(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩｎＰからなる共通のｎ型半導体基板（１０）上の一方部に、ｎ型クラッド層（１３）、活性層（１９）、回折格子層（１４）、ＩｎＰからなるｐ型クラッド層（２１）が積層され、前記活性層で生成された光のうち前記回折格子層の回折格子（１７）で選択された波長の光を出力する光発振部（１１）と、
この光発振部から出力された光が入射し、前記共通のｎ型半導体基板（１０）上の他方部に、ｎ型クラッド層（１３）、活性層（１９）、ＩｎＰからなるｐ型クラッド層（２１）が順番に積層されるとともに、前記入射した光を増幅して、反射防止膜（２８）が形成された出射端面から出力する光増幅部（１２）と
を備えた半導体発光素子（９）において、
前記光発振部の前記回折格子層は前記活性層の下側に形成され、
かつ、前記ｎ型クラッド層は、ＩｎＧａＡｓＰにて構成されており、
もって、前記光発振部における光伝搬路を伝搬する光が前記ｎ型クラッド層側に片寄り、前記伝搬する光が前記回折格子近傍に引き寄せられ、前記回折格子における大きな結合係数（κ）が得られる
ことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記光発振部における前記回折格子層の回折格子は互いに異なる波長を有する複数の光を選択して、前記光発振部から多モード光として出力することを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記光発振部は分布帰還形型（ＤＦＢ）構造を有し、前記回折格子の光の伝搬方向の長さ（Ｌ）に結合係数（κ）を乗算した規格化結合係数（κＬ）が２以上であることを特徴とする請求項２記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通（同一）の半導体基板上に光を発光する光発振部とこの光発振部で発光された光を増幅する光増幅部とを設けた半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムに用いられる光信号は、長距離に亘って敷設された光ファイバ内を伝送されるので、この光信号の光源に用いられる半導体発光素子の特性としては高出力で低ノイズでかつ安定した特性が要求される。また、レーザ加工に用いられるレーザ光の光源に用いられる半導体発光素子の特性においても高出力特性が要求される。
【０００３】
このような高出力、低ノイズ、安定した特性を実現するために、共通（同一）の半導体基板上に光を発光する光発振部とこの光発振部で発光された光を増幅する光増幅部とを設けた半導体発光素子が特許文献１の「モノリシック半導体レーザ及び光増幅器」に提唱されている。
【０００４】
また、ファイバ内での減衰を補うために用いられる光ファイバ増幅器に於いては、高出力で低ノイズでかつ安定した特性を有する励起用光源が要求される。代表的なものとしてはエルビウム（Ｅｒ）を添加したエルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）が挙げられるが、増幅できる波長帯が限られているため、近年、ファイバ中で発生するラマン散乱を利用して任意の波長を増幅できるラマン増幅器が注目されている。
【０００５】
このようなラマン光増幅器を励起するために用いられる励起光源に要求される特性として、（ａ）高出力で、（ｂ）低ノイズで、かつ、図５に示すように、（ｃ）限られた波長帯域のみで発振し、（ｄ）発振帯域幅の中に波長が異なる複数の光が含まれ、（ｅ）中心波長が安定していることが挙げられる。
【０００６】
このように波長が異なる複数の光を含む多モード光を出力する半導体発光素子が特許文献２の「半導体レーザ装置」に提唱されている。図８に示すように、この半導体レーザ装置１においては、一つの半導体基板上に、光の伝搬方向に沿って、上流側から、レーザ発振領域２、波長選択領域３、波長可変領域４、増幅領域５が形成されている。
【０００７】
レーザ発振領域２は電源線６を介して直流電流が供給されると波長が異なる多数の光からなるレーザ光の発振を行う。波長選択領域３内には光の伝搬方向に配設された複数の格子からなる回折格子が組込まれており、入射したレーザ光のうち回折格子の格子間隔、屈折率等にて定まる波長が異なる複数の光（多モード光）を選択する。
【０００８】
波長可変領域４は、電源線７を介して供給された直流電流に応じて、波長選択領域３から入力された各光の波長を目標波長に制御する。増幅領域５は、電源線８を介して直流電流が供給されると、波長可変領域４で波長制御された波長が異なる複数の光（多モード光）からなるレーザ光を増幅して、出射端面１ａから出力する。
【特許文献１】米国特許第４，７４４，０８９号明細書
【特許文献２】特開２００２―３６８３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された「モノリシック半導体レーザ及び光増幅器」においても、光通信システムに用いられる光信号の光源や、レーザ加工に用いられるレーザ光の光源としては、まだ十分な光出力が得られない問題があった。
【００１０】
さらに、上述した特許文献２に記載されたラマン光増幅器に対して波長が異なる複数の光を含む多モード光を供給する「半導体レーザ装置」においては、レーザ発振領域２と波長選択領域３とで一種の分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ）構造を有するレーザ発振器を構成する。
【００１１】
ここで回折格子の結合係数κについて説明する。  
波長選択領域３等の回折格子が存在する光伝搬路において光が伝搬する場合に、光の一部は格子の存在に起因して反射して逆方向に伝搬する。回折格子が組込まれた光伝搬路を光が単位距離だけ伝搬する期間に、この伝搬される光のうち反射される光の割合をこの回折格子の結合係数κと称する。この結合係数κが大きいと、回折格子内で光の反射が多発して、それぞれ固有の波長の光の集合と見なせる多くの共振モードが生じる。
【００１２】
したがって、波長選択領域３で効果的に所定レベル以上を有した複数の光を含む多モード光を得るためには、結合係数κが大きいことが重要である。しかしながら、特許文献２に記載された「半導体レーザ装置」においては、十分な大きさの結合係数κが得られなかった。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、単一波長光源として使用する場合においては簡単な構成で高出力が得られ、またラマン光増幅器へ多モード光を供給する光源として使用する場合においては、大きな結合係数が得られ、安定した多モード光が得られ、さらに、出力レベルを変化させても中心波長が変化しない半導体発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解消するために、本発明は、ＩｎＰからなる共通のｎ型半導体基板上の一方部に、ｎ型クラッド層、活性層、回折格子層、ＩｎＰからなるｐ型クラッド層が積層され、活性層で生成された光のうち回折格子層の回折格子で選択された波長の光を出力する光発振部と、この光発振部から出力された光が入射し、共通のｎ型半導体基板上の他方部に、ｎ型クラッド層、活性層、ＩｎＰからなるｐ型クラッド層が順番に積層されるとともに、入射した光を増幅して、反射防止膜が形成された出射端面から出力する光増幅部とを備えた半導体発光素子において、光発振部の回折格子層は活性層の下側に形成され、かつ、ｎ型クラッド層は、ＩｎＧａＡｓＰにて構成されている。よって、光発振部における光伝搬路を伝搬する光がｎ型クラッド層側に片寄り、伝搬する光が回折格子近傍に引き寄せられ、回折格子における大きな結合係数（κ）が得られる。ことを特徴とする。
【００１５】
先ず、このように構成された半導体発光素子において高出力が得られる理由を説明する。一般的に、光発振部及び光増幅部において、光は、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層を伝搬する。光の強度分布において、相対屈折率が大きい活性層部分が最も光強度が高く、相対屈折率が小さいｎ型クラッド層及びｐ型クラッド層部分は低くなる。
【００１６】
ここで、ｐ型クラッド層においては、価電子帯間吸収（ＩＶＢＡ）と呼ばれる効果によって光吸収が生じるため、光の導波損失は一般に５ｃｍ-1以上となって、大きな光出力が得られない。
【００１７】
そこで、本発明においては、ＩｎＰからなるｐ型クラッド層に対して、ｎ型クラッド層をＩｎＧａＡｓＰの４元組成で構成している。ＩｎＰからなるｐ型クラッド層の相対屈折率より、ＩｎＧａＡｓＰからなるｎ型クラッド層の相対屈折率の方が大きいので、ｐ型クラッド層部分を伝搬する光の量（強度）より、ｎ型クラッド層部分を伝搬する光の量（強度）が大きくなる。その結果、ｐ型クラッド層に吸収される光の絶対量が低下ずるので、この半導体発光素子から出力される光の出力レベルが上昇する。
【００１８】
また別の発明は、上述した発明の半導体発光素子の光発振部における回折格子層の回折格子は互いに異なる波長を有する複数の光を選択して、光発振部から多モード光として出力する。  
したがって、このように構成された半導体発光素子をラマン光増幅器用の光源として用いることが可能である。
【００１９】
また別の発明は、上述した発明の半導体発光素子における光発振部は分布帰還形型（ＤＦＢ）構造を有し、回折格子の光の伝搬方向の長さＬに結合係数κを乗算した規格化結合係数κＬが２以上である。
【００２０】
このように構成された半導体発光素子をラマン光増幅器へ波長が異なる複数の光（多モード光）を供給する光源として用いた場合における大きな結合係数が得られる理由を説明する。
【００２１】
この半導体発光素子に組込まれた光発振部においては、回折格子が形成された回折格子層は、ｎ型クラッド層内又はｎ型クラッド層と活性層との間に形成されている。前述したように、回折格子の結合係数κは、回折格子が組込まれた光伝搬路を光が単位距離だけ伝搬する期間に反射される光の割合を示す。
【００２２】
光伝搬路をｎ型クラッド層、回折格子層、活性層、ｐ型クラッド層で構成されるとすると、ＩｎＰからなるｐ型クラッド層に対して、ｎ型クラッド層をＩｎＧａＡｓＰの４元組成で構成しているので、ｎ型クラッド層内又はその近傍に形成された回折格子層を伝搬する光の量（強度）が大きくなる。その結果、光伝搬路を伝送される光に対して格子の存在に起因して反射される光の割合、すなわち回折格子の結合係数κが大きくなる。
【００２３】
回折格子の結合係数κが大きくなると、分布帰還形型（ＤＦＢ）構造を有した光発振部において、効率的に所定レベル以上を有した複数の光を含む多モード光を得ることが可能となる。
【００２４】
逆に、回折格子の結合係数κを小さく設定すると、分布帰還形型（ＤＦＢ）構造を有した光発振部において、効率的に単一波長の光を得ることが可能となる。
【００２５】
回折格子の長さＬに結合係数κを乗算した規格化結合係数κＬが２以上であると所定レベル以上を有した複数の光を含む多モード光を得ることができることが図５、図６に示す実験結果で実証されている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の半導体発光素子によれば、ＩｎＰからなるｐ型クラッド層に対して、ｎ型クラッド層をＩｎＧａＡｓＰの４元組成で構成している。したがって、ｎ型クラッド層側に光の分布をシフトできるので、ｐ型クラッド層で発生する光損失を低減できる。
【００２７】
その結果、単一波長光源として使用する場合においては簡単な構成で高出力が得られ、かつラマン光増幅器へ多モード光を供給する光源として使用する場合においては、大きな結合係数が得られ、安定した多モード光が得られ、さらに、出力レベルを変化させても中心波長が変化しない、優れた特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係わる半導体発光素子の外観を示す斜視図であり、図２は、図１の半導体発光素子９を光の伝搬方向に沿って切断した場合の断面図である。図３は図１の半導体発光素子９をＡ―Ａ’線で切断して矢印方向に見た場合の断面図である。
【００３０】
この第１実施形態の半導体発光素子９は、ｎ型のＩｎＰからなる共通（同一）のｎ型半導体基板１０上に形成された光を発光する光発振部１１とこの光発振部１１で発光された光を増幅する光増幅部１２とで構成されている。
【００３１】
光発振部１１は分布帰還型（Distributed Feedback ＤＦＢ）構造を有しており、この光発振部１１において、ｎ型ＩｎＰからなる共通のｎ型半導体基板１０上に、組成０．９５μｍのｎ型ＩｎＧａＡｓＰの４元組成からなるｎ型クラッド層１３、同じくｎ型ＩｎＧａＡｓＰからなる回折格子層１４が形成されている。回折格子層１４は、複数の格子１５と格子相互間に存在する複数の隙間１６とを有する回折格子１７で構成され、ｎ型ＩｎＰで埋め込まれている。この回折格子層１４の上方に、それぞれ適当な組成のＩｎＧａＡｓＰからなる、下側ＳＣＨ層１８、ＭＱＷ層からなる活性層１９、上側ＳＣＨ層２０が形成されている。
【００３２】
この上側ＳＣＨ層２０の上面には、ｐ型ＩｎＰからなるｐ型クラッド層２１が形成されている。ｐ型ＩｎＰからなるｐ型クラッド層２１の上面に、ｐ型ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層（図示せず）を介して、専用のｐ電極２２が取付けられ、ｎ型半導体基板１０の下面には共通のｎ電極２３が取付けられている。なお、この光発振部１１の素子長、すなわち回折格子長はＬである。
【００３３】
図３の断面図に示すように、ｎ型半導体基板１０の上部、ｎ型クラッド層１３、回折格子層１４、下側ＳＣＨ層１８、活性層１９、上側ＳＣＨ層２０、ｐ型クラッド層２１の一部はメサ型に形成されている。そして、メサの両側には、下側から、ｐ型ＩｎＰからなるｐ型埋込層２４、ｎ型ＩｎＰからなるｎ型埋込層２５が形成されている。なお、この実施形態の光発振部１１においては、活性層１９の幅は全光の伝搬方向に亘って３μｍ一定に設定されている。ｎ電極２３はｎ型半導体基板１０の下面の全面に亘って形成されている。さらに、この光発振部１１の端面には反射膜２６が形成されている。
【００３４】
一方、この光発振部１１に隣接する光増幅部１２において、ｎ型ＩｎＰからなる共通のｎ型半導体基板１０上に、組成０．９５μｍのｎ型ＩｎＧａＡｓＰの４元組成からなるｎ型クラッド層１３、それぞれ適当な組成のＩｎＧａＡｓＰからなる、下側ＳＣＨ層１８、ＭＱＷ層からなる活性層１９、上側ＳＣＨ層２０が形成されている。なお、光増幅部１２においては光発振部１１で採用された回折格子層１４は形成されていなくて、回折格子層１４に相当する領域はｎ型クラッド層１３が形成されている。なお、ｎ型クラッド層１３と下側ＳＣＨ層１８との間には、ごく薄いｎ型ＩｎＰ層が介在する。
【００３５】
上側ＳＣＨ層２０の上面には、ｐ型ＩｎＰからなるｐ型クラッド層２１が形成されている。ｐ型ＩｎＰからなるｐ型クラッド層２１の上面に、ｐ型ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層（図示せず）を介して、専用のｐ電極２７が取付けられ、ｎ型半導体基板１０の下面には共通のｎ電極２３が取付けられている。
【００３６】
図１の斜視図における光増幅部１２の光の出射端面に示すように、ｎ型半導体基板１０の上部、ｎ型クラッド層１３、下側ＳＣＨ層１８、活性層１９、上側ＳＣＨ層２０、ｐ型クラッド層２１の一部はメサ型に形成されている。そして、メサの両側には、下側から、ｐ型ＩｎＰからなるｐ型埋込層２４、ｎ型ＩｎＰからなるｎ型埋込層２５が形成されている。
【００３７】
なお、この実施形態の光増幅部１２においては、活性層１９の幅は一定でなく光の伝搬方向に沿って増加している。そして、活性層１９の幅は、光発振部１１に接する部分において３μｍであり、光の出射端面においては９μｍに設定されている。また、ｐ電極２７はｐ型クラッド層２１の上面におけるメサに対向する部分のみに形成されている。共通のｎ電極２３はｎ型半導体基板１０の下面の全面に亘って形成されている。さらに、この光増幅部１２の光の出射端面には反射防止膜２８が形成されている。
【００３８】
上記した半導体発光素子では、n型クラッド層１３を構成するＩｎＧａＡｓＰの組成波長を０．９５μｍとしていたが、これは本発明を限定するものではない。ただし、活性層１９への光閉じ込め係数にもよるが一般的な高出力レーザにおいてＩｎＧａＡｓＰの組成波長を０．９８μｍより大きくすると、導波モードが存在できなくなるのでｎ側クラッド層１３を構成するＩｎＧａＡｓＰの組成波長は０．９８μｍ以下にするのが望ましい。
【００３９】
このような構成を有する半導体発光素子９を、通常の光通信に用いられる光信号やレーザ加工に用いられるレーザ光の光源等の単一波長光源として使用する場合には、光発振部１１における回折格子層１４の回折格子１７における格子１５と隙間１６の寸法、格子１５と隙間１６の体積比、格子１５と隙間１６との相対屈折率、回折格子１７の伝搬方向の長さＬ等を、前述した規格化結合係数κＬが例えば１．８になるように設定する。
【００４０】
このように規格化結合係数κＬを２より小さい値に設定した回折格子１７が組込まれた光発振部１１におけるｐ電極２２に直流電流を供給すると、この光発振部１１は、回折格子１７における格子間隔や相対屈折率や印加された電流値に応じて波長が定まる単一波長光を発振して、隣接する光増幅部１２へ入射する。図６に、規格化結合係数κＬを１．８に設定した場合に光発振部１１から出力される単一波長光の波長分布特性を示す。この単一波長光の波長はｐ電極２２に印加する直流電流値を変更することによって調整可能である。
【００４１】
また、このような構成を有する半導体発光素子９を、ラマン光増幅器へ多モード光を供給する光源として使用する場合においては、光発振部１１における回折格子層１４の回折格子１７における格子１５と隙間１６の寸法、格子１５と隙間１６の体積比、格子１５と隙間１６との相対屈折率、回折格子１７の伝搬方向の長さＬ等を、規格化結合係数κＬが例えば３．６になるように設定する。
【００４２】
このように規格化結合係数κＬを２より大きく設定した回折格子１７が組込まれた光発振部１１におけるｐ電極２２に直流電流を供給すると、この光発振部１１は、回折格子１７における格子間隔や相対屈折率や印加された電流値に応じて中心波長が定まる、規定波長帯域内で波長が異なる複数の光からなる多モード光を発振して、隣接する光増幅部１２へ入射する。図５に、規格化結合係数κＬを３．６に設定した場合に光発振部１１から出力される多モード光の波長分布特性を示す。この多モード光の中心波長はｐ電極２２に印加する直流電流値を変更することによって調整可能である。
【００４３】
光増幅部１２において、ｐ型電極２７に直流電流を印加すると、光発振部１１から入射された前述した単一波長光又は多モード光は、ｎ型クラッド層１３、下側ＳＣＨ層１８、活性層１９、上側ＳＣＨ層２０、ｐ型クラッド層２１からなる光伝搬路を伝搬される過程で増幅される。増幅された単一波長光又は多モード光は光の出射端面に形成された反射防止膜２８を介して出力光２９として、この半導体発光素子９から出力される。
【００４４】
このような構成の光増幅部１２においては、単一波長光又は多モード光からなる出力光２９の出力レベル（増幅率）はｐ型電極２７に印加する直流電流値を変更することによって調整可能である。さらに、光増幅部１２において、出射端面に反射防止膜２８が形成されているので、ｐ型電極２７に印加する直流電流値を変更したとしても、単一波長光の波長又は多モード光の中心波長が変化することはない。
【００４５】
すなわち、上述した構成の光発振部１１及び光増幅部１２が組込まれた半導体発光素子９から出力される単一波長光の波長又は多モード光の中心波長は、光発振部１１のｐ電極２２に印加する直流電流値で決まり、半導体発光素子９から出力される単一波長光又は多モード光の出力レベルは光増幅部１２のｐ型電極２７に印加する直流電流値で決まるので、たとえ出力レベルを変更したとしても、単一波長光の波長又は多モード光の中心波長は変化しない。よって、出力光２９の出力レベルと波長とを独立して個別に制御可能である。
【００４６】
また、同一のｎ型半導体基板１０上に光を発光する光発振部１１とこの光発振部１１で発光された光を増幅する光増幅部１２とを形成しているので、出力される単一波長光又は多モード光に含まれるノイズを低減できる。
【００４７】
さらに、このような半導体発光素子９において、光発振部１１におけるｎ型クラッド層１３、回折格子層１４、下側ＳＣＨ層１８、活性層１９、上側ＳＣＨ層２０、ｐ型クラッド層２１からなる光伝搬路を伝搬される光の強度分布特性を図４に示す。前述したように、相対屈折率が大きい活性層１９部分が最も光強度が高く、相対屈折率が小さいｎ型クラッド層１３部分及びｐ型クラッド層２１部分は低くなる。
【００４８】
強度分布特性Ｂは、ｎ型クラッド層１３としてｎ型ＩｎＰを採用し、ｐ型クラッド層２１としてｐ型ＩｎＰを採用した従来の一般的な光発振器の特性である。これに対して、強度分布特性Ａは、ｎ型クラッド層１３としてｎ型ＩｎＧａＡｓＰの４元組成を採用し、ｐ型クラッド層２１としてｐ型ＩｎＰを採用した実施形態の光発振部１１の特性である。
【００４９】
ＩｎＰからなるｐ型クラッド層２１の相対屈折率より、ＩｎＧａＡｓＰからなるｎ型クラッド層１３の相対屈折率の方が大きいので、ｐ型クラッド層２１部分を伝搬する光の量（強度）より、ｎ型クラッド層１３部分を伝搬する光の量（強度）が大きくなる。すなわち、光の強度分布特性Ｂがｎ型クラッド層１３部分側へシフトした強度分布特性Ａとなる。その結果、ｐ型クラッド層２１に吸収される光の絶対量が低下するので、この光発振部１１から光増幅部１２へ出力される単一波長光又は多モード光の光強度レベルが上昇する。
【００５０】
例えば、ｎ型クラッド層をバンドギャップ波長０．９７μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰとすることで、吸収損失は３．０ｃｍ-1以下まで低減される。この場合、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ層の厚さとしては、７μｍ以上の厚さがあれば十分な効果が得られる。
【００５１】
光増幅部１２におけるｎ型クラッド層１３とｐ型クラッド層２１との関係は、光発振部１１におけるｎ型クラッド層１３とｐ型クラッド層２１との関係と同じであるので、この光増幅部１２から半導体発光素子９の外部へ出力される単一波長光又は多モード光の出力光２９の出力レベルが上昇する。
【００５２】
次に、この半導体発光素子９をラマン光増幅器へ多モード光を供給する光源として使用する場合における結合係数κについて同じく図４を用いて説明する。光伝搬路をｎ型クラッド層１３、回折格子層１４、下側ＳＣＨ層１８、活性層１９、上側ＳＣＨ層２０、ｐ型クラッド層２１で構成されるとすると、ＩｎＰからなるｐ型クラッド層２１に対して、ｎ型クラッド層１３をＩｎＧａＡｓＰの４元組成で構成しているので、従来の光の強度分布特性Ｂがｎ型クラッド層１３部分側へシフトした強度分布特性Ａへ変化する。
【００５３】
その結果、回折格子層１４の回折格子１７を伝搬する光の量（強度）が大きくなるので、光伝搬路を伝送される光に対して格子１５の存在に起因して反射される光の割合、すなわち回折格子１７の結合係数κが大きくなる。
【００５４】
回折格子１７の結合係数κが大きくなると、前述したように光発振部１１において、効率的に所定レベル以上を有した複数の光からなる多モード光を得ることが可能となる。
【００５５】
図５は、結合係数κ＝６０ｃｍ-1、回折格子長Ｌ＝６００μｍ、すなわち、規格化結合係数κＬ＝３．６に設定した回折格子１７が組込まれた光発振部１１から出力される多モード光の波長分布特性を示す。
【００５６】
図６は、同じく結合係数κ＝６０ｃｍ-1で、回折格子長Ｌを１／２の３００μｍに短縮した、すなわち、規格化結合係数κＬ＝１．８に設定した回折格子１７が組込まれた光発振部１１から出力される単一波長光の波長分布特性を示す。
【００５７】
図６の単一波長光の発振波長が、図５の波長が異なる複数の光からなる多モード光の発振波長帯に含まれることから、図５における複数の発振を回折格子によって制御されていることが理解できる。
【００５８】
このように、規格化結合係数κＬを２以上に設定すると、安定した多モード光が得られることが実証された。
【００５９】
（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態に係わる半導体発光素子９ａの上面図である。図１〜図３に示す第１実施形態の半導体発光素子９と同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略する。
【００６０】
この第２実施形態に係わる半導体発光素子９ａにおいては、第１実施形態の半導体発光素子９における光増幅部１２を、ＭＭＩ（Multi Mode Interferometer）型光増幅器１２ａに置き換えている。このＭＭＩ型光増幅器１２ａにおいては、光の伝搬方向に対して一部分だけ幅広部分が形成された形状を有するメサ部が組込まれている。そして、光発振部１１から入射した、単一波長光又は多モード光をほぼ円形の放射形状３０に集光して、反射防止膜２８を介して、出力光２９として出力する。
【００６１】
このように、ＭＭＩ型光増幅器１２ａを採用することにより、出力光２９の放射パターンをほぼ円形に近似できるので、この半導体発光素子９ａの出力光２９を簡単に光ファイバへ導くことができる。
【００６２】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。各実施形態においては、分布帰還型（ＤＦＢ）構造の光発振部１１を採用したが、分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ）構造の光発振部１１を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる半導体発光素子の外観を示す斜視図
【図２】同実施形態に係わる半導体発光素子の光の伝搬方向に沿って切断した場合の断面図
【図３】図１の半導体発光素子をＡ―Ａ’線で切断して矢印方向に見た場合の断面図
【図４】同実施形態の半導体発光素子における光強度分布特性を示す図
【図５】同実施形態の半導体発光素子から出力される多モード光の波長分布特性を示す図
【図６】同実施形態の半導体発光素子から出力される単一波長光の波長分布特性を示す図
【図７】本発明の第２実施形態に係わる半導体発光素子の上面図
【図８】従来の半導体レーザの外観を示す斜視図
【符号の説明】
【００６４】
９，９ａ…半導体発光素子、１０…ｎ型半導体基板、１１…光発振部、１２…光増幅部１２ａ…ＭＭＩ光増幅器、１３…ｎ型クラッド層、１４…回折格子層、１５…格子、１６…隙間、１７…回折格子、１８…下側ＳＣＨ層、１９…活性層、２０…上側ＳＣＨ層、２１…ｐ型クラッド層、２２，２７，２７ａ…ｐ型電極、２３…ｎ型電極、２４…ｐ型埋込層、２５…ｎ型埋込層２５、２６…反射膜、２８…反射防止膜、２９…出力光、３０…放射形状
【図１】
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【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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