(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振器光損失変調領域及び分布帰還型半導体レーザ領域を含む分布帰還型半導体レーザ部と、
前記分布帰還型半導体レーザ部から発振された発振光を反射して帰還光を前記分布帰還型半導体レーザ部に出力する外部共振器部と、
を備え、
前記共振器光損失変調領域は、前記帰還光の損失変調を行い、
前記外部共振器部は、前記帰還光の位相を調整するための帰還光位相調整領域と、前記帰還光の光強度を調整するための帰還光強度調整領域と、を含む
ことを特徴とする半導体レーザ光源。
【請求項２】
前記分布帰還型半導体レーザ部及び前記外部共振器部が同一半導体基板上に作製されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ光源。
【請求項３】
前記分布帰還型半導体レーザ部と前記外部共振器部とがハイブリッド結合していることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザ光源。
【請求項４】
前記共振器光損失変調領域の電極と前記分布帰還型半導体レーザ領域の電極が抵抗を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体レーザ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号を印加することで発振光強度あるいは光周波数を高速に制御可能な半導体レーザ光源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザは、注入電流を直接変調することで出力光強度あるいは発振光周波数を変調できるため、装置の小型化や消費電力の低減に貢献できる光源として期待され、精力的に研究開発が進められてきた。この直接変調による半導体レーザ動作時には、半導体材料の持つ物性定数で決まる共振周波数と呼ばれる周波数での感度増加が観測され、それ以上の周波数領域では応答感度が急激に低下するため、応答帯域は共振周波数で決まっていた。共振周波数ｆrは半導体材料の持つ物性定数で律速され、近似的に以下の（式１）のように表される。ここで、Ａgは微分利得と呼ばれるキャリア密度増大に伴う利得の増加率を記述するパラメター、τpは光子寿命時間、τsはキャリア寿命時間を表す。
【０００３】
【数１】
0006452198.tif 000002
【０００４】
（式１）から分かるように、共振周波数応答帯域を増大するためには、微分利得を大きくし、光子寿命時間τpおよびキャリア寿命時間τsを短くする必要があるが、キャリア寿命時間τsの短縮はレーザしきい値の増大につながり、消費電力の増加が懸念されるため、実用的ではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Wataru Kobayashi, Takashi Tadokoro, Takeshi Fujisawa, Naoki Fujiwara, Takayuki Yamanaka and Fumiyoshi Kano, “40-Gbps Direct Modulation of 1.3-・m InGaAlAs DFB Laser in Compact TO-CAN Package”, Optical Fiber Communication Conference/National Fiber Optic Engineers Conference 2011, no. OWD2, pp. 1-3, Los Angeles, United States, March. 2011
【非特許文献２】Jochen Kreissl, Valeria Vercesi, Ute Troppenz, Tom Gaertner, Wolfgang Wenisch, and Martin Schell, “Up to 40-Gb/s Directly Modulated Laser Operating at Low Driving Current: Buried-Heterostructure Passive Feedback Laser (BH-PFL)”, IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 24, no. 5, pp. 362-364, March 2012
【非特許文献３】Mindaugas Radziunas, Annegret Glitzky, Uwe Bandelow, Matthias Wolfrum, Ute Troppenz, Jochen Kreissl, and Wolfgang Rehbein, “Improving the Modulation Bandwidth in Semiconductor Lasers by Passive Feedback,” IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics., vol. 13, no. 1, pp. 136-142, January 2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光子寿命時間τpの短縮には、半導体レーザ共振器長の短縮が有効である。また、半導体レーザの活性層へ歪みを導入した、上記共振周波数自身を上昇させるような多重量子井戸構造を採用することで微分利得Ａgの増加が実現できる。これらの技術を導入することで、共振器長１００μｍの分布帰還型（Distributed Feedback：ＤＦＢ）半導体レーザで、４０Ｇｂ/ｓ動作が実現されている（例えば非特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、さらなる単共振器化を進めると、共振器内部の光子密度の増大及び発熱の効果により、応答帯域が低減してしまうという問題があった。このため、半導体レーザを構成する材料の物性定数を制御することによっては、これ以上の高速化は望めない状況であった。
【０００８】
半導体レーザに外部共振器構造を付与することで、半導体レーザ光源における半導体レーザ共振器の縦モード間の相互作用により光子共鳴効果を誘起して帯域拡大を図ったパッシブフィードバックレーザと呼ばれるレーザの報告がある（例えば、非特許文献２参照）。
【０００９】
しかし、非特許文献２に記載の構成では、半導体レーザの共振周波数以上の周波数領域で応答感度が急激に劣化してすぐに３ｄＢ帯域を下回る。３ｄＢ帯域を得るように光子共鳴効果の周波数を設定する必要があるため、非特許文献２に記載の構成では、光子共鳴効果の周波数を十分に高く設定することが出来なかった。また、非特許文献３に記載の構成でも同様に、光子共鳴効果周波数３０ＧＨｚ程度にしか設定できなかった。このような状況のため、半導体レーザ光源の応答速度は、非特許文献１乃至３に記載のいずれの方法を用いても、図１に示すように３０〜３５ＧＨｚ程度にとどまっていた。
【００１０】
このように材料の物性定数で制限されていた従来の直接変調レーザの応答帯域を飛躍的に増加する技術の実現および１００Ｇｂ/ｓ超の信号速度で動作する半導体レーザの実現が大きな課題であった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、請求項１に記載の半導体レーザ光源は、共振器光損失変調領域及び分布帰還型半導体レーザ領域を含む分布帰還型半導体レーザ部と、前記分布帰還型半導体レーザ部から発振された発振光を反射して帰還光を前記分布帰還型半導体レーザ部に出力する外部共振器部と、を備え、前記共振器光損失変調領域は、前記帰還光の損失変調を行い、前記外部共振器部は、前記帰還光の位相を調整するための帰還光位相調整領域と、前記帰還光の光強度を調整するための帰還光強度調整領域と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の半導体レーザ光源は、請求項１に記載の半導体レーザ光源であって、前記分布帰還型半導体レーザ部及び前記外部共振器部が同一半導体基板上に作製されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の半導体レーザ光源は、請求項１又は２に記載の半導体レーザ光源であって、前記分布帰還型半導体レーザ部と前記外部共振器部とがハイブリッド結合していることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の半導体レーザ光源は、請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体レーザ光源であって、前記共振器光損失変調領域の電極と前記分布帰還型半導体レーザ領域の電極が抵抗を介して電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、半導体レーザ共振器のもつ光損失を電気信号で高速変調することにより、注入電流直接変調時に観測された共振周波数以上の領域での応答感度の急速な低下を抑制できるため、例えば、光子共鳴効果の周波数を６０ＧＨｚ以上の高周波数領域に設定することが可能となり、１００Ｇｂ/ｓに迫る応答帯域を有する、コンパクトでかつ高速動作可能な電圧制御型半導体レーザ光源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】単体半導体レーザの応答速度を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る半導体レーザ光源の構造を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係る半導体レーザ光源の上面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る半導体レーザ光源の端面方向から見た断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る半導体レーザ光源の周波数応答特性を示す図である。
【図６】本発明の実施例２に係る半導体レーザ光源の上面図を示す図である。
【図７】本発明の実施例２に係る半導体レーザ光源の周波数応答特性を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係る半導体レーザ光源の８０Ｇｂ/ｓＮＲＺ信号による動作時のアイパターンを示す図である。
【図９】本発明の実施例３に係る半導体レーザ光源の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施例１）
図２は、本発明の実施例１に係る半導体レーザ光源の構造を示す。図２には、外部共振器部１０５と半導体レーザ共振器部１１０とで構成される半導体レーザ光源１００が示されている。本発明に係る半導体レーザ光源１００では、光子共鳴効果を導入するための外部共振器が半導体レーザ共振器に付与された構成において、電気信号によりその光損失を高速制御可能な共振器光損失変調領域を半導体レーザ共振器内に設けたことにより、今まで用いられてきた直接変調レーザと親和性の高い損失変調を利用した簡便な方法で半導体レーザ光源の高速応答を実現した。
【００２０】
図２に示されるように、本発明による半導体レーザ光源１００は、ＤＦＢレーザ領域１０１とその間に設置した共振器光損失変調領域１０２からなる半導体レーザ共振器部１１０と、帰還光位相調整領域１０３および帰還光強度調整領域１０４からなる外部共振器部１０５と、を含む。
【００２１】
半導体レーザ共振器部１１０及び外部共振器部１０５は、共通のクラッド層１１９を用いており、共通の半導体基板１１８上にモノリシック集積した構造となっている。ＤＦＢレーザ領域１０１、共振器光損失変調領域１０２、帰還光位相調整領域１０３および帰還光強度調整領域１０４は、各領域間に設けられた分離抵抗が１ＭΩ以上の素子分離溝１１１によって電気的に分離されている。半導体基板１１８の底面には共通ｎ側電極１１２が形成されている。また、外部共振器部１０５において半導体レーザ共振器部１１０が設けられていない側の端面には高反射膜１２０が形成されている。
【００２２】
半導体レーザ共振器部１１０において、ＤＦＢレーザ領域１０１は、半導体基板１１８とクラッド層１１９との間に形成された活性層１１３と、クラッド層１１９中に設けられた回折格子１１４と、クラッド層１１９上に設けられたＤＦＢレーザ電流注入電極１０６とを含む。共振器光損失変調領域１０２は、半導体基板１１８とクラッド層１１９との間に形成された共振器光吸収量制御層１１５と、クラッド層１１９上に設けられた共振器光損失制御電極１０７と、を含む。
【００２３】
外部共振器部１０５において、帰還光位相調整領域１０３は、半導体基板１１８とクラッド層１１９との間に形成された帰還光位相調整層１１６と、クラッド層１１９上に設けられた帰還光位相調整電極１０８とを含む。帰還光強度調整領域１０４は、半導体基板１１８とクラッド層１１９との間に形成された可変光減衰器層１１７と、クラッド層１１９上に設けられた帰還光強度調整電極１０９と、を含む。
【００２４】
本実施例１では、各部分の長さはそれぞれ、ＤＦＢレーザ領域１０１の長さＬDFB＝１００μｍ、共振器光損失変調領域１０２の長さＬLM＝５０μｍ、帰還光位相調整領域１０３の長さＬPC＝１００μｍ、帰還光強度調整領域１０４の長さＬLC＝１５０μｍとした。
【００２５】
半導体レーザ共振器部１１０では、ＤＦＢレーザ領域１０１内の活性層１１３がＤＦＢレーザ電流注入電極１０６から電流注入されることによって発振に必要となる光学利得が発生する。半導体レーザ光源１００の発振波長は、回折格子１１４のピッチを調整することにより制御可能である。
【００２６】
共振器光損失変調領域１０２の共振器光吸収量制御層１１５は、活性層１１３よりわずかに短波長側にバンド短波長を有する組成の半導体材料で形成されており、共振器光損失制御電極１０７への逆バイアス電圧印加により光吸収量を高速に制御できる構造となっている。光損失が変調されることで、半導体レーザ光源１００の出力光強度あるいは発振光周波数が変調される。
【００２７】
半導体レーザ共振器部１１０で発生して外部共振器部１０５側に向かう発振光は、外部共振器部１０５を通過し、外部共振器部１０５の端面に形成された高反射膜１２０で反射され、再び半導体レーザ共振器部１１０へ帰還される。この際、帰還光の位相および強度は、帰還光位相調整領域１０３および帰還光強度調整領域１０４で制御される。本実施例１では、帰還光位相調整領域１０３の帰還光位相調整電極１０８へ順バイアスをかけることで帰還光位相調整層１１６にキャリアを注入し、プラズマ効果を用いて帰還光の位相を制御することができる。また、帰還光強度調整領域１０４の可変光減衰器層１１７は、活性層１１３よりわずかに短波長側にバンド短波長を有する組成の半導体材料で形成されており、帰還光強度調整電極１０９への逆バイアス電圧印加量を調整することにより光吸収量を制御可能な構造とし、そのため帰還光強度を制御することができる。
【００２８】
半導体レーザ共振器部１１０内では、半導体レーザ共振器部１１０に帰還した帰還光とＤＦＢレーザ領域１０１で生じた発振光とが相互作用して光子共鳴効果が生じる。帰還光の位相及び強度を帰還光位相調整領域１０３および帰還光強度調整領域１０４によって制御することにより光子共鳴効果周波数を制御することができる。
【００２９】
図３は、本発明の実施例１に係る半導体レーザ光源の表面電極構造を示すための上面図である。図３に示されるように、半導体レーザ光源１００の素子表面に、ＤＦＢレーザ電流注入電極１０６と、共振器光損失制御電極１０７と、帰還光位相調整電極１０８と、帰還光強度調整電極１０９とが形成されている。
【００３０】
また、図４は、本発明の実施例１に係る半導体レーザ光源の端面方向から見た断面図である。図４に示すように、共振器光損失制御電極１０７へ高速電気信号を印加することで高速な損失変調が可能となるように、全領域、特に共振器光損失変調領域１０２のストライプ幅が２μｍとなるように半導体基板１１８を加工し、ストライプ脇を（benzocyclobutene：ＢＣＢ）材料を用いたＢＣＢ埋込層１２１によって埋め込んだ埋込導波路形状とした。それにより、図３に示した素子表面上のそれぞれの領域の電極、特に共振器光損失制御電極１０７のパッド容量の低減を図った。
【００３１】
実施例１に係る半導体レーザ光源１００では、ＤＦＢレーザ領域１０１のみにバイアス電流を印加した場合には、１５５２ｎｍでの単一モード発振が確認できた。その際のしきい値電流Ｉthは１５ｍＡであった。共振器光損失変調領域１０２に逆バイアス電圧を印加することで、しきい値電流の増加を確認することができ、光損失変調動作の原理確認ができた。共振器光損失変調領域１０２に逆バイアス電圧１Ｖを印加したときのしきい値電流は２２ｍＡであった。
【００３２】
実施例１に係る半導体レーザ光源１００において、ＤＦＢレーザ領域１０１への全注入電流を１０＊Ｉth＝１５０ｍＡとし、共振器光損失変調領域１０２をＲＦ信号で変調することで、素子応答特性の評価を行った。図５は、本発明の実施例１に係る半導体レーザ光源の周波数応答帯域の評価結果を示す。図５中、共振器光損失変調領域１０２への印加逆バイアス電圧ＶRをＶR＝０．２＋０．１ｓｉｎ（２πｆｔ）[Ｖ]とし、変調周波数ｆを０〜１５０ＧＨｚとし、ＩPCは帰還光位相調整領域１０３へのバイアス電流量を示し、ＶLCは帰還光強度調整領域１０４への逆バイアス電圧を示す。また、図５の特性５０１はＩPC＝０ｍＡ、ＶLC＝５．０Ｖのときの半導体レーザ素子の応答特性を示し、特性５０２はＩPC＝１５ｍＡ、ＶLC＝１．２Ｖのときの半導体レーザ素子の応答特性を示し、特性５０３はＩPC＝１０ｍＡ、ＶLC＝１．０Ｖのときの半導体レーザ素子の応答特性を示す。
【００３３】
ここで、図５の特性５０１では３ｄＢ帯域が５０ＧＨｚ程度であり、ＩPCを増大することにより、光子共鳴効果周波数を大きくすることができる。
【００３４】
また、特性５０１におけるＶLC＝５．０ＶはＶLCを非常に大きい値に取った場合を例にしている。ＶLC＝５．０Ｖでは帰還光強度調整領域１０４での光吸収量が大きく、共振器光損失変調領域１０２に帰還光がほぼ到達できないため、ＶLC＝５．０ＶよりもＶLCを大きくしても応答特性はほぼ変化しない。ＶLCをＶLC＝５．０Ｖよりも低く調整することにより、帰還光強度調整領域１０４での光吸収量を調整してピークを現れやすくすることができる。
【００３５】
図５に示すように、特性５０１では変調周波数ｆ＝５０ＧＨｚ程度で３ｄＢ帯域を得ることができ、特性５０２及び５０３では光子共鳴効果周波数がより高く設定されているため、より高い変調周波数で３ｄＢ帯域を得ることができる。従って、本発明のように損失変調を実行することにより、従来のパッシブフィードバックレーザよりも光子共鳴効果周波数を高く設定することができ、従来の応答速度３０〜３５ＧＨｚよりも高い応答速度を得ることができる。
【００３６】
図５に示すように、帰還光位相調整領域１０３へのバイアス電流量ＩPC及び帰還光強度調整領域１０４への逆バイアス電圧値ＶLCを最適化することで、応答感度がＤＣにおける応答感度の値の半分となる３ｄＢ帯域を１３０ＧＨｚまで拡大できることが確認できた。
【００３７】
本実施例では、ＢＣＢでストライプを埋め込んだ埋め込み構造半導体レーザ光源を示したが、ＳＩ−ＩｎＰ埋め込み構造を有する素子、又はリッジ構造やハイメサ構造の素子でも、当該半導体レーザ光源が実現できることは自明である。また、本実施例では、共振器光損失変調領域１０２を半導体レーザ共振器部１１０の中央部付近に設置した構成を示したが、共振器光損失変調領域１０２はＤＦＢレーザ領域１０１の光出力側（図２の左側）あるいは外部共振器部１０５が集積された側（図２の右側）に設置した構造でも同様の効果が得られることは、言うまでもない。さらに、本実施例では、半導体レーザ共振器部１１０と外部共振器部１０５とを同一の半導体基板上に作製した素子構造に関して記述したが、本領域を光ファイバやガラス導波路、ＳｉＮ導波路等で作製して半導体レーザ共振器部１１０にハイブリッド実装することによっても同様の効果が実現できることは、自明である。以下の各実施例でも同様である。
【００３８】
（実施例２）
実施例１で示した半導体レーザ光源１００では、図５に示されるように、周波数応答特性の１０〜３０ＧＨｚの領域に感度の異常に高い領域が存在するが、これは半導体レーザの共振器損失変調に起因して発生する感度増大ピークであり、デジタル信号での動作時には波形を乱す要因となる。このため、この強い感度ピークを低減する必要がある。本実施例２は、この感度調整を実現するものである。
【００３９】
図６は、本発明の実施例２に係る半導体レーザ光源の上面図を示す。図６には、素子表面に、２つのＤＦＢレーザ電流注入電極１０６と、共振器光損失制御電極１０７と、帰還光位相調整電極１０８と、帰還光強度調整電極１０９とが形成された半導体レーザ光源２００において、ＤＦＢレーザ電流注入電極１０６および共振器光損失制御電極１０７を電気的に結合する電極結合用抵抗１２２が設けられた半導体レーザ光源２００が示されている。本実施例２における表面電極構造以外の素子構造は実施例１と同じである。図６に示されるように、本実施例２では、ＤＦＢレーザ電流注入電極１０６および共振器光損失制御電極１０７を、電極プロセス時に同時に形成した高速抵抗薄膜による電極結合用抵抗１２２で電気的に結合した構造となっている。
【００４０】
上述のように、ＤＦＢレーザ電流注入電極１０６には電流を注入するための順方向電圧が印加され、共振器光損失制御電極１０７には光損失を制御するための逆バイアス電圧が印加される。ＤＦＢレーザ電流注入電極１０６と共振器光損失制御電極１０７との間に電極結合用抵抗１２２を付与することで、共振器光損失制御電極１０７への逆バイアス電圧信号印加時に、ＤＦＢレーザ領域１０１に注入される電流の一部が電極結合用抵抗１２２を通して共振器光損失制御電極１０７に接続した電源（不図示）に流れ込み、結果としてＤＦＢレーザ領域１０１に注入される電流量が共振器光損失制御電極１０７に印加した逆バイアス電圧に比例した量だけ減少することとなる。つまり、共振器内損失変調と注入電流変調とを合成したハイブリッド変調が可能となる。共振器損失変調と注入電流変調との比率は、電極結合用抵抗１２２の抵抗値の大小で調整することが可能である。
【００４１】
図７は、電極結合用抵抗１２２を２００Ωに設定した際の素子の周波数応答特性を示す。図７に示されるように、上記で説明した図５において２０〜３０ＧＨｚの領域に観測された感度増大ピークが抑制され、ＤＣから〜７０ＧＨｚ程度の領域で比較的平坦な周波数応答特性が実現できた。
【００４２】
図８は、本発明の実施例２に係る半導体レーザ光源の８０Ｇｂ/ｓＮＲＺ信号による動作時のアイパターンを示す。本素子をデジタル８０Ｇｂ/ｓＮＲＺ信号で動作させることで、図８に示されるように、良好なアイ開口アイパターンが観測され、本素子の実システムへの適用性が確認できた。
【００４３】
本実施例では、ＤＦＢレーザ電流注入電極１０６および共振器光損失制御電極１０７を電極結合用抵抗１２２で電気的に結合した構造を示したが、素子分離溝１１１の深さや広さ等を制御して素子分離抵抗の抵抗値を制御することで同様の効果を得られることは、自明である。
【００４４】
（実施例３）
図９は、本発明の実施例３に係る半導体レーザ光源の構造を示す。図９には、ＤＦＢレーザ領域１０１と、共振器光損失変調領域１０２と、帰還光位相調整領域１０３と、からなる半導体レーザ共振器部３１０を含む半導体レーザ光源３００が示されている。本実施例３では、ＤＦＢレーザ領域１０１と共振器光損失変調領域１０２との間に帰還光位相調整領域１０３が設けられている。ＤＦＢレーザ領域１０１、共振器光損失変調領域１０２及び帰還光位相調整領域１０３の構造は、実施例１の場合と同様である。各々の領域は、素子分離溝１１１によって電気的に分離されており、その分離抵抗は１ＭΩ以上とした。
【００４５】
本実施例３に係る半導体レーザ光源３００は、ＤＦＢレーザ領域１０１の後端面に設置した共振器光損失変調領域１０２によって半導体レーザ共振器部３１０を構成した構造となっている。
【００４６】
半導体レーザ共振器部１１０では、ＤＦＢレーザ領域１０１内の活性層１１３がＤＦＢレーザ電流注入電極１０６から電流注入されることによって発振に必要となる光学利得が発生する。半導体レーザ光源１００の発振波長は、回折格子１１４のピッチを調整することにより制御可能である。
【００４７】
共振器光損失変調領域１０２の共振器光吸収量制御層１１５は、活性層１１３よりわずかに短波長側にバンド短波長を有する組成の半導体材料で形成されており、共振器光損失制御電極１０７への逆バイアス電圧印加により光吸収量を高速に制御できる構造となっている。共振器の発振光の光損失が変調されることで、本発明に係る半導体レーザ光源１００の出力光強度あるいは発振光周波数が変調される。
【００４８】
半導体レーザ共振器部３１０の右方向の光は端面に形成された高反射膜１２０で反射され、再び半導体レーザ共振器部３１０へ帰還される。この際、帰還光の位相および強度は帰還光位相調整領域１０３で制御される。ここでは帰還光位相調整領域１０３の帰還光位相調整電極１０８へ順バイアスをかけることで帰還光位相調整層１１６へキャリアを注入し、プラズマ効果を用いて帰還光の位相を制御する。
【００４９】
各部分の長さはそれぞれ、ＤＦＢレーザ領域１０１の長さＬDFB＝１００μｍ、共振器光損失変調領域１０２の長さＬLM＝５０μｍ、帰還光位相調整領域１０３の長さＬPC＝１００μｍとした。また、実施例１と同様に、ストライプ脇を（benzocyclobutene：ＢＣＢ）材料を用いたＢＣＢ埋込層１２１によって埋め込んだ埋込導波路形状とした。
【００５０】
本実施例３に係る半導体レーザ光源３００では、ＤＦＢレーザ領域１０１のみにバイアス電流を印加した場合には、１５５２ｎｍでの単一モード発振が確認できた。その際のしきい値電流Ｉthは、実施例１と同様に１５ｍＡであった。共振器光損失変調領域１０２に逆バイアス電圧を印加することで、しきい値電流の増加を確認することができ、光損失変調動作の原理確認ができた。共振器光損失変調領域１０２へ逆バイアス電圧１Ｖを印加したときのしきい値電流は２２ｍＡであった。
【００５１】
本実施例３に係る半導体レーザ光源３００において、ＤＦＢレーザ領域１０１への全注入電流を１０＊Ｉth＝１５０ｍＡとし、共振器光損失変調領域１０２をＲＦ信号で変調することで、素子応答特性の評価を行った。共振器光損失変調領域１０２への印加逆バイアス電圧ＶRをＶR＝０．２＋０．１ｓｉｎ（２πｆｔ）[Ｖ]とし、変調周波数を０〜１５０ＧＨｚとした際の小信号応答帯域の評価結果を評価した。応答感度がＤＣでの値の半分となる３ｄＢ帯域を６０ＧＨｚまで拡大できることが確認できた。
【符号の説明】
【００５２】
半導体レーザ光源  １００、２００、３００
ＤＦＢレーザ領域  １０１
共振器光損失変調領域  １０２
帰還光位相調整領域  １０３
帰還光強度調整領域  １０４
外部共振器部  １０５
ＤＦＢレーザ電流注入電極  １０６
共振器光損失制御電極  １０７
帰還光位相調整電極  １０８
帰還光強度調整電極  １０９
半導体レーザ共振器部  １１０
素子分離溝  １１１
共通ｎ側電極  １１２
活性層  １１３
回折格子  １１４
共振器光吸収量制御層  １１５
帰還光位相調整層  １１６
可変光減衰器層  １１７
半導体基板  １１８
クラッド層  １１９
高反射膜  １２０
ＢＣＢ埋込層  １２１
電極結合用抵抗  １２１
【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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