(57)【要約】【課題】一端面を高反射、他の端面を低反射とする分布帰還型半導体レーザには、良好な単一軸モード特性が得られず、単一モード歩留まりが低下するという問題がある。そのため、一端面を高反射、他の端面を低反射としつつ、単一モード歩留まりを向上させる分布帰還型半導体レーザを提供する。【解決手段】分布帰還型半導体レーザは、一方の端面が高反射であり、他の端面が低反射である共振器と、共振器に含まれ、共振器の軸方向に沿って形成された回折格子の位相を不連続とする複数の位相シフト部と、を備える。さらに、複数の位相シフト部は、共振器の軸方向の中央部と高反射の端面との間に、所定の規則に基づき形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端面が高反射であり、他の端面が低反射である共振器と、
前記共振器に含まれ、前記共振器の軸方向に沿って形成された回折格子の位相を不連続とする複数の位相シフト部と、
を備え、
前記複数の位相シフト部は、前記共振器の軸方向の中央部と前記高反射の端面との間に、所定の規則に基づき形成される分布帰還型半導体レーザ。
【請求項２】
前記複数の位相シフト部は、第１及び第２の位相シフト部を含み、
前記第１の位相シフト部は、前記低反射の端面から、前記高反射の端面に向かう第１の距離に形成され、
前記第２の位相シフト部は、前記第１の位相シフト部が形成された位置から、前記高反射の端面に向かう第２の距離に形成され、
前記第１の距離は前記共振器の全長に０．５を乗算した距離よりも長く、かつ、前記第１の距離と第２の距離を加算した距離は前記共振器の全長に０．７５を乗算した距離よりも長い請求項１の分布帰還型半導体レーザ。
【請求項３】
前記複数の位相シフト部は、第３の位相シフト部を含み、
前記第３の位相シフト部は、前記高反射の端面と前記第２の位相シフト部との間に形成される請求項２の分布帰還型半導体レーザ。
【請求項４】
前記複数の位相シフト部の位相シフト量は、発振波の波長の４分の１である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の分布帰還型半導体レーザ。
【請求項５】
一方の端面が高反射であり、他の端面が低反射である共振器と、
前記共振器に含まれ、前記共振器の軸方向に沿って形成された回折格子の位相を不連続とする複数の位相シフト部と、
を備え、
前記複数の位相シフト部は、前記高反射の端面における回折格子の位相の不連続による影響を減少させるように機能する分布帰還型半導体レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分布帰還型半導体レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザが、光ファイバ通信や光計測用等の分野において広く使用されている。半導体レーザは、半導体基板上に形成したｐｎ接合に電流を順方向に流すことで得られる光を共振器により増幅・発振させることで実現する。
【０００３】
半導体レーザの基本構造には種々の形態が存在し、分布反射（ＤＢＲ；Distributed Bragg reflector）型半導体レーザや分布帰還（ＤＦＢ；Distributed Feed Back）型半導体レーザが使用される。
【０００４】
分布帰還型半導体レーザの中でも、発振波長λを１／４分長くしたλ／４位相シフトを共振器の中央部に形成し、共振器の両端面を無反射構造（又は、低反射膜構造）とするλ／４位相シフト分布帰還型半導体レーザが提案され、使用されている。ここで、共振器の両端面が無反射なλ／４位相シフト分布帰還型半導体レーザは、理論上、１００％の単一モード歩留まりが得られる。しかし、両端面が無反射なλ／４位相シフト分布帰還型半導体レーザは、一端面が高反射な半導体レーザと比較し、光出力特性が劣る。より詳細には、両端面が無反射なλ／４位相シフト分布帰還型半導体レーザでは、信号光を出力する共振器の前方と、モニタ光を出力する共振器の後方と、において光出力が一致するので単一モード歩留まりの面では有利であるが、光出力特性が高反射な端面を持つ分布帰還型半導体レーザより劣る。
【０００５】
一方、一端面が高反射な分布帰還型半導体レーザには、良好な単一軸モード特性を得ることが困難であるという問題がある。一端面が高反射な分布帰還型半導体レーザは、高反射な端面における回折格子の位相がばらつくことに起因して、共振器内の電界強度分布及び各モードの発振条件の変化が生じるためである。
【０００６】
特許文献１において、共振器の一端面を高反射、他の端面を低反射とする分布帰還型半導体レーザにおいて、共振器の軸方向のレーザ媒質に沿って周期的な凹凸構造を形成すると共に、共振器の中央部と高反射の端面の間に位相シフト部を備える半導体レーザが開示されている。特許文献１が開示する半導体レーザは、位相シフト部の位相シフト量を位相に換算して３π／４（波長に換算すると３λ／８）を超える構造とすることで共振器内の位相シフト部等に導波光が集中する軸方向ホールバーニングを抑制している。特許文献１が開示する半導体レーザは、高出力かつ線形性のよい特性を実現する点において、一定の効果が認められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−８５３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
なお、上記先行技術文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。
【０００９】
レーザ素子の端面は劈開により形成されるのが通常である。このことは、特許文献１が開示する半導体レーザであっても同様である。従って、レーザ素子の端面において、回折格子の位相がレーザ素子ごと（生産した半導体レーザごと）にランダムに形成される。このランダムに形成された回折格子の位相に対して、位相シフト部の位置が不適切であると、単一軸モード特性が悪化する。
【００１０】
図７は、位相シフト部の位置と閾値利得差の関係の一例を示す図である。図７の縦軸には発振モードとサブモードの閾値利得差を示す規格化閾値利得差の中央値（メジアン値）を示し、横軸には共振器内における位相シフト部の相対的な位置を示す。なお、図７において、横軸の原点が共振器の前方（低反射の端面側）に相当する。
【００１１】
図７の波形２００は、位相シフト部を共振器内に１つ設け、その位相シフト部の位置を前方から後方に変化させた際の利得差を示している。波形２００から明らかなとおり、位相シフト部が共振器内の前方（０．５以下）に形成された場合には、閾値利得差が小さく、良好な単一軸モード特性が得られない。即ち、単一モード歩留まりが低下する。なお、図７では最も規格化閾値利得差のメジアン値が高くなる値が、位相シフト位置０．８において得られるが、この位相シフト位置の最適値は、分布帰還型レーザの結合係数及びレーザ端面の反射率に依存して変化する。
【００１２】
さらに、特許文献１は、共振器内に複数の位相シフト部を形成することを開示している（特許文献１の図６参照）。より具体的には、特許文献１は、３つの位相シフト部を共振器内に形成することを開示している。この特許文献１の図６から、特許文献１が開示する半導体レーザは、単一モード歩留まりを考慮して、位相シフト部の位置を決定していないと推察することができる。
【００１３】
図７に示す観測点２０１は、特許文献１が開示する位置に共振器内に３つの位相シフト部を形成した場合の閾値利得差である。より詳細には、２つの位相シフト部を共振器の中央部と高反射な端面の間に形成し、１つの位相シフト部を共振器の中央部と低反射な端面の間に形成した場合の閾値利得差である。図７の観測点２０１は、波形２００よりも規格化閾値利得差が小さく、単一モード歩留まりがさらに悪化している。
【００１４】
以上のことから、一端面を高反射、他の端面を低反射としつつ、単一モード歩留まりを向上させる分布帰還型半導体レーザが、望まれる。なお、その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
一実施の形態によれば、一方の端面が高反射であり、他の端面が低反射である共振器と、前記共振器に含まれ、前記共振器の軸方向に沿って形成された回折格子の位相を不連続とする複数の位相シフト部と、を備える分布帰還型半導体レーザが提供される。さらに、前記複数の位相シフト部は、前記共振器の軸方向の中央部と前記高反射の端面との間に、所定の規則に基づき形成される。
【発明の効果】
【００１６】
一実施の形態によれば、一端面を高反射、他の端面を低反射としつつ、単一モード歩留まりを向上させる分布帰還型半導体レーザが、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態の概要を説明するための図である。
【図２】第１の実施形態に係る分布帰還型半導体レーザ１の断面図の一例を示す図である。
【図３】位相シフト部１２ａ及び１２ｂの位置と、当該位置から得られる単一軸モード特性との関係を示す図である。
【図４】モニタ電流を一定にした際の前方光出力変動量の温度依存性の一例を示す図である。
【図５】特定の温度における前方光出力変動量とスロープ効率（ηｄ）の関係の一例を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る分布帰還型半導体レーザ２の断面図の一例を示す図である。
【図７】位相シフト部の位置と閾値利得差の関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
初めに、図１を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。
【００１９】
上述のように、一端面を高反射、他の端面を低反射とする分布帰還型半導体レーザには、良好な単一軸モード特性が得られず、単一モード歩留まりが低下するという問題がある。そのため、一端面を高反射、他の端面を低反射としつつ、単一モード歩留まりを向上させる分布帰還型半導体レーザが、望まれる。
【００２０】
そこで、一例として図１に示す分布帰還型半導体レーザ１００を提供する。分布帰還型半導体レーザ１００は、一方の端面が高反射であり、他の端面が低反射である共振器１０１と、共振器１０１に含まれ、共振器１０１の軸方向に沿って形成された回折格子の位相を不連続とする複数の位相シフト部１０２と、を備える。さらに、複数の位相シフト部１０２は、共振器１０１の軸方向の中央部と高反射の端面との間に、所定の規則に基づき形成される。
【００２１】
分布帰還型半導体レーザ１００は、共振器１０１の一の端面を高反射、他の端面を低反射とし、位相シフト部１０２を複数備えることで、光出力特性の改善を行う。しかし、その際、特許文献１が開示するように、複数の位相シフト部１０２を無作為・無配慮に形成すると、良好な単一軸モード特性が得られず、単一モード歩留まりが悪化する。そこで、分布帰還型半導体レーザ１００は、複数の位相シフト部１０２を所定の関係を満たしつつ、共振器１０１の中央部と高反射の端面との間に形成する。即ち、分布帰還型半導体レーザ１００における回折格子の適切な位置に、複数の位相シフト部１０２を形成することで、共振器１０１の端面における回折格子の位相がばらつくことの影響を低減し、良好な単一軸モード特性を得る。その結果、単一モード歩留まりを向上させることができる。
【００２２】
さらに、下記の形態が可能である。
【００２３】
［形態１］
一方の端面が高反射であり、他の端面が低反射である共振器と、
前記共振器に含まれ、前記共振器の軸方向に沿って形成された回折格子の位相を不連続とする複数の位相シフト部と、
を備え、
前記複数の位相シフト部は、前記共振器の軸方向の中央部と前記高反射の端面との間に、所定の規則に基づき形成される分布帰還型半導体レーザ。
［形態２］
前記複数の位相シフト部は、第１及び第２の位相シフト部を含み、
前記第１の位相シフト部は、前記低反射の端面から、前記高反射の端面に向かう第１の距離に形成され、
前記第２の位相シフト部は、前記第１の位相シフト部が形成された位置から、前記高反射の端面に向かう第２の距離に形成され、
前記第１の距離は前記共振器の全長に０．５を乗算した距離よりも長く、かつ、前記第１の距離と第２の距離を加算した距離は前記共振器の全長に０．７５を乗算した距離よりも長いことが好ましい。
［形態３］
前記複数の位相シフト部は、第３の位相シフト部を含み、
前記第３の位相シフト部は、前記高反射の端面と前記第２の位相シフト部との間に形成されることが好ましい。
［形態４］
前記複数の位相シフト部の位相シフト量は、発振波の波長の４分の１であることが好ましい。
［形態５］
一方の端面が高反射であり、他の端面が低反射である共振器と、
前記共振器に含まれ、前記共振器の軸方向に沿って形成された回折格子の位相を不連続とする複数の位相シフト部と、
を備え、
前記複数の位相シフト部は、前記高反射の端面における回折格子の位相の不連続による影響を減少させるように機能する分布帰還型半導体レーザ。
【００２４】
以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
【００２５】
［第１の実施形態］
第１の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
【００２６】
図２は、本実施形態に係る分布帰還型半導体レーザ１の断面図の一例を示す図である。なお、図１、図２及び図６は、分布帰還型半導体レーザの断面を模式的に表現したものである。従って、理解の容易のために、回折格子等の形状を誇張して図示している。
【００２７】
分布帰還型半導体レーザ１は、半導体基板１０の積層方向に回折格子１１を形成する。回折格子１１は、発振波長を選択するために使用され、電子ビーム露光及びエッチングにより形成する。但し、電子ビーム露光を用いた回折格子１１の形成に限定する趣旨ではなく、他の方法を使用することもできる。例えば、回折格子１１の形成に位相シフトマスクやレプリカ法を用いることができる。
【００２８】
回折格子１１の周期は、発振波長に応じて決定する。例えば、発振波長を１．３μｍとするならば、回折格子１１の周期を０．２μｍとする。但し、発振波長を１．３μｍに限定する趣旨ではなく、例えば、１．５５μｍ等の他の波長であってもよい。
【００２９】
回折格子１１には、発振波の波長λの１／４（λ／４；回折格子１１の周期Λ／２）分長くした、２つの位相シフト部を形成する。第１の位相シフト部を位相シフト部１２ａ、第２の位相シフト部を位相シフト部１２ｂとする。図２において、後述する低反射膜１７側の端面を基準として、位相シフト部１２ａは距離Ｌ１の位置に、位相シフト部１２ｂは距離Ｌ１＋Ｌ２の位置に形成されている。なお、距離Ｌ１は、共振器の全長Ｌの半分よりも長いものとする。即ち、２つの位相シフト部１２ａ及び１２ｂが形成される位置は、共振器の中央部と後述する高反射膜１８側の端面との間である。例えば、共振器の全長Ｌを２００μｍとすれば、距離Ｌ１を１２０μｍ、距離Ｌ１＋Ｌ２を１８０μｍ（距離Ｌ２＝６０μｍ）とする。
【００３０】
さらに、半導体基板１０上に光ガイド層１３と、歪ＭＱＷ（Multi-Quantum Well）活性層１４と、クラッド層１５と、を順次形成する。これら各層の形成には、例えば、ＭＯＶＰＥ（Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy）法を用いる。
【００３１】
図２に示すように、歪ＭＱＷ活性層１４を、バンドギャップの大きいＮ型半導体のＩｎＰ基板である半導体基板１０と、Ｐ型半導体であるクラッド層１５と、で挟むダブルへテロ構造（ＤＨ構造）を構成する。さらに、ダブルへテロ構造をストライプ構造にエッチングし、電流狭窄構造を形成する。その後、電流を注入するための電極１６を形成する。
【００３２】
レーザ素子を全長Ｌに劈開した後、その一端面に低反射コーティング（又は、無反射コーティング）を施し、低反射膜１７を形成する。同様に、他の端面に高反射コーティングを施し、高反射膜１８を形成する。
【００３３】
分布帰還型半導体レーザ１の構造は以上のとおりである。
【００３４】
次に、分布帰還型半導体レーザ１の単一軸モード特性について説明する。
【００３５】
図３は、位相シフト部１２ａ及び１２ｂの位置と、当該位置から得られる単一軸モード特性との関係を示す図である。図３の横軸は、共振器の全長を１に規格化した場合の位相シフト部１２ａの位置（規格化後の距離Ｌ１に相当）を示す。図３の縦軸は、共振器の全長を１に規格化した場合の位相シフト部１２ｂの位置（規格化後の距離Ｌ１＋Ｌ２に相当）を示す。
【００３６】
分布帰還型半導体レーザ１の単一軸モード特性の検証にあたり、分布帰還型半導体レーザ１の端面位相を１６通り、他の端面位相を１６通り変化させることで２５６通りの端面位相を仮定し、それぞれの位相シフト部１２ａ及び１２ｂの位置における電界強度分布を計算する。
【００３７】
図３では、この計算された電界強度分布から単一軸モード特性を含む分布帰還型半導体レーザ１の特性の良否を３段階で評価した結果を示している。図３の、○印及び△印は、良好な単一軸モード特性が高い歩留まりで得ることができる位相シフト部１２ａ及び１２ｂの位置を示す。とりわけ、○印は、非常に高い歩留まりが実現できる位相シフト条件（位相シフト部１２ａ及び１２ｂの位置）である。一方、×印は、良好な単一軸モード特性が得られない条件である。
【００３８】
なお、図３の○印は、図７における閾値利得差のメジアン値が０．４以上、かつ、前方後方出力比の端面位相に起因するばらつきが一定値以下の場合に相当する。また、△印は閾値利得差のメジアン値が０．３以上、かつ、○印の場合と同様に前方後方出力比のばらつきが抑制される場合に相当する。
【００３９】
上述したように、位相シフト部１２ａは共振器の中央部と高反射膜１８の間に形成される。従って、下記の式（１）が成立する。
Ｌ１＞０．５×Ｌ  ・・・（１）
また、図３は、位相シフト部１２及び１２ｂが、共振器の中央部と高反射膜１８の間であればどのような位置であってもよい訳ではないことを示している。より具体的には、位相シフト部１２ｂの位置（距離Ｌ１＋Ｌ２）は、０．７５×Ｌ以上が好ましいことが分かる。従って、位相シフト部１２ｂの位置に関し、下記の式（２）が成立する。
Ｌ１＋Ｌ２＞０．７５×Ｌ  ・・・（２）
式（１）及び（２）で示される位相シフト位置の関係は、端面位相を考慮した計算により明確になった事項であるが、安定した単一軸モード特性を得るためには、λ／４位相シフト位置前後に、相応の長さの位相シフト非形成領域が必要である。一方で、端面でランダムに発生する位相の影響を小さくするために、端面近傍に位相シフト部の形成が必要になると考えることができる。
【００４０】
このように、複数の位相シフト部１２ａ及び１２ｂを、共振器の中央部と高反射膜１８の間に、所定の規則（式（１）及び（２））を満たすように適切に配置することで、単一軸モード特性を向上させることができる。その結果、一端面を高反射、他の端面を低反射としつつ、単一モード歩留まりが高い分布帰還型半導体レーザ１が提供できる。
【００４１】
なお、分布帰還型半導体レーザ１は、前方光出力変動量を低減することができる。
【００４２】
特許文献１が開示する半導体レーザでは、ランダムに形成される端面の回折格子の位相のばらつきに依存して、共振器内の電界強度分布が変化する。この電界強度分布の変化に応じて、レーザ素子前方及び後方の光出力比の変動が発生する。光出力比が変動すると、モニタ電流を一定に維持した際の前方光出力の温度に対する依存性（トラッキング特性）の分布が拡大するという問題が生じる。
【００４３】
しかし、本実施形態に係る分布帰還型半導体レーザ１では、この前方光出力変動量を低減することができる。
【００４４】
図４は、モニタ電流を一定にした際の前方光出力変動量の温度依存性の一例を示す図である。図４の波形２０２は、共振器に位相シフト部を１つ形成した場合の前方光出力変動量の一例である。一方、波形２０３は、分布帰還型半導体レーザ１の前方光出力変動量の一例である。
【００４５】
図４から明らかなとおり、波形２０３（分布帰還型半導体レーザ１）の傾きの方が、波形２０２の傾きよりも緩やかである。即ち、分布帰還型半導体レーザ１の温度変化に対する前方光出力変動量が低減されている。
【００４６】
さらに、温度が−４０℃又は１００℃の場合における前方光出力変動量のばらつきを比較しても、分布帰還型半導体レーザ１の方が、位相シフト部を共振器に１つ形成する場合（波形２０２）よりも素子間のばらつきが低減されているのが分かる。より詳細には、−４０℃における波形２０２のばらつきＤ２の方が、波形２０３のばらつきＤ１よりも大きい。
【００４７】
図５は、特定の温度における前方光出力変動量とスロープ効率（ηｄ）の関係の一例を示す図である。波形２０４は、共振器に位相シフト部を１つ形成した場合の前方光出力変動量の一例である。波形２０５は、分布帰還型半導体レーザ１の前方光出力変動量の一例である。
【００４８】
図５から、波形２０４では、スロープ効率に依存して前方光出力変動量が変化しているのに対し、波形２０５（分布帰還型半導体レーザ１）では、スロープ効率に依存しないことが分かる。このように、図５からも、分布帰還型半導体レーザ１は、前方光出力変動量の低減（前方光出力特性の改善）が可能であることが分かる。
【００４９】
なお、図３〜図５の評価は、分布帰還型半導体レーザ１等のシミュレーション結果である。さらに、分布帰還型半導体レーザ１を実際に試作し、評価を行ったところ、発振閾値が６ｍＡ、前方光出力特性が０．５Ｗ／Ａという良好な結果を得ることができた。
【００５０】
以上のように、本実施形態に係る分布帰還型半導体レーザ１は、複数の位相シフト部を形成することにより、高い単一軸モード特性と前方光出力変動量を低減した特性を高い歩留で実現することができる。
【００５１】
［第２の実施形態］
続いて、第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５２】
図６は、本実施形態に係る分布帰還型半導体レーザ２の断面図の一例を示す図である。図６において図２と同一構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５３】
分布帰還型半導体レーザ１及び２は、２つの点で相違する。
【００５４】
第１に、分布帰還型半導体レーザ２は、半導体基板１０上に歪ＭＱＷ活性層１４を形成し、さらに、歪ＭＱＷ活性層１４の上部に回折格子１１を形成する。より具体的には、半導体基板１０上に歪ＭＱＷ活性層１４及び光ガイド層１３を順次ＭＯＶＰＥ法により形成し、この光ガイド層１３に回折格子１１を形成する。その後、クラッド層１５を形成する。
【００５５】
第２に、分布帰還型半導体レーザ２には、３箇所の位相シフト部１２ａ、１２ｂ及び１２ｃが回折格子１１に形成されている。図６において、低反射膜１７を基準として、位相シフト部１２ａは距離Ｌ１の位置に、位相シフト部１２ｂは距離Ｌ１＋Ｌ２の位置に、位相シフト部１２ｃは距離Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３の位置に形成されている。
【００５６】
位相シフト部１２ａ、１２ｂ及び１２ｃは、上述した式（１）及び（２）を満たしつつ、位相シフト部１２ｃは位相シフト部１２ｂよりも高反射膜１８側に形成する。例えば、位相シフト部１２ａを距離Ｌ１＝１５０μｍの位置に形成する。位相シフト部１２ｂを距離Ｌ１＋Ｌ２＝１８０μｍの位置に形成する。この場合、上述した式（１）及び（２）を満たす。さらに、位相シフト部１２ｃを距離Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＝１９０μｍの位置に形成する。但し、これらの位相シフト部の位置は例示であって、位相シフト部の位置を限定する趣旨ではない。
【００５７】
分布帰還型半導体レーザ２を実際に試作し、評価したところ、第１の実施形態に係る分布帰還型半導体レーザ１と同等の特性を得ることができた。即ち、分布帰還型半導体レーザ２においても、良好な単一軸モード特性を得ることができる。
【００５８】
以上、本実施形態に係る分布帰還型半導体レーザ２のように、２つ以上の位相シフト部を、共振器の中央部と高反射膜１８の間に形成した場合であっても、高い単一軸モード特性と前方光出力変動量を低減した特性を高い歩留で実現することができる。また、分布帰還型半導体レーザ１及び２の第１の相違点から明らかなとおり、回折格子１１の形成位置に影響されず、高い単一軸モード特性と前方光出力変動量を低減した特性を高い歩留で実現できる。つまり、回折格子１１を半導体基板１０の上に形成するか、光ガイド層１３の上に形成するかにより、特性が変化することはない。
【００５９】
なお、第１の実施形態では２つの位相シフト部、第２の実施形態では３つの位相シフト部を回折格子１１に形成できる点について説明したが、位相シフト部の個数はこれらに限定されない。４つ以上の位相シフト部を回折格子１１に形成することも可能である。４つ以上の位相シフト部を回折格子１１に形成する場合であっても、位相シフト部１２ｃ以降の位相シフト部は、位相シフト部１２ｂと高反射膜１８の間に形成する。即ち、単一軸モード特性を劣化させることなく、高反射の端面における回折格子の位相のばらつきによる影響を軽減する。換言するならば、位相シフト部１２ａ〜１２ｃは、高反射の端面における回折格子の位相の不連続による影響を減少させるように機能する。
【００６０】
さらに、位相シフト部１２ａ〜１２ｃの位相シフト量は、λ／４として説明をした。しかし、位相シフト部１２ａ〜１２ｃの位相シフト量をλ／４に限定する趣旨ではない。位相シフト量は、実質的にλ／４であればよい。即ち、位相シフト量は、λ／４から一定程度のずれは許容することができる。さらに、結合係数κと共振器の全長Ｌの積が１．４以上である場合には、位相シフト部１２ａで電界強度が強くなり発生するホールバーニングの影響を考慮して、実効的な発振波長に対してλ／４位相シフトとなるように、回折格子周期の半分（周期Λ／２）よりも大きく位相シフト量を設定することも有効である。この場合、位相シフト部１２ａ〜１２ｃの位相シフト量は、Λ／４から３Λ／４の範囲に設定することが好ましい。
【００６１】
なお、引用した上記の特許文献の開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００６２】
１、２、１００  分布帰還型半導体レーザ
１０  半導体基板
１１  回折格子
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１０２  位相シフト部
１３  光ガイド層
１４  歪ＭＱＷ活性層
１５  クラッド層
１６  電極
１７  低反射膜
１８  高反射膜
１０１  共振器
２００、２０２〜２０５  波形
２０１  観測点
【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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