JPH1168208A - 波長変換素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で、かつ高周波（数ギカビット毎秒以
上）の信号に対しても波長変換を行うことができる波長
変換素子を提供する。 【解決手段】 特定の共振モードに対し異なる利得特性
を持つ複数の活性媒質領域が分布したレーザ共振器と、
前記複数の活性媒質領域のうち少なくとも一つに前記レ
ーザ共振器に垂直な方向から入力光信号を入射する導波
路とから構成され、前記導波路から前記記レーザ共振器
内の少なくとも一つの活性媒質領域に光を入射すると、
クエンチング効果により他の領域で決定されるモード及
び波長のレーザ光が前記レーザ共振器より出射されるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザを使った波
長変換素子にかかり、特に外部からの入射光に対応して
異なる波長のレーザ光を出射する波長変換素子に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の波長変換素子の概略を図１に示
す。図１（ａ）は連続光出射半導体レーザ１、半導体ア
ンプ２および干渉計３の組合せからなる波長変換素子の
概念図である。ここに示す波長変換素子においては、外
部からの入力光信号が半導体アンプ２中において連続光
出射半導体レーザ１で決定される波長の信号に変換され
る。また図１（ｂ）は、レーザ共振器中に利得領域４お
よび可飽和吸収領域５を持つ波長変換素子の概念図であ
る。ここでは外部からの入力光信号をレーザの共振器方
向あるいはそれと垂直方向から入射させることで可飽和
吸収領域５の損失を変調し、利得領域４で決定される波
長に変換する。

【０００３】しかし、図１（ａ）に示すような波長変換
素子では、半導体アンプ２の利得飽和を利用するため
に、波長変換された信号は入射信号と反転していおり、
それを元に戻すためにはこの波長変換された信号を干渉
計３に通すか、またはもう一度半導体アンプに通さなけ
ればならない。従ってこの構成では２つの能動素子と一
つの受動素子が必要となり、全体の大きさが大きくなる
という欠点があった。また、図１（ｂ）に示した波長変
換素子は、一つの能動素子から構成されるため、大きさ
も小さくでき、また消費電力も少なくできるという長所
を持つものの、可飽和吸収領域５に蓄積されるキャリア
の寿命で動作速度が決定されるため、その適用範囲は数
ギガビット毎秒以下の信号に制限されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点を改善するために提案されたもので、小型で数ギガビ
ット毎秒以上の信号に対しても波長変換を行うことが可
能な波長変換素子を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明にかかる波長変換素子は、特定の共振モー
ドに対し異なる利得特性を持つ複数の活性媒質領域が分
布したレーザ共振器と、前記複数の活性媒質領域のうち
少なくとも一つに前記活性媒質領域の共振方向に垂直な
方向から光を入射する導波路とから構成される。本発明
において、上記導波路から上記レーザ共振器内に存在す
る複数の活性媒質領域のうちの少なくとも一つに光を入
射すると、光を入射された活性媒質領域のレーザ利得が
入射光の増幅に用いられ、その活性媒質領域ではレーザ
利得が減少するクエンチング効果がおこる。このように
光を入射された活性媒質領域のレーザ利得が低下する結
果、他の領域で決定されるモード及び波長のレーザ光が
上記レーザ共振器より出射される。このような動作はキ
ャリアの寿命にほとんど左右されないことから、上記導
波路に元信号を入射させることで高速に対応した波長変
換を実現することができる。このとき上記導波路は、特
定の上記活性媒質領域の共振方向に対して垂直に光を入
射するように設けられることが望ましい。

【０００６】本発明において、上記複数の活性媒質領域
は、レーザ共振器中に存在していればよい。その中でも
特に請求項２に記載された発明は、これらの活性媒質領
域が同一軸線上に分布していることを特徴とする波長変
換素子である。これによって上記波長変換素子の出射光
の光軸を同一にすることができる。また、これらの活性
媒質領域が異なる利得を持つ共振モードとは、上記レー
ザ共振器が持つあらゆる共振モードを対象とすることが
できる。例えば、請求項３に記載したように、各活性媒
質領域がＴＥモードまたはＴＭモードの共振モードに対
して異なる利得特性を持つようにレーザ共振器を構成し
てもよい。なお、上記レーザ共振器は直接遷移型の半導
体材料、例えばＩｎＰ系やＧａＡｓ系のＩＩＩ−Ｖ族化
合物半導体材料を用いて製造することができる。また、
半導体製造プロセスによってレーザ共振器と導波路を一
体に製造することができ、より小型な波長変換素子を得
ることが可能となる。

【０００７】本発明にかかる波長変換素子は、また、請
求項４乃至請求項６に記載したように、上記レーザ共振
器の光出射側に偏光子や波長フィルタを備えるようにし
てもよい。本発明においては、これら偏光子や波長フィ
ルタによって出射光のうち特定のモードや波長のレーザ
光を選択的に通過または除去することができる。したが
って、導波路に入射される信号光に対し同位相または逆
位相のレーザ出射光を任意に得ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本発明の第１の実施の形態
にかかる波長変換素子は、半導体レーザ共振器の軸に沿
ってＴＥモードおよびＴＭモードに対して異なる利得特
性を有する２つの活性媒質領域が分布したものである。
その基本構造を図２に示す。なお、図２（ａ）は、上記
波長変換素子を上方から見た図、図２（ｂ）はＸ−Ｘ’
における断面図、図２（ｃ）はＹ−Ｙ’断面図である。

【０００９】本実施の形態にかかる波長変換素子は、図
２（ａ）に示すように、レーザを構成するレーザ共振器
８と導波路９がｎ型ＩｎＰ基板１１上に略Ｔ字状に配置
されたものである。ここで、前記レーザ共振器８は、二
つの利得領域Ａ（６）およびＢ（７）からなっている。
その断面構造を図２（ｂ）に示す。レーザ共振器８は、
二つのＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１２，１４に多重量
子井戸活性層が挟まれた構造を有する。そのうち、利得
領域Ａ（６）では第１の活性媒質領域（ＴＥモード利得
領域）として圧縮歪み多重量子井戸活性層１３が二つの
ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１２，１４で挟まれてお
り、また利得領域Ｂ（７）では第２の活性媒質領域（Ｔ
Ｍモード利得領域）として引張り歪み多重量子井戸活性
層１７がＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１２，１４’で挟
まれている。これら二つの活性層１３および１７は、レ
ーザ共振器８中でそれぞれＴＥモードおよびＴＭモード
の共振モードに対し異なる利得特性を持つ活性媒質領域
を形成している。また、導波路９は、図２（ａ）に示す
ように、前記レーザ共振器８と直交するように配置され
ている。その断面は図２（ｃ）に示すように、レーザ共
振器８の利得領域Ａ（６）と同じく、多重量子井戸活性
層１３が二つのＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１２，１４
で挟まれた構造となっている。この導波路９は、外部か
らの信号光を上記活性層１３中を伝搬させて、レーザ共
振器８の前記領域Ａ（６）の活性層１３に入射するもの
である。

【００１０】上述のような波長変換素子の製造方法の例
を以下に説明する。まず、ｎ型ＩｎＰ基板１１上に、禁
制帯幅が波長にして１．３μｍに対応するノンドープＩ
ｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１２を０．１μｍと、約１％
の圧縮歪みを加えた８層からなる多重量子井戸活性層１
３と、禁制帯幅が波長にして１．３μｍに対応するノン
ドープＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１４を０・１μｍ
と、ｐ型ＩｎＰクラッド層１５を１．５μｍと、０．３
μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１６をそれぞれ順
に成長させる。

【００１１】次に利得領域Ｂ（７）に相当する部分のエ
ッチングと再成長をおこなう。具体的には、まずコンタ
クト層１６上の全面にＳｉＯ2 膜（図２には図示せず）
を形成し、フォトリソグラフィとドライエッチングによ
り利得領域Ａ（６）に相当する部分を残して前記ＳｉＯ
2 膜を取り除く。しかる後、このＳｉＯ2 膜をマスクに
し、利得領域Ｂ（７）の半導体部分を活性層１３の下ま
でエッチングする。その後、利得領域Ｂ（７）の再成長
を行う。すなわち、光閉じ込め層１２の上に約１．５％
の引張り歪みを加えた４層からなる多重量子井戸活性層
１７と、禁制帯幅が波長にして１．３μｍに対応するノ
ンドープＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１４’を０．１μ
ｍと、ｐ型ＩｎＰクラッド層１５’を１．５μｍと、
０．３μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１６’をそ
れぞれ成長する。

【００１２】上述のように利得領域Ｂ（７）に相当する
部分の再成長を行った後、次のようにしてレーザ共振器
８および導波路９を形成する。まず、利得領域Ａ（６）
表面のＳｉＯ2 膜を除去した後、再びＳｉＯ2 膜（図２
には図示せず）を全面に堆積させ、このＳｉＯ2 膜をフ
ォトリソグラフィとドライエッチングにより、レーザ共
振器８と導波路９に対応した略Ｔ字型のＳｉＯ2 パター
ンに形成する。このとき、本実施の形態では、Ｘ−Ｘ’
方向のレーザ用ストライプの幅は２μｍであり、Ｙ−
Ｙ’方向の光信号伝搬用導波路９に対応するストライプ
幅も２μｍである。このＳｉＯ2 パターンを使いドライ
エッチングにより半導体部分を４μｍの深さまで（ｎ型
ＩｎＰ基板１１まで）エッチングする。その結果、ｎ型
ＩｎＰ基板１１上にレーザ共振器８と導波路９が一体に
形成される。

【００１３】その後、Ｆｅ−ＩｎＰで埋込み成長を行
い、平坦化する。そしてレーザ共振器８を形成するスト
ライプの上にｐ側電極１８を、また裏面の全面にｎ側電
極１９を形成する。ｐ側電極１８上にＳｉＯ2 膜を堆積
し、電極取り出し用の窓を形成し、電極パッド（図２に
は図示せず）を形成する。最後にレーザ用ストライプ
（レーザ共振器８）の利得領域Ａ（６）と利得領域Ｂ
（７）の間、およびレーザ共振器８と導波路９の間をイ
オンミリングにより溝を形成し電極分離する。

【００１４】上述のようにして製作した半導体レーザを
共振器長４００μｍ、導波路長３００μｍの素子に切り
出した後、導波路９のレーザ共振器８と反対側の端面に
反射防止膜（図２には図示せず）を形成して、波長変換
素子を形成した。このような波長変換素子において、レ
ーザ共振器８の圧縮歪みを加えた利得領域Ａ（ＴＥモー
ド利得領域：６）に３５ミリアンペア、引張り歪みを加
えた利得領域Ｂ（ＴＭモード利得領域：７）に２５ミリ
アンペアを流すとレーザは中心波長１．５４５μｍのＴ
Ｅモードで発振した。これに対し利得領域Ｂ（ＴＭモー
ド利得領域：７）の電流を３０ミリアンペアにすると波
長１．５５８μｍのＴＭモードで発振した。そこで利得
領域Ａ（ＴＥモード利得領域：６）に３８ミリアンペ
ア、利得領域Ｂ（ＴＭモード利得領域：７）に３２ミリ
アンペアを流しレーザをＴＥモードで発振させておき、
利得領域Ａ（ＴＥモード利得領域：６）に垂直に交わる
導波路９に波長１．５４μｍ、出力０．６ｍＷのレーザ
光を入射したところ、レーザ共振器８からは波長１．５
５８μｍ、出力２．６ｍＷのＴＭモード発振が得られ
た。

【００１５】すなわち、レーザ共振器８と垂直に配置さ
れた導波路９から利得領域Ａ（ＴＥモード利得領域：
６）の活性層１３に光を入射することによって、それま
でＴＥモードのレーザ光を出射していたレーザ共振器８
からＴＭモードのレーザ光を出射させることができる。
そして、導波路９から光の入射がなくなると、利得領域
Ａ（ＴＥモード利得領域：６）のレーザ利得が即座に回
復し、再びＴＥモードのレーザ光が出射される。このよ
うに、導波路９からレーザ共振器８の異なる利得特性を
持つ二つの活性媒質領域のうちの一つに入射する光によ
って波長変換を行うことができる。

【００１６】なお、本実施の形態においては、多重量子
井戸活性層を用いて活性媒質領域を形成したが、後述す
るように、バルク活性層を用いても良いことは言うまで
もない。また、導波路９のｐ側電極１８からｎ側電極１
９に電流を流すことによってレーザ増幅器としての機能
を持たせ、外部からの入射光を増幅してレーザ共振器８
の利得領域Ａ（６）に入射するようにしてもよい。ただ
し、この場合は、導波路９の端面に反射防止膜を設けた
り、互いに平行とならないように磨くなどして、共振器
の役目をしないようにする必要がある。

【００１７】次に本発明の第２の実施の形態について図
３を参照して説明する。図３（ａ）は、本実施の形態に
かかる波長変換素子を上方から見た場合の構成を示す概
念図である。ここに示すように本実施の形態にかかる波
長変換素子は、レーザ共振器２０は３つの利得領域２
１，２２，２３と、前記レーザ共振器２０の利得領域Ａ
（２１）と利得領域Ｃ（２３）のそれぞれに垂直な方向
から光を入射する二つの導波路２４からなっている。上
記レーザ共振器２０の長手方向の断面図を図３（ｂ）に
示す。前記レーザ共振器２０において、その光軸に沿っ
て３種類の異なる利得特性を有する活性層１３，２６，
１７がノンドープＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１２，１
４の間に分布しており、それぞれが利得領域Ａ（２
１）、利得領域Ｂ（２２）、利得領域Ｃ（２３）に対応
している。

【００１８】上述のような波長変換素子を製造する方法
を以下に説明する。まず、ｎ型ＩｎＰ基板１１上に図３
（ｃ）に示す絶縁膜（ＳｉＯ2 ）のパターン２５を形成
する。ここでＳｉＯ2 パターン２５のうち、領域ＡのＳ
ｉＯ2 の幅は５０μｍ、領域ＢのＳｉＯ2 幅は２０μ
ｍ、領域ＣのＳｉＯ2 幅は１０μｍである。また、対称
なＳｉＯ2 パターン２５の間隔（ストライプ幅）は２０
μｍである。

【００１９】このようなＳｉＯ2 パターン２５を設けた
ｎ型ＩｎＰ基板１１上に、禁制帯幅が波長にして１．３
μｍに対応するノンドープＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層
１２を０．１μｍと、多重量子井戸活性層２６と、禁制
帯幅が波長にして１．３μｍに対応するノンドープＩｎ
ＧａＡｓＰ光閉じ込め層１４を０．１μｍと、ｐ型Ｉｎ
Ｐクラッド層１５を１．５μｍと、０．３μｍのｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層１６をそれぞれ順に成長させ
る。すると、上述のＳｉＯ2 パターン２５のＳｉＯ2 幅
に応じて、各利得領域で異なる厚さと組成で多重量子井
戸活性層１３，２６，１７が成長する。その結果、Ｓｉ
Ｏ2 パターン２５の間では、図３（ｂ）に示すような利
得特性の異なる３つの利得領域Ａ，Ｂ，Ｃが形成され
る。このとき、領域ＢにおいてＴＥモードに対する利得
とＴＭモードに対する利得が等しくなるような組成の多
重量子井戸を成長することで領域ＡではＴＥモードに対
する利得がＴＭモードに対する利得よりも大きくなり、
一方領域ＣではＴＭモードに対する利得がＴＥモードに
対する利得よりも大きくなる。

【００２０】次にコンタクト層１６の全面にＳｉＯ2 膜
を堆積させ、フォトリソグラフィとドライエッチングに
より、上記ＳｉＯ2 パターン２５の間（ストライプ）の
領域を覆うようにＳｉＯ2 膜を残す。そして、半導体部
分をｎ型ＩｎＰ基板１１までエッチングし、再度ノンド
ープＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１２と、多重量子井戸
活性層と、ノンドープＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１４
と、ｐ型ＩｎＰクラッド層１５と、ｐ型ＩｎＧａＡｓコ
ンタクト層１６をそれぞれ順に成長させて導波路領域を
形成する。その後、幅２μｍのＳｉＯ2 のストライプパ
ターンをレーザ共振器２０および導波路領域（２４）上
に形成する。そして前記ストライプパターンをマスクに
し、半導体部分を４μｍの深さまで（ｎ型ＩｎＰ基板１
１まで）エッチングして、利得領域Ａ，Ｂ，Ｃ（２１，
２２，２３）からなるレーザ共振器２０と二つの導波路
２４を形成する。Ｆｅ−Ｉｎｐで埋込み成長を行い、平
坦化した後、レーザ共振器２０と導波路２４に相当する
ストライプの上にｐ側電極１８を、ｎ型ＩｎＰ基板１１
の裏面の全面にｎ側電極１９を形成する。そしてｐ側に
ＳｉＯ2 膜を堆積し、電極取り出し用の窓を形成し、電
極パッドを形成する。最後にレーザ用ストライプと導波
路間およびレーザ用ストライプの各利得領域間をイオン
ミリングにより形成した溝で電極分離する。このように
して製作したレーザを共振器長４００μｍ、導波路長３
００μｍの素子に切り出し、レーザと垂直方向の導波路
２４の端面に反射防止膜を形成した。このときレーザ共
振器２０は、中央に長さ２００μｍの偏波無依存の利得
領域Ｂ（２２）、その左右にそれぞれ長さ１００μｍの
ＴＥモード利得領域Ａ（２１）および長さ１００μｍの
ＴＭモード利得領域Ｃ（２３）を有する構造となった。

【００２１】上述のようにして製造されたレーザ共振器
２０の中央の長さ２００μｍの偏波無依存の利得領域Ｂ
（２２）に２５ミリアンペア、長さ１００μｍのＴＥモ
ード利得領域Ａ（２１）に１８ミリアンペア、長さ１０
０μｍのＴＭモード利得領域Ｃ（２３）に１８ミリアン
ペアを流すと、レーザは中心波長１．６２８μｍのＴＥ
モードで発振し、ＴＭモード利得領域Ｃ（２３）の電流
を２３ミリアンペアにすると波長１．５３５μｍのＴＭ
モードで発振した。そこでＴＥモード利得領域Ａ（２
１）に２２ミリアンペア、ＴＭモード利得領域Ｃ（２
３）に２５ミリアンペア、偏波無依存の領域Ｂ（２２）
に２５ミリアンペアを流しレーザをＴＥモードで発振さ
せておき、ＴＥモード利得領域Ａ（２１）に垂直に交わ
る導波路２４に波長１．５８μｍ、出力０．５ｍＷのレ
ーザ光を入射したところ、波長１．５３５μｍ、出力
１．２ｍＷのＴＭモード発振が得られた。このようにＴ
Ｅモード利得領域Ａ（２１）に垂直に設けられた導波路
２４を通じてこの利得領域に光を入射することによって
この部分のレーザ利得を低くし、中心波長１．６２８μ
ｍの出射レーザから波長１．５３５μｍに切り換えるこ
とができた。なお、本実施の形態にかかる波長変換素子
においては、あらかじめレーザ共振器２０をＴＭモード
のレーザを出射するように調節しておき、導波路２４か
らＴＭモード利得領域Ｃ（２３）に光を入射させるよう
にしても良いことは言うまでもない。

【００２２】次に本発明の第３の実施の形態について図
４を参照して説明する。図４（ａ）は、本実施の形態に
かかる波長変換素子を上方から見た場合の構成を示す概
念図、図４（ｂ）はそのレーザ共振器の断面図である。
本実施の形態にかかる波長変換素子は、図４（ａ），
（ｂ）に示すように、レーザ共振器３０の軸に沿って５
つの利得領域Ａ〜Ｅが分布している。

【００２３】このような波長変換素子は以下のような手
順で製造することができる。まず、ｎ型ＩｎＰ基板１１
上に、第２の実施の形態で説明したのと同様に、図４
（ｃ）のようなＳｉＯ2 のパターン２５を形成する。こ
こでＳｉＯ2 パターン２５間のストライプ幅は２０μｍ
であり、領域ＢのＳｉＯ2 の幅は５０μｍ、領域ＤのＳ
ｉＯ2 幅は１０μｍ、領域Ｃと両端の領域Ａ，ＥのＳｉ
Ｏ2 幅は２０μｍである。この基板に禁制帯幅が波長に
して１．３μｍに対応するノンドープＩｎＧａＡｓＰ光
閉じ込め層１２を０．１μｍと、多重量子井戸活性層２
６と、禁制帯幅が波長にして１．３μｍに対応するノン
ドープＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１４を０．１μｍ
と、ｐ型ＩｎＰクラッド層１５を１．５μｍと、０．３
μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１６をそれぞれ成
長する。その結果、上述のＳｉＯ2 パターン２５のＳｉ
Ｏ2 幅に応じて、ＳｉＯ2 パターン２５の間では各領域
で異なる厚さと組成で多重量子井戸活性層１３，２６，
１７が成長し、５つの利得領域Ｂ（３２）とＤ（３４）
およびＡ，Ｃ，Ｅ（３１，３３，３５）が形成される。
その際、利得領域Ａ，Ｃ，Ｅ（３１，３３，３５）にお
いてＴＥモードに対する利得とＴＭモードに対する利得
が等しくなるような組成の多重量子井戸活性層２６を成
長することで、利得領域ＢではＴＥモードに対する利得
がＴＭモードに対する利得よりも大きくなり、一方、利
得領域ＤではＴＭモードに対する利得がＴＥモードに対
する利得よりも大きくなる。

【００２４】次にコンタクト層１６の全面にＳｉＯ2 膜
を堆積させ、フォトリソグラフィとドライエッチングに
より、上記ＳｉＯ2 パターン２５の間のストライプ領域
を覆うようにＳｉＯ2 膜を残す。そして、半導体部分を
ｎ型ＩｎＰ基板１１までエッチングし、再度ノンドープ
ＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１２と、多重量子井戸活性
層と、ノンドープＩｎＧａＡｓＰ光閉じ込め層１４と、
ｐ型ＩｎＰクラッド層１５と、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層１６をそれぞれ順に成長させて導波路領域を形成
する。そして幅２μｍのＳｉＯ2 のストライプパターン
を５つの領域（３１，３２，３３，３４，３５）からな
るレーザ共振器３０および導波路領域（２４）上に形成
する。そして前記ＳｉＯ2 ストライプパターンをマスク
にし、半導体部分を４μｍの深さまでエッチングする。
Ｆｅ−ＩｎＰで埋込み成長を行い、平坦化した後、レー
ザ共振器３０と導波路２４に相当するストライプの上に
ｐ側電極１８を、ＩｎＰ基板１１の裏面は全面にｎ側電
極１９を形成する。そしてｐ側電極１８上にＳｉＯ2 膜
を堆積し、電極取り出し用の窓を形成し、電極パッド
（図４には図示せず）を形成する。最後にレーザ用スト
ライプと導波路の間およびレーザ用ストライプの各利得
領域間をイオンミリングにより形成した溝で電極分離す
る。このようにして製作したレーザを共振器長４００μ
ｍ、導波路長３００μｍの素子に切り出し、レーザと垂
直方向の導波路端面に反射防止膜を形成した。このとき
レーザ共振器３０は、両端および中央に長さ１００μｍ
の偏波無依存の利得領域Ａ，Ｃ，Ｅ（３１，３３，３
５）、その間にそれぞれ長さ５０μｍのＴＥモード利得
領域Ｂ（３２）および長さ５０μｍのＴＭモード利得領
域Ｃ（３４）を有する。

【００２５】このレーザ共振器３０は、両端および中央
のそれぞれ長さ１００μｍの偏波無依存の領域Ａ，Ｃ，
Ｅ（３１，３３，３５）に１２ミリアンペア、長さ５０
μｍのＴＥモード利得領域Ｂ（３２）に７ミリアンペ
ア、長さ５０μｍのＴＭモード利得領域Ｄ（３４）に１
０ミリアンペアを流すと中心波長１．６４２μｍのＴＥ
モードで発振し、ＴＭモード利得領域Ｄ（３４）の電流
を１５ミリアンペアにすると波長１．５４９μｍのＴＭ
モードで発振した。そこで偏波無依存の利得領域Ａ，
Ｃ，Ｅ（３１，３３，３５）にそれぞれ１２ミリアンペ
ア、ＴＥモード利得領域Ｂ（３２）に１０ミリアンペ
ア、ＴＭモード利得領域Ｄ（３４）に１７ミリアンペア
を流しレーザをＴＥモードで発振させておき、ＴＥモー
ド利得領域Ｂ（３２）に垂直に交わる導波路２４に波長
１．５８μｍ、出力０．３ｍＷのレーザ光を入射したと
ころ、波長１．５４９μｍ、出力１．８ｍＷのＴＭモー
ド発振が得られた。これは導波路２４から入射されたレ
ーザ光によってＴＥモード利得領域Ｂ（３２）の活性層
１３におけるレーザ利得が低下するクエンチングによる
ものである。

【００２６】次に本発明の第４の実施の形態について説
明する。本実施の形態にかかる波長変換素子は、図５
（ａ）に示すように、第３の実施の形態にかかる波長変
換素子のレーザ共振器３０の反射鏡を半導体と空気から
なる多層膜４０に置き換えたものである。図５（ｂ）に
このようなレーザ共振器３０の断面を示す。半導体と空
気とからなる多層膜４０において、ノンドープＩｎＧａ
ＡｓＰ光閉じ込め層１２まで達する空気の層はドライエ
ッチングにより形成した。この多層膜４０の半導体と空
気の間隔は、波長λに対してλ／４ｎとなるようにす
る。ただし、ｎは屈折率で、半導体の場合はｎ＝３．
２、空気の場合はｎ＝１である。ここでは半導体の幅を
０．１２μｍ、空気による間隙を０．３９μｍとした。
このようにレーザ共振器３０の反射鏡を構成することに
よって、へき開面を反射鏡とした上記第３の実施の形態
にくらべて反射率を高めることができる。その結果、レ
ーザ共振器３０内の電界強度を高めることができ、レー
ザ共振器３０の長さを短くすることも可能となる。

【００２７】このようにして製作したレーザを共振器長
４００μｍ、導波路長３００μｍの素子に切り出し、レ
ーザと垂直方向の導波路２４の端面に反射防止膜を形成
した。このレーザは偏波無依存の利得領域Ａ，Ｃ，Ｅ
（３１，３３，３５）のそれぞれに１０ミリアンペア、
長さ５０μｍのＴＥモード利得領域Ｂ（３２）に５ミリ
アンペア、長さ５０μｍのＴＭモード利得領域Ｄ（３
４）に７ミリアンペアを流すとレーザは中心波長１．６
４０μｍのＴＥモードで発振し、ＴＭモード利得領域Ｄ
（３４）の電流を１０ミリアンペアにすると波長１．５
４５μｍのＴＭモードで発振した。そこで偏波無依存の
領域Ａ，Ｃ，Ｅ（３１，３３，３５）にそれぞれ１０ミ
リアンペア、ＴＥモード利得領域Ｂ（３２）に８ミリア
ンペア、ＴＭモード利得領域Ｄ（３４）に１２ミリアン
ペアを流しレーザをＴＥモードで発振させておき、ＴＥ
モード利得領域Ｂ（３２）に垂直に交わる導波路２４に
波長１．５８μｍ、出力０．２ｍＷのレーザ光を入射し
たところ、波長１．５４５μｍ、出力０．５ｍＷのＴＭ
モード発振が得られた。

【００２８】次に本発明の第５の実施の形態を図６に示
す。本実施の形態にかかる波長変換素子のレーザ共振器
は、図６（ａ）に示すように、上方から見て幅の広い利
得領域Ａ（５１）と狭い利得領域Ｃ（５３）とこれら二
つの利得領域をつなぐテーパー状の導波路領域Ｂ（５
２）とからなっている。このような構成のレーザ共振器
５０の断面図を図６（ｂ）に示す。これまで説明した第
１から第４の実施の形態と異なり、活性層２８の組成等
は領域Ａ，Ｂ，Ｃ（５１，５２，５３）にわたって同じ
である。しかし、図（ａ）に示すように、利得領域Ａ
（５１）と利得領域Ｃ（５３）は、その幅の違いから特
定の共振モードに対して異なる利得特性を有する。な
お、上記二つの利得領域Ａ，Ｃ（５１，５３）の間のイ
ンピーダンス整合をテーパー状導波路領域Ｂ（５２）に
よってとっている。

【００２９】このような波長変換素子を次のようにして
製造した。まずｎ型ＩｎＰ基板１１上に禁制帯幅が波長
にして１．５５μｍの組成のＩｎＧａＡｓＰバルク活性
層２８を０．５μｍと、ｐ型ＩｎＰクラッド層１５を
１．５μｍと、０．３μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓコンタク
ト層１６をそれぞれ成長する。次に、図６（ａ）に示す
ようなレーザ共振器５０および導波路（２４）をｎ型Ｉ
ｎＰ基板１１上に形成する。すなわち、幅の異なる２本
の同軸上のストライプをテーパー状に変化する導波路領
域で接続し、かつそのストライプに直交するストライプ
を有するパターンにＳｉＯ2 膜を形成し、これをマスク
として半導体部分を４μｍエッチングする。ここでは細
い部分の導波路幅を０．３μｍに、太い部分を１．２μ
ｍに、これらと垂直方向の導波路幅２４を２μｍにし
た。Ｆｅ−ＩｎＰで埋込み成長を行い、平坦化した後、
ストライプの上にｐ側電極１８を、ｎ型ＩｎＰ基板１１
の裏面は全面にｎ側電極１９を形成する。そしてｐ側に
ＳｉＯ2 膜を堆積し、電極取り出し用の窓を形成し、電
極パッドを形成する。最後にレーザ用ストライプと導波
路２４の間をイオンミリングにより形成した溝で電極分
離する。このようにして製作したレーザを、太い導波路
を有する利得領域Ａ（５１）の長さを１００μｍ、テー
パー状導波路領域Ｂ（５２）の長さを１００μｍ、細い
導波路部を有する利得領域Ｃ（５３）の長さを２００μ
ｍの全共振器長４００μｍ、導波路２４の長さが３００
μｍの素子に切り出し、レーザ共振器５０と垂直方向の
導波路２４の端面に反射防止膜を形成した。

【００３０】このレーザの幅の広い利得領域Ａ（５１）
に１５ミリアンペア、テーパー状導波路領域Ｂ（５２）
に１５ミリアンペア、細い利得領域Ｃ（５３）に２５ミ
リアンペアを流すとレーザは中心波長１．５５３μｍの
ＴＥモードで発振し、細い利得領域Ｃ（５３）の電流を
３０ミリアンペアにすると波長１．５２８μｍのＴＭモ
ードで発振した。そこで太い利得領域Ａ（５１）に２０
ミリアンペア、テーパー状導波路領域Ｂ（５２）に１５
ミリアンペア、細い利得領域Ｃ（５３）に３０ミリアン
ペアを流しレーザをＴＥモードで発振させておき、太い
導波路領域Ａ（５１）に垂直に交わる導波路２４に波長
１．５４μｍ、出力０．８ｍＷのレーザ光を入射したと
ころ、波長１．５２８μｍ、出力２．２ｍＷのＴＭモー
ド発振が得られた。

【００３１】次に本発明の第６の実施の形態について図
７を参照して説明する。図７は本実施の形態にかかる波
長変換素子を説明するための概念図で、（ａ）は上面か
ら見た図であり、（ｂ）は側面から見た断面図である。
本実施の形態にかかる波長変換素子のレーザ共振器６０
は、図７に示すように、３つの利得領域Ａ，Ｂ，Ｃ（６
１，６２，６３）から構成されている。これらの利得領
域Ａ，Ｂ，Ｃ（６１，６２，６３）は、バルク活性層を
有する。そのうち両側の利得領域Ａ，Ｃ（６１，６３）
の一端が異なる方向の傾斜を有しており、これによって
特定の共振モードに対して異なる利得特性を有する。

【００３２】以下にこのようなレーザ共振器６０を備え
た波長変換素子の製造方法の例を説明する。まず、ｎ型
ＩｎＰ基板１１上に禁制帯幅が波長にして１．５５μｍ
の組成のＩｎＧａＡｓＰバルク活性層２８を０．５μｍ
と、ｐ型ＩｎＰクラッド層１５を１．５μｍと、０．３
μｍのｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１６をそれぞれ成
長する。その後、コンタクト層１６の表面にｐ側電極１
８を、ｎ型ＩｎＰ基板１１の裏面の全面にｎ側電極１９
を形成する。そして、ｐ側電極１８上にＴ字状のＳｉＯ
2 膜を形成し、これをマスクとして半導体部分を４μｍ
エッチングする。その際、まずレーザ用ストライプの片
端面（利得領域Ａ（６１）の端面）が上面から見てスト
ライプ方向に対し鋭角になるようにＳｉＯ2 膜を形成し
てエッチングする。次に二回目のドライエッチングを基
板を傾けて行い、レーザ用ストライプのもう一方の端面
（利得領域Ｃ（６３）の端面）がレーザを側面から見て
鉛直方向に対し傾くようにエッチングする。そして、レ
ーザ用ストライプと導波路２４の間をイオンミリングに
より形成した溝で電極分離する。また、レーザ共振器６
０の各利得領域間にもバルク活性層２８までの深さの溝
を形成する。なお、この溝は必ずしもバルク活性層２８
まで達している必要はなく、他の実施の形態同様、光閉
じ込め層１４やクラッド層１５までであってもよい。

【００３３】上述のような傾斜端面を持つ領域６１，６
３の長さをそれぞれ１００μｍ、レーザの中央部分６２
の長さを１００μｍ、レーザと直交する導波路２４の長
さを３００μｍとし、レーザ共振器６０と直交する導波
路２４の端面に反射防止膜を形成した。上面から見て端
面が傾斜した利得領域Ａ（６１）に１５ミリアンペア、
中央の利得領域Ｂ（６２）に１０ミリアンペア、側面か
ら見て端面が傾斜した利得領域Ｃ（６３）に１０ミリア
ンペアを流すとレーザは中心波長１．５５３μｍのＴＥ
モードで発振し、側面から見て端面が傾斜した利得領域
Ｃ（６３）の電流を２５ミリアンペアにすると波長１．
５２８μｍのＴＭモードで発振した。そこで上面から見
て端面が傾斜した利得領域Ａ（６１）に２０ミリアンペ
ア、中央の利得領域Ｂ（６２）に１０ミリアンペア、側
面から見て端面が傾斜した利得領域Ｃ（６３）に３０ミ
リアンペアを流しレーザをＴＥモードで発振させてお
き、上記利得領域Ａ（６１）に垂直に交わる導波路２４
に波長１．５４μｍ、出力０．８ｍＷのレーザ光を入射
したところ、波長１．５２８μｍ、出力２．２ｍＷのＴ
Ｍモード発振が得られた。このように一端面に異なる方
向の傾きを持ったレーザ共振器を組み合わせることで、
特定のモードに対して異なる利得領域を有するレーザ共
振器を構成することができる。

【００３４】次に本発明の第７の実施の形態について図
８を参照して説明する。本実施の形態にかかる波長変換
素子は、図８に示すように、第３の実施の形態で説明し
た波長変換素子を構成するレーザ共振器３０の光出射側
に偏光子である偏光ビームスプリッター７０を置いた構
成となっている。この構成において、偏波無依存の利得
領域Ａ，Ｃ，Ｅ（３１，３３，３５）にそれぞれ１２ミ
リアンペア、ＴＥモード利得領域Ｂ（３２）に１０ミリ
アンペア、ＴＭモード利得領域Ｄ（３４）に１７ミリア
ンペアを流しレーザをＴＥモードで発振させておく一
方、レーザ共振器方向にはＴＭモードのレーザ光のみが
透過するように波長１．５５μｍ用偏光ビームスプリッ
ター７０を配置した。

【００３５】そしてＴＥモード利得領域Ｂ（３２）に垂
直に交わる導波路２４に波長１．５８μｍ、平均パワー
０．５ｍＷの１０ギガビット毎秒の疑似ランダムパター
ンを入射した。ここで上述の波長変換素子においては、
ＴＥモード利得領域Ｂ（３２）の活性層（１３；図４参
照）に光信号入射される場合はＴＥモードの利得が減少
して、レーザはＴＭモードの発振を起こし偏光ビームス
プリッターを透過することになる。一方、光信号が無い
場合はＴＥモードで発振し続けるので偏光ビームスプリ
ッターを透過することはない。従って導波路２４に入射
される入力信号に対応して、波長変換された出力が得ら
れることになる。この場合波長１．５４９μｍ、平均出
力１．０ｍＷのＴＭモード発振が得られた。さらに変換
後の出力信号の符号誤り率を測定したところ、誤り率は
１０^-12 以下であった。なお、偏光子として偏光ビーム
スプリッターを使ったが、他のタイプのプリズムあるい
は、偏光依存性のある高分子フィルム、多層膜偏光子な
どを用いても良い。

【００３６】次に本発明の第８の実施の形態について図
９を参照して説明する。本実施の形態にかかる波長変換
素子は、図９に示すように、第３の実施の形態で説明し
た波長変換素子を構成するレーザ共振器３０の光出射側
に波長フィルタ８０を置いた構成となっている。この構
成において、偏波無依存の利得領域Ａ，Ｃ，Ｅ（３１，
３３，３５）にそれぞれ１２ミリアンペア、ＴＥモード
利得領域Ｂ（３２）に１０ミリアンペア、ＴＭモード利
得領域Ｄ（３４）に１７ミリアンペアを流しレーザをＴ
Ｅモードで発振させておき、可変波長フィルタ８０の透
過中心波長を１．５４９μｍに設定した。

【００３７】そして、ＴＥモード利得領域Ｂ（３２）に
垂直に交わる導波路２４に波長１．５８μｍ、平均パワ
ー０．５ｍＷの１０ギガビット毎秒の疑似ランダムパタ
ーンを入射した。このとき導波路２４から利得領域Ｂ
（３２）の活性層（１３；図４参照）に入射される光信
号がある場合はＴＥモードの利得が減少し、レーザはＴ
Ｍモードの発振を起こし可変波長フィルタ８０を透過す
ることになる。一方、光信号が無い場合はＴＥモードで
発振し続けるので可変波長フィルタ８０を透過すること
はない。従って導波路２４に入射される入力信号に対応
して、波長変換された出力が得られることになる。この
場合波長１．５４９μｍ、平均出力０．８ｍＷのＴＭモ
ード発振が得られた。さらに変換後の出力信号の符号誤
り率を測定したところ、誤り率は１０^-12 以下であっ
た。なお、本実施の形態においては波長フィルタ８０を
レーザ共振器３０の外部に置いた構造であったが、誘電
体多層膜からなる波長フィルタをレーザ共振器３０端面
に蒸着する構造でも良い。

【００３８】最後に本発明の第９の実施の形態について
図１０を参照して説明する。本実施の形態にかかる波長
変換素子は、図１０に示すように、第３の実施の形態で
説明した波長変換素子を構成するレーザ共振器３０の光
出射側に偏光ビームスプリッター７０と波長フィルタ８
０を置いた構成となっている。この構成において、偏波
無依存の領域Ａ，Ｃ，Ｅ（３１，３３，３５）にそれぞ
れ１２ミリアンペア、ＴＥモード利得領域Ｂ（３２）に
１０ミリアンペア、ＴＭモード利得領域Ｄ（３４）に１
７ミリアンペアを流してレーザをＴＥモードで発振させ
ておき、可変波長フィルタ８０の透過中心波長を１．５
４９μｍに設定し、また波長１．５５μｍ用偏光ビーム
スプリッター７０をＴＭモードが透過するように前記可
変波長フィルタ８０の後に配置した。

【００３９】そして、ＴＥモード利得領域Ｂ（３２）に
垂直に交わる導波路２４に波長１．５８μｍ、平均パワ
ー０．５ｍＷの１０ギガビット毎秒の疑似ランダムパタ
ーンを入射した。このとき導波路２４から利得領域Ｂ
（３２）の活性層（１３；図４参照）に入射される光信
号がある場合はクエンチング効果によってＴＥモードの
利得が減少し、レーザはＴＭモードの発振を起こす。従
って可変波長フィルタ８０と偏光ビームスプリッター７
０を透過することになる。一方、光信号が無い場合はＴ
Ｅモードで発振し続けるので可変波長フィルタ８０と偏
光ビームスプリッター７０を透過することはない。従っ
て入力信号に対応して、波長変換された出力が得られる
ことになる。この場合波長１．５４９μｍ、平均出力
０．５ｍＷのＴＭモード発振が得られた。さらに変換後
の出力信号の符号誤り率を測定したところ、誤り率は１
０^-12 以下であった。

【００４０】なお、上記第７〜第９の実施の形態では、
あらかじめＴＥモードで発振するようにしたが、これを
あらかじめＴＭモードで発振するようにするとともに、
偏光ビームスプリッター７０や波長フィルタ８０をＴＥ
モードが透過するように設定し、ＴＭモード利得領域Ｄ
（３４）に垂直な導波路２４に光信号を入射させるよう
にしても良いことは言うまでもない。さらには、あらか
じめＴＥモードで発振するようにするとともに、偏光ビ
ームスプリッター７０や波長フィルタ８０をＴＥモード
が透過するように設定し、ＴＥモード利得領域Ｂ（３
２）に垂直な導波路２４に光信号を入射させること、あ
るいは、ＴＭモードで発振するようにしておき、ＴＭモ
ードが透過するように偏光ビームスプリッター７０や波
長フィルタ８０を設定し、ＴＭモード利得領域Ｄ（３
４）に垂直な導波路２４に光信号を入射させることによ
り、入射信号に対し反転した出力光を取り出すことがで
きる。

【００４１】また、上記第７〜第９の実施の形態では、
第３の実施の形態にかかる波長変換素子に偏光子や波長
フィルタを備えたが、上記第１、第２、第４〜第６の実
施の形態にかかる波長変換素子の構造において偏光子、
あるいは波長フィルタを光出射側におくようにしても高
速光信号に対応した変換光を得ることができる。

【００４２】一方、上記第１〜第５の実施の形態では、
レーザ共振器および導波路を形成した後にＦｅ−ＩｎＰ
埋込みを行っているが、ｐｎ埋込みや、リッジ構造でも
良い。また、ｐ側電極の電極分離をイオンミリングによ
って行っているが、イオン注入やウエットエッチングに
よる電極分離でも良い。さらに上記実施の形態では、レ
ーザストライプも利得領域間において電極分離を行って
いるが、この電極分離は必ずしも必要ではない。

【００４３】さらに、上記第２、第３の実施の形態で
は、偏波無依存の多重量子井戸活性層２６を成長した
が、必ずしも偏波無依存の多重量子井戸を成長する必要
はない。たとえばＴＥモードの利得が大きい多重量子井
戸を成長した場合、波長の異なる２種類のＴＥモード間
でのスイッチが可能となり、光出射側に波長フィルタを
設置することで高速信号に対する応答が可能となる。

【００４４】また、上記実施の形態では、ＩｎＰ系材料
を用いたが、直接遷移型の化合物半導体材料、例えばＧ
ａＡｓ系材料（ＧａＡｓを基板としたＧａＡｌＡｓ）等
のＩＩＩ−Ｖ系材料、あるいはＩＩ−ＶＩ系材料を用い
ても良い。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、波長変換素子を一つの
能動素子と一つの受動素子、すなわちある特定の共振モ
ードに対し異なる利得特性を持つ活性媒質領域が複数分
布したレーザ共振器と前記活性媒質領域の一つに外部か
ら入射される光を伝搬する導波路で構成されるため小型
な波長変換素子を提供することができる。また、本発明
にかかる波長変換素子は、活性媒質領域に光を入射する
ことによってレーザ利得が低下するクエンチングを利用
しているので、高速な発振モードの切り換えをおこなう
ことができ、従って数ギカビット毎秒以上の高速な信号
に対しても波長変換を行うことができる。

【００４６】また、請求項４乃至請求項６に記載したよ
うに、レーザ共振器の光出射側に偏光子や波長フィルタ
を設けることによって特定のモードや波長のレーザ光を
選択的に通過または除去することができる。よって、高
速な光信号に対応しても波長変換された光信号を同位相
あるいは逆位相で出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の波長変換素子を示す概略図であり、
（ａ）は半導体アンプと干渉計を組み合わせた構成であ
り、（ｂ）は可飽和吸収領域を内部に含むレーザの場合
である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態にかかる波長変換
素子の構成を説明する概念図であり、（ａ）は上面から
見た図、（ｂ）はＸ−Ｘ’方向の断面図、（ｃ）はＹ−
Ｙ’方向の断面図である。

【図３】 本発明の第２の実施の形態にかかる波長変換
素子の構成を説明する概念図であり、（ａ）は上面から
見た図、（ｂ）はレーザ共振器の断面図、（ｃ）は基板
上に形成する絶縁膜パターンである。

【図４】 本発明の第３の実施の形態にかかる波長変換
素子の構成を説明する概念図であり、（ａ）は上面から
見た図、（ｂ）はレーザ共振器の断面図、（ｃ）は基板
上に形成する絶縁膜パターンである。

【図５】 本発明の第４の実施の形態にかかる波長変換
素子の構成を説明する概念図であり、（ａ）は上面から
見た図、（ｂ）はレーザ共振器の断面図である。

【図６】 本発明の第５の実施の形態にかかる波長変換
素子の構成を説明する概念図であり、（ａ）は上面から
見た図、（ｂ）はレーザ共振器の断面図である。

【図７】 本発明の第６の実施の形態にかかる波長変換
素子の構成を説明する概念図であり、（ａ）は上面から
見た図、（ｂ）はレーザ共振器の断面図である。

【図８】 本発明の第７の実施の形態にかかる波長変換
素子を説明する概念図である。

【図９】 本発明の第８の実施の形態にかかる波長変換
素子を説明する概念図である。

【図１０】 本発明の第９の実施の形態にかかる波長変
換素子を説明する概念図である。

【符号の説明】

１…半導体レーザ、２…半導体アンプ、３…干渉計、４
…利得領域、５…可飽和吸収領域、６…利得領域Ａ、７
…利得領域Ｂ、８…レーザ共振器、９…光信号伝搬用導
波路、１１…ＩｎＰ基板、１２…光閉じ込め層、１３…
活性層（ＴＥモード）、１４、１４’…光閉じ込め層、
１５、１５’…クラッド層、１６、１６’…コンタクト
層、１７…活性層（ＴＭモード）、１８…ｐ側電極、１
９…ｎ側電極、２０…レーザ共振器、２１…利得領域
Ａ、２２…利得領域Ｂ、２３…利得領域Ｃ、２４…光信
号伝搬用導波路、２５…絶縁膜（ＳｉＯ2 ）パターン、
２６…活性層（偏波無依存）、２８…バルク活性層、３
０…レーザ共振器、３１…利得領域Ａ、３２…利得領域
Ｂ、３３…利得領域Ｃ、３４…利得領域Ｄ、３５…利得
領域Ｅ、４０…多層膜反射鏡、５０…レーザ共振器、５
１…利得領域Ａ、５２…テーパー状導波路領域Ｂ、５３
…利得領域Ｃ、６０…レーザ共振器、６１…利得領域
Ａ、６２…利得領域Ｂ、６３…利得領域Ｃ、７０…偏光
ビームスプリッター、８０…波長フィルタ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定の共振モードに対し異なる利得特性
   を持つ複数の活性媒質領域が分布したレーザ共振器と、 前記複数の活性媒質領域のうち少なくとも一つに前記活
   性媒質領域の共振方向に垂直な方向から光を入射する導
   波路とからなることを特徴とする波長変換素子。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記レーザ共振器は、 前記複数の活性媒質領域が同一軸線上に分布しているこ
   とを特徴とする波長変換素子。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、 前記レーザ共振器の前記複数の活性媒質領域は、 ＴＥモードまたはＴＭモードの共振モードに対して異な
   る利得特性を持つことを特徴とする波長変換素子。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかにおい
   て、 前記レーザ共振器の光出射側に偏光子を備えることを特
   徴とする波長変換素子。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項３のいずれかにおい
   て、 前記レーザ共振器の光出射側に波長フィルタを備えるこ
   とを特徴とする波長変換素子。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項３のいずれかにおい
   て、 前記レーザ共振器の光出射側に偏光子および波長フィル
   タを備えることを特徴とする波長変換素子。