(57)【要約】【課題】光出力の変動を低減できる半導体レーザーを提供する。【解決手段】第１ミラー層と、第２ミラー層と、前記第１ミラー層と前記第２ミラー層との間に配置された活性層と、を含み、前記第１ミラー層、前記第２ミラー層、および前記活性層は、積層体を構成し、前記積層体は、平面視において、第１部分と、第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に設けられ、前記活性層で発生した光を共振させる第３部分と、を有し、前記第１部分、前記第２部分、および前記第３部分は、軸に沿って配置され、前記第１部分には、電熱部材が配置されている、半導体レーザー。【選択図】図６
2020141045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ミラー層と、
第２ミラー層と、
前記第１ミラー層と前記第２ミラー層との間に配置された活性層と、
を含み、
前記第１ミラー層、前記第２ミラー層、および前記活性層は、積層体を構成し、
前記積層体は、平面視において、
第１部分と、
第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分との間に設けられ、前記活性層で発生した光を共振させる第３部分と、
を有し、
前記第１部分、前記第２部分、および前記第３部分は、軸に沿って配置され、
前記第１部分には、電熱部材が配置されている、半導体レーザー。
【請求項２】
請求項１において、
前記電熱部材は、前記第１部分の内部に配置された半導体層である、半導体レーザー。
【請求項３】
請求項２において、
前記半導体層と前記第１部分とを絶縁する絶縁領域を含む、半導体レーザー。
【請求項４】
請求項１において、
前記電熱部材は、前記第１部分に配置された金属層である、半導体レーザー。
【請求項５】
請求項４において、
前記電熱部材と前記第１部分との間に配置された絶縁層を含む、半導体レーザー。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記第１ミラー層に電気的に接続された第１電極と、
前記第２ミラー層に電気的に接続された第２電極と、
前記電熱部材に電気的に接続された第３電極および第４電極と、
を含む、半導体レーザー。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記電熱部材の長手軸と前記第１部分の長手軸とは、同じ方向である、半導体レーザー。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記第２部分に配置された他の電熱部材を含む、半導体レーザー。
【請求項９】
半導体レーザーと、
前記半導体レーザーから出射された光が照射される、アルカリ金属原子が収容された原子セルと、
前記原子セルを透過した光の強度を検出して、検出信号を出力する受光素子と、
を含み、
前記半導体レーザーは、
第１ミラー層と、
第２ミラー層と、
前記第１ミラー層と前記第２ミラー層との間に配置された活性層と、
を含み、
前記第１ミラー層、前記第２ミラー層、および前記活性層は、積層体を構成し、
前記積層体は、平面視において、
第１部分と、
第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分との間に設けられ、前記活性層で発生した光を共振させる第３部分と、
を有し、
前記第１部分、前記第２部分、および前記第３部分は、軸に沿って配置され、
前記第１部分には、電熱部材が配置されている、原子発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザーおよび原子発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、量子干渉効果のひとつであるＣＰＴ（Coherent Population Trapping）を利用した原子発振器が提案されている。ＣＰＴを利用した原子発振器は、アルカリ金属原子に異なる２種類の波長（周波数）を有するコヒーレント光を照射すると、コヒーレント光の吸収が停止する電磁誘起透過現象（ＥＩＴ現象：Electromagnetically Induced Transparency）を利用した発振器である。ＣＰＴを利用した原子発振器では、光源から出射される光の波長を高精度に制御する必要がある。
【０００３】
原子発振器の光源として用いられる半導体レーザーは、温度変動により発振波長が変動してしまう。そのため、例えば特許文献１の原子発振器では、温度調節面により温度調節される中継部材上の配線層を、発光素子と外部端子とを接続している配線の途中に介在させて配線の温度変動を低減することで、発光素子の温度変動を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１９１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の原子発振器のように、光源に半導体レーザーを用いる場合、発振波長は駆動電流で制御することができる。しかしながら、半導体レーザーの発振波長を制御するために駆動電流を変動させると、半導体レーザーの光出力も変動してしまう。半導体レーザーの光出力の変動はライトシフトを引き起こし、原子発振器の周波数安定性を低下させる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００７】
本適用例に係る半導体レーザーは、第１ミラー層と、第２ミラー層と、前記第１ミラー層と前記第２ミラー層との間に配置された活性層と、を含み、前記第１ミラー層、前記第２ミラー層、および前記活性層は、積層体を構成し、前記積層体は、平面視において、第１部分と、第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に設けられ、前記活性層で発生した光を共振させる第３部分と、を有し、前記第１部分、前記第２部分、および前記第３部分は、軸に沿って配置され、前記第１部分には、電熱部材が配置されている。
【０００８】
本適用例に係る半導体レーザーにおいて、前記電熱部材は、前記第１部分の内部に配置された半導体層であってもよい。
【０００９】
本適用例に係る半導体レーザーにおいて、前記半導体層と前記第１部分とを絶縁する絶縁領域を含んでいてもよい。
【００１０】
本適用例に係る半導体レーザーにおいて、前記電熱部材は、前記第１部分に配置された金属層であってもよい。
【００１１】
本適用例に係る半導体レーザーにおいて、前記電熱部材と前記第１部分との間に配置された絶縁層を含んでいてもよい。
【００１２】
本適用例に係る半導体レーザーにおいて、前記第１ミラー層に電気的に接続された第１電極と、前記第２ミラー層に電気的に接続された第２電極と、前記電熱部材に電気的に接続された第３電極および第４電極と、
を含んでいてもよい。
【００１３】
本適用例に係る半導体レーザーにおいて、前記電熱部材の長手軸と前記第１部分の長手軸とは、同じ方向であってもよい。
【００１４】
本適用例に係る半導体レーザーにおいて、前記第２部分に配置された他の電熱部材を含んでいてもよい。
【００１５】
本適用例に係る原子発振器は、半導体レーザーと、前記半導体レーザーから出射された光が照射される、アルカリ金属原子が収容された原子セルと、前記原子セルを透過した光の強度を検出して、検出信号を出力する受光素子と、を含み、前記半導体レーザーは、第１ミラー層と、第２ミラー層と、前記第１ミラー層と前記第２ミラー層との間に配置された活性層と、を含み、前記第１ミラー層、前記第２ミラー層、および前記活性層は、積層体を構成し、前記積層体は、平面視において、第１部分と、第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に設けられ、前記活性層で発生した光を共振させる第３部分と、を有し、前記第１部分、前記第２部分、および前記第３部分は、軸に沿って配置され、前記第１部分には、電熱部材が配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る原子発振器の機能ブロック図。
【図２】原子セル内のアルカリ金属原子のエネルギー状態を説明するための図。
【図３】半導体レーザーから出射される２つの光の周波数差と、受光素子で検出される検出強度と、の関係を示すグラフ。
【図４】第１実施形態に係る半導体レーザーを模式的に示す平面図。
【図５】第１実施形態に係る半導体レーザーを模式的に示す断面図。
【図６】第１実施形態に係る半導体レーザーを模式的に示す断面図。
【図７】第１実施形態に係る半導体レーザーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図８】第１実施形態に係る半導体レーザーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】第１実施形態に係る半導体レーザーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】第１変形例に係る半導体レーザーを模式的に示す平面図。
【図１１】第２変形例に係る半導体レーザーを模式的に示す平面図。
【図１２】第２変形例に係る半導体レーザーを模式的に示す断面図。
【図１３】第２変形例に係る半導体レーザーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１４】第２変形例に係る半導体レーザーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１５】第２変形例に係る半導体レーザーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１６】第３変形例に係る半導体レーザーを模式的に示す平面図。
【図１７】第２実施形態に係る周波数信号生成システムの一例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１８】
１．  第１実施形態
１．１．  原子発振器の構成
まず、第１実施形態に係る原子発振器の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る原子発振器１０００の機能ブロック図である。図２は、第１実施形態に係る原子発振器１０００の原子セル３０内におけるアルカリ金属原子のエネルギー状態を説明するための図である。図３は、第１実施形態に係る原子発振器１０００において、半導体レーザー１００から出射される２つの光の周波数差と、受光素子４０で検出される検出強度と、の関係を示すグラフである。
【００１９】
原子発振器１０００は、量子干渉効果を利用した原子発振器である。量子干渉効果を利用した原子発振器１０００は、二重共鳴効果を利用した原子発振器に比べて、小型化を図ることができる。
【００２０】
原子発振器１０００は、本実施形態に係る半導体レーザー１００を含む。原子発振器１０００は、図１に示すように、発光素子モジュール１０と、光学部品２０，２２，２４，２６と、原子セル３０と、受光素子４０と、ヒーター５０と、温度センサー６０と、コイル７０と、制御回路８０と、を含む。
【００２１】
まず、原子発振器１０００の原理を説明する。
【００２２】
原子発振器１０００では、原子セル３０内に、ガス状のルビジウム、セシウム、ナトリウム等のアルカリ金属原子が封入されている。
【００２３】
アルカリ金属原子は、図２に示すように、３準位系のエネルギー準位を有しており、エネルギー準位の異なる２つの基底状態である第１の基底状態１および第２の基底状態２と、励起状態と、の３つの状態をとり得る。ここで、第１の基底状態１は、第２の基底状態２よりも低いエネルギー状態である。
【００２４】
互いに周波数の異なる第１の共鳴光Ｌ１および第２の共鳴光Ｌ２をガス状のアルカリ金属原子に照射すると、第１の共鳴光Ｌ１の周波数ω１と第２の共鳴光Ｌ２の周波数ω２との差（ω１−ω２）に応じて、第１の共鳴光Ｌ１および第２の共鳴光Ｌ２のアルカリ金属原子における光吸収率が変化する。そして、第１の共鳴光Ｌ１の周波数ω１と第２の共鳴光Ｌ２の周波数ω２との差（ω１−ω２）が第１の基底状態１と第２の基底状態２とのエネルギー差に相当する周波数に一致したとき、基底状態１，２から励起状態への励起がそれぞれ停止する。このとき、第１の共鳴光Ｌ１および第２の共鳴光Ｌ２は、いずれも、アルカリ金属原子に吸収されずに透過する。このような現象をＣＰＴ現象または電磁誘起透明化現象（ＥＩＴ：Electromagnetically Induced Transparency）と呼ぶ。
【００２５】
ここで、例えば、第１の共鳴光Ｌ１の周波数ω１を固定し、第２の共鳴光Ｌ２の周波数ω２を変化させていくと、第１の共鳴光Ｌ１の周波数ω１と第２の共鳴光Ｌ２の周波数ω２との差（ω１−ω２）が第１の基底状態１と第２の基底状態２とのエネルギー差に相当する周波数ω０に一致したとき、受光素子４０の検出強度は、図３に示すように、急峻に上昇する。このような急峻な信号をＥＩＴ信号と呼ぶ。ＥＩＴ信号は、アルカリ金属原子の種類によって決まった固有値をもっている。したがって、ＥＩＴ信号を基準として用いることにより、高精度な発振器を実現することができる。
【００２６】
以下、原子発振器１０００の各部を説明する。
【００２７】
［発光素子モジュール］
発光素子モジュール１０は、図１に示すように、原子セル３０中のアルカリ金属原子を
励起する励起光Ｌを出射する。具体的には、発光素子モジュール１０は、励起光Ｌとして、第１の共鳴光Ｌ１および第２の共鳴光Ｌ２を出射する。
【００２８】
第１の共鳴光Ｌ１は、図２に示すように、原子セル３０内のアルカリ金属原子を第１の基底状態１から励起状態へ励起する。一方、第２の共鳴光Ｌ２は、原子セル３０内のアルカリ金属原子を第２の基底状態２から励起状態へ励起する。
【００２９】
発光素子モジュール１０は、図１に示すように、半導体レーザー１００と、温度制御素子１２と、温度センサー１４と、を含んで構成されている。
【００３０】
半導体レーザー１００は、例えば、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ：Vertical
Cavity Surface Emitting Laser）である。半導体レーザー１００は、直流バイアス電流に高周波信号を重畳して用いることにより、励起光Ｌとして、上述した第１の共鳴光Ｌ１および第２の共鳴光Ｌ２を出射する。
【００３１】
温度制御素子１２は、半導体レーザー１００の温度を制御する。温度制御素子１２は、半導体レーザー１００に対する環境温度の影響を低減するために、温度センサー１４の出力に基づいて、半導体レーザー１００の温度が所望の一定温度となるように制御される。温度制御素子１２は、例えば、ペルチェ素子である。
【００３２】
温度センサー１４は、温度制御素子１２または半導体レーザー１００の温度を検出する。温度センサー１４としては、例えば、サーミスタ、熱電対などを用いることができる。
【００３３】
［光学部品］
光学部品２０，２２，２４，２６は、発光素子モジュール１０と原子セル３０との間における励起光Ｌの光路上に設けられている。図１に示す例では、発光素子モジュール１０側から原子セル３０側へ、第１光学部品２０、第２光学部品２２、第３光学部品２４、第４光学部品２６の順に配置されている。
【００３４】
第１光学部品２０は、励起光Ｌを平行光とするレンズである。第２光学部品２２は、発光素子モジュール１０からの励起光Ｌの偏光を所定方向に揃える偏光板である。第３光学部品２４は、原子セル３０に入射する励起光Ｌの強度を減少させる減光フィルター、すなわちＮＤフィルター（Neutral Density Filter）である。第４光学部品２６は、λ／４波長板である。第４光学部品２６は、発光素子モジュール１０からの励起光Ｌを直線偏光から円偏光に変換する。
【００３５】
［原子セル］
原子セル３０には、半導体レーザー１００から出射された励起光Ｌが照射される。図示の例では、原子セル３０には、半導体レーザー１００から出射された励起光Ｌが、光学部品２０，２２，２４，２６を介して照射される。原子セル３０には、ガス状のアルカリ金属原子が収容されている。原子セル３０には、必要に応じて、アルゴンやネオン等の希ガス、窒素等の不活性ガスが緩衝ガスとしてガス状のアルカリ金属原子とともに収容されていてもよい。
【００３６】
［受光素子］
受光素子４０は、原子セル３０を透過した励起光Ｌ、すなわち第１の共鳴光Ｌ１および第２の共鳴光Ｌ２の強度を検出し、光の強度に応じた検出信号を出力する。受光素子４０としては、例えば、フォトダイオードを用いることができる。
【００３７】
［ヒーター］
ヒーター５０は、原子セル３０、より具体的には原子セル３０に収容されたアルカリ金属原子を加熱する。これにより、原子セル３０内のアルカリ金属原子を適切な濃度のガス状に維持することができる。ヒーター５０は、例えば、通電により発熱する発熱抵抗体を含んで構成されている。
【００３８】
［温度センサー］
温度センサー６０は、ヒーター５０または原子セル３０の温度を検出する。温度センサー６０の検出結果に基づいて、ヒーター５０の発熱量が制御される。これにより、原子セル３０内のアルカリ金属原子を所望の温度に維持することができる。温度センサー６０としては、例えば、サーミスタ、熱電対などの公知の温度センサーを用いることができる。
【００３９】
［コイル］
コイル７０は、原子セル３０内のアルカリ金属原子の縮退した複数のエネルギー準位をゼーマン分裂させる磁場を発生させる。コイル７０は、ゼーマン分裂により、アルカリ金属原子の縮退している異なるエネルギー準位間のギャップを拡げて、分解能を向上させることができる。この結果、原子発振器１０００の発振周波数の精度を高めることができる。
【００４０】
コイル７０は、例えば、原子セル３０を挟むように配置されたヘルムホルツコイル、または、原子セル３０を覆うように配置されたソレノイドコイルである。
【００４１】
［制御回路］
制御回路８０は、発光素子モジュール１０、ヒーター５０、およびコイル７０を制御する。制御回路８０は、温度制御回路８０２と、波長制御回路８０４と、光出力制御回路８０６と、高周波制御回路８０８と、を有している。さらに、制御回路８０は、温度制御回路８１０と、磁場制御回路８１２と、を有している。
【００４２】
温度制御回路８０２は、温度センサー１４の検出結果に基づいて、温度制御素子１２を制御する。これにより、半導体レーザー１００の温度を所望の一定温度となるように調整することができ、半導体レーザー１００に対する環境温度の影響を低減できる。なお、環境温度とは、半導体レーザー１００の温度に影響を与え得る、半導体レーザー１００の周囲の温度である。
【００４３】
波長制御回路８０４は、受光素子４０が出力した検出信号の信号強度に基づいて、後述する図４に示す半導体レーザー１００の第３電極１３４Ａおよび第４電極１３４Ｂに電流を供給することによって、半導体レーザー１００の発振波長、すなわち励起光Ｌの中心波長を制御する。波長制御回路８０４は、励起光Ｌの中心波長が、受光素子４０の検出信号の信号強度が最小値、すなわち吸収の底に相当する波長で安定するように、半導体レーザー１００の発振波長を制御する。
【００４４】
光出力制御回路８０６は、受光素子４０が出力した検出信号の信号強度に基づいて、後述する図４に示す半導体レーザー１００の第１電極１２０および第２電極１２２に駆動電流を供給することによって、半導体レーザー１００の光出力を制御する。光出力は、半導体レーザー１００から出射される光の強度であり、光学部品を介さない状態での半導体レーザー１００から出射される光の強度である。光出力制御回路８０６は、半導体レーザー１００の光出力、すなわち励起光Ｌの光強度が一定となるように半導体レーザー１００を制御する。具体的には、光出力制御回路８０６は、受光素子４０の検出信号の信号強度の最小値、すなわち吸収の底が所定値になるように、半導体レーザー１００の光出力を制御する。
【００４５】
高周波制御回路８０８は、半導体レーザー１００に高周波信号を供給する制御を行う。高周波制御回路８０８は、高周波信号の周波数を、アルカリ金属原子の（ω１−ω２）の半分に相当する周波数となるように制御する。
【００４６】
温度制御回路８１０は、温度センサー６０の検出結果に基づいて、ヒーター５０への通電を制御する。これにより、原子セル３０を所望の温度範囲内に維持することができる。例えば、温度制御回路８１０によって、原子セル３０は、７０℃程度に維持される。
【００４７】
磁場制御回路８１２は、コイル７０が発生する磁場が一定となるように、コイル７０への通電を制御する。
【００４８】
制御回路８０は、例えば、不図示の基板に実装されたＩＣ（Integrated Circuit）チップに設けられている。
【００４９】
なお、制御回路８０を構成する各制御回路８０２，８０４，８０６，８０８，８１０，８１２として、プロセッサー、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いてもよい。すなわち、制御回路８０の機能を、プロセッサーで不図示の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで実現してもよい。
【００５０】
１．２．  原子発振器の動作
次に、原子発振器１０００の動作について説明する。まず、停止状態の原子発振器１０００を起動する際の初期動作について説明する。
【００５１】
光出力制御回路８０６は、受光素子４０が出力した検出信号の信号強度に基づいて、半導体レーザー１００の光出力を変化させる。具体的には、光出力制御回路８０６は、励起光Ｌの中心波長を変えたときの検出信号の信号強度の最小値が所定値になるように、半導体レーザー１００の光出力を変化させる。
【００５２】
次に、高周波制御回路８０８は、半導体レーザー１００に高周波信号を入力する。このとき、高周波信号の周波数を、ＥＩＴ現象が発現しないようにわずかにずらしておく。例えば、原子セル３０のアルカリ金属原子としてセシウムを用いた場合、４．５９６・・・ＧＨｚからずらす。
【００５３】
次に、波長制御回路８０４は、励起光Ｌの中心波長をスイープさせる。このとき、高周波信号の周波数は、ＥＩＴ現象が発現しないように設定されているため、ＥＩＴ現象は発現しない。波長制御回路８０４は、励起光Ｌの中心波長をスイープしたときに、受光素子４０から出力される検出信号の信号強度の最小値、すなわち吸収の底を検出する。波長制御回路８０４は、例えば、励起光Ｌの中心波長に対する、検出信号の信号強度変化が一定の割合以下となったところを吸収の底とする。波長制御回路８０４は、吸収の底を検出すると、励起光Ｌの中心波長を固定する。すなわち、波長制御回路８０４は、励起光Ｌの中心波長を、吸収の底に相当する波長に固定する。
【００５４】
次に、高周波制御回路８０８は、高周波信号の周波数をＥＩＴ現象が発現する周波数に合わせる。その後、ループ動作に移行して、高周波制御回路８０８は、受光素子４０が出力した検出信号を同期検波して、ＥＩＴ信号を検出する。
【００５５】
次に、原子発振器１０００のループ動作について説明する。
【００５６】
高周波制御回路８０８は、受光素子４０が出力した検出信号を同期検波してＥＩＴ信号を検出し、高周波信号の周波数を、原子セル３０のアルカリ金属原子の（ω１−ω２）の
半分に相当する周波数となるように制御する。
【００５７】
波長制御回路８０４は、励起光Ｌの中心波長を吸収の底に相当する波長で安定させるためのフィードバック制御を行う。具体的には、波長制御回路８０４は、受光素子４０が出力した検出信号を同期検波し、励起光Ｌの中心波長が吸収の底に相当する波長となるように、図４に示す半導体レーザー１００の第３電極１３４Ａおよび第４電極１３４Ｂに供給する電流を制御する。
【００５８】
光出力制御回路８０６は、半導体レーザー１００の光出力が一定となるようにフィードバック制御を行う。例えば、光出力制御回路８０６は、受光素子４０が出力した検出信号を同期検波し、検出信号の信号強度の最小値が所定値より小さくなった場合、検出信号の信号強度の最小値が所定値になるように、半導体レーザー１００に駆動電流を供給する。なお、光出力制御回路８０６の制御により、励起光Ｌの中心波長が吸収の底に相当する波長からずれたとしても、上記の波長制御回路８０４の制御により、励起光Ｌの中心波長を吸収の底に相当する波長に合わせることができる。
【００５９】
１．３．  半導体レーザーの構成
次に、半導体レーザー１００の構成について、図面を参照しながら説明する。図４は、半導体レーザー１００を模式的に示す平面図である。図５および図６は、半導体レーザー１００を模式的に示す断面図である。なお、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。また、図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。なお、本明細書においては、半導体レーザー１００における位置関係を、相対的に第２電極１２２側を上、基板１０２側を下として説明する。
【００６０】
半導体レーザー１００は、図４〜図６に示すように、基板１０２と、第１ミラー層１０４と、活性層１０６と、第２ミラー層１０８と、開口１１１を有する絶縁層としての電流狭窄層１１０と、絶縁層１１２と、第１電極１２０と、第２電極１２２と、ヒーター１３０と、を含む。
【００６１】
基板１０２は、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＡｓ基板である。
【００６２】
第１ミラー層１０４は、基板１０２上に配置されている。第１ミラー層１０４は、活性層１０６に対して基板１０２側に配置されている。第１ミラー層１０４は、基板１０２と活性層１０６との間に配置されている。第１ミラー層１０４は、例えば、ｎ型の半導体層である。第１ミラー層１０４は、分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）ミラーである。第１ミラー層１０４は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層されて構成されている。高屈折率層は、例えば、シリコンがドープされたｎ型のＡｌ０．１２Ｇａ０．８８Ａｓ層である。低屈折率層は、例えば、シリコンがドープされたｎ型のＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層である。高屈折率層と低屈折率層との積層数（ペア数）は、例えば、１０ペア以上５０ペア以下である。
【００６３】
活性層１０６は、第１ミラー層１０４上に配置されている。活性層１０６は、第１ミラー層１０４と第２ミラー層１０８との間に配置されている。活性層１０６は、例えば、ｉ型のＩｎ０．０６Ｇａ０．９４Ａｓ層とｉ型のＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層とから構成される量子井戸構造を３層重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ：Multi Quantum Well）構造を有している。
【００６４】
第２ミラー層１０８は、活性層１０６上に配置されている。第２ミラー層１０８は、活性層１０６に対して基板１０２側とは反対側に配置されている。第２ミラー層１０８は、活性層１０６と第２電極１２２との間に配置されている。第２ミラー層１０８は、例えば
、第２導電型（例えばｐ型）の半導体層である。第２ミラー層１０８は、分布ブラッグ反射型ミラーである。第２ミラー層１０８は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層されて構成されている。高屈折率層は、例えば、炭素がドープされたｐ型のＡｌ０．１２Ｇａ０．８８Ａｓ層である。低屈折率層は、例えば、炭素がドープされたｐ型のＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層である。高屈折率層と低屈折率層との積層数（ペア数）は、例えば３ペア以上４０ペア以下である。
【００６５】
第２ミラー層１０８、活性層１０６、および第１ミラー層１０４は、垂直共振器型のｐｉｎダイオードを構成している。第１電極１２０と第２電極１２２との間にｐｉｎダイオードの順方向の電圧を印加すると、活性層１０６において電子と正孔との再結合が起こり、発光が生じる。活性層１０６で生じた光は、第１ミラー層１０４と第２ミラー層１０８との間を多重反射し、その際に誘導放出が起こって、強度が増幅される。そして、光利得が光損失を上回ると、レーザー発振が起こり、第２ミラー層１０８の上面からレーザー光が出射される。
【００６６】
電流狭窄層１１０は、第１ミラー層１０４と第２ミラー層１０８との間に配置されている。電流狭窄層１１０は、例えば、活性層１０６上に配置されてもよいし、第２ミラー層１０８の内部に配置されてもよい。電流狭窄層１１０は、例えば、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ｘ≧０．９５）層が酸化された層である。電流狭窄層１１０は、電流の経路となる開口１１１を有している。電流狭窄層１１０によって、活性層１０６に注入される電流が活性層１０６の面内に広がることを防ぐことができる。
【００６７】
第１ミラー層１０４の一部、活性層１０６、第２ミラー層１０８、および電流狭窄層１１０は、積層体１０１を構成している。図５および図６に示すように、積層体１０１は、柱状である。積層体１０１は、第１ミラー層１０４上に配置され、第１ミラー層１０４から上方に突出している。積層体１０１は、絶縁層１１２によって囲まれている。
【００６８】
積層体１０１は、図４に示すように平面視において、第１部分１０１Ａと、第２部分１０１Ｂと、第３部分１０１Ｃと、を含む。なお、平面視とは、基板１０２に垂直な軸に沿って見ることをいう。
【００６９】
第１部分１０１Ａ、第２部分１０１Ｂ、および第３部分１０１Ｃは、平面視において、軸Ａに沿って配置されている。第１部分１０１Ａ、第２部分１０１Ｂ、および第３部分１０１Ｃは、平面視において、軸Ａ上に配置されている。図４に示す例では、軸Ａは、第３部分１０１Ｃの中心を通る軸である。第３部分１０１Ｃは、第１部分１０１Ａと第２部分１０１Ｂとの間に位置している。第１部分１０１Ａ、第３部分１０１Ｃ、および第２部分１０１Ｂは、この順で軸Ａに沿って並んでいる。第１部分１０１Ａは、第３部分１０１Ｃから軸Ａに沿って突出している。第２部分１０１Ｂは、第３部分１０１Ｃから軸Ａに沿って、第１部分１０１Ａとは反対方向に突出している。
【００７０】
第１部分１０１Ａは、第３部分１０１Ｃに接続されている。第２部分１０１Ｂは、第３部分１０１Ｃに接続されている。すなわち、第１部分１０１Ａ、第２部分１０１Ｂ、および第３部分１０１Ｃは、一体に設けられている。なお、図示はしないが、第１部分１０１Ａと第３部分１０１Ｃとは、離間していてもよい。また、第２部分１０１Ｂと第３部分１０１Ｃとは離間していてもよい。
【００７１】
第３部分１０１Ｃは、第１部分１０１Ａと第２部分１０１Ｂとの間に配置されている。そのため、平面視において、積層体１０１の軸Ａに沿った方向の長さが、積層体１０１の軸Ａに直交する方向の長さよりも大きい。第３部分１０１Ｃの平面形状は、例えば、円である。第３部分１０１Ｃの幅は、第１部分１０１Ａの幅、および第２部分１０１Ｂの幅よ
りも大きい。なお、第３部分１０１Ｃの幅は、軸Ａに直交する方向の第３部分１０１Ｃの最大の大きさである。第１部分１０１Ａの幅、および第２部分１０１Ｂの幅も同様である。
【００７２】
第３部分１０１Ｃは、活性層１０６で発生した光を共振させる。すなわち、第３部分１０１Ｃでは、共振器が形成される。半導体レーザー１００では、第３部分１０１Ｃを構成する活性層１０６にのみ電流が注入され、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂを構成する活性層１０６には電流が注入されない。そのため、半導体レーザー１００では、第３部分１０１Ｃでのみ光が生じ、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂでは光が生じない。例えば、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂで光が発生した場合、光が漏れて第３部分１０１Ｃで発生した光と結合してしまい、発振波長に影響を与える場合がある。
【００７３】
半導体レーザー１００では、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂによって、活性層１０６に歪みを付与することができる。第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂが活性層１０６に歪みを付与することによって、活性層１０６には所定の方向に応力が生じる。この結果、共振器を構成する第３部分１０１Ｃは光学的に等方的でなくなり、活性層１０６にて発生する光が偏光する。よって、活性層１０６にて発生する光の偏光を安定させることができる。ここで、光を偏光させるとは、光の電場の振動方向を一定にすることをいう。
【００７４】
絶縁層１１２は、積層体１０１の側面に配置されている。図４に示す例では、絶縁層１１２は、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂを覆っている。絶縁層１１２の材質は、例えば、ポリイミドである。
【００７５】
第１電極１２０は、第１ミラー層１０４上に配置されている。第１電極１２０は、第１ミラー層１０４に電気的に接続されている。第１電極１２０は、第１ミラー層１０４上の積層体１０１が形成された領域、および絶縁層１１２が配置された領域を避けて配置されている。第１電極１２０は、第１ミラー層１０４上に配置された不図示のコンタクト層上に配置されてもよい。第１電極１２０としては、例えば、第１ミラー層１０４側から、Ｃｒ層、Ｐｔ層、Ｔｉ層、Ｐｔ層、Ａｕ層の順序で積層したものを用いる。第１電極１２０は、活性層１０６に電流を注入するための一方の電極である。
【００７６】
第２電極１２２は、第２ミラー層１０８上に配置されている。第２電極１２２は、さらに、絶縁層１１２上に配置されている。第２電極１２２は、第２ミラー層１０８に電気的に接続されている。第２電極１２２は、第２ミラー層１０８上に配置された不図示のコンタクト層上に配置されてもよい。すなわち、第２電極１２２は、コンタクト層を介して第２ミラー層１０８に接続されていてもよい。第２電極１２２としては、例えば、第２ミラー層１０８側から、Ｃｒ層、Ｐｔ層、Ｔｉ層、Ｐｔ層、Ａｕ層の順序で積層したものを用いる。第２電極１２２は、活性層１０６に電流を注入するための他方の電極である。
【００７７】
第２電極１２２は、パッド１２４と電気的に接続されている。第２電極１２２は、引き出し配線１２６を介して、パッド１２４と電気的に接続されている。パッド１２４および引き出し配線１２６は、絶縁層１１２上に配置されている。パッド１２４および引き出し配線１２６は、例えば、第２電極１２２の材質と同じである。
【００７８】
ヒーター１３０は、第１電熱部材１３２Ａと、他の電熱部材としての第２電熱部材１３２Ｂと、第３電極１３４Ａと、第４電極１３４Ｂと、第１配線１３６Ａと、第２配線１３６Ｂと、第３配線１３６Ｃと、第１絶縁層１３８Ａと、第２絶縁層１３８Ｂと、を有している。
【００７９】
第１電熱部材１３２Ａは、図６に示すように、第１部分１０１Ａに配置されている。第１電熱部材１３２Ａは、第１部分１０１Ａ上に配置されている。第１電熱部材１３２Ａと第１部分１０１Ａとの間には、第１絶縁層１３８Ａが配置されている。第１電熱部材１３２Ａは、第１絶縁層１３８Ａと第２絶縁層１３８Ｂとの間に配置されている。第１電熱部材１３２Ａは、第１絶縁層１３８Ａと第２絶縁層１３８Ｂとで覆われており露出していない。第１電熱部材１３２Ａは、第１絶縁層１３８Ａおよび第２絶縁層１３８Ｂによって、第１部分１０１Ａと電気的に分離されている。第１絶縁層１３８Ａおよび第２絶縁層１３８Ｂは、例えば、ポリイミド、ＳｉＯＮ層などである。
【００８０】
第１電熱部材１３２Ａは、図４に示すように、軸Ａと直交する方向に長手軸を有している。平面視において、第１電熱部材１３２Ａの長手軸は、第１部分１０１Ａの長手軸に対して垂直である。第１電熱部材１３２Ａの平面形状は、例えば、長方形であり、短辺が軸Ａに平行であり、長辺が軸Ａに垂直である。なお、図示の例では、第１電熱部材１３２Ａの角は直角であるが、角を丸くしてもよい。また、第１電熱部材１３２Ａの平面形状を楕円のような角が無い形状にしてもよい。これにより、第１電熱部材１３２Ａの角部への応力の集中を低減できる。第２電熱部材１３２Ｂについても同様である。
【００８１】
第２電熱部材１３２Ｂは、第２部分１０１Ｂに配置されている。第２電熱部材１３２Ｂは、第１電熱部材１３２Ａと同様に設けられている。すなわち、図示はしないが、第２電熱部材１３２Ｂと第２部分１０１Ｂとの間には、第１絶縁層１３８Ａが配置されている。第２電熱部材１３２Ｂは、第１絶縁層１３８Ａと第２絶縁層１３８Ｂとで覆われており露出していない。第２電熱部材１３２Ｂは、第１絶縁層１３８Ａおよび第２絶縁層１３８Ｂによって、第２部分１０１Ｂと電気的に分離されている。
【００８２】
第２電熱部材１３２Ｂは、図４に示すように、軸Ａと直交する長手軸を有している。平面視において、第２電熱部材１３２Ｂの長手軸は、第２部分１０１Ｂの長手軸に対して垂直である。第２電熱部材１３２Ｂの平面形状は、例えば、長方形であり、短辺が軸Ａに平行であり、長辺が軸Ａに垂直である。
【００８３】
第１電熱部材１３２Ａと第３部分１０１Ｃの中心との間の距離と、第２電熱部材１３２Ｂと第３部分１０１Ｃの中心との間の距離は、例えば、等しい。
【００８４】
第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂは、電流が流れることにより発熱する抵抗体である。第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂは、金属層である。第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂの材質は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｔａ、Ｃｒ−ＳｉＯなどである。
【００８５】
第３電極１３４Ａは、第１ミラー層１０４に配置されている。図示はしないが、第３電極１３４Ａと第１ミラー層１０４との間には、第１絶縁層１３８Ａが配置されている。第３電極１３４Ａと第１ミラー層１０４とは、第１絶縁層１３８Ａによって電気的に分離されている。
【００８６】
第４電極１３４Ｂは、第１ミラー層１０４に配置されている。図示はしないが、第４電極１３４Ｂと第１ミラー層１０４との間には、第１絶縁層１３８Ａが配置されている。第４電極１３４Ｂと第２ミラー層１０８とは、第１絶縁層１３８Ａによって電気的に分離されている。
【００８７】
第３電極１３４Ａおよび第４電極１３４Ｂは、第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂに電気的に接続されている。第３電極１３４Ａおよび第４電極１３４Ｂは、第
１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂに電流を供給するための電極である。なお、図示はしないが、第３電極１３４Ａの代わりに、第１電極１２０または第２電極１２２を用いてもよい。すなわち、第３電極１３４Ａと、第１電極１２０または第２電極１２２とを、共通の電極として用いてもよい。
【００８８】
第１配線１３６Ａは、第３電極１３４Ａと第１電熱部材１３２Ａとを電気的に接続している。第２配線１３６Ｂは、第１電熱部材１３２Ａと第２電熱部材１３２Ｂとを電気的に接続している。第３配線１３６Ｃは、第２電熱部材１３２Ｂと第４電極１３４Ｂとを電気的に接続している。
【００８９】
第１配線１３６Ａは、第１ミラー層１０４上、および第１部分１０１Ａ上に配置されている。第１配線１３６Ａは、図６に示すように、第１絶縁層１３８Ａと第２絶縁層１３８Ｂとの間に配置されている。第１配線１３６Ａは、第１絶縁層１３８Ａおよび第２絶縁層１３８Ｂによって、第１ミラー層１０４、活性層１０６、および第２ミラー層１０８と電気的に分離されている。
【００９０】
第２配線１３６Ｂは、第１ミラー層１０４上、第１部分１０１Ａ上、および第２部分１０１Ｂ上に配置されている。第２配線１３６Ｂは、第１絶縁層１３８Ａと第２絶縁層１３８Ｂとの間に配置されている。第１配線１３６Ａは、第１絶縁層１３８Ａおよび第２絶縁層１３８Ｂによって、第１ミラー層１０４、活性層１０６、および第２ミラー層１０８と電気的に分離されている。
【００９１】
第３配線１３６Ｃは、第２部分１０１Ｂ上、および第１ミラー層１０４上に配置されている。第３配線１３６Ｃは、図示はしないが、第１絶縁層１３８Ａと第２絶縁層１３８Ｂとの間に配置されている。第３配線１３６Ｃは、第１絶縁層１３８Ａおよび第２絶縁層１３８Ｂによって、第１ミラー層１０４、活性層１０６、および第２ミラー層１０８と電気的に分離されている。
【００９２】
第３電極１３４Ａ、第４電極１３４Ｂ、第１配線１３６Ａ、第２配線１３６Ｂ、および第３配線１３６Ｃは、第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂよりも電気抵抗率の小さい材料で構成されている。
【００９３】
ヒーター１３０では、第３電極１３４Ａおよび第４電極１３４Ｂによって第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂに電流が供給されると、第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂが発熱する。これにより、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂの温度を制御することができる。例えば、第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂの温度を、温度制御素子１２の温度よりも高い温度を基準に制御することで、ヒーター１３０によって第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂの温度を下げることもできる。
【００９４】
ヒーター１３０で第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂの温度を変化させると、第３部分１０１Ｃの応力が変化する。具体的には、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂの温度が上昇すると、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂが膨張して第３部分１０１Ｃに収縮する力が加わり、第３部分１０１Ｃの応力が変化する。また、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂの温度が低下すると、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂが収縮して第３部分１０１Ｃに膨張する力が加わり、第３部分１０１Ｃの応力が変化する。第３部分１０１Ｃの応力が変化することによって、共振器長が変化する。ここで、発振波長は、屈折率と共振器長の積で決まる。そのため、共振器長を変化させることで、発振波長が変化する。
【００９５】
このように、半導体レーザー１００では、ヒーター１３０を用いて第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂの温度を制御することによって共振器長を変化させて半導体レーザー１００の発振波長を制御する。半導体レーザー１００では、ピコメートル以下のオーダーで発振波長を制御できる。
【００９６】
なお、上記では、ＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザーについて説明したが、本実施形態に係る半導体レーザーは、発振波長に応じて、例えば、ＧａＩｎＰ系、ＺｎＳＳｅ系、ＩｎＧａＮ系、ＡｌＧａＮ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＩｎＮＡｓ系、ＧａＡｓＳｂ系の半導体材料を用いてもよい。
【００９７】
１．４．  半導体レーザーの製造方法
次に、半導体レーザー１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図７〜図９は、半導体レーザー１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【００９８】
図７に示すように、基板１０２上に、第１ミラー層１０４、活性層１０６、第２ミラー層１０８、酸化されて電流狭窄層１１０となる被酸化層１１０ａを、エピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法が挙げられる。
【００９９】
図８に示すように、第２ミラー層１０８、被酸化層１１０ａ、活性層１０６、および第１ミラー層１０４をパターニングして、積層体１０１を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって行われる。次に、被酸化層１１０ａを被酸化層１１０ａの側面から酸化して、開口１１１を有する電流狭窄層１１０を形成する。
【０１００】
図９に示すように、第１絶縁層１３８Ａを形成する。第１絶縁層１３８Ａは、ＣＶＤ法などによる成膜後、フォトリソグラフィーおよびエッチングによってパターニングすることで形成できる。次に、第１絶縁層１３８Ａ上に、第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂを形成する。第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂは、例えば、真空蒸着法およびリフトオフ法の組合せ等により形成される。次に、第１絶縁層１３８Ａ上に、第３電極１３４Ａ、第４電極１３４Ｂ、第１配線１３６Ａ、第２配線１３６Ｂ、および第３配線１３６Ｃを形成する。第３電極１３４Ａ、第４電極１３４Ｂ、第１配線１３６Ａ、第２配線１３６Ｂ、および第３配線１３６Ｃは、例えば、真空蒸着法およびリフトオフ法の組合せ等により形成される。
【０１０１】
次に、第１電熱部材１３２Ａ、第２電熱部材１３２Ｂ、第１配線１３６Ａ、第２配線１３６Ｂ、および第３配線１３６Ｃを覆う第２絶縁層１３８Ｂを形成する。第２絶縁層１３８Ｂは、第１絶縁層１３８Ａと同様に形成される。以上の工程により、ヒーター１３０を形成することができる。
【０１０２】
次に、図５および図６に示すように、積層体１０１の側面を覆うように、絶縁層１１２を形成する。絶縁層１１２は、例えば、スピンコート法等を用いて第１ミラー層１０４の上面および積層体１０１の全面にポリイミド樹脂等からなる層を形成し、該層をパターニングすることにより形成される。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって行われる。次に、該層を加熱処理することにより硬化させる。以上の工程により、絶縁層１１２を形成することができる。
【０１０３】
次に、第１ミラー層１０４上に第１電極１２０を形成する。次に、第２ミラー層１０８上に第２電極１２２を形成する。第１電極１２０および第２電極１２２は、真空蒸着法等により形成される。なお、第１電極１２０および第２電極１２２の形成順序は、特に限定
されない。
【０１０４】
以上の工程により、半導体レーザー１００を製造することができる。
【０１０５】
なお、上記では、積層体１０１を形成した後に、第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂを形成する場合について説明したが、第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂを形成した後に、積層体１０１を形成してもよい。
【０１０６】
１．５．  効果
半導体レーザー１００は、例えば、以下の効果を有している。
【０１０７】
半導体レーザー１００では、第１部分１０１Ａには、第１電熱部材１３２Ａが配置されている。そのため、半導体レーザー１００では、第１電熱部材１３２Ａで第１部分１０１Ａの温度を制御することによって、共振器を構成する第３部分１０１Ｃの応力を変化させて、共振器長を制御することができる。これにより、半導体レーザー１００の発振波長を制御することができる。さらに、半導体レーザー１００では、活性層１０６に駆動電流を供給することによって、半導体レーザー１００の光出力を制御できる。
【０１０８】
したがって、半導体レーザー１００では、光出力と発振波長とを独立して制御できる。これにより、例えば半導体レーザー１００の発振波長を駆動電流で制御する場合と比べて、半導体レーザー１００の発振波長を制御することによる半導体レーザー１００の光出力の変動を低減できる。
【０１０９】
ここで、半導体レーザー１００の発振波長を第１電熱部材１３２Ａの温度で変動させた場合、例えば半導体レーザー１００の発振波長を駆動電流で変動させた場合と比べて、半導体レーザー１００の光出力の変動は極めて小さい。そのため、半導体レーザー１００の発振波長を第１電熱部材１３２Ａで制御することによって、半導体レーザー１００の発振波長を制御することによる半導体レーザー１００の光出力の変動を低減できる。
【０１１０】
半導体レーザー１００では、第１電熱部材１３２Ａは、第１部分１０１Ａ、すなわち、活性層１０６に歪みを付与する部分に配置されている。そのため、第１電熱部材１３２Ａを用いて第１部分１０１Ａの温度を変化させることによって、活性層１０６の応力を効率よく変化させることができる。したがって、半導体レーザー１００では、制御応答性の向上を図ることができる。
【０１１１】
また、例えば、第１電熱部材１３２Ａが第３部分１０１Ｃに配置された場合、第３部分１０１Ｃの温度が変化する。第３部分１０１Ｃの温度が変化すると、屈折率が変化してしまい、発振波長に影響を与えるおそれがある。また、共振器を構成する活性層１０６に熱が加わることによって、活性層１０６の劣化が進んでしまう。半導体レーザー１００では、第１電熱部材１３２Ａが第１部分１０１Ａに配置されているため、このような第３部分１０１Ｃへの熱の影響を低減できる。
【０１１２】
半導体レーザー１００は、第１ミラー層１０４に電気的に接続された第１電極１２０と、第２ミラー層１０８に電気的に接続された第２電極１２２と、第１電熱部材１３２Ａに接続された第３電極１３４Ａおよび第４電極１３４Ｂと、を含む。そのため、半導体レーザー１００では、第１電極１２０および第２電極１２２に駆動電流を供給することによって半導体レーザー１００の光出力を制御できる。また、半導体レーザー１００では、第３電極１３４Ａおよび第４電極１３４Ｂに電流を供給することによって半導体レーザー１００の発振波長を制御することができる。したがって、半導体レーザー１００では、容易に、光出力と発振波長とを独立して制御できる。
【０１１３】
半導体レーザー１００では、第１電熱部材１３２Ａは、第１部分１０１Ａに配置された金属層である。そのため、半導体レーザー１００では、簡易な構成で、光出力と発振波長とを独立して制御できる。
【０１１４】
半導体レーザー１００では、第１電熱部材１３２Ａと第１部分１０１Ａとの間に配置された第１絶縁層１３８Ａを含む。そのため、第１電熱部材１３２Ａと第１部分１０１Ａとの間を絶縁でき、第１電熱部材１３２Ａを第１部分１０１Ａに配置することができる。
【０１１５】
半導体レーザー１００では、第２部分１０１Ｂに配置された第２電熱部材１３２Ｂを含む。そのため、半導体レーザー１００では、第１部分１０１Ａおよび第２部分１０１Ｂの両方で第３部分１０１Ｃの応力を変化させることができる。これにより、第３部分１０１Ｃの応力を効率よく変化させることができる。
【０１１６】
原子発振器１０００は、例えば、以下の効果を有している。
【０１１７】
原子発振器１０００は、半導体レーザー１００を含む。半導体レーザー１００では、発振波長と光出力とを独立して制御することができる。したがって、例えば半導体レーザー１００の発振波長を駆動電流で制御する場合と比べて、半導体レーザー１００の発振波長を制御することによる半導体レーザー１００の光出力の変動を低減できる。したがって、原子発振器１０００では、半導体レーザー１００の光出力の変動によるライトシフトを低減でき、周波数安定性に優れた原子発振器を実現できる。
【０１１８】
原子発振器１０００では、光出力制御回路８０６が、受光素子４０の検出信号に基づいて半導体レーザー１００の第１電極１２０および第２電極１２２に電流を供給することによって、半導体レーザー１００の光出力を制御する。また、原子発振器１０００では、波長制御回路８０４が、受光素子４０の検出信号に基づいて半導体レーザー１００の第３電極１３４Ａおよび第４電極１３４Ｂに電流を供給することによって、半導体レーザー１００の発振波長を制御する。そのため、原子発振器１０００では、半導体レーザー１００の発振波長と、半導体レーザー１００の光出力と、を独立して制御することができる。
【０１１９】
例えば、半導体レーザー１００の発振波長を半導体レーザー１００の駆動電流で制御した場合、半導体レーザー１００の発振波長を制御することにより半導体レーザー１００の光出力も変動してしまう。そのため、例えば、半導体レーザー１００の光出力が経年的に変化した場合、半導体レーザー１００の光出力を初期値に戻すために駆動電流を制御すると、発振波長も変動してしまう。半導体レーザー１００の発振波長が経年的に変化した場合、および、光出力と発振波長の両方が経年的に変化した場合も同様の問題が生じる。このように、半導体レーザー１００の発振波長を半導体レーザー１００の駆動電流で制御する場合、半導体レーザー１００の長期的な光出力や発振波長の変化を補償できないため、原子発振器の長期安定性が低下する場合がある。
【０１２０】
これに対して、原子発振器１０００では、発振波長と光出力とを独立して制御することができるため、上記のような現象が生じず、長期安定性に優れた原子発振器を実現できる。
【０１２１】
１．６．  変形例
次に、半導体レーザー１００の変形例について説明する。以下に説明する各変形例において、上述した半導体レーザー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１２２】
１．６．１．  第１変形例
図１０は、第１変形例に係る半導体レーザー２００を模式的に示す平面図である。
【０１２３】
上述した半導体レーザー１００では、図４に示すように、平面視において、第１電熱部材１３２Ａの長手軸は、第１部分１０１Ａの長手軸に対して垂直であった。
【０１２４】
これに対して、半導体レーザー２００では、図１０に示すように、平面視において、第１電熱部材１３２Ａの長手軸と第１部分１０１Ａの長手軸とは、同じ方向である。同様に、平面視において、第２電熱部材１３２Ｂの長手軸と第２部分１０１Ｂの長手軸とは、同じ方向である。
【０１２５】
図示の例では、第１電熱部材１３２Ａは、軸Ａに沿った長手軸を有している。第１電熱部材１３２Ａは、例えば長方形であり、短辺が軸Ａに垂直であり、長辺が軸Ａに平行である。同様に、第２電熱部材１３２Ｂは、軸Ａに沿った長手軸を有している。第２電熱部材１３２Ｂは、例えば長方形であり、短辺が軸Ａに垂直であり、長辺が軸Ａに平行である。
【０１２６】
半導体レーザー２００では、平面視において、第１電熱部材１３２Ａの長手軸と第１部分１０１Ａの長手軸とは、同じ方向である。そのため、半導体レーザー２００では、例えば、第１電熱部材１３２Ａの長手軸が第１部分１０１Ａの長手軸に対して垂直である場合と比べて、第１部分１０１Ａの温度を効率よく制御することができる。例えば、同じ長さの第１電熱部材１３２Ａを用いた場合に、第１部分１０１Ａの長手軸に沿ったより広い範囲の温度を制御することができる。したがって、半導体レーザー２００では、制御応答性の向上および低消費電力化を図ることができる。
【０１２７】
半導体レーザー２００の製造方法は、平面視において、第１電熱部材１３２Ａの長手軸と第１部分１０１Ａの長手軸とが同じ方向であり、第２電熱部材１３２Ｂの長手軸と第２部分１０１Ｂの長手軸とが同じ方向であるように第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂが形成される点を除いて半導体レーザー１００の製造方法と同じであり、その説明を省略する。
【０１２８】
１．６．２．  第２変形例
（１）半導体レーザー
図１１は、第２変形例に係る半導体レーザー３００を模式的に示す平面図である。図１２は、第２変形例に係る半導体レーザー３００を模式的に示す断面図である。図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【０１２９】
上述した半導体レーザー１００では、第１電熱部材１３２Ａは第１部分１０１Ａ上に配置された金属層であり、第２電熱部材１３２Ｂは第２部分１０１Ｂ上に配置された金属層であった。
【０１３０】
これに対して、半導体レーザー３００では、第１電熱部材１３２Ａは第１部分１０１Ａの内部に配置された半導体層であり、第２電熱部材１３２は第２部分１０１Ｂの内部に配置された半導体層である。
【０１３１】
ヒーター１３０は、第１電熱部材１３２Ａと、第２電熱部材１３２Ｂと、第３電極１３４Ａと、第４電極１３４Ｂと、第１配線１３６Ａと、第２配線１３６Ｂと、第３配線１３６Ｃと、第１絶縁層１３８Ａと、第２絶縁層１３８Ｂと、を有している。さらに、ヒーター１３０は、絶縁領域１３３と、第１貫通配線１３５Ａと、第２貫通配線１３５Ｂと、を有している。
【０１３２】
第１電熱部材１３２Ａは、図１２に示すように、第１部分１０１Ａの内部に配置されている。図示の例では、第１電熱部材１３２Ａは、第２ミラー層１０８の内部に配置されている。第１電熱部材１３２Ａは、絶縁領域１３３に囲まれている。第１電熱部材１３２Ａの材質は、第２ミラー層１０８の材質と同じである。
【０１３３】
第１電熱部材１３２Ａは、図１１に示すように、軸Ａと直交する長手軸を有している。平面視において、第１電熱部材１３２Ａの長手軸は、第１部分１０１Ａの長手軸に対して垂直である。第１電熱部材１３２Ａの平面形状は、例えば、長方形であり、短辺が軸Ａに平行であり、長辺が軸Ａに垂直である。
【０１３４】
第１電熱部材１３２Ａに流れる電流をＩとし、第１電熱部材１３２Ａに印加される電圧をＶとし、第１電熱部材１３２Ａの抵抗をＲとした場合、第１電熱部材１３２Ａで発生するジュール熱は、Ｉ×Ｖ＝Ｉ２×Ｒで表される。ここで、抵抗Ｒ∝（１／第１電熱部材１３２Ａの断面積）である。例えば、第１電熱部材１３２Ａの断面積は、一定である。これにより、第１電熱部材１３２Ａの全体を均一に発熱させることができる。なお、図示はしないが、第１電熱部材１３２Ａにくびれを設けるなどして、第１電熱部材１３２Ａの断面積を変化させ、第１電熱部材１３２Ａの任意の箇所の発熱量を大きくしてもよい。
【０１３５】
第１貫通配線１３５Ａは、第１電熱部材１３２Ａの一方の端部に接続されている。第１貫通配線１３５Ａは、第１配線１３６Ａと第１電熱部材１３２Ａとを接続している。第２貫通配線１３５Ｂは、第１電熱部材１３２Ａの他方の端部に接続されている。第２貫通配線１３５Ｂは、第２配線１３６Ｂと第１電熱部材１３２Ａとを接続している。
【０１３６】
第１貫通配線１３５Ａおよび第２貫通配線１３５Ｂは、第１部分１０１Ａの内部に設けられている。図示の例では、第１貫通配線１３５Ａおよび第２貫通配線１３５Ｂは、第２ミラー層１０８の内部に設けられている。第１貫通配線１３５Ａおよび第２貫通配線１３５Ｂは、第１部分１０１Ａの内部を隣り合う他の層に向かって延びる配線である。第１貫通配線１３５Ａおよび第２貫通配線１３５Ｂは、絶縁領域１３３で囲まれている。
【０１３７】
第１貫通配線１３５Ａおよび第２貫通配線１３５Ｂの材質は、例えば、第２ミラー層１０８の材質と同じである。
【０１３８】
第１貫通配線１３５Ａの断面積は、例えば、第１電熱部材１３２Ａの断面積よりも大きい。同様に、第２貫通配線１３５Ｂの断面積は、例えば、第１電熱部材１３２Ａの断面積よりも大きい。そのため、第１貫通配線１３５Ａおよび第２貫通配線１３５Ｂでの発熱を低減できる。
【０１３９】
なお、図示はしないが、第１貫通配線１３５Ａおよび第２貫通配線１３５Ｂの材質を金属としてもよい。例えば、第１部分１０１Ａをエッチングして第１電熱部材１３２Ａに到達する孔を形成した後、金属材料を埋め込むことで第１貫通配線１３５Ａおよび第２貫通配線１３５Ｂを金属とすることができる。
【０１４０】
絶縁領域１３３は、第１電熱部材１３２Ａと第１部分１０１Ａとを絶縁している。絶縁領域１３３は、第１電熱部材１３２Ａと第２ミラー層１０８とを絶縁している。また、絶縁領域１３３は、第１貫通配線１３５Ａと第２ミラー層１０８とを絶縁している。また、絶縁領域１３３は、第２貫通配線１３５Ｂと第２ミラー層１０８とを絶縁している。絶縁領域１３３は、後述するように、第２ミラー層１０８に電界加速によりプロトンを打ち込むことで結晶欠陥を発生させた領域である。
【０１４１】
絶縁領域１３３は、第２ミラー層１０８の内部に配置されている。絶縁領域１３３は、
活性層１０６よりも上、すなわち活性層１０６に対して第２電極１２２側に位置している。これにより、絶縁領域１３３を形成する際のプロトンの打ち込みにより活性層１０６に欠陥が発生する可能性を低減できる。
【０１４２】
第２電熱部材１３２Ｂは、第２部分１０１Ｂの内部に配置されている。第２電熱部材１３２Ｂは、第２部分１０１Ｂの内部に配置されている点を除いて、上述した図１２に示す第１電熱部材１３２Ａの構成と同様であり、その説明を省略する。
【０１４３】
半導体レーザー３００では、第１電熱部材１３２Ａは、第１部分１０１Ａの内部に配置された半導体層である。そのため、半導体レーザー３００では、例えば、第１部分１０１Ａの外側から第１部分１０１Ａを加熱する場合と比べて、第３部分１０１Ｃの温度を高速に制御できる。さらに、第１電熱部材１３２Ａは、第１部分１０１Ａの内部に配置された半導体層であるため、例えば、第１電熱部材１３２Ａが第１部分１０１Ａの外部に配置されている場合と比べて、環境温度の影響を受けにくい。したがって、第１部分１０１Ａの温度を高い精度で制御できる。
【０１４４】
半導体レーザー３００では、第１電熱部材１３２Ａと第１部分１０１Ａとを絶縁する絶縁領域１３３を含む。そのため、第１電熱部材１３２Ａを第１部分１０１Ａの内部に配置することができる。
【０１４５】
なお、上記では、第１電熱部材１３２Ａが第２ミラー層１０８の内部に配置されている場合について説明したが、第１電熱部材１３２Ａは第１部分１０１Ａを構成している第１ミラー層１０４の内部に配置されてもよい。同様に、上記では、第２電熱部材１３２Ｂが第２ミラー層１０８の内部に配置されている場合について説明したが、第２電熱部材１３２Ｂは第２部分１０１Ｂを構成している第１ミラー層１０４の内部に配置されてもよい。
【０１４６】
（２）半導体レーザーの製造方法
次に、半導体レーザー３００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１３〜図１５は、半導体レーザー３００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【０１４７】
図７に示すように、基板１０２上に、第１ミラー層１０４、活性層１０６、第２ミラー層１０８、被酸化層１１０ａを、エピタキシャル成長させる。次に、図８に示すように、第２ミラー層１０８、被酸化層１１０ａ、活性層１０６、および第１ミラー層１０４をパターニングして、積層体１０１を形成する。次に、被酸化層１１０ａを被酸化層１１０ａの側面から酸化して、電流狭窄層１１０を形成する。以上の工程は、上述した半導体レーザー１００の製造工程と同様に行われる。
【０１４８】
次に、図１３に示すように、第２ミラー層１０８上にプロトン遮蔽層Ｍ１を形成する。プロトン遮蔽層Ｍ１は、例えば、レジスト層である。
【０１４９】
次に、プロトン遮蔽層Ｍ１をマスクとして、第２ミラー層１０８の所定の深さにプロトンを打ち込む。これにより、プロトンの停止位置において結晶欠陥が発生し、絶縁領域１３３を形成することができる。その後、プロトン遮蔽層Ｍ１を除去する。図１３に示す例では、図１２に示す絶縁領域１３３のうち第１電熱部材１３２Ａの下側を覆う部分が形成されている。プロトンの打ち込み深さ、すなわちプロトンの停止位置は、プロトンの打ち込みのエネルギー、すなわちプロトンの運動エネルギーで制御できる。また、絶縁領域１３３の抵抗値は、プロトンの打ち込み量で制御することができる。なお、ここでは、プロトンを打ち込む場合について説明したが、プロトン以外のイオンを打ち込んでもよい。
【０１５０】
次に、図１４に示すように、第２ミラー層１０８上にプロトン遮蔽層Ｍ１とは異なる形
状のプロトン遮蔽層Ｍ２を形成する。次に、プロトン遮蔽層Ｍ２をマスクとして、第２ミラー層１０８の所定の深さにプロトンを打ち込む。その後、プロトン遮蔽層Ｍ２を除去する。図１４に示す例では、図１２に示す絶縁領域１３３のうちの第１電熱部材１３２Ａの側方を覆う部分が形成されている。
【０１５１】
次に、図１５に示すように、第２ミラー層１０８上にプロトン遮蔽層Ｍ１，Ｍ２とは異なる形状のプロトン遮蔽層Ｍ３を形成する。次に、プロトン遮蔽層Ｍ３をマスクとして、第２ミラー層１０８の所定の深さにプロトンを打ち込む。このとき、図１３に示す場合と比べて、プロトンの打ち込み深さを浅くする。その後、プロトン遮蔽層Ｍ３を除去する。図１５に示す例では、図１２に示す絶縁領域１３３のうちの第１電熱部材１３２Ａの上側を覆う部分が形成されている。
【０１５２】
このように、プロトンの打ち込みを繰り返すことで、所望の形状の絶縁領域１３３を形成することができる。したがって、所望の形状の第１電熱部材１３２Ａ、第１貫通配線１３５Ａおよび第２貫通配線１３５Ｂを形成することができる。
【０１５３】
次に、第２部分１０１Ｂの内部に、第２電熱部材１３２Ｂを形成する。第２電熱部材１３２Ｂは、上述した第１電熱部材１３２Ａと同様の工程で形成することができる。
【０１５４】
図１２に示すように、第１絶縁層１３８Ａを形成し、第１絶縁層１３８Ａ上に、第３電極１３４Ａ、第４電極１３４Ｂ、第１配線１３６Ａ、第２配線１３６Ｂ、および第３配線１３６Ｃを形成する。次に、第３電極１３４Ａ、第４電極１３４Ｂ、第１配線１３６Ａ、第２配線１３６Ｂ、および第３配線１３６Ｃを覆う第２絶縁層１３８Ｂを形成する。次に、積層体１０１の側面を覆うように、絶縁層１１２を形成する。次に、第１ミラー層１０４上に第１電極１２０を形成し、第２ミラー層１０８上に第２電極１２２を形成する。
【０１５５】
上述した第１絶縁層１３８Ａを形成する工程、第３電極１３４Ａ、第４電極１３４Ｂ、第１配線１３６Ａ、第２配線１３６Ｂ、および第３配線１３６Ｃを形成する工程、第２絶縁層１３８Ｂを形成する工程、絶縁層１１２を形成する工程、第１電極１２０および第２電極１２２を形成する工程は、上述した半導体レーザー１００の製造工程と同様に行われる。
【０１５６】
以上の工程により、半導体レーザー３００を製造することができる。
【０１５７】
なお、上記では、積層体１０１を形成した後に、絶縁領域１３３を形成する場合について説明したが、絶縁領域１３３を形成した後に、積層体１０１を形成してもよい。
【０１５８】
１．６．３．  第３変形例
図１６は、第３変形例に係る半導体レーザー４００を模式的に示す平面図である。
【０１５９】
上述した半導体レーザー３００では、図１１に示すように、平面視において、第１電熱部材１３２Ａの長手軸は、第１部分１０１Ａの長手軸に対して垂直であった。
【０１６０】
これに対して、半導体レーザー４００では、図１６に示すように、平面視において、第１電熱部材１３２Ａの長手軸と第１部分１０１Ａの長手軸とは、同じ方向である。同様に、平面視において、第２電熱部材１３２Ｂの長手軸と第２部分１０１Ｂの長手軸とは、同じ方向である。
【０１６１】
半導体レーザー４００では、半導体レーザー３００と同様に、第１電熱部材１３２Ａが第１部分１０１Ａの内部に配置された半導体層であり、第２電熱部材１３２Ｂが第２部分
１０１Ｂの内部に配置された半導体層である。
【０１６２】
図示の例では、第１電熱部材１３２Ａは、軸Ａに沿った長手軸を有している。第１電熱部材１３２Ａは、例えば長方形であり、短辺が軸Ａに垂直であり、長辺が軸Ａに平行である。同様に、第２電熱部材１３２Ｂは、軸Ａに沿った長手軸を有している。第２電熱部材１３２Ｂは、例えば長方形であり、短辺が軸Ａに垂直であり、長辺が軸Ａに平行である。
【０１６３】
半導体レーザー４００では、平面視において、第１電熱部材１３２Ａの長手軸と第１部分１０１Ａの長手軸とは、同じ方向である。そのため、半導体レーザー４００では、例えば、第１電熱部材１３２Ａの長手軸が第１部分１０１Ａの長手軸に垂直である場合と比べて、第１部分１０１Ａの温度を効率よく制御することができる。したがって、半導体レーザー４００では、制御応答性の向上および低消費電力化を図ることができる。
【０１６４】
半導体レーザー４００の製造方法は、平面視において、第１電熱部材１３２Ａの長手軸と第１部分１０１Ａの長手軸とが同じ方向であり、第２電熱部材１３２Ｂの長手軸と第２部分１０１Ｂの長手軸とが同じ方向であるように第１電熱部材１３２Ａおよび第２電熱部材１３２Ｂが形成される点を除いて半導体レーザー３００の製造方法と同じであり、その説明を省略する。
【０１６５】
２．  第２実施形態
次に、第２実施形態に係る周波数信号生成システムについて、図面を参照しながら説明する。以下のクロック伝送システム（タイミングサーバー）は、周波数信号生成システムの一例である。図１７は、クロック伝送システム５００を示す概略構成図である。
【０１６６】
クロック伝送システム５００は、第１実施形態に係る原子発振器１０００を含む。
【０１６７】
クロック伝送システム５００は、時分割多重方式のネットワーク内の各装置のクロックを一致させるものであって、Ｎ（Normal）系およびＥ（Emergency）系の冗長構成を有するシステムである。
【０１６８】
クロック伝送システム５００は、図１７に示すように、Ａ局のクロック供給装置５０１およびＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）装置５０２と、Ｂ局のクロック供給装置５０３およびＳＤＨ装置５０４と、Ｃ局のクロック供給装置５０５およびＳＤＨ装置５０６，５０７と、を備える。クロック供給装置５０１は、原子発振器１０００を有し、Ｎ系のクロック信号を生成する。クロック供給装置５０１内の原子発振器１０００は、セシウムを用いた原子発振器を含むマスタークロック５０８，５０９からのより高精度なクロック信号と同期して、クロック信号を生成する。
【０１６９】
ＳＤＨ装置５０２は、クロック供給装置５０１からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行うとともに、Ｎ系のクロック信号を主信号に重畳し、下位のクロック供給装置５０５に伝送する。クロック供給装置５０３は、原子発振器１０００を有し、Ｅ系のクロック信号を生成する。クロック供給装置５０３内の原子発振器１０００は、セシウムを用いた原子発振器を含むマスタークロック５０８，５０９からのより高精度なクロック信号と同期して、クロック信号を生成する。
【０１７０】
ＳＤＨ装置５０４は、クロック供給装置５０３からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行うとともに、Ｅ系のクロック信号を主信号に重畳し、下位のクロック供給装置５０５に伝送する。クロック供給装置５０５は、クロック供給装置５０１，５０３からのクロック信号を受信し、その受信したクロック信号に同期して、クロック信号を生成する。
【０１７１】
クロック供給装置５０５は、通常、クロック供給装置５０１からのＮ系のクロック信号に同期して、クロック信号を生成する。そして、Ｎ系に異常が発生した場合、クロック供給装置５０５は、クロック供給装置５０３からのＥ系のクロック信号に同期して、クロック信号を生成する。このようにＮ系からＥ系に切り換えることにより、安定したクロック供給を担保し、クロックパス網の信頼性を高めることができる。ＳＤＨ装置５０６は、クロック供給装置５０５からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行う。同様に、ＳＤＨ装置５０７は、クロック供給装置５０５からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行う。これにより、Ｃ局の装置をＡ局またはＢ局の装置と同期させることができる。
【０１７２】
第２実施形態に係る周波数信号生成システムは、クロック伝送システムに限定されない。周波数信号生成システムは、原子発振器が搭載され、原子発振器の周波数信号を利用する各種の装置および複数の装置から構成されるシステムを含む。
【０１７３】
第２実施形態に係る周波数信号生成システムは、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、携帯電話機、デジタルスチルカメラ、液体吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ（point of sales）端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡、心磁計）、魚群探知機、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）周波数標準器、各種測定機器、計器類（例えば、自動車、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、地上デジタル放送システム、携帯電話基地局、移動体（自動車、航空機、船舶等）であってもよい。
【０１７４】
本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。
【０１７５】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１７６】
１０…発光素子モジュール、１２…温度制御素子、１４…温度センサー、２０…第１光学部品、２２…第２光学部品、２４…第３光学部品、２６…第４光学部品、３０…原子セル、４０…受光素子、５０…ヒーター、６０…温度センサー、７０…コイル、８０…制御回路、１００…半導体レーザー、１０１…積層体、１０１Ａ…第１部分、１０１Ｂ…第２部分、１０１Ｃ…第３部分、１０２…基板、１０４…第１ミラー層、１０６…活性層、１０８…第２ミラー層、１１０…電流狭窄層、１１０ａ…被酸化層、１１１…開口、１１２…絶縁層、１２０…第１電極、１２２…第２電極、１２４…パッド、１２６…引き出し配線、１３０…ヒーター、１３２Ａ…第１電熱部材、１３２Ｂ…第２電熱部材、１３３…絶縁領域、１３４Ａ…第３電極、１３４Ｂ…第４電極、１３５Ａ…第１貫通配線、１３５Ｂ…第２貫通配線、１３６Ａ…第１配線、１３６Ｂ…第２配線、１３６Ｃ…第３配線、１３８Ａ…第１絶縁層、１３８Ｂ…第２絶縁層、２００…半導体レーザー、３００…半導体レーザー、４００…半導体レーザー、５００…クロック伝送システム、５０１…クロック供給装置、５０２…ＳＤＨ装置、５０３…クロック供給装置、５０４…ＳＤＨ装置、５０５…
クロック供給装置、５０６…ＳＤＨ装置、５０７…ＳＤＨ装置、５０８…マスタークロック、５０９…マスタークロック、８０２…温度制御回路、８０４…波長制御回路、８０６…光出力制御回路、８０８…高周波制御回路、８１０…温度制御回路、８１２…磁場制御回路、１０００…原子発振器
【図１】
2020141045.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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