(57)【要約】本発明は、半導体レーザ内に集積されるモノリシック構造のマイクロヒータを用いた、半導体レーザの変調方法および波長変換装置に対する波長整合方法に関するものである。本発明の一つの実施形態によれば、例えば波長ドリフトなどの半導体レーザにおける熱誘導性のパターニング現象を補正する方法が提供され、その方法は、レーザ駆動電流ＩＤが相対的低値にある場合にレーザの加熱素子駆動電流ＩＨが相対的高値にセットされるものである。レーザ駆動電流ＩＤが相対的低値から相対的高値へと増加するよりも時間Δｔ先立って、加熱素子駆動電流ＩＨは相対的高値から相対的低値へと減少する。その半導体レーザは、波長選択領域（１２）、位相整合領域（１４）、利得領域（１６）を備え、それぞれの領域に一対の加熱素子ストリップ（６２，６４）が設けられたＤＢＲレーザダイオードとすることができる。
2010503987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザにおける熱誘導性のパターニング現象の補正方法であって、該方法が、
前記半導体レーザの能動領域を、該能動領域の光子の誘導放出を十分に発生させるレーザ駆動電流ＩＤで駆動する工程と、
前記半導体レーザの前記能動領域を相対的高値および相対的低値のレーザ駆動電流ＩＤで駆動することにより、変調レーザ出力信号Ｐλを発生させる工程と、
半導体レーザの前記能動領域を、該能動領域と熱結合する加熱素子構造において熱を発生させる加熱素子駆動電流ＩＨで加熱する工程と、
前記能動領域の接合部温度ＴＪを、相対的高値および相対的低値の加熱素子駆動電流ＩＨで前記加熱素子構造を駆動することにより制御する工程と
を含み、
前記駆動電流ＩＤの制御、および前記加熱素子駆動電流ＩＨの制御が、
前記加熱素子が前記加熱素子駆動電流ＩＨにより駆動されている間の少なくとも一部の期間において、前記レーザ駆動電流ＩＤが相対的低値にあるときには前記加熱素子駆動電流ＩＨが前記相対的高値にあり、かつ
前記レーザ駆動電流ＩＤが前記相対的低値から前記相対的高値へと増加するのに先立って、前記加熱素子駆動電流ＩＨが前記相対的高値から前記相対的低値へと減少する
ように制御するものであることを特徴とする補正方法。
【請求項２】
前記加熱素子駆動電流ＩＨが、半導体レーザ内の熱履歴の条件から生じる熱誘導性のパターニング現象の少なくとも一部を補正するために、前記レーザ駆動電流ＩＤに対して制御されることを特徴とする請求項１記載の補正方法。
【請求項３】
前記加熱素子駆動電流ＩＨが、前記相対的高値が最低電流値部分ａと最高電流値部分ｂとを有するように制御され、
該加熱素子駆動電流ＩＨが、徐々にもしくは段階的に増加する温度プロファイルに沿って、前記最低電流値部分ａから前記最高電流値部分ｂへと適切に変位することを特徴とする請求項１記載の補正方法。
【請求項４】
前記加熱素子駆動電流ＩＨが、
前記相対的高値の加熱素子駆動電流ＩＨから、前記相対的低値の加熱素子駆動電流ＩＨの前記最低電流値部分ａへ、
該最低電流値部分ａから、前記相対的低値の加熱素子駆動電流ＩＨの前記最高電流値部分ｂへ、
前記相対的低値の加熱素子駆動電流ＩＨの前記最高電流値部分ｂから、前記相対的高値の加熱素子駆動電流ＩＨへと、適切に変位することを特徴とする請求項３記載の補正方法。
【請求項５】
前記レーザ駆動電流ＩＤの制御および前記加熱素子駆動電流ＩＨの制御が、
前記加熱素子が前記加熱素子駆動電流ＩＨにより駆動されている間の少なくとも一部の期間において、前記レーザ駆動電流ＩＤが相対的高値にあるときには前記加熱素子駆動電流ＩＨが前記相対的低値にあり、かつ
前記レーザ駆動電流ＩＤが前記相対的高値から前記相対的低値へと減少するのに先立って、前記加熱素子駆動電流ＩＨが前記相対的低値から前記相対的高値へと増加する
ように制御するものであることを特徴とする請求項１記載の補正方法。
【請求項６】
波長選択領域と、位相整合領域と、利得領域とを備えるＤＢＲレーザダイオードにおいて熱誘導性のパターニング現象を補正する方法であって、該方法が、
前記半導体レーザの能動領域を、該能動領域の光子の誘導放出を十分に発生させるレーザ駆動電流ＩＤで駆動する工程と、
前記半導体レーザの前記能動領域を相対的高値および相対的低値のレーザ駆動電流ＩＤで駆動することにより、変調レーザ出力信号Ｐλを発生させる工程と、
前記位相整合領域の少なくとも一部に延設されたマイクロ加熱素子構造に加熱素子駆動電流ＩＨを印加することによって、前記ＤＢＲレーザの前記位相整合領域を加熱して、前記マイクロ加熱素子構造において熱を発生させる工程と、
前記加熱素子構造が前記加熱素子駆動電流ＩＨにより駆動されている間の少なくとも一部の期間において、前記レーザ駆動電流ＩＤによって前記能動領域に発生する熱に起因する光路長の増加の少なくとも一部を補正するために、前記レーザ駆動電流ＩＤが前記相対的低値にあるときには前記加熱素子駆動電流ＩＨが相対的高値にあり、前記レーザ駆動電流ＩＤが前記相対的高値にあるときには前記加熱素子駆動電流ＩＨが相対的低値にあるように、前記レーザ駆動電流ＩＤと前記加熱素子駆動電流ＩＨとを制御する工程と
を含むものであることを特徴とする補正方法。
【請求項７】
前記位相整合領域が、該位相整合領域へ電流ＩＪを注入することによりさらに加熱されることを特徴とする請求項６記載の補正方法。
【請求項８】
前記加熱素子駆動電流ＩＨおよび前記注入電流ＩＪが、前記光路長の補正を、前記注入電流ＩＪを主とする影響下で最初に達成し、前記加熱素子駆動電流ＩＨを主とする影響下で続いて達成するように制御されることを特徴とする請求項７記載の補正方法。
【請求項９】
半導体基板、能動領域、リッジ型光導波路、駆動電極構造、およびマイクロ加熱素子構造を備える半導体レーザにおける熱誘導性のパターニング現象を補正する方法において、
前記能動領域が、前記半導体基板内に設けられ、前記駆動電極構造により発生する電気バイアスで光子の誘導放出をするように構成され、
前記リッジ型光導波路が、前記半導体レーザの縦方向に沿って前記光子の誘導放出を光学的に導くよう配置され、
前記マイクロ加熱素子構造が、前記半導体レーザの前記縦方向に沿って延設される一対の加熱素子ストリップを備え、
前記加熱素子ストリップが、該加熱素子ストリップの一方が前記リッジ型光導波路の片側に沿って延設され、もう一方の加熱素子ストリップが前記リッジ型光導波路のもう片側に沿って延設されるよう、前記リッジ型光導波路を挟んで互いに反対側に配置され、
前記方法が、
前記半導体レーザの能動領域を、該能動領域の光子の誘導放出を十分に発生させるレーザ駆動電流ＩＤで駆動する工程と、
前記半導体レーザの前記能動領域を相対的高値および相対的低値のレーザ駆動電流ＩＤで駆動することにより、変調レーザ出力信号Ｐλを発生させる工程と、
半導体レーザの前記能動領域を、該能動領域と熱結合する加熱素子構造において熱を発生させる加熱素子駆動電流ＩＨで加熱する工程と、
前記能動領域の接合部温度ＴＪを、相対的高値および相対的低値の加熱素子駆動電流ＩＨで前記加熱素子構造を駆動することにより制御する工程と
を含み、
前記加熱素子が前記加熱素子駆動電流ＩＨにより駆動されている間の少なくとも一部の期間において、前記レーザ駆動電流ＩＤが前記相対的低値にあるときには前記加熱素子駆動電流ＩＨが前記相対的高値にあり、前記レーザ駆動電流ＩＤが前記相対的高値にあるときには前記加熱素子駆動電流ＩＨが前記相対的低値にあることを特徴とする補正方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本願は、２００６年９月１３日に出願された米国特許出願第11/520,223号の優先権の利益を主張するものであり、その内容を引用し、またその全体を参照として本明細書に組み入れる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、一般に半導体レーザに関するものであり、特に半導体レーザ内のモードホップや波長ドリフトを補正するマイクロヒータの使用に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
本発明は一般に半導体レーザに関するものであり、様々な形態で構成することができる。例えば実例として、限定されるものではないが、分布帰還型（ＤＦＢ）レーザや分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ）レーザといった単一波長半導体レーザに第２高調波発生（ＳＨＧ）結晶のような光波長変換装置を組み合わせることにより、高速変調用の短波長光源を形成することができる。ＳＨＧ結晶は、チューニングにより基本レーザ信号の高調波成分を生成するように形成可能であり、例えば、１０６０ｎｍのＤＦＢもしくはＤＢＲレーザの波長を、ＳＨＧ結晶のスペクトルの中心に合わせることにより、５３０ｎｍの波長の光へと変換できる。しかしながら、ＭｇＯドープの周期分極反転構造ニオブ酸リチウム（ＰＰＬＮ）のようなＳＨＧ結晶の波長変換効率は、レーザダイオードとＳＨＧ結晶との波長マッチングに大きく依存する。レーザ設計の当業者であれば分かることだが、ＤＦＢレーザは、半導体材料内にエッチングで形成された格子または類似の構造を、反射媒体として用いる共振器構造のレーザである。またＤＢＲレーザは、半導体レーザの電子励起エリアから物理的に分かれた箇所にエッチングで形成されたグレーティング構造を有するレーザである。ＳＨＧ結晶は、倍周波レーザ光線に対する非線形結晶の第２高調波発生特性を利用するものである。
【０００４】
ＰＰＬＮ構造のＳＨＧデバイスの許容波長幅は非常に小さく、典型的なＰＰＬＮ構造のＳＨＧ装置では、波長変換帯域の半値全幅（ＦＷＨＭ）はたったの０．１６ｎｍであり、温度に換算すると約２．７℃の幅である。いったんＳＨＧの特徴的な位相整合波長から入力波長がずれると、ターゲット波長の出力パワーは激減する。本発明者は、多くの動作パラメータがこれらのタイプのレーザ装置の波長整合に悪影響を及ぼすことを認識していた。例えば、ＤＢＲレーザは、利得部の駆動電流が変化すると波長が変化する。さらに、動作温度が変化すると、ＳＨＧとレーザ波長の位相整合波長に種々の影響が与えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、レーザダイオードとＳＨＧ結晶が完全に波長整合されたパッケージを作製することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これまで第２高調波発生を利用したレーザ光源の開発において波長整合や安定化に関連した数々の試行錯誤を行なってきたことで、本発明者は、最適な出力パワーを得るためにＳＨＧ結晶や他の波長変換装置で適切に波長整合を行うように能動的に同調することができる半導体レーザには潜在的な利点があることを認識していた。例えば、半導体レーザの波長が動作中安定して保持されている場合には、短波長装置は過度な雑音を発生させずに高速に変調することができ第２高調波出力パワーの揺らぎは発生しないことを、本発明者は認識していた。ビデオ用途においては、光パワー（例えばグリーン光）を基本周波数１０〜１００ＭＨｚにおいて消光比４０ｄＢで変調することがしばしば要求される。高速な変調速度と大きなオン／オフ比を同時に達成することは、依然やりがいのある仕事として残っている。本発明は、半導体レーザを変調する方法と、半導体レーザに集積化されたモノリシック構造のマイクロヒータを使用した波長変換器に対する波長整合の方法に関するものである。本発明はまた、レーザが変調されるかどうか、あるいは第２高調波発生がレーザ光源に使用されるかどうかに関わらず、一般にレーザ光源における波長整合および安定化に関するものである。
【０００７】
以下に示す本発明の詳細な実施形態は、請求項に記載された本発明の性質および特徴を理解するための全体像または構成を提供することを目的としていることは理解されるべき点である。添付の図面は、本発明の理解をさらに深めるために提供されるものであり、本明細書の一部に組み込まれ、また本明細書の一部を構成する。これらの図面は本発明の原理や作用を説明するのに役立つ描写を提供するとともに、本発明の種々の実施形態を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明によるマイクロ加熱素子構造を含み、光波長変換装置に光学結合されたＤＦＢもしくは類似の半導体レーザを示す概略図
【図１Ａ】本発明によるマイクロ加熱素子構造を含み、光波長変換装置に光学結合されたＤＢＲもしくは類似の半導体レーザを示す概略図
【図２Ａ】本発明による熱補正が施されていないＤＢＲ半導体レーザにおける温度上昇を示すグラフ
【図２Ｂ】ＤＢＲ半導体レーザの利得部が従来の形態で駆動された時の発振波長の時間に対する変化を示すグラフ
【図３Ａ】本発明による熱補正が施されていないＤＦＢ半導体レーザにおける温度上昇を示すグラフ
【図３Ｂ】従来通りに駆動されたＤＦＢ半導体レーザにおいて、時間が経つにつれて熱誘導性のパターニング現象がレーザ波長のドリフトを引き起こす形態を示すグラフ
【図４】本発明の一実施形態によるマイクロ加熱素子構造が組み込まれた半導体レーザを示す概略断面図
【図５】本発明による駆動電極構造およびマイクロ加熱素子構造を含む電極層の概略を示す平面図
【図６】本発明の別の実施形態によるマイクロ加熱素子構造が組み込まれた半導体レーザを示す概略図
【図７】本発明の一実施形態による、半導体レーザ内の熱誘導性のパターニング現象を補正する方法を示すタイミングチャート
【図８】本発明の一実施形態による、半導体レーザ内の熱誘導性のパターニング現象を補正する方法を示すタイミングチャート
【図９】半導体レーザ内において加熱素子駆動電流ＩＨが減少しレーザ駆動電流ＩＤが上昇するときの接合部温度のオーバーシュートを示すグラフ
【図１０】本発明のさらなる実施形態による、半導体レーザ内の熱誘導性のパターニング現象を補正する方法を示すタイミングチャート
【図１１】本発明のさらなる実施形態による、半導体レーザ内の熱誘導性のパターニング現象を補正する方法を示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に示す本発明の具体的な実施形態は、以下の図面と併せて詳細に記述することにより最も理解され得るものである。なお図面において、同等の構造物は同じ参照符号で示すものとする。
【００１０】
図１Ａおよび図１Ｂはそれぞれ、光波長変換装置８０に光結合されたＤＦＢおよびＤＢＲ半導体レーザ１０の概略図である。半導体レーザ１０から放射された光ビームは、波長変換装置８０の光導波路へと直接結合するか、もしくは平行光学部品および集光光学部品またはその他の適当な光素子や光システムを通じて結合される。波長変換装置８０は、入射光を高調波に変換し、変換された信号を出力する。
【００１１】
ＤＦＢレーザ設計の当業者であれば分かることだが、図１Ａに概略的に示したＤＦＢ半導体レーザ１０は、レーザ１０内に組み込まれたリッジ型光導波路４０の方向に沿って通常広がる分布帰還型グレーティングを有する。図１Ａには図示されていないが、図４〜６を参照して下記に説明する駆動電極は、レーザ１０の動作に必要な電気バイアスＶＢＩＡＳを発生させるためにレーザ装置内に組み込まれるものである。同様に下記に詳細に説明する加熱素子ストリップ６２、６４は、分布帰還型グレーティングの少なくとも一部に沿って広がって、レーザ１０のリッジ型光導波路４０に対して互いに反対側に設けられる。なお、図を明快にするため、加熱素子ストリップ６２、６４を実際の相対的サイズよりも誇張して示し、リッジ型光導波路４０の位置はレーザ１０内における実際の位置に関わらず概略的に示している。図４〜５の図および符号が、本発明において使用される光導波路４０、駆動電極および加熱素子ストリップ６２、６４の一つの好ましい形態をより詳しく描写したものである。
【００１２】
ＤＢＲレーザ設計の当業者であれば分かることだが、図１Ｂに概略的に示したＤＢＲ半導体レーザ１０は、波長選択領域１２、位相整合領域１４、利得領域１６を備える。例えば、波長選択領域１２は一般的に、レーザ共振器の能動領域外に配置された１次もしくは２次ブラッググレーティングを有する。グレーティングが波長依存の反射係数を有するミラーとして機能するように、この領域により波長選択がなされる。ＤＢＲレーザ１０の利得領域１６によりレーザの主たる光利得が付与され、位相整合領域１４により、利得領域１６の利得材料と波長選択領域１２の反射材料との間の位相シフト調整が可能になる。波長選択領域１２としては、多数の適切な別の形態を採用することが可能であり、ブラッググレーティングを用いても用いなくてもよい。リッジ型光導波路４０は、波長選択領域１２、位相整合領域１４および利得領域１６にわたって延びた状態で設けられる。加熱素子ストリップ６２Ａ、６４Ａ、６２Ｂ、６４Ｂ、６２Ｃ、６４Ｃは、通常リッジ型光導波路４０の方向に沿って、波長選択領域１２、位相整合領域１４、利得領域１６、あるいはそれらを組み合わせた領域に組み込まれる。
【００１３】
図１Ａおよび図１Ｂに図示された波長変換装置８０の波長変換効率は、半導体レーザ１０と波長変換装置８０との波長整合に依存する。レーザ１０の出力波長が波長変換装置８０の波長変換帯域からずれると、波長変換装置８０で発生する光高調波の出力パワーは大きく低減する。例えば、１２ｍｍ長のＰＰＬＮ構造ＳＨＧ装置の場合、半導体レーザ１０において約２℃の温度変化がおきただけで一般的に、レーザ１０の出力波長は波長変換装置８０の半値全幅（ＦＷＨＭ）で０．１６ｎｍである波長変換帯域の外へと外れてしまう。
【００１４】
本発明者は、半導体レーザへの注入電流がレーザの温度を変化させてしまうことを認識していた。さらに図２Ａおよび図２Ｂを参照する。図２ＡのラインＡは利得部の温度を示しており、図２ＡのラインＢはＤＢＲ部の温度を示している。ＤＢＲ半導体レーザの利得部を従来の形態で駆動すると、利得部の能動領域およびクラッド領域がまず加熱されて利得部の屈折率が高くなる。これにより光路長が長くなり、図２Ｂに示すように発振光スペクトルは長波長側に時間とともにシフトする。このモードホッピング現象は、駆動電流から発生した熱が利得部の厚み方向に伝播し半導体レーザの底面に至るまで図２Ｂに示すように繰り返す。例えば図２Ａおよび図２Ｂに示す実施形態における約１ｍＳのポイントでは、利得、位相、そしてＤＢＲ部を含むレーザチップ全体に著しい温度上昇が見られ始め、時間が経つにつれて温度上昇とともに発振波長が徐々に長くなる。この確実な温度上昇は図２Ｂのグラフに示されており、約１ｍＳのポイントから始まっている。
【００１５】
この熱誘導性の波長変化は、ＤＢＲレーザの望ましくないパターニング現象を引き起こす。いかなる時も、ＤＢＲレーザの温度プロファイルおよびその波長は、例えばその時間に至るまでに相和される熱負荷や熱消費などの動作履歴に依存する。もし補正されなければ、レーザの熱履歴に依存するこの熱誘導性のパターニング現象は、図２Ｂに示すようなＤＢＲレーザのグレーティング波長付近でレーザ波長のモードホッピングをもたらす原因となり、発生する光高調波の出力パワーに雑音をもたらす可能性がある。ディスプレイ用途においては、モードホッピングにより発生する雑音が、画像内に輝度変化したラインや不自然さを生じさせる可能性がある。同様に、利得部へ注入される長い電流パルスに起因する熱誘導性のパターニング現象により、図２Ｂに示されるように、ＤＢＲレーザの波長はその好ましい値から、またはＳＨＧ波長変換装置の波長変換効率帯域から完全にドリフトしてしまい、図２Ｂでは約１ｍＳのポイントからそのドリフトが始まる。例えばディスプレイ用途においては、レーザ波長ドリフトにより発生する雑音が画像ラインの欠落を引き起こす可能性がある。
【００１６】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明による熱補正が施されていない従来の方式で駆動されたＤＦＢ半導体レーザの挙動をグラフに表したものである。図３Ａに示されるように、ＤＦＢ半導体レーザへの注入電流により、レーザの能動領域およびクラッド領域の温度は時間が経つにつれて上昇する。この時間とともに上昇する温度変化によって、ＤＦＢレーザの屈折率が高くなり、レーザの光路長とブラッグ波長の両方を長くすることになる。結果的に、図３Ｂに示されるように、発振光スペクトルは長波長側へ連続的にシフトする。前述のＤＢＲ半導体レーザに関する記述の中で述べたように、熱誘導性の波長変化はまた、ＤＦＢレーザの望ましくないパターニング現象をもたらす。いかなる時も、ＤＦＢレーザの温度プロファイルおよび発振波長は、例えばその時間に至るまでに相和される熱負荷や熱消費などのそのレーザの動作履歴に依存する。もし補正されなければ、この熱誘導性のパターニング現象により、ＤＢＲレーザの波長はその好ましい値から、またはＳＨＧ波長変換装置の波長変換効率の帯域から完全にドリフトしてしまう可能性がある。
【００１７】
本発明は、利得領域の注入電流が変調されるときに生じる、半導体レーザにおける熱誘導性のパターニング現象を補正する種々の制御方式に関するものである。結果として本発明は、例えば波長約４９０ｎｍから約５６５ｎｍの範囲で動作するグリーンレーザのような短波長レーザ装置において、外部変調器を使用せずに高速変調する方法を提供する。本発明による変調方式は、半導体レーザと、例えばＳＨＧ結晶のような付随する波長変換装置との正確な波長整合を可能にする。このようにして、半導体レーザの出力光は完全に活用される。またここで述べられた変調方法によれば、電力消費量が比較的低くおさえられ、レーザ出力パワーやライン幅を他の波長変調方式ほど低減させないので、効率のよい短波長レーザ光源を得ることができる。
【００１８】
本発明の一つの制御方式によれば、半導体レーザに集積された一つもしくは複数のマイクロヒータへ供給される電流は、レーザの温度が比較的一定のレベルで保持されるように制御される。ここで図４〜６を参照して詳しく説明する。なお、本発明は特定のマイクロ加熱素子構造の利用に限定されるものではないが、以下に示すように、半導体レーザ１０またはその選択部分の温度を制御するために使用され得る適切なマイクロ加熱素子構造に関して、ここで具体的に説明する。半導体レーザ１０は、能動領域３０を含む半導体基板２０、リッジ型光導波路４０、駆動電極構造、およびマイクロ加熱素子構造を備えるものとすることができる。図示した実施形態において、駆動電極構造は駆動電極素子５０を有し、マイクロ加熱素子構造は一対の加熱素子ストリップ６２、６４を有する。能動領域３０は、半導体基板２０内でＰタイプとＮタイプの半導体材料により定義され、駆動電極素子５０と、基板２０に付随して設けられたＮタイプ領域２５とによって発生される電気バイアスＶＢＩＡＳ下で光子を誘導放出するために設定される。半導体レーザ１０の波長出力は、リッジ型光導波路４０と能動領域３０の温度に依存し、マイクロ加熱素子構造は、出力波長を同調するためリッジ型光導波路４０および能動領域３０の温度を変化させるように設定される。
【００１９】
隆起型または埋込型のリッジ構造を有することが可能なリッジ型光導波路４０は、半導体レーザ１０の縦方向Ｚに沿って光子の誘導放出を光波誘導させるように配置される。本発明を定義し記述するために、本発明のコンセプトを組み込むことが可能な種々のタイプの半導体レーザのうち特定の構造については、半導体レーザの設計および作製に関する容易に入手可能な技術文献から知ることができることを特筆しておく。例えば、限定されるものではないが、半導体レーザ１０は、分布帰還型（ＤＦＢ）構造または分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ）構造で定義されるレーザダイオードを備えるものとしてもよい。
【００２０】
半導体レーザ１０の縦方向Ｚに沿って伸びたマイクロ加熱素子構造の加熱素子ストリップ６２、６４は、リッジ型光導波路の縦方向に対してほぼ平行に伸びる光路に沿って、すなわち電極６２、６４の長さに沿って電流が流れることで熱が発生するように設計された材料によって作製される。例えば、限定されるものではないが、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｗ、Ａｇ、Ａｌといった個々の材料や、それらを種々組み合わせた材料が、電極６２、６４を形成する際に適用可能であると考えられる。例えば、加熱素子ストリップ６２、６４を形成するためには、ＡｕおよびＰtを用いた合金を使用することが好ましいことが多い。
【００２１】
図４に示すように、加熱素子ストリップ６２、６４はリッジ型光導波路４０を挟み、その両側面に沿って配置される。すなわち、一方の加熱素子ストリップ６２はリッジ型光導波路４０の片側の側面に沿って伸び、また他方の加熱素子ストリップ６４はリッジ型光導波路４０のもう片側の側面に沿って伸びた形態となっている。さらに、駆動電極素子５０を同様に、リッジ型光導波路４０を挟み、その両側面に沿って伸びるものとすることもできる。加熱素子ストリップ６２、６４への駆動電流により、そこで発生する熱を変化させ、それにより半導体レーザの波長を同調あるいは固定するように、制御することができる。
【００２２】
さらに図４に示すように、駆動電極素子５０の側部５２、５４はリッジ型光導波路４０の両側に側方に伸びている。駆動電極構造およびマイクロ加熱素子構造は好ましくは、駆動電極素子５０の側部５２とそれに対応する加熱素子ストリップ６２がリッジ型光導波路４０の同じ側に沿って伸び、リッジ型光導波路４０の同じ側における共通形成層のそれぞれの部分を占めるように配置される。同様に、駆動電極素子５０の側部５４と対応する加熱素子ストリップ６４はリッジ型光導波路４０の他の側に沿って伸び、リッジ型光導波路４０の他方の側における共通形成層のそれぞれの部分を占める。ここで用いられた「共通形成層」とは、共通の作製工程で形成することができるように配置された一つもしくは複数の構成要素を含む半導体装置の層を示すものである。ここで共通形成層に含まれる構成要素を識別する際には、共通の面に形成されることが要求されると解釈されるべきではない。例えば図４を参照して、駆動電極素子５０および加熱素子ストリップ６２、６４は、必ずしも完全に同一平面上にはあるものではないが、共通の作製工程で形成することができる。従って、それらは共通の形成層に配置されると言える。対照的に、駆動電極素子５０と能動領域３０については、これらを形成している材料の特性やその位置により作製の共通工程に組み入れることができないため、共通の形成層にあるとは言えない。
【００２３】
本発明者は、半導体レーザの同調や安定化は、加熱素子ストリップ６２、６４がリッジ型光導波路４０の両側に設けられ、駆動電極構造とともに組み込まれた、図４に示されたタイプの薄膜マイクロヒータのデザインを用いることにより達成できると認識した。特に、本発明の設計によれば、リッジ型光導波路４０の共通の側で共通形成層に、加熱素子ストリップ６２、６４を駆動電極構造とともに組み込むことにより、加熱素子ストリップ６２、６４の位置を最適化することができる。図４および図５に示されている本発明の形態において、駆動電極素子５０とそれに対応する加熱素子ストリップ６２、６４はリッジ型光導波路４０の両側面に沿って伸びた状態で設けられているが、駆動電極素子５０は、必ずしも側部５２、５４を含まなくてもよいしリッジ型光導波路４０の両側面に提供されなくてもよい。
【００２４】
また、マイクロ加熱素子構造の加熱素子ストリップ６２、６４から半導体基板２０を通って能動領域３０に至るまで拡がっている各直接加熱経路２２、２４が、図４に示されている。本発明の図示した実施形態によれば、駆動電極構造が直接加熱経路２２、２４と実質的に干渉しないように加熱素子ストリップ６２、６４は配置される。直接加熱経路との「実質的な」干渉は、直接加熱経路２２、２４と干渉する駆動電極構造の部材により「放熱される」熱量を調べることにより定量化できる。例えば、能動領域３０に達する熱量を約１０％から２５％ほど低減させるような干渉は直接加熱経路との「実質的な」干渉と言えるであろう。いくつかの熟考された好ましい実施形態においては、干渉の程度は約５％未満の直接加熱の低減に相当する。さらに熟考された実施形態では、駆動電極構造が直接加熱経路２２、２４と全く干渉しないように加熱素子ストリップ６２、６４は配置される。これらすべての実施形態において、駆動電極構造に起因するいかなる放熱効果をも最小限にすることができ、または少なくとも十分な量にまで低減することができる。
【００２５】
マイクロ加熱素子構造は、加熱素子ストリップ６２、６４により発生する熱が瞬時に、例えば約４μＳもしくはそれ以下で確実に能動領域３０に到達するように、能動領域３０に近接して配置されるべきである。例えば、限定されるものではないが、マイクロ加熱素子構造の加熱素子ストリップ６２、６４は、能動領域３０のＰＮ接合部から約５μｍ未満の距離に配置してもよい。ストリップ６２、６４と駆動電極構造を形成する作製工程が十分に精密であれば、加熱素子ストリップ６２、６４と能動領域３０との間の距離を確実に５μｍ未満に、例えば約２μｍにすることができると考えられる。
【００２６】
マイクロ加熱素子構造の導電性素子によって駆動電極構造の動作が抑制されることのないように注意を払うべきである。例えば、この目的を達成するために、マイクロ加熱素子構造の加熱素子ストリップ６２、６４を駆動電極素子５０から約２μｍ以上確実に離れるようにすることが好ましい。図４に示されるように、加熱素子ストリップ６２、６４を形成する抵抗薄膜や、駆動電極構造およびマイクロ加熱素子構造を形成する種々の導電層は、半導体基板２０上に直接成膜される絶縁性薄膜７０の上に形成することができる。さらに、薄い保護膜を加熱素子ストリップ６２、６４の上に形成してもよい。
【００２７】
図５に示すように、駆動電極構造は好ましくは、電流注入と熱分配のために、陽極電極領域５６と、リッジ型光導波路４０の上および周りに形成された駆動電極素子５０のＰ型金属とを有するものである。陽極金属は、加熱素子ストリップ６２、６４と加熱素子接点パッド６６の周囲に形成される導電性トレース５５を通じて駆動電極素子５０のＰ型金属へと結合する。加熱素子ストリップ６２、６４は、能動領域３０のＰＮ接合部から数μｍから数十μｍ程度離れたリッジ型光導波路４０の両側面に配置される。加熱素子ストリップ６２、６４とＰ型金属との間には、電気絶縁のために数μｍのギャップが設けられる。また、加熱素子ストリップ６２、６４と、陽極電極領域５６および加熱素子接点パッド６６との間にもギャップが設けられる。このギャップ幅を調整することによって、加熱素子ストリップ６２、６４により発生する熱が陽極電極領域５６を通して実質的に放散しないようにすることができる。上述したが、前述のギャップ幅は好ましくは十μｍ以上であると考えられる。また、加熱素子ストリップにより発生する熱の「実質的な」放散は、陽極電極領域５６および加熱素子接点パッド６６の一部によって「放熱される」熱量を調べることにより定量化できると考えられる。例えば、能動領域３０に達する熱量を約１０％から２５％ほど低減させる可能性のあるこれらの素子による放散はいかなるものでも「実質的」であろうと考えられる。いくつかの熟考された好ましい実施形態においては、放熱の度合いは約５％以下の直接熱の低減に相当する。
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、加熱素子ストリップ６２Ａ、６４Ａ、６２Ｂ、６４Ｂは、利得領域１６には実質的に拡張されず、波長選択領域１２と位相整合領域１４の範囲内においてリッジ型光導波路４０の縦方向に沿って伸びて構成される。このタイプの構成によれば、波長選択領域１２と位相整合領域１４の熱制御が望ましい場合には操作上有利である。
【００２９】
本発明は、波長選択領域１２または位相整合領域１４の温度を変化させることによる熱同調を意図している。本発明はまた、波長選択領域１２および位相整合領域１４の両方の温度を変化させることによる熱同調も意図しており、モードホッピングなしに連続的に波長同調可能という本発明の一つの特徴である。さらに本発明は、位相熱補正と利得熱補正のどちらかもしくは両方によるモードホッピングを除去し、利得電流変調中における波長の安定化を達成するように、ここで記述される集積化マイクロヒータを、追加機能として領域１２、１４、１６のいずれにも形成することができると意図している。したがって本発明は、状況により、利得領域１６の温度制御をそれ単独で行なうか、または波長選択領域１２と位相整合領域１４における温度制御と組み合わせて行なうことが好ましいことを意図する。複数の領域における温度制御が好ましい場合には、加熱素子ストリップとそれに付随するマイクロ加熱素子構造は、各領域における加熱を独立して制御できるように形成される。
【００３０】
図６を参照し、本発明の別の実施形態について以下に説明する。この実施形態によれば、マイクロ加熱素子構造は、リッジ型光導波路４０上で半導体レーザ１０の縦方向Ｚに沿って伸びる加熱素子ストリップ６５を備える。ＤＢＲタイプのレーザの場合には、ＤＢＲタイプのレーザ（図１Ｂに示した）の波長選択領域１２または位相整合領域１４は駆動電極構造の導電性素子を除いて作製できるため、図６に示したタイプの加熱素子ストリップ６５は、それらの領域を実効的に加熱するために使用することができる。図６において、駆動電極素子５２、５４を設けることが必要もしくは好ましい場合には、それらをリッジ型光導波路４０と平行にして提供してもよい。
【００３１】
図６に示すように、加熱素子ストリップ６５とリッジ型光導波路４０との間で、半導体レーザ１０の縦方向Ｚに沿って伸びる中間スペースには、駆動電極構造からのいかなる導電性材料も含まれない。結果として、システムからの熱を放熱する可能性のある導電性要素によって妨げられることなく、能動領域３０と加熱素子ストリップ６５との間に直接加熱経路を設定することができる。加熱素子ストリップ６５の幅は、好ましくは、能動領域３０の幅以上で能動領域３０の幅の約４倍未満であると意図される。
【００３２】
上述のマイクロ加熱素子構造は本発明によるレーザの温度制御の好ましい手段を示したものであるが、本発明の温度制御方式は必ずしもそのような構造を使用することに限定されるものではない。例えば、本発明の一実施形態によれば、加熱素子が加熱素子駆動電流ＩＨにより駆動されている間の少なくとも一部の期間において、レーザの駆動電流ＩＤが相対的低値のときには、レーザの加熱素子駆動電流ＩＨは相対的高値にセットされるといった手法で、半導体レーザの熱誘導性のパターニング現象を補正する方法を提供する。さらに、加熱時間内の少なくとも一部の期間において、レーザの駆動電流ＩＤが相対的高値のときには、レーザの加熱素子駆動電流ＩＨを相対的低値にセットすることもできる。ここで、何度にも亘って、特定のレーザの加熱素子や能動領域の駆動のために選択する実際の電流値はレーザの構造や加熱素子のデザインに依存するため、実際の電流値には特に言及せずに、相対的に高値や相対的に低値の電流を参照する。本発明を記述し定義する上で、加熱素子駆動電流ＩＨは、ここでは、レーザ駆動電流ＩＤなどの他の電流値に関してではなく、互いに対して相対的に高いおよび低いと述べたものであることに注意する。同様に、レーザ駆動電流ＩＤは、ここでは、加熱素子駆動電流ＩＨなどの他の電流値に関してではなく、互いに対して相対的に高いおよび低いと述べたものである。
【００３３】
本出願全体を通じて、種々のタイプの流れ（currents）を参照している。本発明を記述し定義するために、ここでの流れ（currents）とは電気的な電流を示すものであることに注意する。さらに、本発明を記述し定義するために、ここで電流の「制御」という意味は、電流を能動的に制御したり、何らかの参照値の関数として制御したりすることを必ずしも意味してはいないことに注意する。むしろ、単に電流値を設定するだけで電流を制御できることを意味している。
【００３４】
さらに具体的には、図１Ａに図示したタイプのＤＦＢ半導体レーザにおいて、レーザの全温度変化量は、レーザの駆動電流ＩＤにより発生する温度変化分と、加熱素子駆動電流ＩＨにより発生する温度変化分とからなる。加熱素子駆動電流ＩＨは制御、すなわち増減させることが可能であり、能動領域の接合部温度ＴＪの全体変化量を低減することによって、半導体レーザ内の熱履歴条件から生じる熱誘導性のパターニング現象を低減することができる。結果的に、変調されたレーザ出力信号の波長Ｐλを好ましい値、例えば結合される波長変換装置の最適な波長に一致する値で保持することができる。ＤＦＢタイプレーザの能動領域の長さ全体をグレーティングがカバーするため、光路長とグレーティング波長は各々、共通の光路長の回折率の関数となる。したがって、グレーティング領域の温度を一定に保持することにより、光路長とグレーティング波長の両方を安定化することができる。
【００３５】
熱力学の視点から考えると、マイクロヒータは能動領域から例えば数μｍほど離れて配置されるため、マイクロヒータにより発生する熱をレーザの能動領域へと拡散させるにはそれなりの時間がかかり得る。一方、電流注入によりレーザの能動領域は直接的に加熱される。したがって本発明のさらなる実施形態によれば、レーザ駆動電流ＩＤが増加し始める前に、加熱素子駆動電流ＩＨが減少するように制御される。さらに、必ずしも必要とされるものではないが、レーザ駆動電流ＩＤが減少し始める前に、加熱素子駆動電流ＩＨが増加するように制御することもできる。
【００３６】
図７は、半導体レーザにおける熱誘導性のパターニング現象を補正する方法を示したタイミングチャートであり、ここでは変調されたレーザ駆動電流ＩＤの位相は、加熱素子駆動電流ＩＨの位相角に対して遅延時間Δｔだけ遅れる。図７において、ｘ軸は経過時間をプロットしたものであり、ｙ軸にはレーザ駆動電流ＩＤ、加熱素子駆動電流ＩＨ、変調レーザ出力信号Ｐλ、接合部温度ＴＪ、発振波長λ、およびＳＨＧ出力パワーλ１／２のそれぞれの波形の増減がプロットされている。
【００３７】
図７に示すように、ＳＨＧ波長変換装置に結合されたＤＦＢレーザの場合、連続波の条件においては、ＤＦＢレーザとＳＨＧ結晶との波長整合が、初期状態としては実現される。その後、変調モードへと推移する。加熱素子駆動電流ＩＨは、レーザ駆動電流ＩＤが相対的高値に変化する前に相対的低値へと変化する。遅延時間Δｔは、集積化されたマイクロヒータの構造に依存するが、サブμＳ以下から数μＳの範囲にあると考えられる。同様に、加熱素子駆動電流ＩＨは、レーザ駆動電流ＩＤが相対的低値に変化する前に相対的高値へと変化させることができる。
【００３８】
この形態において加熱素子駆動電流ＩＨは、図８では０．４５Ｗの振幅の矩形波で図示されているが、接合部温度ＴＪを実質的に一定値で保持するように制御することができる。例えば、図８に示された本発明の実施形態によると、接合部温度ＴＪは下方に実線で示すように約４０．５℃から約４１．５℃の間で保持されている。本発明を実施する際には、接合部温度の変動幅は約±２℃あるいは、より好ましくは約±０．５℃の範囲内に収まり、実質的に一定の温度と考えられる。ここで述べた範囲から外れる温度スパイクや他の温度変動を含んだ接合部温度のプロファイルについては、その温度変動が温度プロファイルに対して相対的に短い時間、例えば数十μＳオーダーの周期を有する温度プロファイルサンプルに対して数μＳオーダー程度ものであれば、実質的に一定であると考えられる。なお図８において、遅延時間Δｔは、加熱素子駆動電流ＩＨとレーザ駆動電流ＩＤとの位相間の位相角に相当するということは明白である。
【００３９】
本発明の補正方式のさらなる改良手段として図９には、加熱素子駆動電流が減少してレーザ駆動電流が増加した後の、接合部温度ＴＪの計算値を時間に対してプロットし示している。図９はまた、加熱素子駆動電流の減少から発生する分と、レーザ駆動電流の増加から発生する分について、接合部温度ＴＪの計算値のそれぞれの成分も示している。これらの各成分の温度プロットには、レーザ駆動電流ＩＤと加熱素子駆動電流ＩＨとのそれぞれの関係を明らかにするため、図９にＩＤおよびＩＨとして表示している。変調中において、レーザ駆動電流ＩＤが低値から高値へと変わり加熱素子駆動電流ＩＨが高値から低値へと変わるとき、オン状態の初期においては、接合部温度ＴＪはターゲット値からのオーバーシュートを示し、その後徐々に低下して安定化する。このオーバーシュートは、接合部温度ＴＪが加熱素子駆動電流ＩＨの変化に対して反応し変化するよりも、レーザ駆動電流ＩＤの変化に対して反応し変化する方が速いために発生する。
【００４０】
本発明は、レーザ駆動電流ＩＤと加熱素子駆動電流ＩＨの信号間に遅延時間Δｔを設けることにより前述のオーバーシュートを部分的に補正するものである。本発明のさらなる実施形態によれば、レーザ駆動電流ＩＤに起因する熱と加熱素子駆動電流ＩＨに起因する熱により生じる温度上昇の合計を実質的に一定に保持するように加熱素子駆動電流ＩＨの大きさを制御することにより、接合部温度ＴＪのオーバーシュートをさらに補正することができる。図１０および図１１を参照すると、例えば加熱素子駆動電流ＩＨを単に先立って減少させるだけではなく、加熱素子駆動電流ＩＨが保持されるべき相対的に低い一定値よりもさらに低い電流値に加熱素子駆動電流ＩＨを変化させる。対照的に、図７および図８に図示した本発明の実施形態においては、加熱素子駆動電流ＩＨは、実質的に一定値の相対的低値から実質的に一定の相対的高値へと適切に（in time）変位する。
【００４１】
図１０および図１１に示された本発明の実施形態によれば、加熱素子駆動電流ＩＨは、それの相対的低値の部分が最低電流値部分ａと最高電流値部分ｂとを有するよう制御される。加熱素子駆動電流ＩＨは、図１０に示すような段階的に上昇する温度プロファイルに沿って、または、図１１に示すような徐々に上昇する温度プロファイルに沿って、最低電流値部分ａから最高電流値部分ｂへと変位する。どちらの場合でも、加熱素子駆動電流ＩＨは、相対的高値の加熱素子駆動電流ＩＨから最低電流値部分ａへと、最低電流値部分ａから最高電流値部分ｂへと、さらに最高電流値部分ｂから相対的高値の加熱素子駆動電流ＩＨへと変位していく。
【００４２】
上述したような加熱素子駆動電流ＩＨの変動を実現させ、またレーザ駆動電流ＩＤと加熱素子駆動電流ＩＨの信号間に上述した遅延時間Δｔを設けることを実現させるには、高域周波数フィルタや同様のハードウェハが使用可能だと考えられる。本発明によれば、レーザ駆動電流により生じる光路長の変化を十分に補正するために、加熱素子駆動電流ＩＨの振幅と位相角度に高域周波数フィルタ応答を加える。周波数領域でのフィルタ応答は概して、レーザ駆動電流ＩＤと加熱素子駆動電流ＩＨとの、それぞれの周波数依存性の温度応答の差となる。周波数フィルタの特性は、数値シミュレーション、またはレーザ駆動電流ＩＤと加熱素子駆動電流ＩＨによる周波数依存性温度応答を実測することにより得ることができる。さらに、図１０および図１１に図示されたフィルタリング機能は、単に加熱素子駆動電流ＩＨが高値から低値へと変位するときにだけ必要であることを意味する。なぜなら、加熱素子駆動電流が低値から高値へと変位するときにはレーザ駆動電流ＩＤはレーザ閾値付近かそれ以下の低値へと変位するからである。レーザ駆動電流ＩＤがこの低値に変位するとき、レーザ出力信号Ｐλはオフとなり、用途によっては熱補正を処置する必要はないものもある。一般に、マイクロ加熱素子構造の応答時間はレーザ駆動電流ＩＤのそれよりも遅く、そのためレーザが活性状態であるか、または異なる活性状態の出力パワーで変調されている場合にはいつも、フィルタ機能はしばしば必要となるであろう。例えば、レーザ駆動電流ＩＤが、十分に低減されてはいるが０ではないレーザ出力信号Ｐλに相当する低値に変位する場合にも補正は必要とされるであろう。
【００４３】
図１Ｂに図示し、これを参照して詳細に上述したＤＢＲタイプのレーザにおいて、位相整合領域１４の上に延設されたマイクロ加熱素子構造により半導体レーザ１０の位相整合領域１４を加熱する場合の熱補正方式にも本発明はまた適用される。この実施形態においては、マイクロ加熱素子構造を、ここに記述された種々の構造や、従来の構造、あるいはさらに改良された構造でも位相整合領域１４上に作製することができる。変調中においては、利得領域１６でのレーザ駆動電流ＩＤを増減することによりレーザ出力信号Ｐλを増減させる。上述したように、レーザ駆動電流ＩＤにより発生した熱は利得領域１６の光路長を変化させ、レーザはモードホッピングの影響を受けやすい。この影響を補正するため、加熱素子駆動電流ＩＨ、またはそれに付随する位相整合領域１４で発生する熱は、ＤＢＲレーザ全体の光共振器長を実質的に一定に維持するように制御される。このやり方によれば、モードホッピングに対処するだけではなく、レーザ駆動電流ＩＤに起因する熱と加熱素子駆動電流ＩＨに起因する熱により生じる温度上昇の合計を実質的に一定に維持することができるため、レーザのブラッグ波長ドリフトを低減するのにも有益である。
【００４４】
また、位相整合領域１４に電流ＩＪが注入されることによって位相整合領域１４がさらに加熱されることも考えられる。位相整合領域１４における光路長の補正を、まずは主に注入電流ＩＪの影響によって達成し、次に主に加熱素子駆動電流ＩＨの影響によって達成するといったように、加熱素子駆動電流ＩＨと注入電流ＩＪを制御することができる。この形態においては、レーザ駆動電流ＩＤに起因して利得領域１６に発生するいかなる光路長変化をも、加熱素子駆動電流ＩＨと注入電流ＩＪを一緒に使用することにより補正することができる。注入電流ＩＪは、加熱素子駆動電流ＩＨよりも速く位相整合領域１４を加熱することができる。反対に、加熱素子駆動電流ＩＨやマイクロ加熱素子構造は概して、注入電流ＩＪほど、光損失の増大やライン幅の増大といったレーザ内の好ましくない影響を発生させるものではない。さらにＩＨは概して、連続波（ＣＷ）条件において、電気入力単位パワーあたりのレーザ温度変化に関しては、ＩＪよりも効率的である。したがって、本発明は、レーザ駆動電流ＩＤに起因する利得領域１６における光路長変化を補正するために、上述の形態で位相領域への注入電流と位相領域加熱素子駆動電流ＩＨとを合わせて使用することも意図している。
【００４５】
図１Ｂに示したＤＢＲタイプのレーザにさらに関連し、位相領域１４ではなく、半導体レーザ１０の利得領域１６の上に延設されたマイクロ加熱素子構造により利得領域１６が加熱される場合の熱補正方式にも本発明はまた適用される。この形態においては、利得部上に形成された集積化マイクロ加熱素子構造を、利得部への注入電流に起因するいかなる光路長変化をも直接相殺するために使用することができる。
【００４６】
本発明を実施すれば、多くの利点が容易に明らかになる。例えば、多くの場合に、一定の熱負荷を保持するために駆動電流を変化させたり、直接変調されたレーザのフィードバック制御のために外部光強度変調器を使用したりすることが必要ではなくなるであろう。ＤＢＲタイプのレーザに関しては多くの場合において、レーザ波長を波長変換装置のスペクトル中心へと引き戻すために、レーザの利得領域、位相領域または波長選択領域への電流注入を制御する必要はないであろう。さらに、状況によっては、レーザのＤＢＲ部への電流もしくは位相部への電流を調整するために、波長変換装置の光出力からレーザが結合する場所へ光のフィードバックを使用する必要はないであろう。
【００４７】
本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正や変化が本発明に対してなされ得ることは当業者であれば分かることである。このように、添付の特許請求の範囲およびそれと等価のものに属し本発明が付与する変更及び改変が本発明に含まれることを意図する。例えば、本発明は、隆起構造のリッジ型光導波路を例として本発明の概念を図示しているが、「埋込構造」のリッジ型光導波路構造もまた有効であると本発明は意図している。したがって、添付の請求の範囲における「リッジ型光導波路」とは、隆起構造と埋込構造のリッジ型光導波路を含むものであり、隆起構造のリッジ型光導波路構造に限定されるものとして捉えるべきではない。
【００４８】
なお、「好ましくは」、「普通は」、「一般的に」といったような用語がここで用いられていたとしたら、これらの用語は請求の範囲に記載された発明の範囲を限定するために使用されたものではなく、また請求の範囲に記載された発明の構造や機能に対してある特徴が重大であるとか、必要不可欠であるという意味を含むものではなく、それどころか重要であるということすら意味しないものである。むしろ、これらの用語は単に、本発明の特定の実施形態において利用されるかどうか分からない選択可能な、あるいは付加的な特徴を強調することを目的としているにすぎない。
【００４９】
本発明を記述し定義する上で、「実質的に」という用語は、ここでは、任意の定量比較、定量値、定量的測定、あるいは他の定量的表記にもともと含まれている、不明確さの固有の程度を表すために使用されていることに留意されたい。「実質的に」という用語はまた、ある定量的表記が、本発明の主題の基本的な機能を変更しないものであれば記述されたものから異なってもよい程度を表すためにここで使用されているものである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
【符号の説明】
【００５１】
１０    半導体レーザ
１２    波長選択領域
１４    位相整合領域
１６    利得領域
２０    半導体基板
２２，２４    直接加熱経路
３０    能動領域
４０    リッジ型光導波路
５０    駆動電極素子
５６    陽極電極領域
６２、６４    加熱素子ストリップ
８０    光波長変換装置
【図１Ａ】
2010503987.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【国際調査報告】
2010503987.tif 000017
2010503987.tif 000018
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