【事件の表示】
　特許第３２０４９６９号「半導体レーザ及び光通信システム」の請求項１ないし４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２０４９６９号の請求項１ないし３に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３２０４９６９号の特許請求の範囲の請求項１〜４に係る発明は、平成２年１０月１７日に特許出願され、平成１３年６月２９日に設定登録がなされ、榊原玲子より特許異議の申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１４年７月１２日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否について
　ア．訂正の内容
　訂正事項ａ
　請求項３を削除する。
　訂正事項ｂ
　上記訂正事項ａの請求項３の削除に伴い、請求項４を請求項３に番号を改める。
　イ．訂正の目的の適否、新規事項の追加の有無及び特許請求の範囲の拡張又は変更の存否
　訂正事項ａは、請求項３を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当し、新規事項を追加するものでなく、また、特許請求の範囲を実質的に拡張又は変更するものでもない。
　訂正事項ｂは、上記訂正事項ａに伴って、請求項の番号を付け替えるものであるから、明りょうでない記載の釈明に該当し、新規事項を追加するものでなく、また、特許請求の範囲を実質的に拡張又は変更するものでもない。
　ウ．むすび
　以上のとおり、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項及び同法同条第３項で準用する特許法（平成５年法）第１２６条第１項ただし書き及び第２項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議申立について
　ア．本件発明
　訂正後の本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項１〜３に係る発明（以下、本件発明１〜３という。）は次のとおりのものである。
「【請求項１】ＩｎＰ基板と、
　上記ＩｎＰ基板上部に形成され、且つＩｎ１−ｘＧａｘＡｓ１−ｙＰｙの四元混晶からなる歪量子井戸層を有する活性層とを含めて構成され、
　上記歪量子井戸層は、上記ｘ及びｙが０＜ｘ＜０．２５且つ０．１５＜ｙ＜０．５５の関係を満たす組成であり、
　上記歪量子井戸層の格子定数ａｗと上記ＩｎＰ基板との格子定数ａｓとは０．００８≦（ａｗ−ａｓ）／ａｓ≦０．０１５の関係にあり、
　上記歪量子井戸層の厚みは４〜７ｎｍの範囲にあり、
　出射されるレーザ光の波長は１．５〜１．６μｍの範囲にあることを特徴とする半導体レーザ。
　【請求項２】ＩｎＰ基板と、
　上記ＩｎＰ基板上部に形成され、且つ（ＡｌｙＧａ１−ｙ）ｘＩｎ１−ｘＡｓの四元混晶からなる歪量子井戸層を有する活性層とを含めて構成され、
　上記歪量子井戸層は、上記ｖ及びｗがｖ＞０．２且つ０．２＜ｗ＜０．４の関係を満たす組成であり、
　上記歪量子井戸層の格子定数ａｗと上記ＩｎＰ基板との格子定数ａｓとは０．００８≦（ａｗ−ａｓ）／ａｓ≦０．０１５の関係にあり、
　上記歪量子井戸層の厚みは４〜７ｎｍの範囲にあり、
　出射されるレーザ光の波長は１．５〜１．６μｍの範囲にあることを特徴とする半導体レーザ。
　【請求項３】
　請求項１乃至２のいずれかに記載の半導体レーザと、
　上記半導体レーザに電気信号を入力する手段と、
　上記半導体レーザからのレーザ光を伝送する手段と、
　上記レーザ光を受信する受信部とを有することを特徴とする光通信システム。」
　イ．異議申立の理由の概要
　異議申立人 榊原玲子は、証拠として甲第１号証〜甲第７号証を提出し、訂正前の本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項１〜４に係る発明は、特許法第２９条第２項の規定、若しくは、同法第３６条第４項又は第５項の規定にに違反して特許されたものであるから、それらの特許は取り消されるべき旨主張している。
　ウ．刊行物に記載の発明
　取消理由通知において引用した刊行物１（甲第１号証：特開平２−１３０９８８号公報）には、次の事項が記載されているか、若しくは読みとることができる。
「ＩｎＰ基板と、
　上記ＩｎＰ基板上部に形成され、Ｇａｘ１Ｉｎ１−ｘ１Ａｓ１−ｙ１Ｐｙ１の四元混晶からなる歪量子井戸層を有する活性層とを含めて構成され、
　上記歪量子井戸層は、上記ｘ１及びｙ１が０≦ｘ１、ｙ１≦１の関係を満たす組成であり、
　上記歪量子井戸層の格子定数ａｗと上記ＩｎＰ基板の格子定数ａｓとはａｓ＜ａｗの関係にあり、
　上記歪量子井戸層の厚みは２５Å〜３００Åの範囲にあり、
　出射されるレーザ光の波長は１．３μｍまたはそれ以上の長い範囲にあること
　を特徴とする半導体レーザ」（１頁左下欄１３〜１８行、３頁左上欄１２〜右下欄１８行、４頁右上欄１４〜１６行）
「ＩｎＰ基板と、
　上記ＩｎＰ基板上部に形成され、（Ａｌｎ１Ｇａｍ１）Ｉｎ１−ｍ１−ｎ１Ａｓの四元混晶からなる歪量子井戸層を有する活性層とを含めて構成され、
　上記歪量子井戸層は、上記ｎ１及びｍ１が０＜ｎ１＋ｍ１＜０．５の関係を満たす組成であり、
　上記歪量子井戸層の格子定数ａｗと上記ＩｎＰ基板の格子定数ａｓとはａｓ＜ａｗの関係にあり、
　上記歪量子井戸層の厚みは２５Å〜３００Åの範囲にあり、
　出射されるレーザ光の波長は１．３μｍまたはそれ以上の長い範囲にあること
　を特徴とする半導体レーザ」（１頁左下欄１９〜右上欄３行、４頁左上欄１４〜右上欄７行、４頁右上欄１４〜１６行）
　取消理由通知において引用した刊行物２（甲第２号証：１９９０年秋季第５１回応用物理学会学術講演会講演予稿集第３分冊、第９５８頁、２８ａ−Ｒ−１　論文（１９９０年９月２６日発行））には、次の事項が記載されているか、若しくは読みとることができる。
「１．５μｍ帯ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ歪量子井戸層の半導体レーザは無歪量子井戸層のものに比べて微分利得が大幅に増大するが、これは量子井戸層を狭くしたことによる量子効果の増大と、正孔の有効質量減少との相乗効果によると考えられる。」
　取消理由通知において引用した刊行物３（甲第３号証：１９９０年秋季第５１回応用物理学会学術講演会講演予稿集第３分冊、第９５９頁、２８ａ−Ｒ−３　論文（１９９０年９月２６日発行）
「格子歪が約０．８％で活性層厚さが３５Åの１．４８μｍ帯ＩｎＧａＡｓＰ歪量子井戸半導体レーザ」
　取消理由通知において引用した刊行物４（甲第４号証：特開昭６２−１８８３９０号公報）には、次の事項が記載されているか、若しくは読みとることができる。
「高速の半導体レーザを得るために、ＧａＡｌＡｓバリヤ層に少なくとも導電性不純物Ｍｇ、Ｂｅを濃度２×１０１８ｃｍ−３でドープしたＧａＡｌＡｓ半導体レーザ及びバリヤ層をＩｎＰ、活性層をＩｎＧａＡｓＰにした半導体レーザにおいて、同様な不純物をバリヤ層にドープすると同様な効果が得られる。」
　取消理由通知において引用した刊行物５（甲第５号証：Journal of Lightwave Technology, Vol.LT-4, No.5, 1986, p504-p506,翻訳文）には、次の事項が記載されているか、若しくは読みとることができる。
「歪みと量子閉じ込めを組み合わせることで、価電子帯の有効質量を減少し、そしてレーザの閾値を低減させることを提案する。」
　取消理由通知において引用した刊行物６（甲第６号証：米津宏雄著「光通信素子工学−受光・発光素子−」昭和５９年２月１５日光学図書株式会社発行第２４４〜２４５頁）には、次の事項が記載されているか、若しくは読みとることができる。
「半導体レーザの発振波長には温度依存性がある。」
　取消理由通知において引用した刊行物７（甲第７号証：特開平４−１５２５８３号公報）は本件特許の公開公報である。
　エ．当審の判断
　（１）特許法第２９条第２項の規定違反について
　本件発明１について
　本件発明１の「半導体レーザの歪量子井戸層Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓ１−ｙＰｙのｘ及びｙを０＜ｘ＜０．２５且つ０．１５＜ｙ＜０．５５とし、その格子定数ａｗとＩｎＰ基板の格子定数ａｓとは０．００８≦（ａｗ−ａｓ）／ａｓ≦０．０１５の関係にあるようにし、その厚みを４〜７ｎｍとし、出射されるレーザ光の波長を１．５〜１．６μｍとする」ことは、上記刊行物１〜６に記載されていないし、周知又は自明の技術的事項でもない。
　また、本件発明１の「歪量子井戸層の組成」、「歪量子井戸層とＩｎＰ基板との格子定数の関係」、「歪量子井戸層の厚みの範囲」そして「出射レーザ光の波長の範囲」のそれぞれは、各別に上記刊行物１〜６に記載され、若しくは、それらの記載された事項から予想できるとしても、全体として本件発明１を予測することはできない。
　そして、本件発明１は、「半導体レーザの歪量子井戸層Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓ１−ｙＰｙのｘ及びｙを０＜ｘ＜０．２５且つ０．１５＜ｙ＜０．５５とし、その格子定数ａｗとＩｎＰ基板の格子定数ａｓとは０．００８≦（ａｗ−ａｓ）／ａｓ≦０．０１５の関係にあるようにし、その厚みを４〜７ｎｍとし、出射されるレーザ光の波長を１．５〜１．６μｍとする」ことにより、歪量子井戸半導体レーザの歪効果と量子サイズ効果を同時に引き出すことができるという作用効果を呈するものである。
　したがって、本件発明１は、上記刊行物１〜６に記載された発明及び周知の慣用技術に基づいて当業者が容易に発明することができない。
　本件発明２について
　本件発明２の「半導体レーザの歪量子井戸層（ＡｌｙＧａ１−ｙ）ｘＩｎ１−ｘＡｓのｖ及びｗをｖ＞０．２且つ０．２＜ｗ＜０．４とし、その格子定数ａｗとＩｎＰ基板の格子定数ａｓとは０．００８≦（ａｗ−ａｓ）／ａｓ≦０．０１５の関係にあるようにし、その厚みを４〜７ｎｍとし、出射されるレーザ光の波長を１．５〜１．６μｍとする」ことは、上記刊行物１〜６に記載されていないし、周知又は自明の技術的事項でもない。
　また、本件発明２の「歪量子井戸層の組成」、「歪量子井戸層とＩｎＰ基板との格子定数の関係」、「歪量子井戸層の厚みの範囲」そして「出射レーザ光の波長の範囲」のそれぞれは、各別に上記刊行物１〜６に記載され、若しくは、それらの記載された事項から予想できるとしても、全体として本件発明２を予測することはできない。
　そして、本件発明２は、「半導体レーザの歪量子井戸層（ＡｌｙＧａ１−ｙ）ｘＩｎ１−ｘＡｓのｖ及びｗをｖ＞０．２且つ０．２＜ｗ＜０．４とし、その格子定数ａｗとＩｎＰ基板の格子定数ａｓとは０．００８≦（ａｗ−ａｓ）／ａｓ≦０．０１５の関係にあるようにし、その厚みを４〜７ｎｍとし、出射されるレーザ光の波長を１．５〜１．６μｍとする」ことにより、歪量子井戸半導体レーザの歪効果と量子サイズ効果を同時に引き出すことができるという作用効果を呈するものである。
　したがって、本件発明２は、上記刊行物１〜６に記載された発明及び周知の慣用技術に基づいて当業者が容易に発明することができない。
　本件発明３について
　本件発明３は、上記本件発明１乃至２を「半導体レーザに電気信号を入力する手段と、半導体レーザからのレーザ光を伝送する手段と、レーザ光を受信する受信部とを有する」点に限定するものである。
　したがって、本件発明３は、上記「本件発明１について」及び「本件発明２について」に記載したと同様の理由により、上記刊行物１〜６に記載された発明及び周知の慣用技術に基づいて当業者が容易に発明することができない。
　（２）特許法第３６条第３項又は第４項の規定違反について
　歪量子井戸層の歪量を０．０１５とする実施例２が本件出願の当初の明細書に記載されているから、本件発明１〜３の「歪量子井戸層の歪量が０．０１５以下である」ことは本件出願の当初の明細書に記載されているに等しいものである。
　また、本件発明１〜３の「歪量子井戸層の歪量は０．００８以上である」は、本件出願の当初の明細書２頁右下欄９行〜１５行において「歪効果を十分に得るためにＩｎＧａＡｓＰあるいはＩｎＧａＡｌＡｓ４元混晶歪量子井戸層の歪量は少なくとも＋０．８％に設定する必要がある。これは第８図の微分利得の平方根の歪量依存性に見られるように、＋０．８％以上において歪効果による微分利得の増大が顕著に現れることに起因している。」と記載されていることからして本件出願の当初の明細書に記載されていることは明らかである。
　したがって、本件発明１〜３は特許法第３６条第３項又は第４項の規定に違反して特許されたものとすることができない。
　（３）平成１３年４月２３日付け補正の要旨変更について
　平成１３年４月２３日付けで補正された「歪量子井戸層の格子定数ａｗと上記ＩｎＰ基板との格子定数ａｓとは０．００８≦（ａｗ−ａｓ）／ａｓ≦０．０１５の関係にある」という事項は、上記「（２）特許法第３６条第３項又は第４項の規定違反について」において示したように、本件出願の当初の明細書に記載されている事項であるから、明細書の要旨を変更するものではない。
　オ．むすび
　以上のとおり、異議申立の理由及び証拠によっては、本件発明１〜３についての特許を取り消すことができない。
　また、他に本件発明１〜３についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年８月２日（２００２．８．２）
【訂正の要旨】
訂正の内容
　請求項３を削除しました。
　上記請求項３削除に伴い、請求項４を請求項３に番号を改めました。併せて、それの従属元を「請求項１乃至３」から「請求項１乃至２」に改めました。
（５４）【発明の名称】
半導体レーザー及び光通信システム
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】ＩｎＰ基板と、
上記ＩｎＰ基板上部に形成され、且つＩｎ１−ｘＧａｘＡｓ１−ｙＰｙの四元混晶からなる歪量子井戸層を有する活性層とを含めて構成され、
上記歪量子井戸層は、上記ｘ及びｙが０＜ｘ＜０．２５且つ０．１５＜ｙ＜０．５５の関係を満たす組成であり、
上記歪量子井戸層の格子定数ａｗと上記ＩｎＰ基板の格子定数ａｓとは０．００８≦（ａｗ−ａｓ）／ａｓ≦０．０１５の関係にあり、
上記歪量子井戸層の厚みは４〜７ｎｍの範囲にあり、
出射されるレーザ光の波長は１．５〜１．６μｍの範囲にあることを特徴とする半導体レーザ。
　【請求項２】ＩｎＰ基板と、
上記ＩｎＰ基板上部に形成され、且つ（ＡｌｖＧａ１−ｖ）ｗＩｎ１−ｗＡｓの四元混晶からなる歪量子井戸層を有する活性層とを含めて構成され、
上記歪量子井戸層は、上記ｖ及びｗがｖ＞０．２且つ０．２＜ｗ＜０．４の関係を満たす組成であり、
上記歪量子井戸層の格子定数ａｗと上記ＩｎＰ基板の格子定数ａｓとは０．００８≦（ａｗ−ａｓ）／ａｓ≦０．０１５の関係にあり、
上記歪量子井戸層の厚みは４〜７ｎｍの範囲にあり、
出射されるレーザ光の波長は１．５〜１．６μｍの範囲にあることを特徴とする半導体レーザ。
　【請求項
３
２
上記半導体レーザに電気信号を入力する手段と、
上記半導体レーザからのレーザ光を伝送する手段と、
上記レーザ光を受信する受信部とを有することを特徴とする光通信システム。
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
　本発明は、光ファイバ通信用の半導体レーザに係り、特にポスト１０Ｇｂｉｔ／ｓの超高速光通信、あるいはコヒーレント多重光通信に用いる半導体レーザに関するものである。
〔従来の技術〕
　歪量子井戸半導体レーザは、次次世代光通信応用半導体レーザの観点で、多重量子井戸（ＭＱＷ）レーザの後継型として着目されている。特に波長１．５〜１．６μｍ帯は光ファイバの損失が最も低く長距離化の観点で重要であり、従来の歪量子井戸レーザの歪量子井戸はＩｎＧａＡｓ三元混晶で形成されていた。例えばエレクトロニクス・レターズ第２６巻４６５〜４６７頁（１９９０年）（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ．Ｖｏｌ．２６．Ｐ．４６５−４６７（１９９０））に開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
　しかし、上記従来技術では、その歪量子井戸層が、膜厚２．５ｎｍのＩｎＧａＡｓで形成され、その歪量は＋１．５３％であり、この構造の最大の問題として歪量子井戸層の膜厚が薄すぎて量子サイズ効果が小さくなってしまうという問題点があった。
　第７図を用いて上記問題点をさらに説明する。同図は量子サイズ効果の指標となる微分利得の平方根の量子井戸膜厚依存性の計算値である。量子井戸膜厚の低減とともに、微分利得は増大するが５〜７ｎｍで最大値をとり、４ｎｍ以下で急激に低下する。これは量子井戸層膜厚が薄すぎると電子の波動関数がかなりバリヤ層にもれだすために、電子の量子井戸層への閉じ込めが悪くなるためである。従って上記従来技術では約１．５５の歪量を反映して歪効果は第８図のように発揮されるが、２．５ｎｍと量子井戸層膜厚が薄いために量子サイズ効果を十分引き出すことはできない。
　以上の問題点は、歪量子井戸をＩｎＧａＡｓで構成しているがゆえに、発光波長を光ファイバ通信に用いる１．５〜１．６μｍにするために薄い量子井戸層を使わざるを得なかったことに起因している。つまり、歪効果が充分に出る歪量＋１％以上のＩｎＧａＡｓ３元混晶において、量子効果が十分に出る量子井戸膜厚５〜７ｎｍに設定すると、その発光波長は１．７〜１．８μｍと長くなってしまう。従って、従来技術では、量子効果と歪効果の両方を備えた歪量子井戸レーザの実現は不可能であった。
　一方、ＩｎＰ基板上部にＩｎＧａＡｓＰの四元混晶で形成した発光領域を形成した半導体レーザが、例えば特開昭６２−２９１１９１号公報、特開昭６３−１５０９８２号公報、特開昭６３−２２９７９５号公報、特開平２−４４７９２号公報、及び特開平２−１８６６８９号公報に記載されている。しかしながら、これらの公報は上記半導体レーザで上記波長範囲の発光波長を実現することについて言及していない。
本発明の目的は、量子サイズ効果と歪効果を両立して発揮できる歪量子井戸半導体レーザを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
　上記目的を達成するために、本発明者らは、ＩｎＧａＡｓよりも禁制帯幅の広い、すなわち、発光波長の短かいＩｎＧａＡｓＰあるいはＩｎＧａＡｌＡｓ４元混晶を歪量子井戸層に導入することが極めて有効であることを見出した。この時、歪効果を十分に得るためにＩｎＧａＡａＰあるいはＩｎＧａＡｌＡｓ４元混晶歪量子井戸層の歪量は少なくとも＋０．８％に設定する必要がある。これは第８図の微分利得の平方根の歪量依存性に見られるように、＋０．８％以上において歪効果による微分利得の増大が顕著に現われることに起因している。さらに量子サイズ効果を十分に引き出すために歪量子井戸層の膜厚は少なくとも４ｎｍ以上、望ましくは５〜７ｎｍに設定する。
〔作用〕
　以上の構成により、波長１．５〜１．６μｍで発光し、かつ歪量を＋０．８％以上有し、さらには歪量子井戸層の膜厚として４ｎｍ以上、あるいは５〜７ｎｍからなる歪量子井戸層を有する歪量子井戸半導体レーザを製作できた。これは、禁制帯幅がＩｎＧａＡｓよりも大きい４元混晶（ＩｎＧａＡｓＰ，ＩｎＧａＡｌＡｓ）を採用したために、その材料自体の発光波長がＩｎＧａＡｓよりも短いために、ある程度厚い（５〜７ｎｍ）歪量子井戸層において発光波長１．５〜１．６μｍを実現することが可能となった。
　本発明における歪量子井戸層へのＩｎＧａＡｓＰ、およびＩｎＧａＡｌＡｓ４元混晶の適用範囲を第４図，第５図の４元混晶相図に示した。まずＩｎ１−ｘＧａｘＡｓ１−ｙＰｙでは０＜ｘ＜０．２５，０．１５，ｙ＜０．５５の範囲、また（ＡｌＶＧａ１−Ｖ）ＷＩｎ１−ＷＡｓではＶ＞０．２，０．２＜Ｗ＜０．４の範囲が本発明の４元組成である。
　以上の如く量子サイズ効果と歪効果を両立した歪量子井戸半導体レーザを実現できた。
　さらに、この歪量子井戸への変調ドーピング（ｐ、あるいはｎ型）も極めて有効であり、歪効果、量子サイズ効果、変調ドープ効果の３効果を同時に引き出すことに成功した。
〔実施例〕
　以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
実施例１
　第１図は本発明による歪量子井戸半導体レーザの断面図である。ｎ−ＩｎＰ基板１上にＭＯＣＶＤ法により、歪量子井戸活性層２、ｐ−ＩｎＰ層３を順次成長した。ここで歪量子井戸活性層２は円内に拡大図示したように膜厚６ｎｍのＩｎ０．９Ｇａ０．１ＡＳ０．７Ｐ０．３歪量子井戸層２ａ（歪量＋１．８％）と膜厚１５ｎｍの無歪のＩｎＧａＡｓＰバリヤ層２ｂ（λｇ〜１．３μｍ）の４周期構造である。
　その後、活性層幅が１μｍ程度になるように、逆メサ状のメサストライプを形成し、ｐ−ＩｎＰ層４、ｎ−ＩｎＰ層５で埋めこみ、ＢＨ構造とした。さらにｐ電極６，ｎ電極７を形成し、共振器長約３００μｍにへき開した。
　試作した素子は十分な歪効果と量子サイズ効果を反映して約２ｍＡと極めて小さいしきい電流で発振し、また光出力１０ｍＷ時の緩和振動周波数は３０ＧＨｚと極めて高い値を示した。
実施例２
　本発明による別の実施例を第２図（ａ）の断面図、第２図（ｂ）の断面図（（ａ）のＡ−Ａ’線）を用いて説明する。周期約２４０ｎｍの回折格子８を有したｎ−ＩｎＰ基板１上に、ｎ−ＩｎＧｓＡｓＰ（無歪、λｇ〜１．２μｍ）光ガイド層、膜厚５．５ｎｍのＩｎ０．９２Ｇａ０．０８ＡＳ０．６５Ｐ０．３５歪量子井戸層（歪量：＋１．５％）と膜厚１０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバリヤ層（無歪、λｇ〜１．２５μｍ）の２〜１０周期構造からなる歪量子井戸活性層２、ｐ−ＩｎＰ層３を順次、ガスソースＭＢＥ法により成長した。次に活性層幅約１μｍの逆メサストライプを形成後、ＦｅドープＩｎＰ層（膜厚〜４μｍ）１０をＭＯＣＶＤ法により埋め込み成長した。最後にｐ電極６，ｎ電極７を形成後、共振器長約２００μｍにへき開した。
　試作した素子は約１．５ｍＡで発振し、回折格子によるＤＦＢ構造を反映して波長１．５５μｍで幅モード抑圧比４０ｄＢ以上の単一スペクトルを得た。また、十分な量子効果と歪効果を反映して、光出力１０ｍＷ時の緩和振動周波数は約３０ＧＨｚであり、ＦｅドープＩｎＰ埋め込みによる低容量化構造をも反映して、３０Ｇｂｉｔ／ｓの超高速動作が可能となった。また、その時の２０ｄＢダウンのチャーピング量は約２Åと従来を１桁下まわる値であった。さらに光出力２０ｍＷ時のスペクトル線幅は５０ｋＨｚと極めて小さい値を示した。
実施例３
　第３図は本発明による別の実施例であり、ＩｎＧａＡｌＡｓを用い、さらに変調ドープを行ったものである。ｎ−ＩｎＰ基板１上に膜厚４〜７ｎｍの（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．３Ｉｎ０．７Ａｓ歪量子井戸層１１ａ（歪量：＋１．２％）と膜厚２０ｎｍのＩｎＧａＡｌＡｓバリヤ層１１ｂ（無歪、λｇ＝１．２μｍ）の２〜８周期構造からなる変調ドープ歪量子井戸活性層１１、ｐ−ＩｎＰクラッド層３、ｎ−ＩｎＰ層１２を順次ＭＯＣＶＤ法により成長した。この時、バリヤ層には、ＭｇあるいはＢｅいずれかを２×１０１８ｃｍ−３ドーピングした。この後ＳｉＯ２膜１３を形成し、選択的にＳｉＯ２を除去し、Ｚｎ拡散領域１４を設け、ｐ電極６，ｎ電極７を形成した利得導波ストライプ型とした。
　試作した素子では、歪素子、量子サイズ効果、変調ドープ効果の３者を同時に反映した効果が顕著であり、光出力１０ｍＷで、緩和振動周波数は５０ＧＨｚと大きな値を示した。
実施例４
　第６図は本発明の歪量子井戸半導体レーザを光通信に応用した実施例の模式図である。歪量子井戸半導体レーザ１５にはバイアイ電源１５と信号源１７がつながっており、これによりレーザ光が変調される。レーザ光２２は光ファイバ１８を通り、その出射光１９は光検出器２０により電気信号に変換され、復号器２１で処理される。本実施例では４０Ｇｂｉｔ／ｓ、ファイバ長４０ｋｍとした。
〔発明の効果〕
　本発明によれば、歪量子井戸半導体レーザの歪効果と量子サイズ効果を同時に引き出すことができ、半導体レーザの超高速化ができるので、超高速（大容量）光通信の光源として、大いなる効果があった。
【図面の簡単な説明】
　第１図ないし第３図は本発明の実施例のレーザ素子の断面図、第４図，第５図は本発明による４元混晶歪量子井戸層の組成領域を示す図、第６図は本発明の光通信システムの一実施例の模式図、第７図，第８図は本発明の効果を説明する特性図である。
　２……歪量子井戸活性層、８……回折格子、１１……変調ドープ歪量子井戸活性層、１８……光ファイバ。