(57)【要約】本発明は、半導体基板上に、第１共振器、第２共振器、および、第３共振器を備える、レーザー構造に関するものである。第２共振器、および、第３共振器は、環状共振器として構成されており、第１発振器付近および第２発振器付近の少なくとも１つの共通領域に、第１共振器および第２共振器のそれぞれに対して、十分な一定間隔をあけて配置されている。所定波長の定在波を、第１共振器に形成できるように、第２共振器は、第１共振器に光結合されており、第３共振器は、第２共振器を介して、または、直接、第１共振器に、光結合される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上のレーザー構造であって、
第１共振器、第２共振器、および、第３共振器を有し、
上記第２共振器および第３共振器は、環状共振器として構成され、
上記第２共振器は、上記第１共振器付近の少なくとも１つの共通部分に、第１共振器から、ほぼ一定間隔をあけて配置され、
上記第３共振器は、上記第２共振器または第１共振器付近の少なくとも１つの共通部分に、第２共振器または第１共振器から、ほぼ一定間隔をあけて配置され、
所定波長の定在波を第１共振器で形成できるように、上記第２共振器が、上記第１共振器に光結合され、上記第３共振器が、上記第２共振器を介して、または、直接、上記第１共振器に光結合していることを特徴とするレーザー構造。
【請求項２】
上記第２共振器、および、上記第３共振器が、同一平面上に、互いに入れ子状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー構造。
【請求項３】
上記第２共振器、および、上記第３共振器が、互いに平行な平面に、隣り合って配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー構造。
【請求項４】
上記第２共振器、および、上記第３共振器が、第１平面に配置されており、上記第１共振器が、上記第１平面に対して平行な面に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のレーザー構造。
【請求項５】
上記光結合された第１〜第３共振器のそれぞれが、少なくとも１つの外部パラメータにより変化でき、上記第１共振器の所定波長に、影響を及ぼすことが可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザー構造。
【請求項６】
上記外部パラメータ群は、電流フロー、温度、および、印加電圧を含むことを特徴とする請求項５に記載のレーザー構造。
【請求項７】
少なくとも１つの別の共振器が、上記第１共振器に、直接、または、上記第１共振器以外の共振器の１つを介して光結合していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレーザー構造。
【請求項８】
上記第１〜第３共振器に隣り合って配置され、上記第１〜第３共振器間のそれぞれの光結合を制御可能な、少なくとも１つの別の共振器を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のレーザー構造。
【請求項９】
上記第２共振器、上記第３共振器、および、各々の別の環状共振器は、いずれも、上記第１共振器に作用する波長フィルターとして備えられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のレーザー構造。
【請求項１０】
上記第２共振器、上記第３共振器、および、各々の別の共振器は、いずれも、分布帰還型共振器、または、分布ブラッグ反射型共振器として構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のレーザー構造。
【請求項１１】
所定波長の調節方法であって、
半導体基板上のレーザー構造に、第１共振器を備える工程と、
第２共振器としての環状共振器を、上記第１共振器付近の少なくとも１つの共通部分に、第１共振器からほぼ一定間隔をあけて配置する工程と、
第３共振器としての別の環状共振器を、上記第２共振器の付近、または、上記第１共振器の付近の少なくとも１つの共通部分に、上記第２共振器、または、上記第１共振器から、ほぼ一定間隔をあけて配置する工程と、
所定波長の定在波を上記第１共振器で形成できるように、上記第２共振器を上記第１共振器に光結合し、上記第３共振器を、上記第２共振器を介して、または、直接、上記第１共振器に光結合する工程とを含むことを特徴とする所定波長の調節方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、レーザー構造（Ｌａｓｅｒｓｔｒｕｋｔｕｒ）および所定波長の調節方法に関するものである。
【０００１】
調節可能な狭周波数帯の放射波長を有するレーザーダイオードは、光信号通信技術および光信号処理技術において重要な構成部品である。１Ｔビット／秒を越える極めて高いデータ通信速度を達成するためには、所定の放射波長の調節、および、異なる波長（いわゆる「搬送周波数」）を有する様々な信号の結合（Ｅｉｎｋｏｐｐｌｕｎｇ）が、必要不可欠である。
【０００２】
分布帰還型構造（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ−Ｆｅｅｄｂａｃｋ−Ｓｔｒｕｋｔｕｒ）、または、分布ブラッグ反射型構造（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ−Ｂｒａｇｇ−Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ−Ｓｔｒｕｋｔｕｒ）によって波長が選択されるレーザーダイオードが公知である。このような構造の場合、光波は、光導波路（ｌｉｃｈｔｌｅｉｔｅｎｄｅｎ Ｓｔｒｅｉｆｅｎ）、または、光導波薄膜において、生成され、導かれる。この光導波、または、薄膜は、同時に活性領域でもある。薄膜に沿った誘導は、コア領域とクラッド領域との間の屈折率の差により達成される。コア領域の厚さの周期的な変化は、ブラッグ条件に基づき、光散乱、および、生成される波長の一部の妨害に繋がってしまう。
【０００３】
分布ブラッグ反射型構造の場合、活性光学薄膜の末端領域におけるコア領域厚の周期的な変化を、共振器ミラー（Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓｐｉｅｇｅｌｎ）の代わりに使用する。これにより、特定波長の光を反射によって特異的に選択した後、増幅することができる。
【０００４】
これに対し、分布帰還型構造の場合、コア領域厚の周期的な変化は、活性光学薄膜の全体にわたり伝搬する。これにより、特定波長の場合にのみ、特異的に、光励起（ｏｐｔｉｓｃｈｅ Ａｎｒｅｇｕｎｇ）が生じる。
【０００５】
レーザー波長の調節は、主に、物理作用によって、レーザー共振器の共振波長を調節することによって行われる。例えば、共振波長は、活性光学薄膜を通る電流フロー、活性光学薄膜の印加電圧、または、活性光学薄膜に行き渡った温度により影響を受けることがある。
【０００６】
あるいは、レーザー波長の調節は、特定の波長が選択されるような、様々な線形独立型共振器（Ｅｉｎｚｅｌｒｅｓｏｎａｔｏｒｅｎ）を、光結合（Ｖｅｒｋｏｐｐｌｕｎｇ）することによって行うこともできる。最も知られている、線形独立型共振器は、ファブリ・ペロー共振器（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ−Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）、分布帰還型共振器（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ−Ｆｅｅｄｂａｃｋ−Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）、および、分布ブラッグ反射型共振器（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ−Ｂｒａｇｇ−Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ−Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）である。分布ブラッグ反射型共振器は、対向する共振器ミラーを有する共振器であり、この共振器ミラーは、とりわけ、表面放射レーザー（ＶＣＳＥＬ＝ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒ）に使用される。この場合、共振器ミラーは、ＶＣＳＥＬ基板の横断面（Ｅｎｄｆｌａｅｃｈｅｎ）に配置されている。
【０００７】
線形独立型共振器間の光結合が比較的弱いと、線形独立型共振器を有する光学部材は、数１００μｍにまで及ぶことが必要となる。特に、光学部材が製造されることによって、成長したエピタキシー層面に、波分布（Ｗｅｌｌｅｎａｕｓｂｒｅｉｔｕｎｇ）が伝搬する場合が、この場合に該当する。
【０００８】
日本国特許公報第０４３４９６８２号Ａ（ＪＰ０４３４９６８２Ａ）には、光通信用光源が開示されている。この光通信用光源は、広範囲の周波数帯域にわたり、高い光出力パワー（Ｌｉｃｈｔ−Ａｕｓｇａｎｇｓｌｅｉｓｔｕｎｇ）を制御でき、また、上記光出力パワー（ｏｐｔｉｓｃｈｅｎ Ａｕｓｇａｎｇｓｌｅｉｓｔｕｎｇ）の広範囲にわたり、単一の波長で作用する。ここでは、結合モードの半導体レーザーが適用される。この場合、第１半導体レーザー部は、共振器によって、第２半導体レーザー部に光結合される。ここでは、上記第１半導体レーザー部は、より高い出力パワーで作用し、第２半導体レーザー部は、単一の波長により作用する。この場合、第２半導体レーザー部として、ＤＦＢ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｅｅｄｂａｃｋ）環状レーザーを適用できる。この場合、２つの半導体レーザー部は、２つの分離独立型共振器を構成している。
【０００９】
Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．１６，Ｓ．１２４４−１２４６（１９９７）では、２つの導波路（Ｗｅｌｌｅｎｌｅｉｔｅｒ）が、環状、または、ディスク型共振器によって、互いに光結合されている。この場合、上記環状またはディスク型共振器が、スイッチング素子の役割を果たしている。これにより、一方の導波路によって導かれた光信号も、他方の導波路によって伝送するかどうかを、制御することが可能である。しかし、この場合、狭周波数帯の放射波長の変化の調節はない。環状共振器の製造に関しては、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．６６，Ｎｏ．２０，Ｓ．２６０８−２６１０（１９９５）を参照する。
【００１０】
分離独立型共振器の共振周波数に、物理的な影響を及ぼす独立型共振器が光結合した結合体は、確かに、狭周波数帯の波長の放射を可能とするが、構成部品サイズが、数１０μｍ２（ｍｅｈｒｅｒｅｎ ０．０１ｍｍ２）にまで大きくなってしまう。さらに、分離独立型共振器の製造は、非常に複雑であるので、コストがかかる。この原因は、分布帰還型共振器および分布ブラッグ反射型共振器の場合、コア領域厚が、複雑に周期的に変化し、ファブリ・ペロー共振器の場合、共振器の端部に、光を高反射する対向ミラーを製造することが困難であるためである。
【００１１】
従って、本発明は、上記の課題に鑑み、その目的は、上述の従来技術と比較して、構成部品サイズがより小さく、狭周波数帯の波長の放射を達成できる、レーザー構造、および、所定波長の調節方法を提供することである。
【００１２】
上記の課題は、独立特許請求の範囲の特徴を有する、レーザー構造、および、所定波長の調節方法により達成される。
【００１３】
半導体基板上のレーザー構造は、第１共振器、第２共振器、および、第３共振器を備えている。第２共振器、および、第３共振器は、それぞれ、環状共振器として構成されており、第１共振器の付近、または、第２共振器の付近における少なくとも１つの共通部分（ｇｅｍｅｉｎｓａｍｅｎ Ａｂｓｃｈｎｉｔｔ）に、第１共振器または第２共振器から、ほぼ一定間隔をあけて配置されている。したがって、所定波長の定在波を第１共振器において形成できるように、第２共振器は、第１共振器に光結合され、第３共振器は、第２共振器を介して、または、直接、第１共振器に、光結合されている。
【００１４】
共振器が、別の共振器付近に、その別の共振器からほぼ一定間隔をあけて配置された上記共通部分は、２つの共振波の光学的な波動関数の十分な重複部分を確保するために、少なくとも数個の放射レーザー光線のための波長を有している。この重複部分が、２つの共振器の共振周波数に影響を与えることによって、放射レーザー光線を調節できる。
【００１５】
所定波長の調節方法では、以下の工程が実施される。
半導体基板上のレーザー構造に第１共振器を備える工程。環状共振器を、第２共振器として、第１共振器の付近の少なくとも１つの共通部分に、第１共振器からほぼ一定間隔をあけて配置する工程。別の環状共振器を、第３共振器として、第２共振器の付近、または、第１共振器の付近の少なくとも１つの共通部分に、第２共振器、または、第１共振器から、ほぼ一定間隔をあけて配置する工程。所定波長の定在波を第１共振器において形成できるように、第２共振器を第１共振器に光結合し、第３共振器を、第２共振器を介して、または、直接、第１共振器に光結合する工程。
【００１６】
本発明の利点は、本発明に基づくレーザー構造が、数１００μｍ２の構成部品サイズ、好ましくは、１００μｍ２の最大構成部品サイズであることである。この場合、実際の構成部品サイズは、共振器の数、所望の波長、および、使用する構成部品材料に依存する。従って、本発明に基づくレーザー構造は、超大規模集積回路（ＶＬＳＩ回路（ＶＬＳＩ回路＝ｖｅｒｙ ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ））に適している。
【００１７】
本発明の他の利点は、異なる大きさの環状共振器を、互いに入れ子状（Ｉｎｅｉｎａｎｄｅｒｓｃｈａｃｈｔｅｌｎ）とした場合に、ごく省スペースで共振器の光結合を行うことができ、その結果、構成部品サイズがいっそう縮小される。さらに、ほんの数パーセントだけ共振波の異なる共振器を光結合する場合、所望の放射波長を、ノニウス効果（Ｎｏｎｉｕｓ−Ｅｆｆｅｋｔｅｓ）に基づき調節できる。その結果、所望の放射波長に応じて、いくつかの共振器が、スイッチング素子として作用する他の共振器によって、互いに光結合される。
【００１８】
最後に、本発明において単一の環状共振器を使用する場合、共振器の製造経費が削減されるというさらに他の利点も生じる。この理由は、分布帰還型共振器、および、分布ブラッグ反射型共振器を省略することにより、コア領域厚を、複雑に周期的に変化させる必要がなく、ファブリ・ペロー共振器を省略することにより、共振器の端部に、光学的に高反射する対向するミラーを形成する必要がないからである。従って、光学構成部品のための製造経費も、著しく削減される。
【００１９】
本発明に基づくレーザー構造は、第３共振器と、第２共振器とが、同一平面上に、互いに入れ子状に配置されるように構成することが好ましい。例えば、第２共振器と第３共振器とを第１平面に配置する一方、第１共振器を、第１平面に対して平行な平面に配置する。あるいは、第３共振器と第２共振器とを、平行な面に互いに隣り合うように配置することもできる。
【００２０】
本発明に基づくレーザー構造は、上記３つの共振器のそれぞれの光結合が、少なくとも１つの外部パラメータにより変更できるように構成することが好ましい。このように備えられたレーザー構造により、使用者は、第１共振器の所定波長に影響を与えることができる。第２共振器、および、第３共振器の共振周波数は、外部パラメータに応じて、変化させて調節することができる。第２共振器、および、第３共振器を、第１共振器に光結合することにより、所定のレーザー波長を第１共振器において調節する。
【００２１】
電流フロー、温度、および印加電圧が、外部パラメータ群に含まれることが好ましい。
【００２２】
本発明に基づくレーザー構造の好ましい形態では、少なくとも１つの他の環状共振器が、第１共振器に、直接、または、第２共振器を介して、光結合（Ａｎｋｏｐｐｌｕｎｇ）されている。第１共振器に、他の共振器を、直接または間接的に光結合することにより、所定のレーザー波長を、第１共振器においてより高精度に調節できる。
【００２３】
本発明に基づくレーザー構造のほかの好ましい形態では、少なくとも１つのさらに別の共振器が、上記３つの共振器に隣り合わせて配置されている。この別の共振器により、各共振器間の、それぞれの光結合を制御できる。例えば、この別の共振器は、第１共振器と第２共振器との光結合を、オン、および、オフできるスイッチング素子として使用できるので、第１共振器における所定のレーザー波長の調節に影響を与えることができる。
【００２４】
本発明に基づくレーザー構造では、第２共振器、第３共振器、および、他の各共振器が、それぞれ、第１共振器の波長フィルターとして作用するように構成されることが好ましい。
【００２５】
本発明に基づくレーザー構造において、第２共振器、第３共振器、および、他の各共振器が、それぞれ、分布帰還型共振器、または、分布ブラッグ反射型共振器として構成されることが好ましい。
【００２６】
全ての共振器の電子光学的に活性な共振器領域は、ＩＩ−ＶＩ−、ＩＩＩ−Ｖ−、または、ＩＶ−ＩＶ−半導体物質からなる、量子井戸構造（ＱＷ＝ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ）または量子点構造（ＱＤ＝ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）から構成されている。環状共振器は、擬似２次元、および、擬似３次元のリッジ導波管（Ｓｔｅｇｗｅｌｌｅｎｌｅｉｔｅｒ）、埋め込み型導波管、および／または、フォトニック結晶（ｐｈｏｔｏｎｉｓｃｈｅＫｒｉｓｔａｌｌｅ）を備えることもできる。この場合、環状共振器の一部、あるいは、単一の環状共振器または複数の環状共振器も、受動導波管（ｐａｓｓｉｖｅｎＷｅｌｌｅｎｌｅｉｔｅｒｎ）により構成することもできる。
【００２７】
電流フローによる荷電粒子の注入、加熱素子による温度変化、シュタルク効果を制限した量子（ｑｕａｎｔｕｍ ｃｏｎｆｉｎｅｄ ｓｔａｒｋ ｅｆｆｅｃｔ）による供与電圧によって、電気接触部を介して、各共振器の一部、または、全ての導波管の増幅、吸収、変調、および検出を行うことが可能である。導波管構成部の屈折率は、温度変化によって変化する。したがって、対応する共振周波数、および、レーザー構造によって放射されたレーザー波長は、生じた変化に応じて、各共振器で変化する。
【００２８】
本発明に基づくレーザー構造は、基板を基礎としており、この基板にレーザー構造が集積されているか、あるいは、この基板上にレーザー構造が成長している。基板の材料として、例えば、ＩＩ−ＶＩ−、ＩＩＩ−Ｖ−、または、ＩＶ−ＩＶ−半導体物質を選択できる。本発明に基づくレーザー構造は、半導体製造における一般的な製造方法により製造できる。この製造方法には、例えば、エッチング、拡散、ドーピング、エピタキシー、埋め込み、および、リソグラフィーが含まれる。
【００２９】
第２共振器の別の共振器への光結合は、入れ子状にする方法、すなわち、場所を節約して行うことができる。このためには、環状共振器の構造が、特に適している。環状共振器のための形状としては、例えば、円形、楕円形、および多角形が可能である。これらの形状では、それぞれの共振器が、異なる大きさを有し、同一平面上に互いに入れ子状に配置されている。環状共振器の幾何学的な形状は、各共振器が、閉環形状を有する限り、あまり重要ではない。
【００３０】
同様に、共振器を３次元に配置することも可能である。すなわち、いくつかの共振器を、ある平面内に隣り合わせて配置する一方、他の共振器を、平行な面に隣り合わせに配置する。この他の共振器は、隣り合う共振器に対して同心円状に構成することもできる。共振器の間隔が等間隔である場合、平行な面における共振器の光結合は、エピタキシーのため、１次元の共振器の光結合よりも、少なくとも１０倍（Ｆａｋｔｏｒ）良好である。
【００３１】
本発明の実施形態を図に示し、以下に詳しく説明する。ここでは、同じ参照番号は同じ部材を示している。
【００３２】
図１は、本発明の第１実施形態のレーザー構造の平面図である。図２は、図１のレーザー構造の線Ａ−Ａに沿った断面図である。図３は、本発明の第２実施形態に基づくレーザー構造の平面図である。図４は、本発明の第３実施形態のレーザー構造の平面図を示す。図５は、図４のレーザー構造の線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【００３３】
図１は、本発明の第１実施形態に基づくレーザー構造１００の平面図を示す。レーザー構造１００は、レーザー光線を放射するために、ファブリ−ペロー共振器１１０を備えている。このファブリ・ペロー共振器１１０には、活性共振器領域１１１が、互いに平行に配置された２つの共振器ミラー１１２の間に備えられている。この活性共振器領域１１１には、電気接触部１１３を介して、電気エネルギーが供給される。
【００３４】
第１環状共振器１２０は、放射されるレーザー光線を調節するため、ファブリ・ペロー共振器１１０に、光結合されている。本発明に基づく本実施形態では、第１環状共振器１２０は、角を丸めた長方形の形状を有している。第１環状共振器１２０は、その２つの長辺側において平行配置されているので、ファブリ・ペロー共振器１１０から、隣のファブリ・ペロー共振器１１０までは、一定間隔をあけて配置されている。そして、第１環状共振器１２０は、ファブリ・ペロー共振器１１０から放射されるレーザー光線の波長フィルターとしての役割を果たす。電気接触部１２１は、第１環状共振器１２０にエネルギーを供給するため、第１環状共振器１２０に備えられている。
【００３５】
本発明の本実施形態では、それぞれ１つの電気接触部１２１を有する８個の第２環状共振器１３０が、第１環状共振器１２０によって包囲されたレーザー構造１００の領域に配置されており、しかも、第２環状共振器１３０が光結合することにより互いに相互作用するように配置されている。これにより、第２環状共振器１２０の共振周波数を調節でき、これに伴って、レーザー光を放射するファブリ・ペロー共振器１１０の波長をより正確に調節できる。
【００３６】
電気接触部１２１を有する第３環状共振器１４０は、各第２環状共振器１３０の内側に、隣り合わせて配置されている。ただし、第３環状共振器１４０の直径は、第２環状共振器１３０の直径より小さい。この場合、各第３環状共振器１４０は、まず最初に、各第３環状共振器１４０を取り囲む第２環状共振器１３０と光結合している。
【００３７】
さらに、それぞれ電気接触部１２１を有する、２個の第１制御共振器１５０および４個の第２制御共振器１６０が、第１環状共振器１２０により包囲された、レーザー構造１００の領域に配置されており、しかも、個々の環状共振器の光結合が、互いにオンおよびオフできるように配置されている。これにより、第１環状共振器１２０の共振周波数を正確に調節でき、その結果、レーザー構造１００全体として、狭周波数帯の波長の放射が可能となる。
【００３８】
レーザー構造１００の配列を説明するため、図２は、図１に示すレーザー構造１００の線Ａ−Ａに沿った断面２００を示す。断面２００から、レーザー構造２００は、基板２０１を基礎としていることが明らかとなる。
【００３９】
また、ファブリ・ペロー共振器１１０の活性共振器領域１１１、および、第１環状共振器１２０の断面も示している。この２つの共振器は、基板２０１の表面に対して平行な面に、隣り合わせて配置されている。また、この２つの共振器は、絶縁物質２０２によって、互いに電気的に絶縁されており、外界から電気的に絶縁されている。絶縁物質２０２としては、誘電物質を選択できる。あるいは、空気によって絶縁を行うことによって、絶縁物質２０２を完全に省略してしまうこともできる。
【００４０】
上記２つの共振器には、電気接触部１１３および１２１によって、電気エネルギーが供給される。この場合、この共振器には、電気エネルギーの流れ２０３が横に流れる。上記２つの共振器は、２０μｍまでの幅であり、互いに５μｍまでの間隔が開いている。
【００４１】
この共振器の光結合は、２つの共振波長間の光学的な重複部分に基づいて行われる。その結果、２つの共振器間に、光エネルギーの流れ２０４が可能となる。
【００４２】
図３は、本発明の第２実施形態に基づくレーザー構造３００の平面図を示す。
【００４３】
本発明の第１実施形態に基づくレーザー構造１００と異なり、活性共振器領域３１１、共振器ミラー３１２、および、電気接触部３１３を有する曲線状共振器３１０により、レーザー光が放射される。
【００４４】
第１環状共振器３２０内側に、よりサイズの小さな第２環状共振器３３０が配置されており、第３環状共振器３４０は、第２環状共振器３３０の１つに、互いに入れ子状に配置されている。
【００４５】
本実施形態の環状共振器は、第１環状共振器３２０、第２環状共振器３３０、第３環状共振器３４０の間の光結合を可能にするためにも、曲線状共振器３１０との光結合を可能にするためにも、楕円形の形状を有している。その結果、上記環状共振器は、いずれも、相互間で互いに隣り合うように配置され、少なくとも共通部分に、曲線状共振器３１０に対して、お互いにほぼ一定間隔をあけて、配置されている。
【００４６】
上記環状共振器を入れ子状にすることにより、第１実施形態に基づくレーザー構造１００と同じように、第２実施形態に基づくレーザー構造３００は、半導体基板に占める所要面積が少ない。
【００４７】
図４は、本発明の第３実施形態に基づくレーザー構造４００の平面図を示す。
【００４８】
図１で既に説明した部材については、ここで再度詳細に説明しない。
【００４９】
本実施形態のレーザー構造４００は、以下の（１）〜（３）の特徴が、第１実施形態のレーザー構造１００とは異なっている：
（１）入れ子状の第２環状共振器４２０を有する第１環状共振器４１０は、ファブリ・ペロー共振器１１０の面に対して、平行な面に、隣り合うように配置されている。図５の説明を参照。
（２）第１環状共振器４１０に加えて、互いに入れ子状の第３環状共振器４３０群、および、互いに入れ子状の第４環状共振器４４０群が、ファブリ・ペロー共振器１１０に、直接光結合されている。
（３）第２環状共振器４２０、第３環状共振器４３０、および、第４環状共振器４４０は、６角形である。
【００５０】
図５は、図４に示すレーザー構造４００の線Ｂ−Ｂに沿った断面５００を示す。この図では、とりわけ、複数の面における共振器の配列が明らかとなる。
【００５１】
前述の図で既に説明した部材については、ここで再度説明しない。
【００５２】
複数の平行な面に共振器を配列することにより、一方では、共振器の光結合が、一つの面で行われる。これにより、第１環状共振器４１０と、第２環状共振器４２０との間に、水平光エネルギーの流れ５０１が可能となる。他方では、隣り合う面間で共振器が光結合される。これにより、ファブリ・ペロー共振器１１０の活性共振器領域１１１と、第１環状共振器４１０との間に、垂直光エネルギーの流れ５０２が可能となる。
【００５３】
従って、放射レーザー波長は、放射共振器（ｅｍｉｔｔｉｅｒｅｎｄｅｎ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）に、独立して光結合するの混合体、すなわち、様々な共振器からの共振波の光学的な波動関数の複数の重複部分によって生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１実施形態におけるレーザー構造の平面図である。
【図２】
図１のレーザー構造の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３】
本発明の第２実施形態におけるレーザー構造の平面図である。
【図４】
本発明の第３実施形態におけるレーザー構造の平面図である。
【図５】
図４のレーザー構造の線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【符号の説明】
１００  第１実施形態のレーザー構造
１１０  ファブリ・ペロー共振器
１１１  活性共振器領域
１１２  共振器ミラー
１１３  電気接触部
１２０  第１環状共振器
１２１  電気接触部
１３０  第２環状共振器
１４０  第３環状共振器
１５０  第１スイッチング共振器
１６０  第２スイッチング共振器
２００  レーザー構造１００のＡ−Ａ断面
２０１  基板
２０２  絶縁物質
２０３  電気エネルギーの流れ
２０４  光エネルギーの流れ
３００  第２実施形態のレーザー構造
３１０  曲線状共振器
３１１  活性共振器領域
３１２  共振器ミラー
３１３  電気接触部
３２０  第１環状共振器
３３０  第２環状共振器
３４０  第３環状共振器
４００  第３実施形態のレーザー構造
４１０  第１環状共振器
４２０  第２環状共振器
４３０  第３環状共振器
４４０  第４環状共振器
５００  レーザー構造４００のＢ−Ｂ断面
５０１  水平光エネルギーの流れ
５０２  垂直光エネルギーの流れ
【国際公開パンフレット】
2004525507.tif 000003
2004525507.tif 000004
2004525507.tif 000005
2004525507.tif 000006
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004525507.tif 000026
2004525507.tif 000027
【国際調査報告】
2004525507.tif 000028
2004525507.tif 000029
2004525507.tif 000030
2004525507.tif 000031
2004525507.tif 000032
2004525507.tif 000033