(57)【要約】【課題】任意の波長可変能力を備える半導体発光素子を提供する。【解決手段】半導体基板１１と、半導体基板１１上にストライプ状に形成され、光を放出および導波する活性層１２と、活性層１２の側面に形成された埋込み層１３ａ、１３ｂと、活性層１２および埋込み層１３ａ、１３ｂの上方に形成されたクラッド層１６と、クラッド層１６の上方に形成された第１の電極１７ａと、半導体基板１１の下方に形成された第２の電極１７ｂとを含み、活性層１２が劈開によって形成された両端面の一方の端面１４ａの法線に対して所定の角度を持って開口しており、活性層１２の光の導波方向の所定長さ部分を加熱する部分加熱手段１５が、第１の電極１７ａの上方で、一方の端面１４ａから熱的に独立した位置に形成されている。【選択図】図１
2007129544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板（１１）と、
前記半導体基板上にストライプ状に形成され、光を放出および導波する活性層（１２）と、
前記活性層の側面に形成された埋込み層（１３ａ、１３ｂ）と、
前記活性層および前記埋込み層の上方に形成されたクラッド層（１６）と、
前記クラッド層の上方に形成された第１の電極（１７ａ）と、
前記半導体基板の下方に形成された第２の電極（１７ｂ）とを含み、
前記活性層が劈開によって形成された両端面の一方の端面（１４ａ）の法線に対して所定の角度を持って開口している半導体発光素子において、
前記活性層の光の導波方向の所定長さ部分を加熱する部分加熱手段（１５）が、
前記第１の電極の上方で、前記一方の端面位置から熱的に独立した位置に形成されていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
半導体基板（５１）と、
前記半導体基板上に形成された活性層（５３）と、
前記活性層の上方に形成されたクラッド層（５４）と、
前記クラッド層の上方に形成された絶縁膜（５６）と、
前記絶縁膜の上方に形成された第１の電極（５７ａ）と、
前記半導体基板の下方に形成された第２の電極（５７ｂ）とを含み、
前記活性層の上方にリッジ部を有し、かつ前記活性層が劈開によって形成された両端面の一方の端面（５８ａ）の法線に対して所定の角度を持って開口しているリッジ導波路型の半導体発光素子において、
前記活性層の光の導波方向の所定長さ部分を加熱する部分加熱手段（５９）が、
前記第１の電極の上方で、前記一方の端面位置から熱的に独立した位置に形成されていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項３】
前記部分加熱手段が、
絶縁膜（１５１、５９１）と、
前記絶縁膜上に形成された薄膜抵抗（１５２、５９２）と、
前記薄膜抵抗に電力を供給するための少なくとも２つの端子部（１５３、５９３）とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記活性層が、劈開によって形成された他方の端面（１４ｂ、５８ｂ）に対してほぼ垂直に開口していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記活性層が、劈開によって形成された他方の端面（１４ｂ、５８ｂ）の法線に対して所定の角度を持って開口しており、かつ、前記部分加熱手段が前記他方の端面位置から熱的に独立した位置に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体発光素子（１）と、
前記半導体発光素子の前記一方の端面に形成された反射防止膜（１９）と、
前記一方の端面から放出される光の光軸上に配置され、前記一方の端面から放出された光を前記一方の端面に帰還させる出射光帰還手段（２）と、
前記半導体発光素子と前記出射光帰還手段とで構成されるレーザ共振器の発振波長を選択する波長選択手段（３）とを含み、
前記半導体発光素子の前記少なくとも２つの端子部を介して前記薄膜抵抗に供給する電力、および、前記波長選択手段が選択する波長を変化させることにより、前記レーザ共振器の発振波長を変化させることを特徴とする波長可変レーザ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子に係り、特に、任意の波長でレーザ光を発振させることができる波長可変レーザ光源、および、発光スペクトル幅を拡大することができるスーパールミネッセントダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年マルチメディアの普及に伴い、光通信の通信容量の大容量化方法が種々提案されている。【０００３】
その一つとして、エルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier）あるいはラマン増幅器を適用した波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）通信がある。ＷＤＭ通信は、波長の相違する複数の光により情報を伝播するため、光ファイバの設置本数を増すことなく通信容量を飛躍的に増加することが可能である。【０００４】
上記ＷＤＭ通信にあっては、信号光源は互いに異なる特定の波長で発振する分布帰還型レーザ（ＤＦＢ−ＬＤ：Distributed Feedback Laser Diode）を複数個そろえて構成されるが、通信システムの信頼性を高めるためには、各チャンネルに該当する波長で発振するＤＦＢ−ＬＤを全チャンネル個数分バックアップ用に備えねばならず、システムコスト高の要因となっていた。【０００５】
このため、任意の波長で発振させることができ、少ない個数で全てのチャンネルをバックアップできる波長可変レーザが必要とされてきた。【０００６】
そして、本出願人は、上記目的に使用可能な波長可変レーザを既に提案している（例えば、特許文献１参照）。【０００７】
上記提案に係る波長可変レーザは、レーザ共振軸方向に連なる発光領域、波長制御領域を有し、波長制御領域は加熱手段を有している。そして、加熱手段で波長制御領域を加熱することにより発振波長を調整している。【０００８】
しかし、上記提案に係る波長可変レーザは、波長制御領域として位相制御領域および回折格子を有する分布反射器（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）領域を設けるモノリシック型であるため、波長可変帯域が屈折率変化量によって制限され、実用的には１５ｎｍ程度が限界であった。また、活性導波路と受動導波路を結合させた構造であるため、結晶成長回数が多く、製造原価が高く、歩留まりも上がりにくい。【０００９】
一方、外部共振器型レーザ素子を使用した可変波長光源装置も、主に計測用光源として広く使われている（例えば、特許文献２参照）。【００１０】
上記提案に係る可変波長光源装置は、レーザ共振軸方向に連なる活性領域および位相調整領域を備えるレーザ素子と回折光波長を調整可能な回折格子とを備え、回折格子による反射波長および位相調整領域の屈折率を調整することにより、発振波長を調整している。
【特許文献１】特開平６−５９８０号公報（［０００８］、図１）
【特許文献２】特開平７−３３５９６５号公報（［００１３］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記提案に係る可変波長光源装置もまた、活性導波路と受動導波路を別々に結晶成長する必要があり、さらに電極間の分離抵抗の確保が難しい、発振スペクトルの線幅が拡大する、受動導波路の屈折率制御性の信頼性が確立されていない等の課題があった。【００１２】
即ち、位相調整領域は活性領域よりもエネルギーギャップの大きい半導体で形成されており、位相調整領域と活性領域とを別個に結晶成長させねばならないため、半導体結晶成長回数が増加することは回避できない。【００１３】
また、位相調整用電極と活性層電流注入用電極との間の分離抵抗を高めることが困難であり、位相調整領域に注入する電流と活性領域に注入する電流の相互干渉を回避できない。【００１４】
また、位相調整領域において自由キャリアのショットノイズによる屈折率ゆらぎのため、発振スペクトルの線幅が拡大することを回避できない。しかも、自由キャリア吸収によって光が吸収されるため、高出力化しにくいという問題点も有する。【００１５】
さらに、上記提案に係る波長可変光源装置にあっては位相調整領域に電流を注入し、プラズマ効果により位相調整領域の屈折率を変更しているが、キャリア密度の高い状態が長時間続くと素子が劣化しやすいことが知られており、素子の信頼性を確保することが困難であった。【００１６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、外部共振器型レーザに用いる場合には位相調整を行うことができ、スーパールミネッセントダイオードに用いる場合には発光スペクトル幅を拡大することができる半導体発光素子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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１の半導体発光素子は、半導体基板と、前記半導体基板上にストライプ状に形成され、光を放出および導波する活性層と、前記活性層の側面に形成された埋込み層と、前記活性層および前記埋込み層の上方に形成されたクラッド層と、前記クラッド層の上方に形成された第１の電極と、前記半導体基板の下方に形成された第２の電極とを含み、前記活性層が劈開によって形成された両端面の一方の端面の法線に対して所定の角度を持って開口している半導体発光素子において、前記活性層の光の導波方向の所定長さ部分を加熱する部分加熱手段が、前記第１の電極の上方で、前記一方の端面位置から熱的に独立した位置に形成されていることを特徴とする構成を有している。【００１８】
この構成により、部分加熱手段に電力を与えることで、一方の端面からの出射光の出射角度を変化させずに出射光の位相を調整することができることとなる。【００１９】
また、本発明の請求項２の半導体発光素子は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された活性層と、前記活性層の上方に形成されたクラッド層と、前記クラッド層の上方に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上方に形成された第１の電極と、前記半導体基板の下方に形成された第２の電極とを含み、前記活性層の上方にリッジ部を有し、かつ前記活性層が劈開によって形成された両端面の一方の端面の法線に対して所定の角度を持って開口しているリッジ導波路型の半導体発光素子において、前記活性層の光の導波方向の所定長さ部分を加熱する部分加熱手段が、前記第１の電極の上方で、前記一方の端面位置から熱的に独立した位置に形成されていることを特徴とする構成を有している。【００２０】
この構成により、部分加熱手段に電力を与えることで、活性層の光の導波方向の所定長さ部分をより効率的に加熱することができ、一方の端面からの出射光の出射角度を変化させずに出射光の位相を調整することができることとなる。【００２１】
また、本発明の請求項３の半導体発光素子は、前記部分加熱手段が、絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された薄膜抵抗と、前記薄膜抵抗に電力を供給するための少なくとも２つの端子部とを有することを特徴とする構成を有している。【００２２】
この構成により、活性層の光の導波方向の所定長さ部分を加熱することができることとなる。【００２３】
また、本発明の請求項４の半導体発光素子は、前記活性層が、劈開によって形成された他方の端面に対してほぼ垂直に開口していることを特徴とする構成を有していてもよい。【００２４】
また、本発明の請求項５の半導体発光素子は、前記活性層が、劈開によって形成された他方の端面の法線に対して所定の角度を持って開口しており、かつ、前記部分加熱手段が前記他方の端面位置から熱的に独立した位置に形成されていることを特徴とする構成を有していてもよい。【００２５】
また、本発明の請求項６の波長可変レーザ光源は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体発光素子と、前記半導体発光素子の前記一方の端面に形成された反射防止膜と、前記一方の端面から放出される光の光軸上に配置され、前記一方の端面から放出された光を前記一方の端面に帰還させる出射光帰還手段と、前記半導体発光素子と前記出射光帰還手段とで構成されるレーザ共振器の発振波長を選択する波長選択手段とを含み、前記半導体発光素子の前記少なくとも２つの端子部を介して前記薄膜抵抗に供給する電力、および、前記波長選択手段が選択する波長を変化させることにより、前記レーザ共振器の発振波長を変化させることを特徴とする構成を有している。【００２６】
この構成により、波長の選択性が高い波長可変レーザを構成することができることとなる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、活性層の光の導波方向の所定長さ部分を加熱する部分加熱手段を設けることにより、外部共振器型レーザに用いる場合には位相調整を行うことができ、スーパールミネッセントダイオードに用いる場合には発光スペクトル幅を拡大することができるという効果を有する半導体発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態の半導体発光素子の図２におけるＸ−Ｘ断面図およびＹ−Ｙ断面図
【図２】本発明に係る半導体発光素子を適用した外部共振器型レーザの構成図
【図３】本発明に係る半導体発光素子の波長変化量Δλと活性層加熱領域温度変化量ΔＴの関係を示すグラフ
【図４】本発明の第２の実施形態の半導体発光素子の平面図およびＹ−Ｙ断面図
【図５】本発明の第３の実施形態の半導体発光素子の平面図、Ｘ−Ｘ断面図およびＹ−Ｙ断面図
【図６】本発明の第４の実施形態の半導体発光素子の平面図
【符号の説明】
【００２９】
１  半導体発光素子
２  外部鏡
３  光バンドパスフィルタ
４  外部共振器型レーザ
１１、５１  半導体基板
１２、５３  活性層
１３ａ、１３ｂ  埋込み層
１４ａ、５８ａ  一方の端面
１４ｂ、５８ｂ  他方の端面
１５、５９  部分加熱手段
１６、５４  クラッド層
１７ａ、５７ａ  第１の電極
１７ｂ、５７ｂ  第２の電極
１８  溝部
１９  反射防止膜
５６  第１の絶縁膜
１５１、５９１  絶縁膜
１５２、５９２  薄膜抵抗
１５３、５９３  端子部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る半導体発光素子の実施形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施形態）
本発明に係る半導体発光素子の第１の実施形態を図１に示す。図１（ａ）は図２におけるＸ−Ｘ断面図、図１（ｂ）は図２におけるＹ−Ｙ断面図である。【００３１】
即ち、第１の実施形態の半導体発光素子１は、半導体基板１１と、半導体基板１１上にストライプ状に形成され、光を放出および導波する活性層１２と、活性層１２の上下に形成された光分離閉じ込め（ＳＣＨ）層２０ａ、２０ｂと、活性層１２およびＳＣＨ層２０ａ、２０ｂの側面に形成された埋込み層１３ａ、１３ｂと、ＳＣＨ層２０ａおよび埋込み層１３ａの上方に形成されたクラッド層１６と、クラッド層１６の上方に形成された第１の電極１７ａと、半導体基板１１の下方に形成された第２の電極１７ｂとを含む。【００３２】
そして、本発明に係る半導体発光素子１の素子長方向の両端面は劈開によって形成されている。活性層１２は、劈開によって形成された一方の端面１４ａの法線に対して所定の角度を有して開口し、他方の端面１４ｂに対してはほぼ垂直に開口している。また、第１の電極１７ａの上方には他方の端面１４ｂから活性層１２の光の導波方向の所定長さ部分（以下、活性層加熱領域という。）を加熱する部分加熱手段１５が、一方の端面１４ａから熱的に独立した位置に形成されている。【００３３】
上述の所定の角度は、全反射にならない範囲で大きくした方が反射率は下がるが、一方の端面１４ａからの出射角度が大きすぎると外部共振器の構成が難しくなる。一般的には出射角度を２０度程度にすることが多く、そのときの所定の角度は５〜７度となる。【００３４】
なお、活性層１２を多重量子井戸構造とすることも可能である。さらにクラッド層１６と第１の電極１７ａとの間にコンタクト層を介在させることも広く行われている。これらは当業者であれば任意に設計可能である。【００３５】
そして、部分加熱手段１５は、絶縁膜１５１と、絶縁膜１５１上に形成された薄膜抵抗１５２と、薄膜抵抗１５２に電力を供給するための少なくとも２つの端子部１５３とを含む構成を有している。【００３６】
絶縁膜としては、ＳｉＯ2やＳｉＮx膜等を用いることができる。膜厚は、薄すぎると絶縁性が弱まり、厚すぎると熱抵抗が高くなるので、５０〜５００ｎｍ程度が適当である。抵抗としては金属材料が利用可能であるが、酸化しにくいＡｕやＰｔ、抵抗の温度依存性の小さい窒化タンタル等が好適である。ただし、端子部１５３はワイヤボンドを行う必要から表面にＡｕを形成しておくことが望ましい。【００３７】
図２は、本発明に係る半導体発光素子１を適用した波長可変レーザ光源である外部共振器型レーザ４の構成を示している。一方の端面１４ａには反射防止膜１９が形成されている。半導体発光素子１の外部には、半導体発光素子１の一方の端面１４ａから出射した光を一方の端面１４ａに帰還させる出射光帰還手段として外部鏡２が、さらに波長選択手段として光バンドパスフィルタ３が一方の端面１４ａと外部鏡２との光軸上に設置されている。そして、垂直端面である他方の端面１４ｂから出射した光が外部共振器型レーザ４の出力光となる。【００３８】
この構成では、他方の端面１４ｂと外部鏡２との間の光の往復によってレーザ発振が実現し、さらに光バンドパスフィルタ３によって単一の縦モードが選択される。光バンドパスフィルタ３の透過波長をチューニングすれば発振波長が変化するが、その場合の波長変化は離散的である。そこで部分加熱手段１５に電力を供給して発熱させることで光の位相を変化させて任意の波長での発振を得る。【００３９】
なお、ここでは出射光帰還手段として単純な鏡、波長選択手段として光バンドパスフィルタを用いた例としたが、他にも波長選択性を有する回折格子や液晶チューナブルミラー等、出射光帰還手段と波長選択手段の双方の機能を兼ね備えた部品を用いて構成してもよい。【００４０】
上記の外部共振器型レーザ４の発振条件は［数１］により表される。
【数１】
2007129544.tif 000003
【００４１】
ここで、光の伝播定数βを導入すると、［数２］が成り立つ。
【数２】
2007129544.tif 000004
【００４２】
よって、モード次数がｍである光の波長λmは［数３］で表される。
【数３】
2007129544.tif 000005
【００４３】
従って、部分加熱手段１５によって加熱されることにより活性層加熱領域の等価屈折率がΔｎeq,1変化した場合の波長変化量Δλは［数４］で表される。
【数４】
2007129544.tif 000006
【００４４】
一方、発振の縦モード間隔δλは［数５］で表され、光バンドパスフィルタ３の透過波長を変更することにより発振波長はδλ間隔で離散的に変化する。
【数５】
2007129544.tif 000007
【００４５】
従って、発振波長が連続的に変更可能となるためには、［数６］の関係が成立する必要がある。
【数６】
2007129544.tif 000008
【００４６】
一方、活性層加熱領域の等価屈折率ｎeq,1の温度変化に伴う変化量Δｎeq,1は実験結果から［数７］で表されることが知られている。
【数７】
2007129544.tif 000009
【００４７】
［数７］を［数４］に代入して活性層加熱領域温度変化量ΔＴと波長変化量Δλの関係を求めることができる。
例えば、
Ｌ1＋Ｌ2＝１ｍｍ、Ｌ3＝５ｍｍ
ｎeq,1＝ｎeq,2＝３．２３、ｎeq,3＝１
λ＝１．５５μｍ
とすれば、縦モード間隔δλは０．１４ｎｍ（≒１７ＧＨｚ）となる。【００４８】
図３は、上記条件に加えて活性層加熱領域の長さＬ1を１００μｍ、１５０μｍおよび２００μｍとしたときに［数７］を使用して算出した波長変化量Δλと活性層加熱領域温度変化量ΔＴの関係を示すグラフである。【００４９】
このグラフは、活性層加熱領域の長さＬ1を１５０μｍとしたときには活性層加熱領域を２５℃以上、活性層加熱領域の長さＬ1を２００μｍとしたときには活性層加熱領域を１８℃以上加熱すると波長変化量Δλが縦モード間隔δλを超過することを示している。従って、活性層加熱領域を加熱することにより、隣接する縦モード間で発振波長を連続的に選択できることが判る。【００５０】
なお、本発明に係る半導体発光素子１は、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ：Super Luminescent Diode）としても利用可能である。この場合は、活性層加熱領域のエネルギーギャップを加熱によって減少させることによって、発光スペクトルが長波長側に拡大し、発光スペクトル半値幅の拡大を実現することができる。【００５１】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態の半導体発光素子は、活性層の光の導波方向の所定長さ部分を加熱する部分加熱手段を設けることにより、外部共振器型レーザに用いる場合には温度変化量に対して波長変化量を線形に変化させることができ、ＳＬＤに用いる場合には発光スペクトル幅を拡大することができる。【００５２】
（第２の実施形態）
本発明に係る半導体発光素子の第２の実施形態を図４に示す。第２の実施形態の半導体発光素子は、図４（ａ）の平面図および図４（ｂ）のＹ−Ｙ断面図に示すように、第１の実施形態の構成に加えて、活性層加熱領域の両側面の結晶層に光の導波方向に沿った溝部１８を含む。【００５３】
即ち、半導体発光素子１は、溝部１８内の空気を断熱層として利用することにより、薄膜抵抗１５２で発生した熱を活性層加熱領域の周辺に閉じ込めて、活性層加熱領域の加熱効率を高めることが可能である。【００５４】
この場合、溝部１８の間隔は導波する光のスポットサイズよりは十分に大きく、熱の逃げる経路である半導体基板１１の厚さよりは十分に狭い必要がある。具体的には活性層１２から溝部１８までの距離は５μｍ以上５０μｍ以下が望ましい。【００５５】
また、溝部１８の深さは活性層１２の底面より下まで到達することが望ましく、具体的には２．５μｍ以上５μｍ以下が望ましい。さらに溝部１８はポリイミド等の樹脂材料で埋め込んでもよい。ポリイミド等の樹脂材料は、半導体結晶より熱伝導率が低いため、活性層加熱領域の周辺に熱を閉じ込めやすい。また、樹脂材料を埋め込むことにより、溝部１８の上面が平坦になるため絶縁膜１５１および薄膜抵抗１５２を形成しやすい。【００５６】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態の半導体発光素子は、活性層加熱領域の両側面の結晶層に光の導波方向に沿って溝部を形成することにより、活性層加熱領域の加熱効率を高めることが可能である。【００５７】
（第３の実施形態）
本発明に係る半導体発光素子の第３の実施形態を図５に示す。図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ−Ｘ断面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＹ−Ｙ断面図である。【００５８】
即ち、第３の実施形態の半導体発光素子は、リッジ導波路型の半導体発光素子であり、半導体基板５１と、半導体基板５１上に上下にＳＣＨ層５２ａ、５２ｂを有して形成された活性層５３と、ＳＣＨ層５２ａの上方に形成されたクラッド層５４と、クラッド層５４の上方に形成されたコンタクト層５５と、コンタクト層５５の上方に形成された第１の絶縁膜５６と、第１の絶縁膜５６の上方に形成された第１の電極５７ａと、半導体基板５１の下方に形成された第２の電極５７ｂとを含む。【００５９】
そして、活性層５３の上方には、前述したクラッド層５４を含む複数層によりリッジ部が形成されている。リッジ部の第１の絶縁膜５６の一部は除去され、リッジ部のコンタクト層５５と第１の電極５７ａとが接して構成されている。【００６０】
素子長方向の両端面は劈開によって形成され、活性層５３は一方の端面５８ａの法線に対して所定の角度を有して開口し、他方の端面５８ｂに対してはほぼ垂直に開口している。【００６１】
第１の電極５７ａの上方には、他方の端面５８ｂから活性層５３の光の導波方向の所定長さ部分である活性層加熱領域を加熱する部分加熱手段５９が、一方の端面５８ａから熱的に独立した位置に形成されている。部分加熱手段５９は、第２の絶縁膜５９１と、第２の絶縁膜５９１上に形成された薄膜抵抗５９２と、薄膜抵抗５９２に電力を供給するための少なくとも２つの端子部５９３を有している。【００６２】
通常、リッジ導波路型の半導体発光素子の方が第１および第２の実施形態に示した埋込み型の半導体発光素子と比較して導波路に熱が籠りやすいので、本構成はより効果的である。【００６３】
なお、活性層５３の一方の端面５８ａの法線に対する所定の角度、絶縁膜の構成等は、第１の実施形態と同様である。【００６４】
以上説明したように、本発明の第３の実施形態の半導体発光素子は、リッジ型の導波路を採用することにより、さらに活性層加熱領域の加熱効率を高めることが可能である。【００６５】
（第４の実施形態）
本発明に係る半導体発光素子の第４の実施形態を図６に示す。本実施形態の半導体発光素子は第１の実施形態と同様の埋込み型である。ただし、第１の実施形態とは、劈開による両方の端面の法線に対して活性層１２が所定の角度をもって開口している点が異なる。【００６６】
そして部分加熱手段１５は、両端面からの出射光に影響を与えない、両端面から熱的に独立した位置、つまり素子のほぼ中央部に形成されている。他の構成については第１の実施形態と同一である。【００６７】
このような構成にすることで、両端面からの光の出射角度を平行にしたり、任意の相対角度に設定したりすることができる。反射面としたい端面には、誘電体多層膜の高反射コーティングを施せばよい。また、活性層が所定の角度をもって開口する端面（以下、斜め端面という）の反射率は光のスポットサイズに依存する。スポットサイズが大きいほど反射率は下がるので、反射面としたい端面近傍ではスポットサイズが小さくなるような導波路構造にすれば、反射率を大きく下げることなく斜め端面を形成することが可能である。【００６８】
そして、図６（ｂ）のような、直線状の活性層１２が素子長方向に対して斜めに形成され、両端面の法線に対して活性層１２が所定の角度で開口している半導体発光素子においても、図６（ａ）の構造における議論と同様に、両端面には誘電体多層膜のコーティングおよび導波路スポットサイズ制御を用いて、反射率の差をつけることが可能である。【００６９】
いずれの場合においても、斜め端面に加熱の影響が及ばない構造にすることで、斜め端面から出射される光の出射角度と光の位相とを独立に制御することが可能となる。【００７０】
斜め端面に加熱の影響が及ばないためには、端面とヒータ先端部との距離を一定以上広げることが必要である。具体的には５０μｍ以上、理想的にはチップの厚さと同程度の距離だけ離せばよい。【００７１】
なお、第２の実施形態のように活性層の側方に溝を設けてもよいし、第３の実施形態のようにリッジ導波路型の半導体発光素子で本実施形態の構成を適用してもよいことは言うまでもない。【００７２】
以上説明したように、本発明の第４の実施形態の半導体発光素子は、活性層が両端面の法線に対して所定の角度をもって開口することにより、両端面からの光の出射角度を平行、あるいは、任意の相対角度に設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のように、本発明に係る半導体発光素子は、外部共振器型レーザを構成した場合に、加熱手段を動作させることで、位相調整を行うことができるという効果を有し、ＷＤＭ通信システム用レーザ等として有効である。
また、ＳＬＤとして使用した場合には、加熱手段を動作させることで、発光スペクトルの半値幅が広くなるという効果を有し、主に計測用光源として有効である。
【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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【国際調査報告】
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