域１１３のＴＥモード吸収端は、第２実施例よりも、
より近づくことができた。よって、本実施例では、吸収
領域１１３の電極１０５への僅かな逆方向電圧の印加に
より、効率よく変調が可能となる。

【００５０】第２実施例にも述べた様に、グレーティン
グを有する半導体レーザではグレーティングピッチを変
えることにより、吸収端とレーザ発振波長差を制御でき
る。一方、ファブリペロー型のレーザでは吸収領域の吸
収層の構成を変えることが重要な要素となってくる。

【００５１】図８（ａ）は、利得領域と吸収領域の活性
層が同じ構成において、吸収領域に電界をかけていない
ときの吸収係数の波長依存性の線１１７とレーザ発振波
長１１６の関係を示している。図８（ｂ）は、本実施例
で示した吸収領域の構成を使用した時の吸収係数の波長
依存性の線１２０とレーザ発振波長１１９の関係を示し
たものである。井戸幅を改善する事により、吸収端が１
２１に示すように長波長側にシフトし、レーザ発振波長
に近づく形となる。図８（ａ）より、図８（ｂ）に示し
た場合の方が、吸収端とレーザ発振波長が近く、吸収領
域への僅かな電界の印加で変調が可能であることがわか
る。

【００５２】ＴＭモードの吸収領域１１１も吸収端をシ
フトし、レーザ発振光の変調効率を上げようとしてい
る。ただし、吸収端をシフトさせる方法は、吸収領域１
１３とは異なっている。吸収領域１１３では吸収層９４
の井戸幅を制御する事により行ったが、吸収領域１１１
では吸収層９６の引っ張り歪み量を低減することによ
り、吸収端を制御している。この結果、層９６の吸収端
は活性層９７のそれより長波長側となり、吸収端が発振
波長により近接した形となる。よって、電極１０３に加
えるわずかな電界変化により、効率よく変調が可能とな
る。以上説明した様に、活性領域と吸収領域のバンド端
を制御する事により、より効率のよい変調が実現した。

【００５３】第５実施例図９、図１０（ａ）、（ｂ）を用いて本発明の第５の実
施例について説明する。図９において、１３２は基板で
あるところのｎ−ＩｎＰ膜であり、この上にピッチ２４
０ｎｍで高さ３００Åの回折格子１３４を部分的に２個
所形成し、つづいて１３３に示すＳｉｄｏｐｅｄＩ
ｎＧａＡｓＰ光ガイド層を０．１５μｍの厚さで形成し
ている。これまでが活性層以下の構成である。

【００５４】このレーザは大きく分けて共振器方向に３
つの領域に分割されている。まず、利得領域である１５
５に示した領域の構成について説明する。この利得領域
はＴＥモード利得とＴＭモード利得をほぼ同程度に発生
させ、かつ中央部に位相調整領域を有することにより、
ＴＥモード、ＴＭモードともシングルモードで変調動作
を実現しようとするものである。構成について説明す
る。活性層は１３５に示すＴＥモードを優先的に発生す
る活性層と１３６に示したＴＭモードを優先的に発生す
る活性層からなる。１３５のＴＥモード井戸層の構成と
しては、無歪であるｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓ（厚
さ６０Å）と無歪のｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰ
（厚さ１００Å）のバリア層のペアを５層繰り返した構
成となっている。１３６のＴＭモード用活性層の構成
は、引っ張り歪み０．８％のｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａ
Ａｓ井戸（厚さ１１０Å）と圧縮歪み０．２％のｕｎｄ
ｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰバリア層（厚さ１００Å）を３
層繰り返して形成した。

【００５５】この活性層が１５５の利得領域に形成され
ており、この間に１５７に示す位相調整領域が形成され
ている。この位相調整領域の層１５７は、ＩｎＧａＡｓ
Ｐのバルク層で、層１３５、１３６よりもバンドギャッ
プは広く、両活性層１３５、１３６から出る光を吸収す
ることはない。この層１５７は、層１３５、１３６を成
長後、位相調整領域に対応した部分を部分的にエッチン
グし、ＳｉＯ₂をマスクとした選択成長により形成し
た。

【００５６】つづいて、２つの吸収領域について記述す
る。基本的な考えは第３実施例と同じで、活性層１３
５、１３６により発生するＴＥモードおよびＴＭモード
のレーザ光について、１５６のＴＥモード吸収領域、１
５４のＴＭモード吸収領域の吸収端の位置を改善し、よ
り効率よい変調を実現しようとしたものである。具体的
には、ＴＥモード吸収領域１５６の吸収層１３７は、圧
縮歪のｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓ井戸（厚さ６４Å）
と無歪のｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰバリア層（厚
さ１００Å）のペアを１５層繰り返した構成となってい
る。また、ＴＭモードの吸収領域１５４の吸収層１３８
は、引っ張り歪み０．８％のｕｎｄｏｐｅｄＩｎＧａ
Ａｓ井戸（厚さ１３０Å）と圧縮歪み０．２％のｕｎｄ
ｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰバリア層（厚さ１００Å）を１
５回繰り返した構成としている。以上がそれぞれの領域
１５４、１５５、１５６の活性層構成である。

【００５７】この後、再成長し、１３９に示す光ガイド
層を含んだ上部クラッド層を成長する。上部光ガイド層
はＢｅｄｏｐｅｄＩｎＧａＡｓＰ膜により出来てお
り、厚みは０．１５μｍである。上部クラッド層はＢｅ
ｄｏｐｅｄＩｎＰ層で、厚みは１．４μｍ形成して
いる。この上に、１４０のコンタクト層であるＢｅｄｏ
ｐｅｄＩｎＧａＡｓを０．３μｍ形成し、成長を終了
する。図９において、１３１はｎ側電極でＡｕＧｅ／Ａ
ｕを使用した。１４１でまとめて示すｐ側電極（Ｃｒ／
Ａｕ）は部分１４５、１４６、１４７、１４８、１４９
に分かれており、このレーザは多電極化を行った。それ
ぞれの領域１５４、１５５、１５６は、充分な深さの溝
１４２、１４３により電極分離をしている。レーザ端面
にはＡＲコーティングが施されており、１５１、１５３
は偏光子である。

【００５８】図１０（ａ）に、図９に示したデバイスの
概念的なブロック図を示している。各領域を図９に示し
た電極の番号で表している。上の説明から分かる様に、
領域１４６と１４８はＴＥモードとＴＭモードを発生さ
せる利得領域である。１４７は位相調整領域である。こ
の位相調整領域１４７の役割については後で記す。利得
領域１４６と１４８に十分な電流を流すとＴＥモードと
ＴＭモードの充分な利得が発生し、レーザ発振を生ず
る。吸収領域１４５、１４９に逆電界を加えていないと
きは、吸収が発生しないために共振器全体ではＴＥモー
ド光とＴＭモード光がレーザ端面から出ている。つづい
て、吸収領域１４９に電界を加える、つまり図９中の１
５６の吸収領域に逆電圧を加えると、電界は１３７の圧
縮歪みの井戸の層に加わる。この結果、ヘビーホールに
よる吸収が発生し、選択的にＴＥモード光が吸収される
事となる。この動作は、原理的に１５４に示したＴＭモ
ード吸収領域でも同じで、図９の１３８の吸収層に逆電
界が加わり、光の吸収が発生する。この現象を利用し
て、光の変調を実現するものである。１５３および１５
１は、ここでは偏光子で、偏光子１５３はＴＥモード光
１５２を通し、偏光子１５１はＴＭモード光１５０を通
す。この偏光子１５３、１５１はＴＥ／ＴＭ抑圧比が３
０［ｄＢ］程度とれることから、良好なＳ／Ｎ比を得る
ことが可能となる。

【００５９】次に、１４７の位相調整領域の役割につい
て記述する。通常、ＤＦＢレーでは位相調整領域を持た
ないと、各モード（ＴＥモードおよびＴＭモードの利得
スペクトル）では、図１０（ｃ）に示す様にそれぞれの
モードにおいて２本の波長が発生する（ＴＭモードは１
６１と１６３の波長、ＴＥモードは１６２と１６４の波
長で発振）。これは、共振器端面で位相が一致しない為
にストップバンドの両端で発振しやすくなる現象で、通
信などに使用する場合にはノイズとなる。これを避ける
為に波長の単一モード化が図られている。単一モード化
を図る為には位相を調整しストップバンド両端での強度
比を調整する必要がある。１４７の位相調整領域は、こ
こに電流を加えることにより発生する屈折率の変化を利
用して、光の伝搬定数を変え位相を調整する役目をして
いる。この位相調整領域１４７に電流を流し屈折率を調
整することにより単一モード化を図るものである。図１
０（ｂ）は、１４７の位相調整領域に電流を流し、ＴＥ
モード１６２とＴＭモード１６１を単一モード化し発振
させている様子を示す図で、図１０（ｂ）は利得領域１
５５から出た光が吸収されていない状態で見ているもの
である。以上の様に位相調整領域１４７を加えることに
より、それそれのモードはシングルモードで変調が可能
となる。

【００６０】以上の構成により、レーザ端面から出た光
１５２、１５０の一方の偏波を抑圧し、サイドモード抑
圧比の高い光を得ることが出来る。さらに、位相調整領
域１４７を設ける事により、ＴＥモード、ＴＭモードと
もシングルモードで動作させることができる。また、上
記実施例では示していないが、図１０（ａ）の構成に光
増幅部を付け（例えば、利得領域１４６、１４８と同様
の構成を付ける）、出力パワーを増大させることも可能
である。このことは他の実施例でも同様である。

【００６１】第６実施例図１１は本発明の偏波変調レーザとミラーを集積し、同
一のレーザから出たＴＥモード光とＴＭモード光を同一
光軸上に集光した光回路１７６の実施例である。１７１
は、レーザの両端面からＴＥモード光およびＴＭモード
光を別々に発するレーザ装置である。１７２、１７３、
１７４は全反射ミラーで、１７５はハーフミラー或は偏
光ビームスプリッタである。１７１のレーザ端面から出
たＴＥモード変調信号、ＴＭモード変調信号は、それぞ
れ、ＴＥモード光が１７２のミラーにより、ＴＭモード
光が１７３、１７４のミラーにより反射し、１７５のハ
ーフミラー或は偏光ビームスプリッタに達して同一の光
軸上に集光する。以上説明した様に、偏波変調レーザと
ミラーなどの組み合わせにより、２つの半導体レーザを
設けることなく、１つのレーザから偏波および波長が異
なった独立の光を得ることが出来、独立に変調が可能と
なった。

【００６２】第７実施例図１２、図１３、図１４を用いて本発明の偏波変調レー
ザの応用を具体的に記述する。図１２に、本発明による
半導体レーザを波長多重光ＬＡＮシステムに応用する場
合の各端末に接続される光−電気変換部（ノード）の構
成例を示し、図１３にそのノード２８１を用いた光ＬＡ
Ｎシステムの構成例を示す。

【００６３】外部に接続された光ファイバ２８０を媒体
として光信号がノード２８１に取り込まれ、分岐部２７
２によりその一部が波長可変光フィルタ等を備えた受信
装置２７３に入射する。この受信装置２７３により所望
の波長の光信号だけ取り出して信号検波を行う。一方、
ノード２８１から光信号を送信する場合には、上記実施
例の半導体レーザ装置２７４を適当な方法で駆動し、偏
波変調して、偏光板２７７及びアイソレータ２７５を通
して出力光を合流部２７６を介して光伝送路２８０に入
射せしめる。ここで、半導体レーザ装置２７４の半導体
レーザ及び受信装置２７３の波長可変光フィルタを２つ
以上の複数設けて、波長可変範囲を広げることもでき
る。

【００６４】光ＬＡＮシステムのネットワークとして、
図１３に示すものはバス型であり、ＡおよびＢの方向に
ノード２８１を接続しネットワーク化された多数の端末
及びセンタ２８２を設置することができる。ただし、多
数のノード２８１を接続するためには、光の減衰を補償
するために光増幅器を伝送路２８０上に直列に配するこ
とが必要となる。また、各端末２８２にノード２８１を
２つ接続し伝送路２８０を２本にすることでＤＱＤＢ方
式による双方向の伝送が可能となる。また、ネットワー
クの方式として、図１３のＡとＢをつなげたルーブ型や
スター型あるいはそれらを複合した形態のものでもよ
い。

【００６５】図１４は、本発明の半導体レーザを用いた
双方向光ＣＡＴＶシステムの構成例を示す模式図であ
る。図１４において、２９０はＣＡＴＶセンタ、２９２
は夫々光ファイバ２９１によってセンタ２９０と接続さ
れたサブセンタ、２９３はサブセンタに接続された各加
入者の受像機である。センタ２９０は、本発明の光半導
体デバイスの光源装置を備え、複数の画像信号を夫々波
長の異なる信号光に載せて、受像機２９３に送信する。
受像機２９３は、波長可変光フィルタ及び光検出器を含
み、入射した信号光の内、所望の波長の信号光だけを検
出して、モニタに画像を再生する。加入者は、波長可変
光フィルタの透過波長を変化させることによって、チャ
ネルを選択し、所望の画像を得ることが出来る。

【００６６】従来は、送信側のＤＦＢレーザの動的波長
変動の影響により、受信側のＤＦＢフィルタをこのよう
なシステムに用いることが困難であったが、本発明によ
り可能となった。

【００６７】さらに、加入者に外部変調器を持たせ、加
入者からの信号をこの変調器からの反射光で受け取り
（簡易型双方向光ＣＡＴＶの一形態、例えば、石川、古
田“光ＣＡＴＶ加入者系における双方向伝送用ＬＮ外部
変調器”，ＯＣＳ９１−８２，ｐ．５１）、図１１のよ
うなスター型ネットワークを構築することで、双方向光
ＣＡＴＶが可能となり、サービスの高機能化が図れる。

【００６８】本発明のレーザ装置ないし発光装置によれ
ば、１つの装置にて異なった波長或はモードで独立の信
号を送れることから（勿論、同じモードで独立の信号を
送れたり、異なったモードで同じ信号を送れたりもす
る）、これらのネットワーク上で、ネットワークの混雑
状態により、波長（モード）が選択できる等の長所を有
する。

【００６９】

【発明の効果】以上に説明した様に、本発明によれば、
広い用途範囲を持ち得る複数の変調光を発せられる発光
装置が実現できる。

【００７０】より具体的には、以下のような効果が得ら
れる。本発明を実現する第１の実施例は、利得領域、変
調機能領域およびモード選択領域を有した本発明の基本
的構成の一形態を示した。本発明を実現する第２の実施
例は、利得領域の活性層を一部の吸収領域に使用する事
により、前後の端面より任意の偏波光を取り出すことを
可能にした半導体装置構成を実現した。利得領域の活性
層と吸収領域の吸収層の層構成を同一にする事により、
成長回数が少ない層構成を提供できる。本発明を実現す
る第３の実施例は、利得領域にバルク活性層が利用でき
ることを示した。本発明の実現する第４の実施例は、利
得領域の活性層よりも、吸収領域の量子井戸のバンドギ
ャップが狭い事を特徴とした偏波変調装置構成を実現し
た。これにより、より効率のよい両端面独立偏波の偏波
変調レーザを実現できた。本発明を実現する第５の実施
例は、部分的に位相調整領域を設けることにより、発振
モードを単一モード化し、発光装置の両端面から任意の
偏波を取り出す事を可能にした両端面独立偏波変調レー
ザを実現した。本発明を実現する第６の実施例は、本発
明のデバイスとミラーとを集積化することにより、両端
面から出た光を同一軸上に結合させる事を可能にした半
導体集積回路を実現した。本発明を実現する第６の実施
例は、本発明のデバイスを用いた通信を実現した。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施例の１つの形態の概
念的構成を示す図である。

【図２】図２は本発明の第１の実施例の他の形態の概念
的構成を示す図である。

【図３】図３は本発明の第２の実施例の共振器方向の断
面構成と活性層の構成を示す図である。

【図４】図４は本発明の第２の実施例の電界非印加時と
電界印加時の吸収領域の吸収係数の波長依存性を示す図
である。

【図５】図５は本発明の第３の実施例の共振器方向の構
成を示す断面図である。

【図６】図６は本発明の第３の実施例の製造方法を示す
断面図である。

【図７】図７は本発明の第４の実施例の共振器方向の断
面構成を示す図である。

【図８】図８は本発明の第４の実施例の電界非印加時と
電界印加時の吸収領域の吸収係数の波長依存性を示す図
である。

【図９】図９は本発明の第５の実施例の共振器方向の断
面構成を示す図である。

【図１０】図１０は本発明の第５の実施例の概念的構成
を示すと共に、ＴＥモードとＴＭモードの利得スペクト
ルを、位相調整領域がある場合とない場合に分けて示す
図である。

【図１１】図１１は本発明の第６の実施例の構成を示す
平面図である。

【図１２】図１２は本発明の第７の実施例である本発明
の発光装置を用いたノードの構成例を示す図である。

【図１３】図１３は図１２のノードを用いたバス型光通
信システムの構成例を示す図である。

【図１４】図１４は図１２のノードを用いた双方向光Ｃ
ＡＴＶシステムの構成例を示す図である。

【符号の説明】

１、１１、４０、８６、１１２、１５５利得領域
（活性領域）２、４、１３、１５、３９、４１、８５、８８、１１
１、１１３、１５４、１５６変調領域（吸収領
域）３、５、１２、１４モード選択領域６、７、１６、１７、３６、３８、７６、７８、１０
７、１０９、１５０、１５２変調光２１、２９、３２、３３、３４、６１、６９、７２、７
３、７４、９１、１００、１０３、１０４、１０５、１
３１、１４１、１４５、１４６、１４７、１４８、１４
９電極２２、６２、９２、１３２基板２３、６３、９３、１３３光ガイド層２４、７９、１１０、１３４回折格子２５、６４、９５、９７、１３５、１３６活性層
（吸収層）２７、６７、９８、１３９光ガイド層及びクラッ
ド層２８、６８、９９、１４０コンタクト層３０、３１、７０、７１、１０１、１０２、１４２、１
４３分離溝３５、３７、７５、７７、１０６、１０８、１５１、１
５３、２７７偏光子４３引っ張り歪み井戸４４バリア６５、６６、９４、９６、１３７、１３８吸収層１５７位相調整領域１７１、２７４本発明の発光装置１７２、１７３、１７４全反射ミラー１７５ハーフミラー（ＰＢＳ）１７６集積化回路２７２光分岐部２７３受信器２７５アイソレータ２７６合流部２８０、２９１光伝送路２８１ノード２８２端末装置２９０センタ２９２サブセンタ２９３受像機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つのモード光を含む光を異な
る複数の光出射部から発する発光手段と、該複数の光出
射部からの少なくとも１つのモード光を含む光のうちの
少なくとも１つのモード光について夫々変調する変調手
段を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】前記モードは偏波モードである請求項１記
載の発光装置。
【請求項３】前記変調手段は、前記複数の光出射部から
の少なくとも１つのモード光を含む光のうちの少なくと
も１つのモード光について夫々独立の信号に基づいて変
調する請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】前記変調手段は、前記複数の光出射部から
の少なくとも１つのモード光を含む光のうちの少なくと
も１つのモード光について夫々同じ信号に基づいて変調
する請求項１または２記載の発光装置。
【請求項５】前記変調手段は、前記複数の光出射部から
の少なくとも１つのモード光を含む光の夫々異なるモー
ド光について変調する請求項１乃至４の何れかに記載の
発光装置。
【請求項６】前記変調手段は、前記複数の光出射部から
の少なくとも１つのモード光を含む光の夫々同じモード
光について変調する請求項１乃至４の何れかに記載の発
光装置。
【請求項７】更に前記発光手段からの光の１つのモード
光を選択するモード選択手段を有する請求項１乃至６の
何れかに記載の発光装置。
【請求項８】前記モード選択手段は前記複数の光出射部
から光の夫々異なるモード光を選択する請求項７記載の
発光装置。
【請求項９】前記モード選択手段は前記複数の光出射部
から光の夫々同じモード光を選択する請求項７記載の発
光装置。
【請求項１０】前記発光手段は半導体レーザ構造を有す
る請求項１乃至９の何れかに記載の発光装置。
【請求項１１】前記発光手段は分布帰還型半導体レーザ
構造を有する請求項１０記載の発光装置。
【請求項１２】前記発光手段は位相調整領域を有する請
求項１１記載の発光装置。
【請求項１３】前記変調手段は半導体レーザ構造を有す
る請求項１乃至１２の何れかに記載の発光装置。
【請求項１４】前記変調手段は逆電界が印加可能に構成
された半導体レーザ構造を有する請求項１３記載の発光
装置。
【請求項１５】前記変調手段は前記発光手段を挟んで同
一基板上に形成されている請求項１０乃至１４の何れか
に記載の発光装置。
【請求項１６】前記モード選択手段は偏光子である請求
項１乃至１５の何れかに記載の発光装置。
【請求項１７】前記モード選択手段は所定の波長光を選
択的に透過して所定のモード光を選択する波長選択手段
である請求項１乃至１５の何れかに記載の発光装置。
【請求項１８】前記モード選択手段は波長フィルタであ
る請求項１７記載の発光装置。
【請求項１９】ＴＥモードおよびＴＭモードを発生する
活性層を含む利得領域を挟んで、吸収層を含む変調領域
が光学的に結合されて形成された半導体レーザ装置とし
て構成されている請求項１乃至１８の何れかに記載の発
光装置。
【請求項２０】ＴＥモードおよびＴＭモードを発生する
活性層を含む利得領域を挟んで、少なくともＴＥモード
を吸収する吸収層を含む吸収領域と少なくともＴＭモー
ドを吸収する吸収層を含む吸収領域とが光学的に結合さ
れて形成された構成を有し、該吸収領域のＴＥモードを
吸収する層が無歪みまたは圧縮歪みの井戸を有してお
り、該吸収領域のＴＭモードを吸収する層が引っ張り歪
みを有している半導体レーザ装置として構成されている
請求項１９記載の発光装置。
【請求項２１】ＴＥモードおよびＴＭモードを発生する
利得領域の活性層の構成がバルク型活性層である請求項
１９または２０記載の発光装置。
【請求項２２】前記利得領域の活性層のＴＥモードを発
生する層が無歪または圧縮歪み活性層であり、ＴＭモー
ドを発生する層が引っ張り歪み活性層である請求項１９
または２０記載の発光装置。
【請求項２３】前記利得領域がＴＥモードを発生する層
とＴＭモードを発生する層を積層方向に独立に有してい
る請求項２２記載の発光装置。
【請求項２４】前記利得領域のＴＥモードまたはＴＭモ
ードの少なくとも一方の活性層構成と前記吸収領域の活
性層構成が同じである請求項２２または２３記載の発光
装置。
【請求項２５】前記利得領域のＴＥモードまたはＴＭモ
ードの少なくとも一方の吸収端が、前記吸収領域の活性
層の吸収端より短波長側になる様に設定されている請求
項１９乃至２４の何れかに記載の発光装置。
【請求項２６】少なくとも一部に回折格子を有している
半導体レーザ装置として構成されている請求項１９乃至
２５の何れかに記載の発光装置。
【請求項２７】位相調整領域を有している半導体レーザ
装置として構成されている請求項１９乃至２６の何れか
に記載の発光装置。
【請求項２８】光増幅部を有している半導体レーザ装置
として構成されている請求項１９乃至２７の何れかに記
載の発光装置。
【請求項２９】請求項１乃至２８の何れかに記載の発光
装置の変調方法において、前記吸収手段ないし吸収領域
に逆方向電圧を加えることにより、該吸収手段ないし吸
収領域へ入射してくるＴＥモード光またはＴＭモード光
の一方を選択的に吸収することにより変調を行なうこと
を特徴とする変調方法。
【請求項３０】請求項１乃至２８の何れかに記載の発光
装置を有し、これを請求項２９記載の変調方法により変
調できる様に構成されていることを特徴とする光源装
置。
【請求項３１】請求項３０記載の光源装置を備えた光送
信機または送受信機、前記モード選択手段によって取り
出された光を伝送する伝送手段、及び前記伝送手段によ
って伝送された光を受信する光受信機または送受信機か
らなることを特徴とする光通信システム。
【請求項３２】請求項３０記載の光源装置を用い、送信
信号に応じて変調された電圧を前記発光装置の吸収手段
ないし吸収領域に印加することによって、前記モード選
択手段から送信信号に応じて強度変調された信号光を取
り出し、この信号光を光受信機または送受信機に向けて
送信することを特徴とする光通信方式。