(57)【要約】【課題】出力波長を容易に制御可能な波長可変型の半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】半導体レーザ素子１Ａは、光出射端面４ａと、リング共振器２０を含み、光出射端面４ａに一端が光結合された光導波路３と、電流注入によって光を発生するＮ本の利得導波路５と、光導波路３の他端とＮ本の利得導波路５の各一端とを互いに光結合する光合分波部１０ｅと、Ｎ本の利得導波路５の他端とそれぞれ光結合され、回折格子が形成されたＮ本の光導波路６とを備える。Ｎ本の光導波路６それぞれに形成された回折格子の各反射波長帯域の中心波長は互いに異なる。【選択図】図１
2011204895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光出射端面と、
リング共振器を含み、前記光出射端面に一端が光結合された第１の光導波路と、
電流注入によって光を発生するＮ本（Ｎは２以上の整数）の利得導波路と、
前記第１の光導波路の他端と前記Ｎ本の利得導波路の各一端とを互いに光結合する光合分波部と、
前記Ｎ本の利得導波路の他端とそれぞれ光結合され、回折格子が形成されたＮ本の第２の光導波路と
を備え、
前記Ｎ本の第２の光導波路それぞれに形成された前記回折格子の各反射波長帯域の中心波長が互いに異なることを特徴とする、半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記第１の光導波路の光路長を能動的に制御するための位相調整部を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記光合分波部と前記Ｎ本の第２の光導波路それぞれとの間の光路長を能動的に制御するための位相調整部を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記Ｎ本の第２の光導波路が、所定の方向に揃って延びており該所定の方向と交差する方向に並んでいることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記Ｎ本の第２の光導波路それぞれに形成された前記回折格子の各反射波長帯域内に、前記リング共振器の透過ピーク波長が一つずつ含まれることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記Ｎ本の第２の光導波路それぞれに形成された前記回折格子の各反射波長帯域の中心波長同士の波長間隔と、前記リング共振器の透過ピーク波長間隔とが互いに等しいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記Ｎ本の第２の光導波路の前記回折格子それぞれがチャープ回折格子であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記Ｎ本の第２の光導波路の前記回折格子それぞれが一定周期の周期構造を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
波長可変型の半導体レーザ素子として、例えば、両端に配置した２つのミラーの間に、利得領域及び位相調整領域を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４８９６３２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された半導体レーザ素子では、両端に設けられた２つのミラーへ電流を注入することにより、反射スペクトルを所望の値に調整させている（バーニア制御）。しかしながら、２つのミラーへ注入する電流をそれぞれ微調整する必要があり、電流制御が複雑で難しいといった問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、出力波長を容易に制御可能な波長可変型の半導体レーザ装置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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明による半導体レーザ装置は、光出射端面と、リング共振器を含み、光出射端面に一端が光結合された第１の光導波路と、電流注入によって光を発生するＮ本（Ｎは２以上の整数）の利得導波路と、第１の光導波路の他端とＮ本の利得導波路の各一端とを互いに光結合する光合分波部と、Ｎ本の利得導波路の他端とそれぞれ光結合され、回折格子が形成されたＮ本の第２の光導波路とを備え、Ｎ本の第２の光導波路それぞれに形成された回折格子の各反射波長帯域の中心波長が互いに異なることを特徴とする。
【０００７】
この半導体レーザ装置が動作する際には、Ｎ本の利得導波路のうち一本に電流が注入され、光が発生する。この光は、当該利得導波路の他端に結合された第２の光導波路において、回折格子の繰り返し周期によって決定される反射波長帯域に含まれる波長に限って反射する。そして、光合分波部を介して結合された第１の光導波路との間を共振する。また、第１の光導波路に含まれるリング共振器は、或る共振波長間隔（ＦＳＲ）をもつ周期的な波長−光透過特性を有する。そして、一つの共振波長に対応する透過光の波長幅を、回折格子による反射波長幅より狭くすることができる。したがって、共振する光の波長が更に制限されることとなる。
【０００８】
また、この半導体レーザ装置においては、Ｎ本の第２の光導波路のそれぞれに沿って形成された回折格子の反射波長帯域の中心波長が互いに異なる。したがって、Ｎ本の利得導波路の何れか一つに選択的に電流を注入して光を発生させることによって、発振波長を任意に設定できる。すなわち、この半導体レーザ装置によれば、特許文献１に記載された波長可変レーザのように波長制御のための電流の微調整を行わなくても、出力波長を容易に制御することができる。
【０００９】
また、半導体レーザ装置は、第１の光導波路の光路長を能動的に制御するための位相調整部を更に備えることを特徴としてもよい。或いは、半導体レーザ装置は、光合分波部とＮ本の第２の光導波路それぞれとの間の光路長を能動的に制御するための位相調整部を更に備えることを特徴としてもよい。これらのうち何れかの構成により、当該半導体レーザ装置の共振器長を変化させることができ、半導体レーザ装置の縦モードを好適に調整することができる。
【００１０】
また、半導体レーザ装置は、Ｎ本の第２の光導波路が、所定の方向に揃って延びており該所定の方向と交差する方向に並んでいることを特徴としてもよい。これにより、Ｎ本の第２の光導波路、及びこれらに沿った回折格子を容易に形成することができる。
【００１１】
また、半導体レーザ装置は、Ｎ本の第２の光導波路それぞれに形成された回折格子の各反射波長帯域内に、リング共振器の透過ピーク波長が一つずつ含まれることを特徴としてもよい。これにより、共振する光の波長を確実に制限することができる。
【００１２】
また、半導体レーザ装置は、Ｎ本の第２の光導波路それぞれに形成された回折格子の各反射波長帯域の中心波長同士の波長間隔と、リング共振器の透過ピーク波長間隔とが互いに等しいことを特徴としてもよい。これにより、共振する光の波長を確実に制限することができる。
【００１３】
また、半導体レーザ装置は、Ｎ本の第２の光導波路の回折格子それぞれがチャープ回折格子であってもよく、或いは、Ｎ本の第２の光導波路の回折格子それぞれが一定周期の周期構造を有してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、出力波長を容易に制御可能な波長可変型の半導体レーザ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係る半導体レーザ装置の第１実施形態として、半導体レーザ素子の構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示した半導体レーザ素子のII−II線に沿った側断面図である。
【図３】図３（ａ）は、図２に示される半導体レーザ素子のIIIａ−IIIａ線に沿った断面図であり、利得領域に含まれる一本の利得導波路を代表して示している。図３（ｂ）は、図２に示される半導体レーザ素子のIIIｂ−IIIｂ線に沿った断面図であり、光反射領域に含まれる一本の光導波路を代表して示している。
【図４】図４（ａ）は、図２に示した半導体レーザ素子のIVａ−IVａ線に沿った断面図であり、リング共振器領域の構造を示している。図４（ｂ）は、図２に示した半導体レーザ素子のIVｂ−IVｂ線に沿った断面図であり、位相調整領域の構造を示している。
【図５】図５は、図２に示した半導体レーザ素子のＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、モード変換領域の構造を示している。
【図６】図６は、モード変換領域における光導波層の平面形状を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、リング共振器領域が有するリング共振器の透過スペクトル特性の一例を示すグラフである。図７（ｂ）は、光反射領域における波長−反射率特性を示しており、波形Ｄ１〜Ｄ４は、それぞれＮ本の光導波路に沿って形成された回折格子の反射波長帯域での反射特性を示している。
【図８】図８は、本発明に係る半導体レーザ装置の第２実施形態として、半導体レーザ素子の構成を示す平面図である。
【図９】図９（ａ）は、第２実施形態におけるリング共振器の透過スペクトル特性の一例を示すグラフである。図９（ｂ）は、第２実施形態の光反射領域における波長−反射率特性を示しており、波形Ｄ１１〜Ｄ１８は、それぞれ８本の光導波路に沿って形成された回折格子の反射波長帯域での反射特性を示している。
【図１０】図１０は、本発明に係る半導体レーザ装置の第３実施形態として、半導体レーザ素子の構成を示す平面図である。
【図１１】図１１は、第３実施形態の位相調整領域の断面構造を示す図であり、位相調整領域に含まれる一本の光導波路を代表して示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本発明による半導体レーザ装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る半導体レーザ装置の第１実施形態として、半導体レーザ素子１Ａの構成を示す平面図である。また、図２は、図１に示した半導体レーザ素子１ＡのII−II線に沿った側断面図である。半導体レーザ素子１Ａは、いわゆる波長可変型の半導体レーザ素子であり、任意の波長のレーザ光を発生する。
【００１８】
図１及び図２を参照すると、半導体レーザ素子１Ａは、光出射端面４ａと、光出射端面４ａに一端が光結合された光導波路３（第１の光導波路）とを備える。本実施形態では、光出射端面４ａには高反射（ＨＲ：High Reflection）膜１０５が設けられているが、光出射端面４ａは劈開面であってもよい。光導波路３には、位相調整領域（位相調整部）１０ａと、リング共振器領域１０ｂとが設けられている。光導波路３は、リング共振器領域１０ｂに形成されたリング共振器２０を含む。位相調整領域１０ａは、光導波路３の光路長を能動的に制御するための領域である。
【００１９】
また、半導体レーザ素子１Ａは、電流注入によって光を発生するＮ本（Ｎは２以上の整数。本実施形態ではＮ＝４）の利得導波路５と、これらの利得導波路５の他端とそれぞれ光結合されたＮ本の光導波路６（第２の光導波路）とを備える。Ｎ本の光導波路６のそれぞれには、回折格子が形成されている。これらの回折格子の反射波長帯域の中心波長は、各光導波路６で互いに異なる。具体的には、繰り返し周期が互いに異なる回折格子が各光導波路６に形成されており、各光導波路６では、各々の繰り返し周期によって定まる特定の波長の光が反射される。
【００２０】
Ｎ本の光導波路６は光反射領域１０ｃに形成されており、Ｎ本の利得導波路５は、光反射領域１０ｃと並んで設けられた利得領域１０ｄに形成されている。Ｎ本の利得導波路５は、利得領域１０ｄにおいて所定方向に揃って延びており、該所定方向と交差する方向に並んで形成されている。同様に、Ｎ本の光導波路６は、光反射領域１０ｃにおいて上記所定方向に揃って延びており、該所定方向と交差する方向に並んで形成されている。
【００２１】
また、半導体レーザ素子１Ａは、光合分波部１０ｅを備える。光合分波部１０ｅは、光導波路３の他端と、Ｎ本の利得導波路５の各一端とを互いに光結合する。光合分波部１０ｅは、例えば多モード干渉型（ＭＭＩ）カプラ、Ｙ分岐、或いは方向性結合器等によって好適に実現される。
【００２２】
位相調整領域１０ａ、リング共振器領域１０ｂ、光反射領域１０ｃ、利得領域１０ｄ、及び光合分波部１０ｅは、図２に示すように共通の半導体基板８上に形成されている。半導体基板８は、例えばｎ型ＩｎＰから成り、半導体レーザ素子１Ａにおいて下部クラッドとして機能する。半導体基板８の裏面側には、後述するカソード電極９を挟んで冷却構造物３０が設けられている。冷却構造物３０は、例えばヒートシンクとして機能する一対の金属板と、該一対の金属板間に設けられて熱の移動を行うペルチェ素子とを含んで構成され、半導体基板８及びその主面上の積層構造の温度を一定に維持する。
【００２３】
図３（ａ）は、図２に示される半導体レーザ素子１ＡのIIIａ−IIIａ線に沿った断面図であり、利得領域１０ｄに含まれる一本の利得導波路５を代表して示している。利得領域１０ｄに含まれるＮ本の利得導波路５は、全てこれと同様の断面構造を有する。また、図３（ｂ）は、図２に示される半導体レーザ素子１ＡのIIIｂ−IIIｂ線に沿った断面図であり、光反射領域１０ｃに含まれる一本の光導波路６を代表して示している。光反射領域１０ｃに含まれるＮ本の光導波路６は、全てこれと同様の断面構造を有する。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）では、冷却構造物３０（図２）の図示を省略している。
【００２４】
図２及び図３（ａ）に示すように、利得領域１０ｄは、半導体基板８上に設けられた光導波層１１０と、光導波層１１０上に設けられた上部クラッド層１１２及びコンタクト層１１３とを備えている。光導波層１１０は、図１に示した利得導波路５を構成している。光導波層１１０は、半導体基板８よりバンドギャップ波長が長い（すなわちバンドギャップが小さい）半導体によって構成され、半導体基板８の主面に沿った光導波方向に延在している。光導波層１１０は、例えば半導体基板８上に設けられた下部光閉じ込め層と、下部光閉じ込め層上に設けられた活性層と、活性層上に設けられた上部光閉じ込め層とを含んで構成される。
【００２５】
一実施例では、下部光閉じ込め層及び上部光閉じ込め層はアンドープＧａＩｎＡｓＰから成り、活性層はＧａＩｎＡｓＰ多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。活性層は、比較的広い波長域にわたって光を発生させる。活性層の組成は、例えば１．５２μｍ〜１．５７μｍの光を発生するように調整される。光導波層１１０の厚さは、例えば０．３μｍである。光導波層１１０の光導波方向の長さは、例えば３００μｍである。
【００２６】
また、上部クラッド層１１２はｐ型ＩｎＰから成り、コンタクト層１１３はｐ型ＧａＩｎＡｓから成る。上部クラッド層１１２及びコンタクト層１１３の厚さは、例えばそれぞれ２μｍ及び０．２μｍである。
【００２７】
光導波層１１０、上部クラッド層１１２及びコンタクト層１１３は、半導体基板８上において、光導波に適した幅にエッチングされて所定の光導波方向に延びるストライプメサ構造を呈している（図３（ａ）を参照）。光導波方向と交差する方向におけるストライプメサ構造の横幅（光導波方向と直交する方向の幅。以下同じ）は、例えば１．５μｍである。そして、このストライプメサ構造の両側面には、半絶縁性領域１０２が設けられている。半絶縁性領域１０２は、半絶縁性（高抵抗）の半導体、例えばＦｅがドープされたＩｎＰから成る。半絶縁性領域１０２は、半導体基板８のうち上記ストライプメサ構造を除いた領域上に設けられており、上記ストライプメサ構造の両側面を埋め込んでいる。
【００２８】
利得領域１０ｄのコンタクト層１１３上には、アノード電極１１４が設けられている。アノード電極１１４は、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕによって構成され、コンタクト層１１３との間でオーミック接触を実現する。また、半導体基板８の裏面上には、カソード電極９が設けられている。カソード電極９は、例えばＡｕＧｅを含んで構成され、半導体基板８との間でオーミック接触を実現する。アノード電極１１４とカソード電極９とは、協働して光導波層１１０に電流を注入する。なお、利得領域１０ｄの上面のうちアノード電極１１４を除く領域は、例えばＳｉＯ２から成る絶縁膜１１によって保護されている。絶縁膜１１の厚さは、例えば０．３５μｍである。
【００２９】
図２及び図３（ｂ）に示すように、光反射領域１０ｃは、利得領域１０ｄの光導波層１１０の他端側に設けられている。光反射領域１０ｃは、半導体基板８上に設けられた光導波層１２０と、光導波層１２０上に設けられた回折格子層１２１、上部クラッド層１２２及びコンタクト層１２３とを備えている。光導波層１２０は、図１に示した光導波路６を構成する。光導波層１２０のバンドギャップ波長は、利得領域１０ｄの活性層のバンドギャップ波長より短く、例えば１．３μｍ以下である。光導波層１２０は、半導体基板８よりバンドギャップ波長が長い半導体によって構成され、半導体基板８の主面に沿った光導波方向に延在し、その一端は利得領域１０ｄの光導波層１１０に結合されている。
【００３０】
また、図１及び図２に示すように、光導波方向における光反射領域１０ｃの端面（すなわち半導体レーザ素子１Ａの光出射端面４ａとは反対側の端面４ｂ）には、反射防止（ＡＲ：Anti Reflection）膜１０６が設けられている。このＡＲ膜１０６の反射率は、例えば０．１％である。光導波層１２０の他端は、このＡＲ膜１０６と結合されている。
【００３１】
回折格子層１２１は、光導波層１２０に沿って設けられる。本実施形態では、回折格子層１２１は光導波層１２０の直上に設けられている。光導波層１２０を中心として光を効果的に閉じ込める為に、回折格子層１２１のバンドギャップ波長は、光導波層１２０のバンドギャップ波長より短いことが好ましく、例えば１．２μｍである。
【００３２】
回折格子層１２１と上部クラッド層１２２との界面には、回折格子１２１ａ（図２を参照）が形成されている。回折格子１２１ａは、光導波層１２０に沿って形成されており、その格子間隔が光導波層１２０の光導波方向に変化する、いわゆるチャープ回折格子である。
【００３３】
一実施例では、光導波層１２０及び回折格子層１２１はアンドープＧａＩｎＡｓＰから成り、光導波層１２０及び回折格子層１２１の厚さは、例えばそれぞれ０．３μｍ、５０ｎｍである。また、上部クラッド層１２２はｐ型ＩｎＰから成り、コンタクト層１２３はｐ型ＧａＩｎＡｓから成る。上部クラッド層１２２及びコンタクト層１２３の厚さは、例えばそれぞれ２μｍ及び０．２μｍである。光導波層１２０の光導波方向の長さは、例えば５００μｍである。
【００３４】
光導波層１２０、上部クラッド層１２２及びコンタクト層１２３は、利得領域１０ｄの光導波層１１０等と同様、半導体基板８上において、光導波に適した幅にエッチングされて所定の光導波方向に延びるストライプメサ構造を呈している（図３（ｂ）を参照）。光導波方向と交差する方向におけるストライプメサ構造の横幅は、利得領域１０ｄのストライプメサ構造と同じである。そして、このストライプメサ構造の両側面は、利得領域１０ｄと共通の半絶縁性領域１０２によって埋め込まれている。
【００３５】
図４（ａ）は、図２に示した半導体レーザ素子１ＡのIVａ−IVａ線に沿った断面図であり、リング共振器領域１０ｂの構造を示している。なお、図４（ａ）においても、冷却構造物３０（図２）の図示を省略している。
【００３６】
リング共振器領域１０ｂは、所定の波長間隔（共振波長間隔：ＦＳＲ）でもって周期的に変化し、離散的な透過率ピーク波長を有する波長−透過率特性をもつリング共振器２０を含む。リング共振器領域１０ｂは、図２及び図４（ａ）に示すように、半導体基板８上に順に積層された、光導波層１３１、上部クラッド層１３２、及びコンタクト層１３３を有する。更に、リング共振器領域１０ｂはアノード電極１３４を有する。なお、半導体基板８の裏面上に設けられたカソード電極９は、リング共振器領域１０ｂのカソード電極としても使用される。
【００３７】
光導波層１３１は、半導体基板８の主面上に設けられ、リング共振器領域１０ｂにおける光導波路として機能し、半導体レーザ素子１Ａの光導波路３の一部を構成する。
【００３８】
一実施例では、光導波層１３１はアンドープＧａＩｎＡｓＰから成り、これらの厚さは、例えばそれぞれ０．３μｍ、５０ｎｍである。光導波層１３１のバンドギャップ波長は、利得領域１０ｄの活性層のバンドギャップ波長より短く、例えば１．３μｍ以下である。また、上部クラッド層１３２はｐ型ＩｎＰから成り、コンタクト層１３３はｐ型ＧａＩｎＡｓから成る。上部クラッド層１３２及びコンタクト層１３３の厚さは、例えばそれぞれ２μｍ及び０．２μｍである。
【００３９】
光導波層１３１、上部クラッド層１３２、及びコンタクト層１３３は、光導波に適した幅にエッチングされてメサ構造を呈している。そして、その上面及び両側面は、例えばＳｉＯ２から成る絶縁膜１３によって保護されている。絶縁膜１３は、このメサ構造の両側面から半導体基板８の主面上にわたって設けられている。絶縁膜１３の膜厚は、例えば０．３５μｍである。
【００４０】
絶縁膜１３上には、メサ構造の両側面に沿って樹脂層１５が設けられている。樹脂層１５は、例えばベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）樹脂から成り、その層厚は例えば１μｍ〜２μｍである。
【００４１】
アノード電極１３４は、コンタクト層１３３上に設けられており、例えばＡｕＺｎを含んで構成され、コンタクト層１３３との間でオーミック接触を実現する。アノード電極１３４は、カソード電極９と協働して、リング共振器領域１０ｂの光導波層１３１に電流を注入する。リング共振器２０の透過ピーク波長は、カソード電極９とアノード電極１３４との間に流れる電流の大きさに応じて光導波層１３１の屈折率が変化することにより、ＦＳＲを維持したままシフトする。
【００４２】
図４（ｂ）は、図２に示した半導体レーザ素子１ＡのIVｂ−IVｂ線に沿った断面図であり、位相調整領域１０ａの構造を示している。なお、図４（ｂ）においても、冷却構造物３０（図２）の図示を省略している。
【００４３】
位相調整領域１０ａは、光導波路３の光路長を能動的に制御するための領域であり、リング共振器領域１０ｂと光出射端面４ａとの間に設けられている。位相調整領域１０ａは、図２及び図４（ｂ）に示すように、半導体基板８上に順に積層された、光導波層１３１、上部クラッド層１３２、及びコンタクト層１３３を有する。光導波層１３１、上部クラッド層１３２、及びコンタクト層１３３の構成（材料及び厚さ）は、上述したリング共振器領域１０ｂと同様である。更に、位相調整領域１０ａはアノード電極１３５を有する。半導体基板８の裏面上に設けられたカソード電極９は、位相調整領域１０ａのカソード電極としても使用される。
【００４４】
位相調整領域１０ａの光導波層１３１は、半導体レーザ素子１Ａの光導波路３の一部を構成している。位相調整領域１０ａの光導波層１３１の光導波方向の長さは、例えば１００μｍである。また、図１及び図２に示すように、光導波方向における位相調整領域１０ａの端面（すなわち半導体レーザ素子１Ａの光出射端面４ａ）には、ＨＲ膜１０５が設けられている。このＨＲ膜１０５の反射率は、例えば９０％以上である。位相調整領域１０ａの光導波層１３１の一端は、このＨＲ膜１０５と光学的に結合されている。
【００４５】
位相調整領域１０ａにおいても、光導波層１３１、上部クラッド層１３２、及びコンタクト層１３３は、光導波に適した幅にエッチングされて所定の光導波方向に延びるストライプメサ構造を呈している（図４（ｂ）を参照）。光導波方向と交差する方向におけるストライプメサ構造の横幅は、例えば１．５μｍである。そして、このストライプメサ構造の両側面には、半絶縁性領域１０３が設けられている。半絶縁性領域１０３は、半絶縁性（高抵抗）の半導体、例えばＦｅがドープされたＩｎＰから成る。半絶縁性領域１０３は、半導体基板８のうち上記ストライプメサ構造を除いた領域上に設けられており、上記ストライプメサ構造の両側面を埋め込んでいる。
【００４６】
アノード電極１３５は、位相調整領域１０ａのコンタクト層１３３上に設けられており、例えばＡｕＺｎを含んで構成され、コンタクト層１３３との間でオーミック接触を実現する。アノード電極１３５は、カソード電極９と協働して、位相調整領域１０ａの光導波層１３１に電流を注入する。
【００４７】
位相調整領域１０ａの光導波層１３１は、カソード電極９とアノード電極１３５との間に注入される電流の大きさに応じて、その屈折率が変化する。この光導波層１３１の屈折率変化により、位相調整領域１０ａにおける光路長が変化し、ひいては半導体レーザ素子１Ａ全体の共振器長が変化する。したがって、位相調整領域１０ａの光導波層１３１への電流注入量を調節することで、半導体レーザ素子１Ａの縦モードを調整することができる。
【００４８】
本実施形態の半導体レーザ素子１Ａは、上述した構成に加え、更にモード変換領域１０ｆ及び１０ｇを備える。モード変換領域１０ｆは、位相調整領域１０ａとリング共振器領域１０ｂとの間の光導波路３に設けられる。上述したように、本実施形態の位相調整領域１０ａでは、光導波層１３１を含むストライプメサ構造の側面が、半導体である半絶縁性領域１０３によって埋め込まれている。一方、リング共振器領域１０ｂでは、光導波層１３１を含むストライプメサ構造の側面が、ＢＣＢといった樹脂層１５によって埋め込まれている。したがって、位相調整領域１０ａとリング共振器領域１０ｂとでは、光導波方向に垂直な面内での光強度の分布形状が相違する。モード変換領域１０ｆは、このような光強度の分布形状の相違に起因する光導波損を抑制するために設けられている。
【００４９】
また、モード変換領域１０ｇは、光合分波部１０ｅと利得領域１０ｄとの間に設けられ、Ｎ本の利得導波路５のそれぞれと光合分波部１０ｅとを結ぶＮ本の光導波路７（図１を参照）を有する。本実施形態の光合分波部１０ｅは上述したリング共振器領域１０ｂと同様の断面構造を有しており（但し、アノード電極は設けられない）、この光合分波部１０ｅでは、光導波層を含むストライプメサ構造の側面が、ＢＣＢといった樹脂層によって埋め込まれている。一方、利得領域１０ｄでは、光導波層１１０を含むストライプメサ構造の側面が、半導体である半絶縁性領域１０２によって埋め込まれている。したがって、光合分波部１０ｅと利得領域１０ｄとでは、光導波方向に垂直な面内での光強度の分布形状が相違しており、モード変換領域１０ｆは、この相違に起因する光導波損を抑制するために設けられている。
【００５０】
図５は、図２に示した半導体レーザ素子１ＡのＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、モード変換領域１０ｆ及び１０ｇの構造を示している。なお、図５においても、冷却構造物３０（図２）の図示を省略している。また、モード変換領域１０ｇに関しては、モード変換領域１０ｇに含まれる一本の光導波路７を代表して示しており、モード変換領域１０ｇに含まれるＮ本の光導波路７は、全てこれと同様の断面構造を有する。
【００５１】
モード変換領域１０ｆ及び１０ｇは、図２及び図５に示すように、半導体基板８上に順に積層された、光導波層１３１及び上部クラッド層１３２を有する。モード変換領域１０ｆの光導波層１３１は光導波路３の一部を構成し、モード変換領域１０ｇの光導波層１３１は光導波路７を構成する。なお、光導波層１３１及び上部クラッド層１３２の構成（材料及び厚さ）は、上述したリング共振器領域１０ｂと同様である。
【００５２】
光導波層１３１及び上部クラッド層１３２は、光導波に適した幅にエッチングされてメサ構造を呈している（図５参照）。そして、その上面及び両側面は、絶縁膜１３によって保護されている。絶縁膜１３は、このメサ構造の上面及び両側面から半導体基板８の主面上にわたって設けられている。絶縁膜１３上には、メサ構造の両側面に沿って樹脂層１５が設けられている。
【００５３】
図６は、モード変換領域１０ｇにおける光導波層１３１の平面形状を示す図である。なお、モード変換領域１０ｆの光導波層１３１もこれと同様の平面形状を有している。図６に示すように、モード変換領域１０ｇにおける光導波層１３１は、利得領域１０ｄの光導波層１１０と隣接しており、光導波層１１０との境界面へ向けてその横幅が徐々に拡大するテーパ状の平面形状を有している。図６において、モード変換前の光導波層１３１の横幅Ｗ１は例えば１．４μｍであり、光導波層１１０との境界面におけるモード変換後の光導波層１３１の横幅Ｗ２は例えば２．５μである。また、光導波層１３１のテーパ状部分の長さＬは例えば７０μｍである。なお、利得領域１０ｄの光導波層１１０の横幅Ｗ３は、例えば１．８μｍである。
【００５４】
以上の構成を備える半導体レーザ素子１Ａの動作について説明する。利得領域１０ｄのＮ本の利得導波路５（光導波層１１０）のうち何れか一本の利得導波路５（以下、選択された利得導波路５という）に対し、アノード電極１１４を介して電流が供給されると、当該利得導波路５において光が発生する。この光は、選択された利得導波路５と結合された光導波路６において、該光導波路６に形成された回折格子の周期によって定まる特定波長の成分のみ選択的に反射される。そして、その特定波長成分が光合分波部１０ｅを通って光導波路３に達し、リング共振器領域１０ｂ及び位相調整領域１０ａを通過し、光出射端面４ａにおいて再び反射される。この光は光合分波部１０ｅにおいてＮ本の利得導波路５へ均等に分岐されるが、電流が供給されている利得導波路５においてのみ増幅され、その結果、選択された利得導波路５を含む経路を光が共振することとなる。この共振光は、光出射端面４ａからＨＲ膜１０５を通って半導体レーザ素子１Ａの外部へ出力される。
【００５５】
ここで、図７（ａ）は、リング共振器領域１０ｂが有するリング共振器２０の透過スペクトル特性の一例を示すグラフである。図７（ａ）において、縦軸は光透過率を示し、横軸は波長を示している。図７（ａ）に示すように、リング共振器２０の透過スペクトル特性は、所定のＦＳＲでもって周期的に変化し、離散的な透過ピーク波長λ１〜λ４を有する。なお、図７（ａ）に示す透過スペクトル特性を有するリング共振器２０は、電流を注入しないときの実効屈折率が３．５７、リング状導波路と直線状導波路とを結合するＭＭＩカプラの結合長が１５μｍ、リング状導波路の曲げ半径が５μｍである。この場合、ＦＳＲは１１．１ｎｍである。
【００５６】
また、図７（ｂ）は、光反射領域１０ｃにおける波長−反射率特性を示しており、波形Ｄ１〜Ｄ４は、それぞれＮ本の光導波路６に沿って形成された回折格子１２１ａの反射波長帯域での反射特性を示している。本実施形態では、Ｎ本の光導波路６それぞれに形成された回折格子１２１ａの各反射波長帯域の中心波長λ５〜λ８が互いに異なっている。具体的には、中心波長λ５に係る波形Ｄ１は主に１５２５ｎｍ〜１５３５ｎｍの波長帯域にわたって反射率を有しており、中心波長λ６に係る波形Ｄ２は主に１５３５ｎｍ〜１５４５ｎｍの波長帯域にわたって反射率を有しており、中心波長λ７に係る波形Ｄ３は主に１５４５ｎｍ〜１５５５ｎｍの波長帯域にわたって反射率を有しており、中心波長λ８に係る波形Ｄ４は主に１５５５ｎｍ〜１５６５ｎｍの波長帯域にわたって反射率を有している。
【００５７】
また、本実施形態では、Ｎ本の光導波路６それぞれに形成された回折格子１２１ａの各反射波長帯域内に、リング共振器２０の透過ピーク波長λ１〜λ４が一つずつ含まれる。また、本実施形態では、Ｎ本の光導波路６それぞれに形成された回折格子１２１ａの各反射波長帯域の中心波長λ５〜λ８同士の波長間隔と、リング共振器２０の透過ピーク波長λ１〜λ４の波長間隔（すなわちＦＳＲ）とが互いに等しい。
【００５８】
半導体レーザ素子１Ａの内部を共振する光の波長は、図７（ａ）に示される透過スペクトル特性の透過ピーク波長λ１〜λ４のいずれかに制限されると同時に、図７（ｂ）の波形Ｄ１〜Ｄ４のうち何れか一つ、すなわち選択された利得導波路５に結合された光導波路６に対応する反射波長帯域内に制限される。したがって、Ｎ本の利得導波路５のうち、例えば波形Ｄ１の反射特性を有する光導波路６に結合された利得導波路５に電流を供給した場合、半導体レーザ素子１Ａから出力されるレーザ光の波長はλ１となる。
【００５９】
以上に説明した、本実施形態に係る半導体レーザ素子１Ａが奏する効果について述べる。この半導体レーザ素子１Ａにおいては、上述したように、Ｎ本の利得導波路５のうち一本に電流が注入され、光が発生する。この光は、当該利得導波路５に結合された光導波路６において、回折格子１２１ａの繰り返し周期によって決定される反射スペクトルに含まれる波長に限って反射する。そして、光合分波部１０ｅを介して結合された光導波路３との間を共振する。また、光導波路３に含まれるリング共振器２０は、或るＦＳＲをもつ周期的な波長−光透過特性を有する。そして、一つの共振波長に対応する透過光の波長幅を、回折格子１２１ａによる反射波長帯域幅より狭くすることができる。したがって、共振する光の波長が更に制限されることとなる。
【００６０】
また、この半導体レーザ素子１Ａにおいては、Ｎ本の光導波路６のそれぞれに沿って形成された回折格子１２１ａの各反射波長帯域の中心波長λ５〜λ８が互いに異なる。したがって、Ｎ本の利得導波路５の何れか一つに選択的に電流を注入して光を発生させることによって、発振波長を任意に設定できる。すなわち、この半導体レーザ素子１Ａによれば、特許文献１に記載された波長可変レーザのように波長制御のための電流の微調整を行わなくても、出力波長を容易に制御することができる。
【００６１】
また、本実施形態のように、半導体レーザ素子１Ａは、光導波路３の光路長を能動的に制御するための位相調整領域１０ａを備えることが好ましい。これにより、半導体レーザ素子１Ａ全体の共振器長を変化させることができ、半導体レーザ素子１Ａの縦モードを好適に調整することができる。
【００６２】
また、本実施形態のように、半導体レーザ素子１Ａは、Ｎ本の光導波路６が、所定方向に揃って延びており該所定方向と交差する方向に並んでいることが好ましい。これにより、Ｎ本の光導波路６、及びこれらに沿った回折格子１２１ａを容易に形成することができる。
【００６３】
また、本実施形態のように、Ｎ本の光導波路６それぞれに形成された回折格子１２１ａの各反射波長帯域内に、リング共振器２０の透過ピーク波長λ１〜λ４が一つずつ含まれることが好ましい。また、Ｎ本の光導波路６それぞれに形成された回折格子１２１ａの各反射波長帯域の中心波長λ５〜λ８同士の波長間隔と、リング共振器２０のＦＳＲとが互いに等しいことが好ましい。これらのうち少なくとも一方の構成によって、共振光の波長を確実に制限することができる。
【００６４】
続いて、半導体レーザ素子１Ａの作製方法の一例について説明する。まず、半導体基板８となるｎ型ＩｎＰ等の半導体ウェハ上に、光導波層１２０及び１３１となる半導体層と、回折格子層１２１となる半導体層とをＭＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成長させる。次に、電子ビーム露光によりレジストに回折格子パターンを描画し、このレジストをマスクとして回折格子層１２１の表面にドライエッチングを施すことにより、回折格子１２１ａを形成する。レジストを除去した後、ＭＯＣＶＤ法によりｐ型ＩｎＰ層を回折格子１２１ａを埋め込むように成長させて、上部クラッド層１２２及び１３２を形成する。
【００６５】
続いて、利得領域１０ｄとなる領域上に成長した半導体層をドライエッチングにより除去する。そして、半導体層が除去された半導体ウェハの領域上に、下部光閉じ込め層、多重量子井戸構造による活性層、及び上部光閉じ込め層から成る光導波層１１０と、上部クラッド層１１２とをバットジョイント法によって成長させる。
【００６６】
続いて、コンタクト層１１３，１２３，及び１３３となる半導体層をＭＯＣＶＤ法により成長させる。その後、アノード電極と接触する部分だけ残してコンタクト層を除去し、各領域を電気的に分離する。
【００６７】
続いて、リング共振器領域１０ｂ、光合分波部１０ｅ、モード変換領域１０ｆ及び１０ｇに相当する領域をマスクで覆い、位相調整領域１０ａ、光反射領域１０ｃ及び利得領域１０ｄに相当する領域に対し、光導波路３、利得導波路５及び光導波路６となる部分だけ残して半導体ウェハに達する深さまでドライエッチングを施し、メサ構造を形成する。その後、このメサ構造の両側面を半絶縁性領域１０２及び１０３で埋め込み、マスクを除去する。
【００６８】
続いて、位相調整領域１０ａ、光反射領域１０ｃ及び利得領域１０ｄに相当する領域をマスクで覆い、リング共振器領域１０ｂ、光合分波部１０ｅ、モード変換領域１０ｆ及び１０ｇに相当する領域に対し、光導波路３，７となる部分だけ残して半導体ウェハに達する深さまでドライエッチングを施し、メサ構造を形成する。その後、このメサ構造の両側面にＳｉＯ２といった絶縁材料をＣＶＤにより堆積して絶縁膜１３を形成したのち、その上からＢＣＢ樹脂をスピンコートで塗布・硬化させて樹脂層１５を形成し、マスクを除去する。
【００６９】
続いて、アノード電極が配置される部分の絶縁膜１３及び樹脂層１５を除去し、アノード電極１１４、１３４及び１３５をリフトオフ法により形成する。このとき、素子上の配線および電極パッドを併せて形成する。また、半導体ウェハの裏面上にカソード電極９を蒸着する。
【００７０】
最後に、半導体ウェハを棒状に劈開し、その劈開面の一方にＨＲ膜１０５を、他方にＡＲ膜１０６をそれぞれコーティングし、これをチップ状に分割して冷却構造物３０上に実装する。こうして、半導体レーザ素子１Ａが完成する。
【００７１】
（第２の実施の形態）
図８は、本発明に係る半導体レーザ装置の第２実施形態として、半導体レーザ素子１Ｂの構成を示す平面図である。半導体レーザ素子１Ｂは、いわゆる波長可変型の半導体レーザ素子であり、任意の波長のレーザ光を発生する。
【００７２】
本実施形態の半導体レーザ素子１Ｂと第１実施形態の半導体レーザ素子１Ａとの相違点は、光反射領域の構成である。すなわち、本実施形態では、光反射領域１０ｈが８本の光導波路１６（第２の光導波路）を有している。８本の光導波路１６のそれぞれには、回折格子が形成されている。各光導波路１６に形成された回折格子それぞれは、第１実施形態のようなチャープ回折格子ではなく、一定周期の周期構造を有している。そして、各光導波路１６に形成された回折格子の周期が互いに異なることによって、これらの回折格子の反射波長帯域の中心波長が互いに異なる。各光導波路１６では、各々の繰り返し周期によって定まる特定の波長の光が反射される。光反射領域１０ｈの断面構造は、光導波路の本数が異なること、及び回折格子の周期構造が異なることを除いて、第１実施形態の光反射領域１０ｃと同様である。
【００７３】
また、本実施形態の半導体レーザ素子１Ｂは、第１実施形態の利得領域１０ｄ及びモード変換領域１０ｇに代えて、利得領域１０ｉ及びモード変換領域１０ｊを備えている。利得領域１０ｉは、光反射領域１０ｈに対応して８本の利得導波路５を有する。同様に、モード変換領域１０ｊは、光反射領域１０ｈに対応して８本の光導波路７を有する。利得導波路５及び光導波路７の断面構造は、第１実施形態と同様である。
【００７４】
８本の利得導波路５は、利得領域１０ｉにおいて所定方向に揃って延びており、該所定方向と交差する方向に並んで形成されている。同様に、８本の光導波路１６は、光反射領域１０ｈにおいて上記所定方向に揃って延びており、該所定方向と交差する方向に並んで形成されている。
【００７５】
なお、本実施形態の半導体レーザ素子１Ｂは、位相調整領域（位相調整部）１０ａ、リング共振器領域１０ｂ、光合分波部１０ｅ、モード変換領域１０ｆ及び１０ｇ、ＨＲ膜１０５、並びにＡＲ膜１０６を備えているが、これらの構成は、リング共振器領域１０ｂが有するリング共振器２０のＦＳＲを除き、前述した第１実施形態と同様である。
【００７６】
図９（ａ）は、本実施形態におけるリング共振器２０の透過スペクトル特性の一例を示すグラフである。図９（ａ）において、縦軸は光透過率を示し、横軸は波長を示している。図９（ａ）に示すように、本実施形態のリング共振器２０の透過スペクトル特性は、第１実施形態と比較してより短いＦＳＲでもって周期的に変化し、離散的な透過ピーク波長λ１１〜λ１８を有する。なお、図９（ａ）に示す透過スペクトル特性を有するリング共振器２０は、電流を注入しないときの実効屈折率が３．５７、リング状導波路と直線状導波路とを結合するＭＭＩカプラの結合長が３４μｍ、リング状導波路の曲げ半径が１０μｍである。この場合、ＦＳＲは５．２ｎｍである。
【００７７】
また、図９（ｂ）は、本実施形態の光反射領域１０ｈにおける波長−反射率特性を示しており、波形Ｄ１１〜Ｄ１８は、それぞれ８本の光導波路１６に沿って形成された回折格子の反射波長帯域での反射特性を示している。本実施形態では、８本の光導波路１６それぞれに形成された回折格子の各反射波長帯域の中心波長λ２１〜λ２８が互いに異なっており、且つ、回折格子の周期が各々一定であることから各反射波長帯域幅が第１実施形態より狭くなっている。そのため、中心波長λ２１〜λ２８の間隔が第１実施形態より狭く設定されている。
【００７８】
具体的には、中心波長λ２１に係る波形Ｄ１１は主に１５２５ｎｍ〜１５３０ｎｍの波長帯域にわたって反射率を有しており、中心波長λ２２に係る波形Ｄ１２は主に１５３０ｎｍ〜１５３５ｎｍの波長帯域にわたって反射率を有しており、以降、中心波長λ２８に係る波形Ｄ１８に至るまで、約５ｎｍ刻みで反射率を有している。
【００７９】
また、本実施形態においても、８本の光導波路１６それぞれに形成された回折格子の各反射波長帯域内に、リング共振器２０の透過ピーク波長λ２１〜λ２８が一つずつ含まれる。また、８本の光導波路１６それぞれに形成された回折格子の各反射波長帯域の中心波長λ２１〜λ２８の波長間隔と、リング共振器２０の透過ピーク波長λ２１〜λ２８の波長間隔（すなわちＦＳＲ）とが互いに等しい。
【００８０】
半導体レーザ素子１Ｂの内部を共振する光の波長は、図９（ａ）に示される透過スペクトル特性の透過ピーク波長λ２１〜λ２８のいずれかに制限されると同時に、図９（ｂ）の波形Ｄ１１〜Ｄ１８のうち何れか一つ、すなわち選択された利得導波路５に結合された光導波路１６に対応する反射波長帯域内に制限される。したがって、８本の利得導波路５のうち、例えば波形Ｄ１１の反射特性を有する光導波路１６に結合された利得導波路５に電流を供給した場合、半導体レーザ素子１Ｂから出力されるレーザ光の波長はλ１１となる。
【００８１】
本実施形態に係る半導体レーザ素子１Ｂによれば、第１実施形態の半導体レーザ素子１Ａと同様、８本の利得導波路５の何れか一つに選択的に電流を注入して光を発生させることによって、発振波長を任意に設定できる。すなわち、この半導体レーザ素子１Ｂによれば、波長制御のための電流の微調整を行わなくても、出力波長を容易に制御することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では半導体レーザ素子１Ｂが位相調整領域１０ａを備える場合を説明したが、位相調整領域を省略した構成であっても、本実施形態に係る半導体レーザ素子１Ｂの作用効果を好適に得ることができる。
【００８３】
（第３の実施の形態）
図１０は、本発明に係る半導体レーザ装置の第３実施形態として、半導体レーザ素子１Ｃの構成を示す平面図である。半導体レーザ素子１Ｃは、いわゆる波長可変型の半導体レーザ素子であり、任意の波長のレーザ光を発生する。
【００８４】
本実施形態の半導体レーザ素子１Ｃと第１実施形態の半導体レーザ素子１Ａとの相違点は、位相調整領域の配置である。すなわち、本実施形態の半導体レーザ素子１Ｃは、第１実施形態の位相調整領域１０ａに代えて、位相調整領域（位相調整部）１０ｋを備えている。位相調整領域１０ｋは、図１０に示すように、利得領域１０ｄとモード変換領域１０ｇとの間に配置されており、Ｎ本（本実施形態では４本）の光導波路１２を有する。Ｎ本の光導波路１２は、利得領域１０ｄのＮ本の利得導波路５と、モード変換領域１０ｇのＮ本の光導波路７とを互いに結合している。位相調整領域１０ｋは、Ｎ本の光導波路１２の屈折率を変化させることによって、光合分波部１０ｅと、光反射領域１０ｃのＮ本の光導波路６それぞれとの間の光路長を能動的に制御する。
【００８５】
図１１は、本実施形態の位相調整領域１０ｋの断面構造を示す図であり、位相調整領域１０ｋに含まれる一本の光導波路１２を代表して示している。位相調整領域１０ｋに含まれるＮ本の光導波路１２は、全てこれと同様の断面構造を有する。
【００８６】
図１１に示すように、位相調整領域１０ｋは、半導体基板８上に順に積層された、光導波層１３１、上部クラッド層１３２、及びコンタクト層１３３を有する。光導波層１３１、上部クラッド層１３２、及びコンタクト層１３３の構成（材料及び厚さ）は、第１実施形態の位相調整領域１０ａと同様である。更に、位相調整領域１０ｋはアノード電極１３８を有する。半導体基板８の裏面上に設けられたカソード電極９は、位相調整領域１０ｋのカソード電極としても使用される。
【００８７】
位相調整領域１０ｋの光導波層１３１は、図１０に示した光導波路１２を構成している。位相調整領域１０ｋの光導波層１３１は、隣接するモード変換領域１０ｇの光導波層１３１（図５を参照）と一体に形成されており、その端部は利得領域１０ｄの光導波層１１０と光学的に結合されている。
【００８８】
位相調整領域１０ｋにおいて、光導波層１３１、上部クラッド層１３２、及びコンタクト層１３３は、光導波に適した幅にエッチングされて所定の光導波方向に延びるストライプメサ構造を呈している。光導波方向と交差する方向におけるストライプメサ構造の横幅は、例えば１．５μｍである。そして、このストライプメサ構造の両側面には、半絶縁性領域１０２が設けられている。半絶縁性領域１０２は、半導体基板８のうち上記ストライプメサ構造を除いた領域上に設けられており、上記ストライプメサ構造の両側面を埋め込んでいる。
【００８９】
アノード電極１３８は、位相調整領域１０ｋのコンタクト層１３３上に設けられており、例えばＡｕＺｎを含んで構成され、コンタクト層１３３との間でオーミック接触を実現する。アノード電極１３８は、カソード電極９と協働して、位相調整領域１０ｋの光導波層１３１に電流を注入する。
【００９０】
位相調整領域１０ｋの光導波層１３１は、カソード電極９とアノード電極１３８との間に注入される電流の大きさに応じて、その屈折率が変化する。この光導波層１３１の屈折率変化により、位相調整領域１０ｋにおける当該光導波路１２の光路長が変化し、ひいては半導体レーザ素子１Ｃ全体の共振器長が変化する。したがって、位相調整領域１０ｋの光導波層１３１への電流注入量を調節することで、半導体レーザ素子１Ｃの縦モードを調整することができる。
【００９１】
本実施形態に係る半導体レーザ素子１Ｃによれば、第１実施形態の半導体レーザ素子１Ａと同様、Ｎ本の利得導波路５の何れか一つに選択的に電流を注入して光を発生させることによって、発振波長を任意に設定できる。すなわち、この半導体レーザ素子１Ｃによれば、波長制御のための電流の微調整を行わなくても、出力波長を容易に制御することができる。
【００９２】
本発明による半導体レーザ装置は、上記各実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記各実施形態では半導体基板及び各半導体層としてＩｎＰ系化合物半導体を例示したが、他のIII−Ｖ族化合物半導体や、その他の半導体であっても本発明の構成を好適に実現できる。また、上記各実施形態では光導波路の構成としてメサストライプ構造のものを例示したが、リッジ型等、他の構造の光導波路であっても本発明の効果を好適に得ることができる。
【符号の説明】
【００９３】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…半導体レーザ素子、３，６，７，１２，１６…光導波路、４ａ…光出射端面、５…利得導波路、８…半導体基板、９…カソード電極、１０ａ，１０ｋ…位相調整領域、１０ｂ…リング共振器領域、１０ｃ，１０ｈ…光反射領域、１０ｄ，１０ｉ…利得領域、１０ｅ…光合分波部、１０ｆ，１０ｇ，１０ｊ…モード変換領域、１１，１３…絶縁膜、１５…樹脂層、２０…リング共振器、３０…冷却構造物、１０２，１０３…半絶縁性領域、１０５…ＨＲ膜、１０６…ＡＲ膜、１１０，１３１…光導波層、１１２，１２２，１３２…上部クラッド層、１１３，１２３，１３３…コンタクト層、１１４，１３４，１３５，１３８…アノード電極、１２０…光導波層、１２１…回折格子層、１２１ａ…回折格子。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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