【手続補正書】
【提出日】平成16年10月28日(2004.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層の主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層の厚さを、５ｎｍ〜５０ｎｍの厚さであって、前記半導体分布ブラッグ反射鏡の反射率変化が急激に大きくならない範囲とした反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップと該レーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差が２×１０−６／Ｋ以内であることを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは、光を発生する活性層の主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層を２０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さに設けた反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップと該レーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差が２×１０−６／Ｋ以内であることを特徴とする光通信システム。
【請求項３】
レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは、発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層の主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層を２０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さに設けた反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップと該レーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差が２×１０−６／Ｋ以内であることを特徴とする光通信システム。
【請求項４】
レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層お主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層の厚さを、５ｎｍ〜５０ｎｍの厚さであって、前記半導体分布ブラッグ反射鏡の反射率変化が急激に大きくならない範囲とした反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップを実装する基板がＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮの何れかより構成されることを特徴とする光通信システム。
【請求項５】
レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは、光を発生する活性層お主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層を２０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さに設けた反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップを実装する基板がＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮの何れかより構成されることを特徴とする光通信システム。
【請求項６】
レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは、発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層お主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層を２０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さに設けた反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップを実装する基板がＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮの何れかより構成されることを特徴とする光通信システム。
【請求項７】
レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層の主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とした反射鏡であり、前記活性層と前記反射鏡の間に主たる組成がＧａｘＩｎ１−ｘＰｙＡｓ１−ｙ（０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１）層よりなる非発光再結合防止層を設けてなる面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップと該レーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差が２×１０−６／Ｋ以内であることを特徴とする光通信システム。
【請求項８】
レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層の主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とした反射鏡であり、前記活性層と前記反射鏡の間に主たる組成がＧａｘＩｎ１−ｘＰｙＡｓ１−ｙ（０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１）層よりなる非発光再結合防止層を設けてなる面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップを実装する基板がＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮの何れかより構成されることを特徴とする光通信システム。
【請求項９】
前記レーザチップを実装した実装基板は、放熱部材に固定されており、該放熱部材は前記レーザチップより熱伝導率が大きい材料よりなることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の光通信システム。
【請求項１０】
前記レーザチップを実装した実装基板は、放熱部材に固定されており、該放熱部材は、ＡｌＮ、Ｃｕ／Ｗ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕのいずれかからなることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の光通信システム。
【請求項１１】
前記放熱部材は、光送信モジュールのパッケージを兼ねていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光通信システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】    【課題を解決するための手段】  本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層の主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層の厚さを、５ｎｍ〜５０ｎｍの厚さであって、前記半導体分布ブラッグ反射鏡の反射率変化が急激に大きくならない範囲とした反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップと該レーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差が２×１０−６／Ｋ以内であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】  コンピュータ・ネットワーク、長距離大容量通信の幹線系など光ファイバ通信が期待されているレーザ発振波長が１．１μｍ帯〜１．７μｍ帯の分野において、動作電圧、発振閾値電流等を低くでき、レーザ素子の発熱も少なく安定した発振ができる面発光型半導体レーザおよびそれを用いた通信システムが存在しなかったが、本発明のように半導体分布ブラッグ反射鏡を工夫することにより、動作電圧、発振閾値電流等を低くでき、低消費電力で、レーザ素子の発熱も少なく安定した発振ができ、また低コストで実用的な光通信システムが実現できた。  さらに、レーザチップとそのレーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差を２×１０−６／Ｋ以内であるようにすることによって、高歪のＧａＩｎＮＡｓ活性層をもつ長波長帯面発光型レーザの線膨張係数と実装基板の線膨張係数の差を小さくできるため、熱応力の発生が抑制され、結果として熱応力によって発生する半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムが実現できた。かかる発明によれば、半導体分布ブラッグ反射鏡を工夫することにより、動作電圧、発振閾値電流等を低くでき、低消費電力で、レーザ素子の発熱も少なく安定した発振ができ、また低コストで実用的な光通信システムが実現できた。  請求項２は、レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは、光を発生する活性層の主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層を２０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さに設けた反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップと該レーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差が２×１０−６／Ｋ以内であることを特徴とする。  請求項３は、レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは、発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層の主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ��０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層を２０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さに設けた反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップと該レーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差が２×１０−６／Ｋ以内であることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】  請求項４は、レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層お主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層の厚さを、５ｎｍ〜５０ｎｍの厚さであって、前記半導体分布ブラッグ反射鏡の反射率変化が急激に大きくならない範囲とした反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップを実装する基板がＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮの何れかより構成されることを特徴とする。  コンピュータ・ネットワーク、長距離大容量通信の幹線系など光ファイバ通信が期待されているレーザ発振波長が１．１μｍ帯〜１．７μｍ帯の分野において、動作電圧、発振閾値電流等を低くでき、レーザ素子の発熱も少なく安定した発振ができる面発光型半導体レーザおよびそれを用いた通信システムが存在しなかったが、本発明のように半導体分布ブラッグ反射鏡を工夫することにより、動作電圧、発振閾値電流等を低くでき、低消費電力で、レーザ素子の発熱も少なく安定した発振ができ、また低コストで実用的な光通信システムが実現できた。  さらに、長波長帯面発光型レーザチップをＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮのいずれかからなる基板に実装することによって、高歪のＧａＩｎＮＡｓ活性層をもつ長波長帯面発光型レーザの線膨張係数と実装基板の線膨張係数の差が小さいため、熱応力の発生が抑制され、結果として熱応力によって発生する半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムが実現できた。  かかる発明によれば、半導体分布ブラッグ反射鏡を工夫することにより、動作電圧、発振閾値電流等を低くでき、低消費電力で、レーザ素子の発熱も少なく安定した発振ができ、また低コストで実用的な光通信システムが実現できた。  請求項５は、レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは、光を発生する活性層お主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦���）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層を２０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さに設けた反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップを実装する基板がＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮの何れかより構成されることを特徴とする。  請求項６は、レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは、発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層お主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とし、かつ前記屈折率が小と大の材料層の間に該屈折率が小と大の間の値をとるＡｌｚＧａ１−ｚＡｓ（０≦ｙ＜ｚ＜ｘ≦１）よりなるヘテロスパイク緩衝層を２０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さに設けた反射鏡であるような面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップを実装する基板がＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮの何れかより構成されることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】  請求項７は、レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層の主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とした反射鏡であり、前記活性層と前記反射鏡の間に主たる組成がＧａｘＩｎ１−ｘＰｙＡｓ１−ｙ（０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１）層よりなる非発光再結合防止層を設けてなる面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップと該レーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差が２×１０−６／Ｋ以内であることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】  請求項８は、レーザチップと該レーザチップと接続される光通信システムにおいて、前記レーザチップは発振波長が１．１μｍ〜１．７μｍであり、光を発生する活性層の主たる元素がＧａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓからなる層、もしくはＧａ、Ｉｎ、Ａｓよりなる層とし、レーザ光を得るために前記活性層の上部及び下部に設けられた反射鏡を含んだ共振器構造を有する面発光型半導体レーザ素子チップであって、前記反射鏡は反射波長が１．１μｍ以上で該反射鏡を構成する材料層の屈折率が小大異なる値に周期的に変化し、入射光を光波干渉によって反射する半導体分布ブラッグ反射鏡であるとともに、前記屈折率が小の材料層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）とし、前記屈折率が大の材料層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（０≦ｙ＜ｘ≦１）とした反射鏡であり、前記活性層と前記反射鏡の間に主たる組成がＧａｘＩｎ１−ｘＰｙＡｓ１−ｙ（０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１）層よりなる非発光再結合防止層を設けてなる面発光型半導体レーザ素子チップを発光光源とした光通信システムであって、前記レーザチップを実装する基板がＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮの何れかより構成されることを特徴とする。  コンピュータ・ネットワーク、長距離大容量通信の幹線系など光ファイバ通信が期待されているレーザ発振波長が１．１μｍ帯〜１．７μｍ帯の分野において、安定して使用できる長波長帯面発光半導体レーザおよびそれを用いた通信システムが存在しなかったが、本発明のように、非発光再結合防止層を設けてなる面発光型半導体レーザ素子チップとすることにより安定した発振が可能となり、これを発光光源とした実用的な光通信システムが実現できた。  さらに、長波長帯面発光型レーザチップをＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮのいずれかからなる基板に実装することによって、高歪のＧａＩｎＮＡｓ活性層をもつ長波長帯面発光型レーザの線膨張係数と実装基板の線膨張係数の差が小さいため、熱応力の発生が抑制され、結果として熱応力によって発生する半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムが実現できた。  かかる発明によれば、非発光再結合防止層を設けてなる面発光型半導体レーザ素子チップとすることにより安定した発振が可能となり、これを発光光源とした実用的な光通信システムが実現できた。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】  請求項９は、前記レーザチップを実装した実装基板は、放熱部材に固定されており、該放熱部材は前記レーザチップより熱伝導率が大きい材料よりなることも本発明の有効な手段である。コンピュータ・ネットワーク、長距離大容量通信の幹線系など光ファイバ通信が期待されているレーザ発振波長が１．１μｍ帯〜１．７μｍ帯の分野において、動作電圧、発振閾値電流等を低くでき、レーザ素子の発熱も少なく安定した発振ができる面発光型半導体レーザおよびそれを用いた通信システムが存在しなかったが、本発明のように半導体分布ブラッグ反射鏡を工夫やあるいは非発光再結合防止層を設けるなどの工夫により、動作電圧、発振閾値電流等を低くでき、低消費電力で、レーザ素子の発熱も少なく安定した発振ができ、これを発光光源とした実用的な光通信システムが実現できた。  さらにレーザチップを実装した実装基板を放熱部材に固定し、その放熱部材をレーザチップより熱伝導率が大きい材料よりなるようにすることにより、半導体レーザで発生する熱を効率良く逃がすことができるようになった．その結果、レーザ出力のその特性変動が低減でき、寿命低下を防止でき、より信頼性の高い光通信システムが実現できた。  かかる技術手段によれば、前記レーザチップを実装した実装基板は、放熱部材に固定されており、該放熱部材は前記レーザチップより熱伝導率が大きい材料よりなるので、半導体レーザで発生する熱を効率良く逃がすことができるようになった。その結果、レーザ出力のその特性変動が低減でき、寿命低下を防止でき、より信頼性の高い光通信システムが実現できた。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】  請求項１０は、前記レーザチップを実装した実装基板は、放熱部材に固定されており、該放熱部材は、ＡｌＮ、Ｃｕ／Ｗ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕのいずれかからなることも本発明の有効な手段である。かかる技術手段によれば、実装基板が固定されている放熱部材をＡｌＮ、Ｃｕ／Ｗ、Ｗ、Ｍｏのいずれかからなることによって、熱伝導率が大きいため半導体レーザやレーザ駆動回路から発生する熱を効率よく放熱することができ、また放熱部材の線膨張係数と実装基板の線膨張係数との差も小さいため、熱応力が発生せず、ひいては長波長帯面発光型半導体レーザにも歪みを与えないため、半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムを実現できた。  請求項１１は、前記放熱部材は、光送信モジュールのパッケージを兼ねていることも本発明の有効な手段である。かかる技術手段によれば、実装基板が固定されている放熱部材を光送信モジュールのパッケージにすることで、部品点数が少なく、また放熱特性も良好で、長波長帯面発光型半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムを実現できた。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】    【発明の効果】  以上記載のごとく請求項１〜３の発明によれば、半導体分布ブラッグ反射鏡を工夫することにより、動作電圧、発振閾値電流等を低くでき、低消費電力で、レーザ素子の発熱も少なく安定した発振ができ、また低コストで実用的な光通信システムが実現できた。さらに、レーザチップとそのレーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差を２×１０−６／Ｋ以内であるようにすることによって、高歪のＧａＩｎＮＡｓ活性層をもつ長波長帯面発光型レーザの線膨張係数と実装基板の線膨張係数の差を小さくできるため、熱応力の発生が抑制され、結果として熱応力によって発生する半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムが実現できた。  また請求項４では、半導体分布ブラッグ反射鏡を工夫することにより、動作電圧、発振閾値電流等を低くでき、低消費電力で、レーザ素子の発熱も少なく安定した発振ができ、また低コストで実用的な光通信システムが実現できた。さらに、長波長帯面発光型レーザチップをＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮのいずれかからなる基板に実装することによって、高歪のＧａＩｎＮＡｓ活性層をもつ長波長帯面発光型レーザの線膨張係数と実装基板の線膨張係数の差が小さいため、熱応力の発生が抑制され、結果として熱応力によって発生する半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムが実現できた。  また請求項５〜７では、非発光再結合防止層を設けてなる面発光型半導体レーザ素子チップとすることにより安定した発振が可能となり、これを発光光源とした実用的な光通信システムが実現できた。さらに、レーザチップとそのレーザチップを実装する基板材料の線膨張係数の差を２×１０−６／Ｋ以内であるようにすることによって、高歪のＧａＩｎＮＡｓ活性層をもつ長波長帯面発光型レーザの線膨張係数と実装基板の線膨張係数の差を小さくできるため、熱応力の発生が抑制され、結果として熱応力によって発生する半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムが実現できた。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】  また請求項８では、非発光再結合防止層を設けてなる面発光型半導体レーザ素子チップとすることにより安定した発振が可能となり、これを発光光源とした実用的な光通信システムが実現できた。  さらに、長波長帯面発光型レーザチップをＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＡｌＮのいずれかからなる基板に実装することによって、高歪のＧａＩｎＮＡｓ活性層をもつ長波長帯面発光型レーザの線膨張係数と実装基板の線膨張係数の差が小さいため、熱応力の発生が抑制され、結果として熱応力によって発生する半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムが実現できた。  また請求項９では、前記レーザチップを実装した実装基板は、放熱部材に固定されており、該放熱部材は前記レーザチップより熱伝導率が大きい材料よりなるので、半導体レーザで発生する熱を効率良く逃がすことができるようになった．その結果、レーザ出力のその特性変動が低減でき、寿命低下を防止でき、より信頼性の高い光通信システムが実現できた。  また請求項１０では、実装基板が固定されている放熱部材をＡｌＮ、Ｃｕ／Ｗ、Ｗ、Ｍｏのいずれかからなることによって、熱伝導率が大きいため半導体レーザやレーザ駆動回路から発生する熱を効率よく放熱することができ、また放熱部材の線膨張係数と実装基板の線膨張係数との差も小さいため、熱応力が発生せず、ひいては長波長帯面発光型半導体レーザにも歪みを与えないため、半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムを実現できた。  また請求項１１では、実装基板が固定されている放熱部材を光送信モジュールのパッケージにすることで、部品点数が少なく、また放熱特性も良好で、長波長帯面発光型半導体レーザの特性変動を低減しつつ、寿命の低下を防止でき、信頼性の高い光通信システムを実現できた。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2002329919.tif 000001
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2002329919.tif 000002