(57)【要約】電流注入により光利得を生成する活性層を含む少なくとも一つの活性要素、及び少なくとも一つの位相制御要素、及び鏡を含む波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。位相制御要素は、レーザー生成波長から短波長側に強く狭い光吸収ピークを示す変調器を含む。波長制御は、位置依存電気光学効果を用いて実現する。逆バイアス又は順バイアスをかけると、位相制御要素内の屈折率の強い変調が生じる。その効果は、共振器モードの波長を調整し、波長偏移の符号と値を変調器の位置が規定する。二つの位相制御段をレーザーに導入し、一方は放射光波長をより大きい値に偏移し、他方は放射光波長をより小さい値に偏移し得る。様々な発振波長で一定の出力を維持するか、又は独立な周波数変調と振幅変調を実現することの、いずれかを可能とするレーザーにおいて、出力等化要素を利用し得る。全ての動作に対してレーザーの較正を可能とすべくレーザーに光検出要素を導入し得る。
2004529501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長可変半導体垂直共振器面発光レーザーにおいて、
ａ）基板と、
ｂ）前記基板上のブラッグ反射領域により形成される底部鏡と、
ｃ）活性要素であって、
ｉ）順バイアスをかけられ注入電流の作用を受けたときに光を放出する光発生層
と、
ii）前記基板の上部かつ前記光発生層の下部にある第１のｎ形ドープ電流拡散領
域と、
iii）前記光発生層の上部にある第１のｐ形ドープ電流拡散領域と、
iv）各隣接する領域の間にある電流アパーチャと、
ｖ）光を発生すべく電流が前記光発生層に注入され得るような、前記ｎ形ドープ
電流拡散領域と前記ｐ形ドープ電流拡散領域との間の、活性要素バイアス制
御装置と、
を含む活性要素と、
ｄ）位相制御要素であって、
ｉ）逆バイアスがかけられたときの電界又は順バイアスがかけられたときの注入
電流のいずれかの作用を受けて、位置依存電気光学効果により光の波長を変
調する、前記第１のｐ形ドープ電流拡散領域上にある、変調層と、
ii）前記変調層の上にある第２のｎ形ドープ電流拡散領域と、
iii）各隣接する領域の間にある電流アパーチャと、
iv）前記変調層が光の波長を変調すべく電界が生成され得るような、前記第２の
ｎ形ドープ電流拡散領域と前記第１のｐ形ドープ電流拡散領域との間の、位
相制御要素バイアス制御装置と、
を含む位相制御要素と、
ｅ）前記第２のｎ形ドープ電流拡散領域上にあるブラッグ反射領域により形成される
上部鏡と、
で構成される、波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２】
更に前記レーザーからの光出力を測定することのできる光検出要素を含む、請求項１記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３】
前記活性要素の出力が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記活性要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項２記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４】
前記位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項２記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項５】
前記位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項３記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項６】
前記活性要素バイアス制御装置は順バイアスをかける、請求項１記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項７】
前記位相制御要素バイアス制御装置は逆バイアスをかける、請求項１記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項８】
前記位相制御要素バイアス制御装置は順バイアスをかける、請求項１記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項９】
前記位相制御要素は放射光波長をより長い波長に偏移するように設定される、請求項７記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項１０】
前記位相制御要素は放射光波長をより短い波長に偏移するように設定される、請求項７記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項１１】
前記位相制御要素は放射光波長をより長い波長に偏移するように設定される、請求項８記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項１２】
前記位相制御要素は放射光波長をより短い波長に偏移するように設定される、請求項８記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項１３】
波長可変半導体垂直共振器面発光レーザーにおいて、更に、
ｆ）等化要素であって、
ｉ）光を吸収し前記第２のｎ形ドープ電流拡散領域の上にある吸収層と、
ii）前記吸収層の上にある第２のｐ形ドープ電流拡散領域と、
iii）各隣接する領域の間にある電流アパーチャと、
iv）逆バイアスかけられたとき電界が生成され得、又は順バイアスがかけられた
とき電流が注入され得、前記吸収層は前記電界又は前記電流に応じて吸収係
数の変化を生じるような、前期第２のｎ形ドープ電流拡散領域と前記第２の
ｐ形ドープ電流拡散領域との間の、等化要素バイアス制御装置と、
を含む等化要素、
で構成される、請求項１記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項１４】
前記等化要素バイアス制御装置は逆バイアスをかける、請求項１３記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項１５】
前記等化要素バイアス制御装置は順バイアスをかける、請求項１３記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項１６】
更に前記レーザーからの光出力を測定することのできる光検出要素を含む、請求項１３記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項１７】
前記活性要素の出力が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記活性要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項１６記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項１８】
前記位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項１６記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項１９】
前記位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項１７記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２０】
前記等化要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記等化要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項１６記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２１】
前記等化要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記等化要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項１７記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２２】
前記等化要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記等化要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項１８記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２３】
前記等化要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記等化要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項１９記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２４】
波長可変半導体垂直共振器面発光レーザーにおいて、
ａ）基板と、
ｂ）前記基板上のブラッグ反射領域により形成される底部鏡と、
ｃ）活性要素であって、
ｉ）電流が注入されたときに光を放出する光発生層と、
ii）前記基板の上部かつ前記光発生層の下部にある第１のｎ形ドープ電流拡散領
域と、
iii）前記光発生層の上部にある第１のｐ形ドープ電流拡散領域と、
iv）各隣接する領域の間にある電流アパーチャと、
ｖ）光を発生すべく電流が前記光発生層に注入され得るような、前記ｎ形ドープ
電流拡散領域と前記ｐ形ドープ電流拡散領域との間の、活性要素バイアス制
御装置と、
を含む活性要素と、
ｄ）第１の位相制御要素であって、
ｉ）逆バイアスがかけられたときの電界又は順バイアスがかけられたときの注入
電流のいずれかの作用を受けて、位置依存電気光学効果により光の波長を変
調する、前記第１のｐ形ドープ電流拡散領域上にある、第１の変調層と、
ii）前記変調層の上にある第２のｎ形ドープ電流拡散領域と、
iii）各隣接する領域の間にある電流アパーチャと、
iv）前記第１の変調層が光の波長を変調すべく電界が生成され得るような、前記
第２のｎ形ドープ電流拡散領域と前記第１のｐ形ドープ電流拡散領域との間
の、第１の位相制御要素バイアス制御装置と、
を含む位相制御要素と、
ｅ）第２の位相制御要素であって、
ｉ）逆バイアスがかけられたときの電界又は順バイアスがかけられたときの注入
電流のいずれかの作用を受けて、位置依存電気光学効果により光の波長を変
調する、前記第２のｎ形ドープ電流拡散領域上にある、第２の変調層であっ
て、前記第２の変調層は前記第１の変調層とは逆のスペクトル方向へ放射光
波長を偏移するように設定される、第２の変調層と、
ii）前記変調層の上にある第２のｐ形ドープ電流拡散領域と、
iii）各隣接する領域の間にある電流アパーチャと、
iv）前記第２の変調層が光の波長を変調すべく電界が生成され得るような、前記
第２のｎ形ドープ電流拡散領域と前記第２のｐ形ドープ電流拡散領域との間
の、第２の位相制御要素バイアス制御装置と、
を含む第２の位相制御要素と、
ｆ）前記第２のｐ形ドープ電流拡散領域上にあるブラッグ反射領域により形成される
上部鏡と、
で構成される、波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２５】
更に前記レーザーからの光出力を測定することのできる光検出要素を含む、請求項２４記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２６】
前記活性要素の出力が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記活性要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項２５記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２７】
前記第１の位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記第１の位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項２５記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２８】
前記第１の位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記第１の位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項２６記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項２９】
前記第２の位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記第２の位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項２５記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３０】
前記第２の位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記第２の位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項２６記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３１】
前記活性要素バイアス制御装置は順バイアスをかける、請求項２４記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３２】
前記第１の位相制御要素バイアス制御装置は逆バイアスをかける、請求項２４記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３３】
前記第１の位相制御要素バイアス制御装置は順バイアスをかける、請求項２４記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３４】
前記第２の位相制御要素バイアス制御装置は逆バイアスをかける、請求項２４記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３５】
前記第２の位相制御要素バイアス制御装置は順バイアスをかける、請求項２４記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３６】
波長可変半導体垂直共振器面発光レーザーにおいて、更に、
ｇ）等化要素であって、
ｉ）電界の作用を受けたときに光を吸収し前記第２のｐ形ドープ電流拡散領域の
上にある吸収層と、
ii）前記吸収層の上にある第３のｎ形ドープ電流拡散領域と、
iii）各隣接する領域の間にある電流アパーチャと、
iv）電界が生成され得、前記吸収層は前記電界に応じて光を吸収するような、前
期第２のｐ形ドープ電流拡散領域と前記第３のｎ形ドープ電流拡散領域との
間の、等化要素バイアス制御装置と、
を含む等化要素、
で構成される、請求項２４記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３７】
前記等化要素バイアス制御装置は逆バイアスをかける、請求項３６記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３８】
前記等化要素バイアス制御装置は順バイアスをかける、請求項３６記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項３９】
更に前記レーザーからの光出力を測定することのできる光検出要素を含む、請求項３６記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４０】
前記活性要素の出力が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記活性要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項３９記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４１】
前記第１の位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記第１の位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項３９記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４２】
前記第１の位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記第１の位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項４０記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４３】
前記第２の位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記第２の位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項３９記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４４】
前記第２の位相制御要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記第２の位相制御要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項４０記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４５】
前記等化要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記等化要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項３９記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４６】
前記等化要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記等化要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項４０記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４７】
前記等化要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記等化要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項４１記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４８】
前記等化要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記等化要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項４２記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項４９】
前記等化要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記等化要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項４３記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項５０】
前記等化要素の変調が前記レーザーからの光出力の測定に反応すべく、前記光検出要素は前記等化要素バイアス制御装置に動作可能なように接続される、請求項４４記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項５１】
前記位相制御要素バイアスは放射光波長をより長い波長に偏移するように設定される、請求項１４記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項５２】
前記位相制御要素バイアスは放射光波長をより短い波長に偏移するように設定される、請求項１４記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項５３】
前記位相制御要素バイアスは放射光波長をより長い波長に偏移するように設定される、請求項１５記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【請求項５４】
前記位相制御要素バイアスは放射光波長をより短い波長に偏移するように設定される、請求項１５記載の波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の分野に関する。特に、本発明は、波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長可変半導体レーザーは、光学測定の分野と同様、波長分割多重伝送システム、波長分割スイッチング・システム、波長クロスコネクション・システムにおいて重要な役割を担う。
【０００３】
この分野における従来技術は、素子における同一な導波路構造の別々の部分を用いた波長可変端面発光レーザー（M. ヤマグチ（Yamaguchi）ら、米国特許第５，５４１，９４５号）まで含んでいる。端面発光レーザー及び面発光レーザーの両者に対して波長可変を達成する別の方法は、外部の鏡や回折格子を用いることであり、この方法では、素子の実効共振器長を機械的に調整することにより波長可変を実現する（P. タエバチ（Tayebati）、米国特許第５、９４９、８０１号）。垂直共振器面発光レーザーにおいては、共振器長の調整は、様々な微細電気機械系を用いて実現し得る。この素子の短所は、利用されている効果の機械的特性による長い調整時間である。周波数変調信号伝送システムは、この方法を利用し得ない。
【０００４】
それゆえ、より優れた波長の制御と調整に対する技術の要請がある。
【発明の開示】
【０００５】
発明の要約
電流注入により光利得を生成する活性層を含む少なくとも一つの活性要素、及び少なくとも一つの位相制御要素、及び例えば分布ブラッグ反射器によって実現し得る鏡を含む波長可変半導体垂直共振器面発光レーザー。位相制御要素は、レーザー生成波長から短波長側に強く狭い光吸収ピークを示す変調器を含む。波長制御は、位置依存電気光学効果を用いて実現する。逆バイアスをかけると、吸収最大値は、シュタルク効果によってより長い波長に偏移する。順バイアスをかけると、電流が注入され、脱色及びピーク吸収の減少が起こる。いずれの場合においても、位相制御要素内の屈折率の強い変調が生じる。その効果は、共振器モードの波長を調整し、波長偏移の符号と値を変調器の位置が規定する。二つの位相制御段をレーザーに導入し、一方は放射光波長をより大きい値に偏移し、他方は放射光波長をより小さい値に偏移し得る。様々な発振波長で一定の出力を維持するか、又は独立な周波数変調と振幅変調を実現することの、いずれかを可能とするレーザーにおいて、出力等化要素を利用し得る。全ての動作に対してレーザーの較正を可能とすべくレーザーに光検出要素を導入し得る。
【０００６】
本発明の詳細な説明
垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）においては、活性領域は通常、微細共振器の中に位置する。非ドープ又は弱ドープ活性領域を、通常は鏡のついているｎ形及びｐ形接点層で囲む。
【０００７】
本発明は、位相制御要素の追加を教える。位相制御要素は、非ドープ又は弱ドープ層に両側から囲まれる変調器であり、これらの層は更に、ｎ形及びｐ形接点層で囲まれる。変調器の屈折率を調整するために電界を用いる。
【０００８】
それゆえ、本発明の可変波長垂直共振器面発光レーザーは、二つの主要な要素、１）活性領域、２）活性領域上の位相制御要素、を含む。これらの主要な要素を２枚の鏡で挟む。活性要素及び変調器は、非ドープ又は弱ドープ層に囲まれ、更にこれらの層は、ｎ形及びｐ形接点層で囲まれる。レーザーを制御し波長を調整するために、電界又は注入電流のいずれかを用いる。
【０００９】
本発明の望ましい実施形態は、異なる媒質の中に位置する活性領域及び位相制御領域を有する波長可変レーザーを与える。波長可変レーザーは、電界をかけて共鳴吸収光スペクトルを調整することによる屈折率制御の効果を用いる。これとは別に、波長可変レーザーは、電流注入による屈折率変調の効果を利用し得る。
【００１０】
発光波長と出力は、独立に調整し得る。波長調整の速度は、位相制御層における電界分布の速度が規定し、ピコ秒の範囲にし得る。本発明は、約５０ＧＨｚまでの周波数で動作する波長可変垂直共振器面発光レーザーが実現可能であると提案する。光の周波数における選択的な弱い吸収は、変調器による光の周波数依存性吸収を補償するが、これを用いて出力を等化する。
【００１１】
特に図１を参照し、本発明によって形成された新規な波長可変垂直共振器面発光レーザーの第１の例を示す。構造を基板（１０１）上にエピタキシャル成長する。底部鏡（１０２）としてブラッグ反射器を用いる。ＶＣＳＥＬの残りの部分は、二つの主要な要素、１）底部鏡（１０２）上の活性要素、２）活性領域上の位相制御要素、を含む。
【００１２】
活性要素を形成するために、電流アパーチャ（aperture）（１０３）は、第１の金属接点（１０５）を有するｎ形ドープ電流拡散層（１０４）を、活性要素（１０７）を囲む弱ドープ層（１０６）から分離する。第２の電流アパーチャ（１０３）は、弱ドープ層（１０６）を、第２の金属接点（１０９）を有するｐ形ドープ電流拡散層（１０８）から分離する。ｎ形ドープ電流拡散層（１０４）は、底部鏡（１０２）上に直接乗る。
【００１３】
位相制御要素を形成するために、第３の電流アパーチャ（１０３）は、変調器（１１１）を囲む二つの弱ドープ層（１１０）を、ｐ形ドープ電流拡散層（１０８）から分離する。第４の電流アパーチャは、弱ドープ層（１１０）を、第３の金属接点（１１３）を有する第２のｎ形ドープ電流拡散層（１１２）から分離する。位相制御要素上にある上部鏡（１１４）としても分布ブラッグ反射器を用いる。
【００１４】
ＶＣＳＥＬにおいては典型的であるが、活性要素は、順バイアス（１１５）で動作する。本ＶＣＳＥＬの新規な部分は、図１に示した付加的な位相制御要素であり、それは、逆バイアス（１１６）で動作する。光は、上部鏡（１１４）を通して出てくる（１１７）。
【００１５】
基板（１０１）は、例えば、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＳｂ等の、あらゆるIII −Ｖ族半導体材料やIII −Ｖ族半導体合金から形成し得る。本発明で用いられている望ましい実施形態は、ＧａＡｓである。
【００１６】
ｎ形ドープ層（１０４）及び（１１２）は、基板に格子整合するかほぼ格子整合し、発生光に対して透明で、ドナー不純物をドープされた材料から形成すべきである。望ましい実施形態は、例えばＧａＡｓのような、基板の材料と同じ材料である。可能なドナー不純物は、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ及びＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎのような両性不純物を含むが、それらに限定されるものではない。ここで、後者は、支配的に陽イオン副格子（sublattice）へと取り込まれてドナー不純物として働くような技術的条件下で導入される。
【００１７】
ｐ形ドープ層（１０８）は、基板に格子整合するかほぼ格子整合し、発生光に対して透明で、アクセプター不純物をドープされた材料から形成すべきである。望ましい実施形態は、例えばＧａＡｓのような、基板と同じ材料である。可能なアクセプター不純物は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｍｎ及びＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎのような両性不純物を含むが、それらに限定されるものではない。ここで、後者は、支配的に陰イオン副格子へと取り込まれてアクセプター不純物として働くような技術的条件下で導入される。
【００１８】
金属接点（１０５）、（１０９）、及び（１１３）は、多層金属構造から形成し得る。例えば接点（１０５）や（１１３）のような、ｎ形ドープ層に対する接点は、Ｎｉ−Ａｕ−Ｇｅ構造から形成し得るが、それに限定されるものではない。例えば接点（１０９）のような、ｐ形ドープ層に対する接点は、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ構造から形成し得るが、それに限定されるものではない。
【００１９】
活性要素（１０７）は、基板の禁制帯幅より狭い禁制帯幅を持つものを挿入することにより形成し得る。可能な実施形態は、量子井戸、量子細線、量子箱、又はこれらの組み合わせの単層系又は多層系を含むが、それらに限定されるものではない。ＧａＡｓ基板上の素子の場合には、活性要素として望ましい実施形態は、ＩｎＡｓ、Ｉｎ1-xＧａxＡｓ、ＩｎxＧａ1-x-yＡｌyＡｓ、ＩｎxＧａ1-xＡｓ1-yＮy等を挿入する系を含むが、それらに限定されるものではない。
【００２０】
変調器（１１１）は、基板の禁制帯幅より狭い禁制帯幅を持つものを挿入することにより形成し得る。可能な材料と構造は、活性要素に対するものと同じであるが、変調器（１１１）は、レーザー放射の波長から高エネルギー側（より短い波長側）に強い吸収ピークを示すよう特別に構成すべきである。
【００２１】
各層は、電流遮断層として機能する電流アパーチャ（１０３）によって隣接する層から分離される。電流アパーチャ（１０３）は、Ａｌ（Ｇａ）Ｏ層やプロトン衝撃層から形成し得るが、それらに限定されるものではない。
【００２２】
例えば、C.W. ウィルムセン（Wilmsen）、H. テムキン（Temkin）、L.A. コールドレン（Coldren）（編集者）によるVertical-Cavity Surface-Emitting Lasers: Design, Fabrication, Characterization, and Applications, Cambridge University Press, 1999に書いてあるように、底部鏡（１０２）及び上部鏡（１１４）に対して様々な構成を利用し得る。望ましい実施形態は、多層誘電体鏡ＧａＡｓ／ＡｌＧａＯである。
【００２３】
代わりに、別の接点系列を利用し得る。位相制御要素は、ｎ形接点層、内側に変調器（１１１）を挿入された非ドープ又は弱ドープ層、及びｐ形接点層を含む。このとき、活性要素のｐ形接点層及び位相制御要素のｎ形接点層は、ｐ+ｎ+エサキ・トンネル接合によって分離し得る。
【００２４】
図１の実施形態によるレーザーは、以下のように動作する。逆バイアス（１１６）の生む電界は主に、非ドープ又は弱ドープ領域（１１０）にかかる。強い電気光学効果を持つように変調器（１１１）を選択する。バイアス（１１６）の制御する外部電界の下で、変調器（１１１）の屈折率を調整する。発振条件（H.C. ケーシー（Casey）、Jr.、M.B. パニッシュ（Panish）によるHeterostructure Lasers, Part A, Academic Press, N.Y. 1978）が、光スペクトルの利得領域からの発光波長の選択を決定する。発光電磁波の光路は、層（１０４）、アパーチャ、活性領域（１０７）を含む層（１０６）、アパーチャ、層（１０８）、アパーチャ、変調器（１１１）を含む層（１１０）、アパーチャ、層（１１２）を含み、底部鏡及び上部鏡の両者からの反射も伴うので、全光路は２倍になる。変調器（１１１）における屈折率の変化は、第１に、変調器（１１１）を通る光の光路に影響を与え、第２に、媒質（１１０）から変調器（１１１）に入る光及び変調器（１１１）から媒質（１１０）に戻る光の透過係数に影響を与える。
【００２５】
放射光波長の屈折率変調による効果を実証するために、理想的な反射鏡で反射され単一スラブ屈折率変調器（１１１）を有する１λm及び０．５λmの微細共振器という単純な状況を詳細に考察した（ここで、λmは、媒質における放射光波長である）。
【００２６】
図２は、理想的な反射鏡で反射される１λm及び０．５λmの微細共振器における変調器（１１１）の可能な位置を説明している。この位置において、放射光波長変調の最大の効果が得られる。図２（ａ）〜２（ｅ）は、１λm微細共振器に関するものであり、図２（ｆ）〜２（ｊ）は、０．５λm微細共振器に関するものである。活性層（２０１）は、微細共振器モードにおける電界の最大点に位置している。このモデルにおいて、鏡（２０３）及び（２０４）は、微細共振器モードにおける電界の断面（２０５）を増進する理想的な反射鏡である。１λm微細共振器に対する図２（ａ）〜２（ｅ）及び０．５λm微細共振器に対する図２（ｆ）〜（ｊ）は、変調器（２０２）の様々な位置に関するものである。
【００２７】
変調器（２０２）の厚さ及び位置の両者が放射光波長に及ぼす効果を調べた。背景の屈折率ｎ0＝３．５９（例えば、ＧａＡｓにおける値）、変調器（２０２）内の屈折率変化Δｎ＝＋０．１に対して計算を実行する。すると、厚さ０．０７λmを持つ変調器（２０２）に対して最大の効果が得られる。変調器（２０２）のこの厚さは、図２（ａ）〜２（ｊ）全てに関するものである。図２（ａ）〜２（ｃ）は、放射光の波長偏移が最高の正値Δλ／λ0＝＋０．８５％（ここで、λ0は、真空における放射光の波長である）に達する変調器（２０２）の位置を説明する。図２（ｄ）、２（ｅ）は、波長偏移が最低の負値Δλ／λ0＝−０．８５％に達する変調器（２０２）の位置を表す。図において、斜線の方向変化は、放射光の波長偏移の符号変化に相当する。変調器（２０２）のその他の位置に対しては、波長偏移は、その値が変調器（２０２）の位置につれて徐々に変化するように最高値と最低値の中間的な値を取る。
【００２８】
０．５λmの共振器に対しては、効果は２倍になる。放射光の波長偏移は、図２（ｆ）、２（ｇ）及び２（ｈ）における変調器（２０２）の位置に対して最高の正値Δλ／λ0＝＋１．７％に達し、図２（ｉ）及び図２（ｊ）の位置に対して最低の負値Δλ／λ0＝−１．７％に達する。その他の位置に対しては、偏移は、最高値と最低値の中間的な値を取り、変調器（２０２）の位置の関数として徐々に変化する。
【００２９】
図１の素子のような特定の素子を構成するために、発光波長に関する共振器モード及び変調器（１１１）の効果をA. ヤリフ（Yariv）及びP. イェー（Yeh）（Optical Waves in Crystals, Wiley, N.Y., 1984、第６章）による方法を用いて計算し得る。一般に、より広い微細共振器においては、単一の変調器（１１１）の効果は弱くなる。しかしながら、複数の変調器（１１１）を用いることができ、その個数は５〜１０個にし得るが、それに限定されるものではない。レーザーの構成に関しては、変調器（１１１）の個数、各変調器の厚さ及び位置を最適化すべきである。
【００３０】
本発明においては、電気光学効果に基づく共振器位置を屈折率変調のために用いる。光吸収の鋭いピークを示す挿入物として、変調器（１１１）を実現する。クラマース・クローニヒの関係式によると、屈折率は、吸収ピークの付近で強い変調を示す。誘電体関数ε（ω）＝ε'（ω）＋ｉε''（ω）の実部と虚部に対して記述されたこの関係式は、下記である。
【００３１】
【数１】
2004529501.tif 000003
【００３２】
ここで、ε0は、背景の誘電定数であり、Ｐは積分の主値を意味する。便宜上、この関係式を屈折率
【００３３】
【数２】
2004529501.tif 000004
の実部及び虚部に関して記述することができ、ｎ（ω）の虚部は吸収係数α（ω）に関して記述することができる。これは、下記の屈折率実部の変調を与える。
【００３４】
【数３】
2004529501.tif 000005
【００３５】
吸収係数が、吸収線の長波長側で概して指数関数的に（アーバック則）急速に減少する狭い吸収ピークに対しては、半値幅の外側における屈折率変調は、単純な形で記述することができる。
【００３６】
【数４】
2004529501.tif 000006
【００３７】
ここで、αmaxはピーク吸収係数、Ω0はピーク位置、Γは半最大値における吸収線の半値幅である。波長λ0＝１μｍ、ピーク吸収係数αmax＝１０5ｃｍ-1に対しては、吸収ピークより２〜５Γだけ低い光子エネルギーにおいて、屈折率変調は０．２〜０．１のオーダーを持つ。レーザーの動作に望ましい状況は、吸収ピークが狭い状況である。この状況では、変調器（１１１）による付加的な吸収はかなり弱いのに対し、屈折率変調は、吸収ピークから離れて緩やかに減少するので、かなり強い、スペクトル領域で素子は動作できる。
【００３８】
図１の実施形態において、逆バイアスは、変調器（１１１）を有する位相制御領域（１１０）を含む第２の要素にかかる。変調器（１１１）の機能を図３に図示する。鋭い垂直な線は、放射光のスペクトル線を表す。電流は流れないので、電界は変調器（１１１）にかかる。シュタルク効果によりエネルギー・レベルは、より低いエネルギーに偏移する。吸収最大値の位置（図３（ａ））及び屈折率変調のスペクトル領域（図３（ｂ））は、低い光子エネルギーに偏移する（それぞれ、図３（ｃ）、図３（ｄ））。変調器（１１１）は、単一の量子井戸、分離した量子井戸のアレイ、又は電子的に結合された量子井戸のアレイによって実現し得るが、それらに限定されるものではない。分離したＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸のアレイに対する励起子吸収ピークの線幅及び逆バイアスにおけるピーク位置偏移の典型的な実験値（室温における励起子吸収ピークの半最大値での半値幅は５０ｍｅＶのオーダー、逆バイアス１２Ｖでのピーク位置偏移は約２５０ｍｅＶ、L. チェン（Chen）ら、Appl. Phys. Lett. 57, 2478-2480(1990)）は、効率的な屈折率変調器（１１１）が実現可能であることを明らかにする。
【００３９】
図１の望ましい実施形態には、二つの相補的な実施形態が可能である。図２で説明した効果によると、放射光波長の偏移は、変調器（１１１）の特定の位置に強く依存する。変調器（１１１）内の屈折率が増加すると、放射光波長は、より大きい値とより小さい値のいずれにも偏移し得る。これは、変調器（１１１）に独自の特徴であり、このことから本変調器は、他の全ての方法とは原理的に異なるものとなる。一実施形態は、波長の最大偏移をより大きい値にするように変調器（１１１）を最適化することを意味する。他の実施形態は、波長の最大偏移をより小さい値にするように変調器（１１１）を最適化することを意味する。
【００４０】
別の実施形態を図４に示すが、ここでは、順バイアス（４０１）を位相制御要素にかける。順バイアスの結果、位相制御領域にキャリアが注入される。すなわち、金属接点（１１３）からｎ形ドープ層（１１２）を介し弱ドープ層（１１０）及び変調器（１１１）へ電子が、金属接点（１０９）からｐ形ドープ層（１０８）を介し弱ドープ層（１１０）及び変調器（１１１）へ正孔が注入される。変調器（１１１）におけるキャリア再結合の結果、脱色（bleaching）が起き、これにより、励起子吸収ピークが消えるほど減少し、更に、この系に第２の利得領域が生じる。図３（ｇ）及び図３（ｈ）は、それぞれ、吸収ピークの減少と屈折率変調の減少を説明する。
【００４１】
別の実施形態を図５に示す。この実施形態は、二つの位相制御段を含む。一方の段、例えば層（１１０）、においては、放射光波長の最大偏移をより大きい波長にするように変調器（１１１）を最適化する。他方の位相制御段（５０２）においては、放射光波長の最大偏移をより短い波長にするように変調器（５０３）を最適化する。二つの位相制御段は、それぞれ、逆バイアス（１１６）及び（５０５）の下で動作する。二つの位相制御段は独立に動作するので、放射光波長をより大きい値及びより小さい値のいずれにも偏移することが可能となる。
【００４２】
弱ドープ層（５０２）及びｐ形ドープ層（５０４）の材料は、基板と格子整合するかほぼ格子整合し、放射光に対して透明となるべきである。望ましい実施形態は、弱ドープ層が（１１０）と同じ材料で成長し、ｐ形ドープ層（５０４）がｐ形ドープ層（１０８）と同じ材料で成長した構造である。ｐ形ドープ層に対する金属接点（５０１）は、金属接点（１０９）と同じ構造で形成し得る。
【００４３】
変調器（５０３）は、基板の禁制帯幅より狭い禁制帯幅を持つものを挿入することにより形成し得る。可能な材料と構造は、変調器（１１１）に対するものと同じであるが、変調器（５０３）は、放射光波長をより短い波長に偏移するように構成し位置すべきである。
【００４４】
別の実施形態を図６に示す。この実施形態は、図５の実施形態と同様に、二つの位相制御段を含む。一方の段は、逆バイアス（１１６）の下で動作し、シュタルク効果を用いる。他方の段は、順バイアス（６０１）の下で動作し、脱色効果を用いる。これは、図５の実施形態の代替案を与え、放射光波長をより大きい値及びより小さい値のいずれにも偏移することが可能となる。
【００４５】
別の実施形態を図７に示す。この実施形態は、二つの位相制御段を含み、両者は、それぞれ、順バイアス（４０１）及び（６０１）の下で動作する。これは、図５及び図６両者の実施形態の代替案を与え、放射光波長をより大きい値及びより小さい値のいずれにも偏移することが可能となる。図５、図６、及び図７に示した実施形態は、全て有用であり、いずれを用いるかの選択は、意図する応用と当業者には公知の標準的な最適化、実験、及び選択に依存する。
【００４６】
図６及び７の実施形態における第２の位相制御要素は、図５の実施形態の材料と同じ材料で作成し得る。
【００４７】
シュタルク効果に基づく変調器（１１１）の屈折率変調は、変調器（１１１）による光吸収の増加を伴う。鏡が大きな外部損失、すなわち位相制御要素の吸収損失より大きい損失、を持つように構成されている場合には、この効果はあまり重要ではない。そうでない場合には、図８に示した別の実施形態は、等化要素を含む。等化要素は、内部に等化器（８０３）を挿入された真性又は弱ドープ層（８０２）、及びｐ形ドープ層（８０４）を含む。この要素は、逆バイアス（８０５）の下で動作する。
【００４８】
等化の原理を図９で説明する。図９（ａ）〜図９（ｉ）の全てにおける鋭い垂直な実線は、ゼロ・バイアスにおける放射光のスペクトル線を表す。全ての図における鋭い垂直な点線は、非ゼロ・バイアスにおける放射光のスペクトル線に相当する。
【００４９】
変調器（１１１）の屈折率を増加させると放射光波長がより大きい値に偏移（赤方偏移）するように変調器（１１１）を構成した図８の実施形態の動作を考察する。ドープ層（１０８）及び（１１２）と変調器（１１１）を囲む非ドープ層（１１０）から形成される位相制御要素がバイアスされていないとき、変調器（１１１）の吸収スペクトルは、図９（ａ）のスペクトルである。逆バイアス（１１６）の下で、変調器（１１１）の吸収スペクトルは、より低い光子エネルギーに偏移し（図９（ｂ））、これにより放射光の内部損失が増加する。吸収層（８０３）を放射光の様々な波長における内部損失を等化するために用いる。層（８０３）の吸収係数を図９に（ｃ）示す。等化器（８０３）の吸収係数の最大値は、変調器（１１１）の吸収係数の最大値よりかなり小さい。このことは、図９（ｃ）、９（ｆ）、及び９（ｉ）をその他の図９（ａ）、９（ｂ）、９（ｄ）、９（ｅ）、９（ｇ）、及び９（ｈ）と比較した吸収スペクトルの相対尺度で説明される。等化器（８０３）の吸収係数の最大値はかなり小さいので、屈折率へのその影響はごくわずかであり無視し得る。ゼロ・バイアス（１１６）における放射光の光子エネルギーに関しては、吸収係数の最大値（図９（ｃ）の値）がより大きい光子エネルギーに偏移するように等化器（８０３）を構成する。逆バイアス（１１６）の下で放射光のスペクトルがより低い光子エネルギーに偏移すると、等化器（８０３）による光吸収は減少する。放射光のスペクトル線は、等化器（８０３）の吸収スペクトルの最大値に近く、同時に変調器（１１１）の吸収スペクトルの最大値からはより大きく偏移しているので、変調器（１１１）及び等化器（８０３）による実際の吸収は、同じオーダーの大きさになる。つまり、等化器（８０３）の特定の構成によれば、等化器（８０３）により減少した吸収で変調器（１１１）により増加した吸収を補償することが確かに可能となる。
【００５０】
屈折率が増加すると放射光波長が減少する、すなわち放射光が青方偏移するように変調器（１１１）が構成されている場合には、等化器（８０３）は図９（ｆ）のような吸収スペクトルを持つように構成し得る。逆バイアス（１１６）が変調器（１１１）にかかると、変調器（１１１）の吸収ピークはより低い光子エネルギーに偏移し（図９（ｅ））、変調器（１１１）の屈折率は増加し、放射光のスペクトルはより大きい光子エネルギーの方に偏移する。変調器（１１１）による光吸収が増加する一方で、等化器（８０３）による光吸収は減少するので、レーザー出力を等化することになる。
【００５１】
一般に等化器（８０３）はゼロ・バイアスにおいて、より高い光子エネルギーで吸収最大値を持つように構成でき、吸収最大値の位置は逆バイアス（８０５）をかけることによって、より低いエネルギーに偏移し得る。
【００５２】
図１０に示した別の実施形態は、順バイアス（４０１）の下で動作する変調器（１１１）と等化器（８０３）を用いる。変調器（１１１）における脱色と吸収減少（図９（ｈ）参照）は、変調器（１１１）の屈折率減少を伴う。放射光のスペクトル線が（Δｎ＜０のとき）、より高い光子エネルギーに偏移するように変調器（１１１）を構成する。このとき等化器（８０３）による光吸収は増加し（図９（ｉ））、脱色による変調器（１１１）の光吸収の減少を補償する。
【００５３】
図８に示した実施形態と同様に、ゼロ・バイアス（８０５）における等化器（８０３）の吸収最大値は、より高い光子エネルギーに位置することができ、逆バイアス（８０５）をかけることにより、より低いエネルギーに偏移し得る。
【００５４】
図８及び図１０の実施形態と同様の別の実施形態は、振幅変調器（１１１）として等化器（８０３）を利用し得る。構成は同じであるが、出力等化器（８０３）要素にかけるバイアス動作の結果として、出力の望ましい変調が得られる。このように、図８及び図１０の実施形態は、別個の周波数変調及び振幅変調に対して利用し得る。
【００５５】
図８及び図１０の実施形態のように等化要素を含む全ての実施形態に対しては、弱ドープ層（８０２）及びｐ形ドープ層（８０４）は、基板と格子整合するかほぼ格子整合し、放射光に対して透明となるべきである。望ましい実施形態は、弱ドープ層（８０２）が（１１０）と同じ材料で成長し、ｐ形ドープ層（８０４）がｐ形ドープ層（１０８）と同じ材料で成長した構造である。ｐ形ドープ層に対する金属接点（８０１）は、金属接点（１０９）と同じ構造で形成し得る。
【００５６】
等化器（８０３）は、基板の禁制帯幅より狭い禁制帯幅を持つものを挿入することにより形成し得る。可能な材料と構造は、変調器（１１１）に対するものと同じであるが、等化器（８０３）は、吸収器が、例えば、図９（ｃ）、９（ｆ）、又は９（ｉ）に概略的に示したスペクトルの一つのような、望ましい吸収スペクトルを持つように構成すべきである。
【００５７】
別の実施形態を図１１に示す。これは、図８及び図１０に示した実施形態と同様であるが、出力を測定しそれによりレーザーの全動作を較正する光検出器として用いる第４の要素を含む。この要素は、標準的な光検出器として動作する。それは、放射光を吸収し回路に電流を生成する。その電流を微小電流計（１１０５）で測定する。
【００５８】
弱ドープ層（１１０２）及びｎ形ドープ層（１１０４）は、基板と格子整合するかほぼ格子整合し、放射光に対して透明となるべきである。望ましい実施形態は、弱ドープ層（１１０２）が（１１０）と同じ材料で成長し、ｎ形ドープ層（１１０４）がｎ形ドープ層（１０４）と同じ材料で成長した構造である。ｎ形ドープ層に対する金属接点（１１０１）は、ｎ形ドープ層に対する金属接点（１０５）と同じ構造で形成し得るが、それに限定されるものではない。吸収器（１１０３）は、放射光を吸収するあらゆる挿入物で形成し得る。
【００５９】
別の実施形態を図１２に示す。これは図１１の第４の要素を含むが、変調器（１１１）は順バイアス（４０１）の下で動作し、変調効果は脱色に基づいている。
【００６０】
別の実施例を図１３に示す。これは、５個の要素、すなわち、活性要素、２個の位相制御段、出力等化要素、光検出要素を含む。２個の位相制御段の内、一方は、印加逆バイアスの下で放射光波長をより大きい値に偏移し、他方は、印加逆バイアスの下で放射光波長をより小さい値に偏移する。別の実施例を図１４に示す。これは、図１３に示した５個の要素を含むが、一方の位相制御段は、逆バイアスの下で動作し、他方の位相制御段は、順バイアスの下で動作する。別の実施例を図１５に示す。これは、図１３に示した５個の要素を含むが、位相制御段は、いずれも順バイアスの下で動作する。
【００６１】
上述の各実施形態に対して、最大の放射光波長選択性と最大の出力との望ましい相互作用を与える最適化の結果として、望ましい要素の系列、各層の厚さ、変調器（１１１）、出力等化器（８０３）、光検出器、及び鏡の構成を得るべきである。
【００６２】
一つ以上の活性要素、又は放射光波長をより大きい値に偏移する一つ以上の位相制御要素、又は放射光波長をより小さい値に偏移する一つ以上の位相制御要素、又は一つ以上の等化要素、又は一つ以上の光検出要素を含む更なる実施形態が可能であり、要素の系列は、任意にもし得る。それに加え、一つの要素が一つ以上の機能を実現する、更なる実施形態が可能である。更なる実施形態において、ｎ形ドープ層とｐ形ドープ層は、上述の実施形態に関して入れ替えることができる。接点層、電流アパーチャ、鏡、及び接点に対しては、上述とは異なる構成を利用し得る。更なる実施形態において、他方では、変調器がレーザー放射のスペクトル線から長波長側で強く狭い吸収スペクトルを示すように、レーザー放射の線スペクトル位置と変調器の吸収スペクトルのスペクトル位置を入れ替えることができる。それに加え、光検出要素は、レーザーの一つ以上の要素のバイアス制御装置に動作可能なように接続し得る。
【００６３】
本発明をその模範的な実施形態に関して説明記述してきたが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、その中に及びそれに加え、上述の様々な他の変形、省略、及び付加をなし得るということを当業者は理解すべきである。それゆえ、本発明を、上述した特定の実施形態に限定するのではなく、添付した請求項に明示した特徴に関して網羅された範囲内で具体化し得る全ての可能な実施形態及びそれに等価なものを含むように理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】活性要素が通常のように順バイアスの下で動作し、位相制御要素が逆バイアスの下で動作する、本発明の垂直共振器面発光レーザーの一実施形態の概略図である。
【図２】放射光波長の最大偏移を与える単一層変調器の望ましい大きさと位置を、共振器の二つの単純な例に関して説明する本発明の垂直共振器面発光レーザーの一実施形態の概略図である。
【図３】ゼロ・バイアス、逆バイアス、及び順バイアスにおける吸収共鳴近傍での変調器の吸収係数及び屈折率の性質を説明する概略図である。
【図４】変調器が順バイアスで動作する、本発明の別の実施形態を示す概略図である。
【図５】垂直共振器面発光レーザーが３個の要素、すなわち活性要素及び２個の位相制御段、を含む、本発明の別の実施形態の概略図であって、位相制御段はいずれも逆バイアスで動作するが、一方は波長をより大きい値に偏移するように設定され、他方は放射光の波長をより小さい値に偏移するように設定される。
【図６】一方の位相制御段は逆バイアスの下で動作し、他方の位相制御段は順バイアスの下で動作する、本発明の一実施形態の概略図である。
【図７】いずれの位相制御段も順バイアスの下で動作する、本発明の一実施形態の概略図である。
【図８】３個の要素、すなわち活性要素、位相制御要素、及び付加された出力等化要素、がある、本発明の別の実施形態の概略図である。
【図９】様々な実施形態についての変調器及び出力等化要素の吸収スペクトルの概略図である。
【図１０】図８の実施形態と異なり、位相制御要素が順バイアスの下で動作する、本発明の一実施形態の概略図である。
【図１１】活性要素、位相制御要素、出力等化要素、及び第４の光検出要素、を含む、本発明の一実施形態の概略図である。
【図１２】位相制御要素が順バイアスの下で動作する、本発明の別の実施形態の概略図である。
【図１３】活性要素、波長をより大きい値及びより小さい値にそれぞれ偏移する２個の位相制御段、出力等化要素、及び光検出要素、を含む、本発明の別の実施形態の概略図である。
【図１４】５個の要素を含む、本発明の別の実施形態の概略図であって、一方の位相制御段は逆バイアスの下で動作し、他方の位相制御段は順バイアスの下で動作する。
【図１５】５個の要素を含む、本発明の別の実施形態の概略図であって、いずれの位相制御段も順バイアスの下で動作する。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004529501.tif 000050
2004529501.tif 000051
【国際調査報告】
2004529501.tif 000052
2004529501.tif 000053
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