(57)【要約】【課題】分布帰還型の半導体レーザにおける変調光波長の歪みの発生を抑制する。【解決手段】この発明に係る半導体レーザは、基板２６と、この基板２６の上に配設されたｎクラッド層２８と、このｎクラッド層２８の上に配設された活性層３６と、この活性層３６の上に配設され導波路リッジ１２を形成した第２ｐクラッド層４２と、活性層２６とｎクラッド層２８との間または活性層３６と第２ｐクラッド層４２との間に配設され、光導波方向の一部に位相シフト構造３０ｂを有する回折格子層３０とを備え、この回折格子層３０における位相シフト構造３０ｂに対応する箇所において第２ｐクラッド層４２の幅を拡げた構成を有するものである。【選択図】図１
2007311522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の半導体基板と、
この半導体基板の上に配設された第１導電型の第１クラッド層と、
この第１クラッド層の上に配設された活性層と、
この活性層の上に配設された第２導電型の第２クラッド層と、
上記活性層と第１クラッド層との間または上記活性層と第２クラッド層との間に配設され、光導波方向の一部に位相シフト構造を有する回折格子層とを備え、
この回折格子層における位相シフト構造に対応する箇所において光閉込係数を低減する構成を有したことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】
第１クラッド層と第２クラッド層との間に配設され、上記活性層を含む前記第１クラッド層または第２クラッド層の屈折率よりも高い屈折率を有する少なくとも一層の層厚が、位相シフト構造に対応する箇所において薄くなっていることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ。
【請求項３】
第２クラッド層が導波路リッジを形成し、位相シフト構造に対応する箇所における導波路リッジの幅が、この導波路の端面における導波路リッジの幅よりも広いことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ。
【請求項４】
活性層、第１クラッド層及び第２クラッド層がメサ状ヘテロ構造をなし、このメサ状ヘテロ構造を両側面から埋め込む埋込層をさらに備えるとともに、位相シフト構造に対応する箇所のメサ状ヘテロ構造の幅が、このメサ状ヘテロ構造の光導波方向の端面における幅よりも狭いことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ。
【請求項５】
第１導電型の半導体基板と、
この半導体基板の上に配設された第１導電型の第１クラッド層と、
この第１クラッド層の上に配設された活性層と、
この活性層の上に配設された第２導電型の第２クラッド層と、
上記活性層と第１クラッド層との間または上記活性層と第２クラッド層との間に配設された回折格子層とを備え、
第１クラッド層と第２クラッド層との間に配設された、上記活性層を含む前記第１クラッド層または第２クラッド層の屈折率よりも高い屈折率を有する少なくとも一層の層厚が、光導波方向における光子密度が相対的に大きな方の端面において、光導波方向におけるもう一方の端面における上記一層の膜厚よりも、薄くなっていることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項６】
第１導電型の半導体基板と、
この半導体基板の上に配設された第１導電型の第１クラッド層と、
この第１クラッド層の上に配設された活性層と、
この活性層の上に配設され、導波路リッジを形成した第２導電型の第２クラッド層と、
上記活性層と第１クラッド層との間または上記活性層と第２クラッド層との間に配設された回折格子層とを備え、
上記導波路リッジの光子密度が相対的に大きな方の端面における導波路リッジの幅を、もう一方の導波路リッジの端面における導波路リッジの幅よりも広くしたことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項７】
第１導電型の半導体基板と、
この半導体基板の上に配設された第１導電型の第１クラッド層と、
この第１クラッド層の上に配設された活性層と、
この活性層の上に配設された第２導電型の第２クラッド層と、
上記活性層と第１クラッド層との間または上記活性層と第２クラッド層との間に配設された回折格子層とを備え、
この回折格子が、上記の各層の屈折率で規定される共振器軸方向の各位置における等価屈折率と回折格子の周期との積が共振器軸に沿ってほぼ一様になるように規定された回折格子の周期分布を有することを特徴とする半導体レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体レーザに係り、特に光ファイバ通信などの光源として用いる分布帰還型の半導体レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信のブロードバンド化が進展し、光ファイバを用いた公衆通信網の普及に伴って、安価に大量の情報を伝送することが益々求められている。この様な要請に応じて伝送される情報量の増大を図るためには、伝送速度を高めることが必要であり、伝送速度は６００Ｍｂｐｓから２．５Ｇｂｐｓへ、さらには１０Ｇｂｐｓへと次第に高速化されている。
このような光通信用デバイスの通信速度向上を背景として、光通信網が幹線系だけではなく、オフィスや家庭などのアクセス系まで市場が広がり、光送受信器に用いられる発光・受光デバイスは高速かつ安価で効率の高いものが求められている。
光通信用の半導体レーザとしては、従来光変調器を用いた外部変調方式の半導体レーザが用いられているが、アクセス系のように送信器と受信器との間の距離が短い場合には、直接変調方式の半導体レーザの方が構造が簡単で安価に提供できるという利点を備えている。
直接変調方式の半導体レーザとしては、導波路リッジ型分布帰還型レーザダイオード（以下、分布帰還型レーザダイオードをＤＦＢ−ＬＤと記載する）や埋込へテロ型ＤＦＢ−ＬＤなどが用いられる。
【０００３】
導波路リッジ型の半導体レーザの公知例としては、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料を用いたファブリペロー型のリッジストライプ構造を有する半導体レーザの例がある。この半導体レーザの場合、高出力を得るために活性層内部のキャリア密度を高くすると、活性層内部で横方向にキャリアのばらつきが生じホールバーニングやキンクが発生し、高出力動作が阻害される。
これを抑制するために共振器の長さ方向で２分割することで、前方端面側でのリッジストライプ構造下部の活性層への光の閉じ込め係数を、後方端面側でのリッジストライプ構造下部の活性層への光の閉じ込め係数よりも小さくなるようにした例が開示されている。  この例では、前方端面側から順に、ｐ型Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎクラッド層、ｐ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層としている。屈折率はＡｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ、Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎの順で小さくなる。（例えば、特許文献１、段落番号［０００３］、［００４１］、［００４４］、及び図１〜図３  参照）
【０００４】
また導波路リッジ型の半導体レーザの公知例として、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料を用いたファブリペロー型のリッジストライプ構造を有する半導体レーザの例がある。この半導体レーザの場合、高次の水平横モードの発生を防止し、キンクの発生やレーザ特性の悪化を防止するために、リッジ部が、共振器長方向の両端部に共振器方向の中央部から共振器長方向の両端部に向かう方向に幅が減少するテーパ領域を有することが開示されている（例えば特許文献２、段落番号［００１３］、［００２４］〜［００２５］、および図１ 参照 ）。
【０００５】
また埋込へテロ型の半導体レーザ装置の公知例としては、ファブリペロー型の半導体発光素子とファイバグレーティングとの間で共振器を形成する例がある。この半導体レーザ装置の場合、ファイバグレーティングと半導体発光素子との間隔が長く、ファイバグレーティングと光反射膜との間の共振によって相対強度雑音が大きくなり、安定したラマン増幅を行わせることが困難であった。このために半導体レーザ装置の光出射端面に反射率が１％以下の低光反射率をもつ出力側反射膜を形成し、他端面である光反射端面に反射率が７０％以上の高反射率をもつ反射膜を形成し、ＳＣＨ−ＭＱＷ活性層を含むメサストライプ部は出射側反射膜の近傍でメサ幅が細く、高反射率をもつ反射膜近傍ではメサ幅が太いテーパ形状にすることにより、２本以上の発振縦モードを含むレーザ光を出力させることができることが開示されている（例えば、特許文献３、段落番号［０００７］〜［０００９］、［００３３］〜［００３４］、および図１  参照 ）。
【０００６】
また、埋込へテロ型の半導体レーザ装置の公知例としては、半導体発光素子と光ファイバとの結合効率を高めるための例がある。この半導体レーザ装置においてしきい値電流やスロープ効率などの動作特性を劣化させることなく狭い出射角で単峰性の出射光パターンを実現することを目的として、レーザ光を発生するストライプ状活性層の幅を、共振器のほぼ全域に亘って連続的に変化させ、レーザ光を取り出す前端面における活性層の幅をＷ１、及びその反対側の後端面における活性層の幅をＷ２としたときに、Ｗ２＞Ｗ１の関係を満たす半導体レーザ装置が開示されている（例えば、特許文献４、段落番号［０００９］〜［００１０］、［００１７］、および図２  参照 ）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３０２８４３号公報
【特許文献２】特開２０００−３５７８４２号公報
【特許文献３】特開２００２−２９９７５９号公報
【特許文献４】特開平１１−２２０２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
導波路リッジ型半導体レーザおよび埋込へテロ型半導体レーザに拘わらず、従来のＤＦＢレーザにおいては、半導体レーザの共振器内部の光子密度分布は光が導波される方向である共振器軸方向において一様でない分布を有する。
例えば位相シフト構造を有する回折格子を備えた半導体レーザにおいては、共振器軸方向の両端面から緩やかに光子密度が上昇し、位相シフト領域において急峻に高くなり極大となる光子密度分布を示す。また位相シフト構造を有していない回折格子を備えた半導体レーザにおいては、端面位相によっては共振器の出射端面から緩やかに上昇し、共振器の後端面において急激に上昇する光子密度分布を示す。
一方、半導体レーザの高速応答特性を規定する緩和振動周波数ｆｒは光子密度Ｓと光閉込係数Γとの積の平方根に比例する。従来のＤＦＢ−ＬＤでは、共振器軸方向においては、光閉込係数Γが一様であるので、共振器軸方向における半導体レーザの緩和振動周波数ｆｒの分布は、ほぼ光子密度分布と同様の分布を有することになり、共振器内での応答速度は共振器軸に沿って速度分布を生じてしまう。
すなわち、光子密度が大きい領域では応答が速く、光子密度が小さな領域では応答が遅くなる。このために光子密度分布を有する半導体レーザにおいて１０Ｇｂｐｓなどの高速で直接変調動作をさせた場合に変調光波形に歪みを生じる等の問題点があった。
【０００９】
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、第１の目的は共振器軸方向に沿って光子密度の値に分布があったとしても、共振器軸方向に沿って緩和振動周波数の値の変動が少なく、高速応答性の優れた半導体レーザを構成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る半導体レーザは、第１導電型の半導体基板と、この半導体基板の上に配設された第１導電型の第１クラッド層と、この第１クラッド層の上に配設された活性層と、この活性層の上に配設された第２導電型の第２クラッド層と、活性層と第１クラッド層との間または上記活性層と第２クラッド層との間に配設され、光導波方向の一部に位相シフト構造を有する回折格子層とを備え、この回折格子層における位相シフト構造に対応する箇所において光閉込係数を低減する構成を有したものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る半導体レーザにおいては、回折格子層における位相シフト構造に対応する箇所において光閉込係数を低減する構成を有しているので、回折格子層に設けられた位相シフト構造に対応する箇所での光子密度の値と光閉込係数との積がその他の箇所と同程度の値となり、位相シフト構造に対応する箇所での緩和振動周波数の値が他の箇所と同程度の値となる。従って共振器軸方向に沿って緩和振動周波数の値の変動が少なくなり、変調光波形の歪みの発生が抑制され、延いては高速応答性の優れた半導体レーザを構成するが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの斜視図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面における半導体レーザの断面図である。図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面における半導体レーザの断面図である。図４は図１のＩＶ−ＩＶ断面における半導体レーザの断面図である。なお図面において同じ符号は同じものか相当のものであることを示す。
図１において、この実施の形態１における半導体レーザは発振波長が１．３μｍのもので、例えば共振器長Ｌが１００〜２５０μｍ程度である導波路リッジ型のＤＦＢ−ＬＤ１０である。
導波路リッジ１２はＤＦＢ−ＬＤ１０の中央部にレーザ光の出射方向に延在している。導波路リッジ１２の両側は分離溝１４を介して電極パッド基台１６が配設されている。
ＤＦＢ−ＬＤ１０は、導波路リッジ１２の頂部中央に設けられた開口部１７を除いて全面に絶縁膜、例えばＳｉＯ2膜１８が配設されている。開口部１７は導波路リッジ１２の頂部中央において共振器軸方向、すなわちｘ方向に延長して配設されている。
さらに導波路リッジ１２のＳｉＯ2膜１８上に、例えばＴｉ層とＰｔ層とＡｕ層とで構成された厚さ１μｍの金属膜１９が配設され、導波路リッジ１２の頂部においてはｐ電極２０として開口部１７を介して導波路リッジ１２の最上層であるコンタクト層２２と接触している。金属膜１９の一部は導波路リッジ１２の両側に配設された電極パッド基台１６上に延長され、ＳｉＯ2膜１８を介して電極パッド基台１６上に延長された部分がｐ電極２０と外部配線（記載せず）とを接続するボンディングパッド２４になっている。
図１に示された矢印Ａはレーザ光で、矢印Ａの方向が光の方向である。このＤＦＢ−ＬＤ１０において、出射光が出射する側の端面が出射端面２５ａで、この出射端面２５ａと対向するもう一方の端面が、後端面２５ｂである。
【００１３】
図２において、ＤＦＢ−ＬＤ１０は、キャリア濃度が５×１０１８ｃｍ−３で厚さ１００μｍのｎ型ＩｎＰからなる基板２６（以下“ｎ型”を“ｎ−”と、また“ｐ型”を“ｐ−”、特に不純物がドーピングされていないアンドープの場合は“ｉ−”と表記する）上に、キャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さ０．３μｍのｎ−ＩｎＰからなるｎクラッド層２８が配設され、このｎクラッド層２８の上にキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さ０．０５μｍのｎ−ＩｎＧａＡｓＰからなる回折格子層３０が配設されている。
回折格子層３０には回折格子を構成するためのスリットが形成されている。このスリットを埋め込むとともに回折格子層３０の上をも覆ったキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さ０．１μｍのｎ−ＩｎＰからなる回折格子埋込層３２が配設されている。回折格子埋込層３２の上には、キャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さ０．１μｍのｎ−ＡｌＧａＩｎＡｓからなるｎ側光閉込層３４が配設されている。
このｎ側光閉込層３４の上にアンドープで厚さが０．１μｍのｉ−ＡｌＧａＩｎＡｓからなる活性層３６が配設されている。この実施の形態では活性層３６は、例えば量子井戸構造でバリア層もｉ−ＡｌＧａＩｎＡｓにより形成されているが、バルクの活性層でもよい。
【００１４】
活性層３６の上にはキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さ０．１μｍのｐ−ＡｌＧａＩｎＡｓからなるｐ側光閉込層３８が配設されている。
ｐ側光閉込層３８の上にはキャリア濃度が０．５×１０１８ｃｍ−３で厚さ０．１μｍのｐ−ＡｌＧａＩｎＡｓからなる第１ｐクラッド層４０が配設されている。
第１ｐクラッド層４０の上において、ＤＦＢ−ＬＤ１０の幅方向（ｙ方向）中央部分に、出射端面２５ａから後端面２５ｂに共振器軸方向に延在する第２ｐクラッド層４２とこの第２ｐクラッド層４２の上に配設されたコンタクト層２２が配設され、この第２ｐクラッド層４２とコンタクト層２２とが導波路リッジ１２を構成している。第２ｐクラッド層４２はキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さ２．５μｍのｐ−ＩｎＰからなり、コンタクト層２２はキャリア濃度が１０×１０１８ｃｍ−３で厚さ０．５μｍのｐ−ＩｎＧａＡｓで形成されている。
後に説明するように、この実施の形態においては導波路リッジ１２は出射端面２５ａおよび後端面２５ｂにおける幅寸法よりも、共振器軸方向の中央部の回折格子層３０に位相シフト構造（図３の３０ｂ）が形成されている領域（以下、「位相シフト領域」という）の上部に対応する部分における幅寸法が広くなっている。
導波路リッジ１２の表面は厚さが０．２μｍのＳｉＯ2膜１８により覆われ、導波路リッジ１２の頂部において、ＳｉＯ2膜１８に開口部１７が配設され、この開口部１７を介してｐ電極２０とコンタクト層２２とが接触し電気的に導通されている。
基板２６の裏面には、例えばＴｉ層とＰｔ層とＡｕ層とで構成された厚さ１μｍ金属膜が配設されｎ電極４４とされている。
【００１５】
図３において、矢印Ａはレーザ光で、矢印Ａの方向が光の方向である。
回折格子層３０には共振器軸方向（ｘ軸方向）に所定のピッチ（周期）でスリット３０ａが切られており、このスリット３０ａを回折格子埋込層３２で埋め込むことにより回折格子を構成している。回折格子の、共振器軸方向中央部の円Ｂに示された部分が位相シフト構造３０ｂである、
図５はこの発明の一実施の形態に係る半導体レーザの回折格子の断面寸法を示す模式図である。
図５において、発振波長が１．３μｍであるＤＦＢ−ＬＤ１０では、回折格子層３０とスリット３０ａは、共振器軸方向（ｘ軸方向）の寸法がともに０．１μｍであるが、位相シフト構造の部分では回折格子層３０の共振器軸方向の寸法が０．２μｍとなっている。
なおＤＦＢ−ＬＤ１０の回折格子層３０および回折格子埋込層３２は、ｎクラッド層２８とｎ側光閉込層３４との間に配設され回折格子を構成しているが、ｐ側光閉込層３８と
第１ｐクラッド層４０との間に回折格子を構成しても良い。
【００１６】
図４において示されているＤＦＢ−ＬＤ１０は、導波路リッジ１２の積層と並行方向、つまり基板２６の主面に平行な平面における第２ｐクラッド層４２の断面形状を示しているので、導波路リッジ１２の共振器軸方向に沿った幅寸法の変化が示されている。
導波路リッジ１２の幅寸法が広くなっているところは回折格子層３０の位相シフト領域に対応する部分である。この部分の導波路リッジ１２は幅がＷ１の並行部分１２ａを有している。幅がＷ１の並行部分１２ａは破線で区切られたところである。
この並行部分１２ａの両端から出射端面２５ａの導波路リッジ１２の幅Ｗ２に向かって、また後端面２５ｂの導波路リッジ１２の幅Ｗ３に向かって一様に幅寸法が減少している。この実施の形態のＤＦＢ−ＬＤ１０においては、Ｗ１は１．８μｍで、Ｗ２およびＷ３は１．７μｍとされている。
発振波長が１．３μｍであるＤＦＢ−ＬＤ１０では、位相シフト領域に対応する部分の導波路リッジ１２の幅Ｗ１の最大値が概ね１．８μｍ程度で、出射端面２５ａの導波路リッジ１２の幅Ｗ２および後端面２５ｂの導波路リッジ１２の幅Ｗ３の最小値は概ね１．６μｍ程度である。
Ｗ１の最大値を１．８μｍ程度とするのはこれ以上幅を広くすると高次モードが発生するので、これを防止するためである。またＷ２およびＷ３の最小値を概ね１．６μｍ程度とするのは、これ以下の寸法になると光が漏れるのでこれを防止するためである。
これらの寸法は発振波長が１．３μｍであるＤＦＢ−ＬＤ１０に対するものであり、発振波長が異なる場合は、同様の考え方に従って上限値および下限値が設定される。
【００１７】
図６はこの発明の一実施の形態に係る半導体レーザの共振器内位置に対する光子密度分布を示す模式図である。
図６の縦軸は光子密度で任意単位（ａ．ｕ．）で示されている。また横軸は共振器内の位置を示しＬは共振器長である。横軸も任意単位（ａ．ｕ．）で示されている。
図７はこの発明の一実施の形態に係る半導体レーザの共振器内位置に対する光閉込係数の分布を示す模式図である。図７の縦軸は光閉込係数で任意単位（ａ．ｕ．）で示されている。また横軸は共振器内の位置を示しＬは共振器長である。横軸も任意単位（ａ．ｕ．）で示されている。
図８はこの発明の一実施の形態に係る半導体レーザの共振器内位置に対する緩和振動周波数の分布を示す模式図である。図８の縦軸は緩和振動周波数で任意単位（ａ．ｕ．）で示されている。また横軸は共振器内の位置を示し、Ｌは共振器長である。横軸も任意単位（ａ．ｕ．）で示されている。図８において曲線ａはＤＦＢ−ＬＤ１０のものである。曲線ｂは比較のために記載したもので、導波路リッジの共振器軸方向に沿った幅寸法の変化が無い場合の半導体レーザに関するものである。
【００１８】
ＤＦＢ−ＬＤ１０の共振器内位置に対する光子密度分布は図６に示されるように、光子密度Ｓは出射端面２５ａ及び後端面２５ｂから位相シフト領域に向かって徐々に増加し、位相シフト構造３０ｂに近くなって急峻に上昇し、位相シフト構造３０ｂで極大値を有する。この光子密度分布の傾向は、導波路リッジの共振器軸方向に沿った幅寸法の変化があってもなくても大きくは変化しない。
このとき、ＤＦＢ−ＬＤ１０においては、回折格子層３０の位相シフト領域に対応する部分で、導波路リッジ１２の幅寸法がＷ１と広くなっており、この部分から出射端面２５ａの導波路リッジ１２の幅Ｗ２および後端面２５ｂの導波路リッジ１２の幅Ｗ３に向かって一様に幅寸法が減少している。
一般に導波路リッジ型のＤＦＢ−ＬＤにおいては、リッジ幅を狭くすることにより、光閉込係数Γを大きくすることができる。ＤＦＢ−ＬＤ１０においては、回折格子層３０の位相シフト領域に対応する部分で、導波路リッジ１２の幅寸法をＷ１と広くし、この部分から出射端面２５ａの導波路リッジ１２の幅Ｗ２および後端面２５ｂの導波路リッジ１２の幅Ｗ３に向かって一様に幅寸法を減少させている。このためにＤＦＢ−ＬＤ１０においては、半導体レーザの共振器位置に対する光閉込係数の分布は図７に示されるように、出射端面２５ａおよび後端面２５ｂにおいて大きい値を有し、ここから位相シフト領域に向かって徐々に減少し、位相シフト領域に近づいて急峻に減少しつつ、幅寸法Ｗ１の並行部分１２ａのところで滑らかに変化して極小値を有した、共振器位置に対する光閉込係数Γの分布を示す。
【００１９】
一方、半導体レーザの高速応答特性を規定する緩和振動周波数ｆｒは光子密度Ｓと光閉込係数Γとの積の平方根に比例する。
このためにＤＦＢ−ＬＤ１０においては、光閉込係数Γの分布と光子密度分布の変動とがこれらの値を乗じることによって相殺され、ＤＦＢ−ＬＤ１０における共振器位置に対する緩和振動周波数の分布は、図８に示されるようにより変化の少ないものになる。
つまり、出射端面２５ａおよび後端面２５ｂにおいては緩和振動周波数ｆｒが増加するとともに、位相シフト領域においては緩和振動周波数の急峻な変化は残るものの極大値の高さは低くなる。
従って共振器軸方向に沿った緩和振動周波数の変化は少なくなる。このためにＤＦＢ−ＬＤ１０を用いて直接変調による高速変調動作をさせた場合、共振器内部の緩和振動周波数の変動分布に起因する変調光波形の歪みを少なくすることができる。
【００２０】
図９はこの発明の一実施の形態に係る半導体レーザの変形例の断面図である。
図４に示されるようにＤＦＢ−ＬＤ１０においては導波路リッジ１２の幅を滑らかに変化させたが、図９に示されるように導波路リッジ１２の幅を離散的に段階的に変化させても近似的に同等の効果を奏する。
以上のようにこの実施の形態に係る導波路リッジ型のＤＦＢ−ＬＤ１０においては、第２ｐクラッド層４２が導波路リッジ１２を形成し、共振器軸方向の中央部に設けられた回折格子層３０の位相シフト構造３０ｂの上部に対応する導波路リッジの幅が、この導波路の端面における導波路リッジの幅よりも広くなっている。このために位相シフト構造３０ｂにより引き起こされた共振器内部における共振器軸方向の光子密度の変動が、導波路リッジの幅の変化による共振器内部における共振器軸方向の光閉込係数変動により相殺され、共振器軸方向に沿った緩和振動周波数の変化は少なくなる。従って、導波路リッジ型のＤＦＢ−ＬＤを用いて直接変調による高速変調動作をさせた場合に発生する共振器内部の緩和振動周波数の変動分布に起因する変調光波形の歪みを抑制することが可能となる。
【００２１】
実施の形態２．
図１０は、この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの斜視図である。図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ断面における半導体レーザの断面図である。図１２は図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ断面における半導体レーザの断面図である。図１３は図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面における半導体レーザの断面図である。
図１０において、この実施の形態２における半導体レーザは発振波長が１．３μｍのもので、例えば共振器長Ｌが１００〜２５０μｍ程度である埋込へテロ型のＤＦＢ−ＬＤ５０である。
ＤＦＢ−ＬＤ５０の中央部に埋込へテロ構造部５２がレーザ光の出射方向に延在している。矢印Ａはレーザ光で、矢印Ａの方向が光の方向である。埋込へテロ構造部５２の両側は分離溝１４を介して電極パッド基台１６が配設されている。ＤＦＢ−ＬＤ５０は、埋込へテロ構造部５２の頂部中央に設けられた開口部１７を除いて全面に絶縁膜、例えばＳｉＯ2膜１８が配設されている。開口部１７は埋込へテロ構造部５２の頂部中央において共振器軸方向、すなわちｘ方向に延長して配設されている。
埋込へテロ構造部５２のＳｉＯ2膜１８上に、金属膜１９が配設され、埋込へテロ構造部５２の頂部においてはｐ電極２０として開口部１７を介して埋込へテロ構造部５２の最上層であるコンタクト層２２と接触している。金属膜１９の一部は埋込へテロ構造部５２の両側に配設された電極パッド基台１６上に延長され、ＳｉＯ2膜１８を介して電極パッド基台１６上に配設された部分がｐ電極２０のボンディングパッド２４となっている。
矢印Ａで示された出射光が出射する側のこのＤＦＢ−ＬＤ５０の端面が出射端面２５ａで、この出射端面２５ａと対向するもう一方の端面が、後端面２５ｂである。
【００２２】
図１１において、ＤＦＢ−ＬＤ５０は、キャリア濃度が５×１０１８ｃｍ−３で厚さ１００μｍのｎ型ＩｎＰからなる基板２６上に、キャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３で厚さ２μｍのｎ−ＩｎＰからなるｎクラッド層２８が配設されている。
ｎクラッド層２８の上において、ＤＦＢ−ＬＤ５０の幅方向（ｙ方向）中央部分に、出射端面２５ａから後端面２５ｂに共振器軸方向に延在する埋込へテロ構造部５２が形成されている。
この埋込へテロ構造部５２は、中央に位置するメサ状部５４、このメサ状部５４の両側面に配設されメサ状部５４を埋め込む埋込部５６、メサ状部５４と埋込部５６との上に配設された第２ｐクラッド層５８ｂ、およびこの第２ｐクラッド層５８ｂの上に配設されたコンタクト層２２により構成されている。
メサ状部５４は、ｎクラッド層２８の上に配設されたキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３のｎ−ＩｎＧａＡｓＰからなる厚さが０．０２μｍの回折格子層３０、この回折格子層を埋め込むとともに回折格子層３０の上をも覆ったキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３のｎ−ＩｎＰからなり厚さが０．２μｍの回折格子埋込層３２、この回折格子埋込層３２の上に配設されたキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３のｎ−ＡｌＧａＩｎＡｓからなり厚さ０．１μｍのｎ側光閉込層３４、このｎ側光閉込層３４の上に配設されアンドープのｉ−ＡｌＧａＩｎＡｓからなり厚さが０．１μｍの活性層３６、この活性層３６の上に配設されたキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３のｐ−ＡｌＧａＩｎＡｓからなり厚さが０．１μｍのｐ側光閉込層３８、およびこのｐ側光閉込層３８の上に配設されたキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３のｐ−ＩｎＰからなり厚さが０．５μｍの第１ｐクラッド層５８ａにより構成されている。
【００２３】
埋込部５６は、メサ状部５４の側面に接して配設され、メサ状部５４の側面における厚さが０．５μｍでキャリア濃度が２×１０１８ｃｍのｐ−ＩｎＰ埋込層６０、およびこのｐ−ＩｎＰ埋込層６０のメサ状部５４の側面における厚さを規定するキャリア濃度が５×１０１８ｃｍ−３で厚さ２μｍのｎ−ＩｎＰからなる電流ブロック層６２で構成されている。
第２ｐクラッド層５８ｂは第１ｐクラッド層５８ａと同じ材料で２μｍの厚さを有し、コンタクト層２２はキャリア濃度が１０×１０１８ｃｍ−３で厚さ０．５μｍのｐ−ＩｎＧａＡｓで形成されている。
後に説明するようにこの実施の形態２においては、メサ状部５４は出射端面２５ａおよび後端面２５ｂにおける幅寸法よりも、共振器軸方向の中央部の回折格子層３０に位相シフト構造（図１２の３０ｂ）が形成されている位相シフト領域の上部に対応する部分における幅寸法が狭くなっている。
メサ状部５４の形成方法は、メサ状部５４を形成するエッチング工程において、エッチングマスクの幅が共振器方向に変化する選択エッチング用マスクパターンを形成すればよい。
埋込へテロ構造部５２の表面はＳｉＯ2膜１８により覆われ、埋込へテロ構造部５２の頂部において、ＳｉＯ2膜１８に開口部１７が配設され、この開口部１７を介してｐ電極２０とコンタクト層２２とが接触し電気的に導通されている。基板２６の裏面にはｎ電極４４が配設されている。
【００２４】
図１２において、矢印Ａはレーザ光で、矢印Ａの方向が光の方向である。
回折格子層３０には共振器軸方向（ｘ軸方向）に所定のピッチでスリット３０ａが切られており、このスリット３０ａを回折格子埋込層３２で埋め込むことにより回折格子を構成している。回折格子の、共振器軸方向中央部の円Ｂに示された部分が位相シフト構造３０ｂである。回折格子の断面寸法は実施の形態１において図５を用いて説明したものと同様である。
図１３において示されているＤＦＢ−ＬＤ５０は、埋込へテロ構造部５２の積層と並行方向、つまり基板２６の主面に平行な平面における活性層３６の断面形状を示しているので、メサ状部５４の共振器軸方向に沿った幅寸法の変化が示されている。
メサ状部５４の幅寸法が狭くなっているところは回折格子層３０の位相シフト領域に対応する部分でこの部分のメサ状部５４の幅がＷ１の並行部分１２ａを有している。幅がＷ１の並行部分１２ａは破線で区切られたところである。
この並行部分１２ａの両端から出射端面２５ａのメサ状部５４の幅Ｗ２に向かって、また後端面２５ｂのメサ状部５４の幅Ｗ３に向かって一様に幅寸法が減少している。この実施の形態２のＤＦＢ−ＬＤ５０においては、Ｗ１は０．４μｍで、Ｗ２およびＷ３は１．５μｍとされている。
発振波長が１．３μｍであるＤＦＢ−ＬＤ５０では、位相シフト領域に対応する部分の導波路リッジ１２の幅Ｗ１の最小値が概ね０．４μｍ程度で、出射端面２５ａの導波路リッジ１２の幅Ｗ２および後端面２５ｂの導波路リッジ１２の幅Ｗ３の最大値は概ね１．８μｍ程度である。
Ｗ１の最小値を０．４μｍ程度とするのはこれ以上幅を狭くすると発振し難くまた製作しにくいからである。またＷ２およびＷ３の最大値を概ね１．８μｍとするのメサ状部５４の幅をこれ以上広くすると高次モードが発生するので、これを防止するためである。
これらの寸法は発振波長が１．３μｍであるＤＦＢ−ＬＤ５０に対するものであり、発振波長が異なる場合は、同様の考え方に従って上限値および下限値が設定されることは実施の形態１の場合と同様である。
【００２５】
ＤＦＢ−ＬＤ５０の共振器位置に対する光子密度分布は、実施の形態１の図６に示されるのと同様に、光子密度Ｓは出射端面２５ａ及び後端面２５ｂから位相シフト領域に向かって徐々に増加し、位相シフト構造３０ｂに近くなって急峻に上昇し、位相シフト構造３０ｂで極大値を有する。
このとき、ＤＦＢ−ＬＤ５０においては、回折格子層３０の位相シフト領域に対応する部分で、導波路リッジ１２の幅寸法がＷ１と狭くなっており、この部分から出射端面２５ａの導波路リッジ１２の幅Ｗ２および後端面２５ｂの導波路リッジ１２の幅Ｗ３に向かって一様に幅寸法が増加している。
一般に埋込へテロ型のＤＦＢ−ＬＤにおいては、リッジ幅を広くすることにより、光閉込係数Γを大きくすることができる。ＤＦＢ−ＬＤ５０においては、回折格子層３０の位相シフト領域に対応する部分で、導波路リッジ１２の幅寸法がＷ１と狭くし、この部分から出射端面２５ａの導波路リッジ１２の幅Ｗ２および後端面２５ｂの導波路リッジ１２の幅Ｗ３に向かって一様に幅寸法が増加させている。このためＤＦＢ−ＬＤ５０においては、半導体レーザの共振器位置に対する光閉込係数の分布は実施の形態１の図７に示されるのと同様に、出射端面２５ａおよび後端面２５ｂにおいて大きい値を有しここから位相シフト領域に向かって徐々に減少し、位相シフト領域に近づいて急峻に減少しつつ、幅寸法Ｗ１の並行部分１２ａのところで滑らかに変化して極小値を有した、共振器位置に対する光閉込係数Γの分布を示す。
【００２６】
一方、半導体レーザの高速応答特性を規定する緩和振動周波数ｆｒは光子密度Ｓと光閉込係数Γとの積の平方根に比例する。
このためＤＦＢ−ＬＤ５０においては、光閉込係数Γの分布と光子密度分布の変動とが、これらの値が乗ぜられることにより相殺され、ＤＦＢ−ＬＤ５０における共振器位置に対する緩和振動周波数の分布は、実施の形態１の図８に示されるのと同様に、より変化の少ないものになる。
つまり、出射端面２５ａおよび後端面２５ｂにおいて緩和振動周波数ｆｒが増加するとともに、位相シフト領域におけ緩和振動周波数の急峻な変化は残るものの極大値の高さは低くなる。従って共振器軸方向に沿った緩和振動周波数の変化は少なくなる。このためにＤＦＢ−ＬＤ５０を用いて直接変調による高速変調動作をさせた場合、共振器内部の緩和振動周波数の変動分布に起因する変調光波形の歪みを少なくすることができる。
【００２７】
図１４はこの発明の一実施の形態に係る半導体レーザの変形例の断面図である。
図１３に示されるようにＤＦＢ−ＬＤ５０においてはメサ状部５４の幅を滑らかに変化させたが、図１４に示されるようにメサ状部５４の幅を離散的に変化させても近似的に同等の効果を奏する。
以上のようにこの実施の形態２に係る埋込ヘテロ型のＤＦＢ−ＬＤ５０においては、活性層３６を含むメサ状部５４にヘテロ接合が形成され、このメサ状部５４がその両側面に配設された埋込部５６により埋め込まれる構成を備え、共振器軸方向の中央部に設けられた回折格子層３０の位相シフト構造３０ｂの上部に対応するメサ状部５４の幅が、このメサ状部５４の端面における幅よりも狭くなっているので、位相シフト構造３０ｂにより引き起こされた共振器内部における共振器軸方向の光子密度の変動が、導波路リッジの幅の変化による共振器内部における共振器軸方向の光閉込係数変動により相殺され、共振器軸方向に沿った緩和振動周波数の変化は少なくなる。このために埋込ヘテロ型のＤＦＢ−ＬＤを用いて直接変調による高速変調動作をさせた場合に発生する共振器内部の緩和振動周波数の変動分布に起因する変調光波形の歪みを抑制することが可能となる。
以上の実施の形態に係る半導体レーザにおいては、第１導電型の半導体基板と、この半導体基板の上に配設された第１導電型の第１クラッド層と、この第１クラッド層の上に配設された活性層と、この活性層の上に配設された第２導電型の第２クラッド層と、活性層と第１クラッド層との間または活性層と第２クラッド層との間に配設され、光導波方向の一部に位相シフト構造を有する回折格子層とを備え、この回折格子層における位相シフト構造に対応する箇所において光閉込係数を低減する構成を有したもので、回折格子層に設けられた位相シフト構造に対応する箇所での光子密度の値と光閉込係数との積が他の箇所と同程度の値となり、位相シフト構造に対応する箇所での緩和振動周波数の値が他の箇所と同程度の値となる。従って共振器軸方向に沿って緩和振動周波数の値の変動が少なくなり、変調光波形の歪みの発生が抑制され、延いては高速応答性の優れた半導体レーザを構成するが可能となる。
【００２８】
実施の形態３．
図１５はこの発明の一実施の形態に係る半導体レーザの断面図である。
図１５において示された半導体レーザは実施の形態１と同様の導波路リッジ型のＤＦＢ−ＬＤ７０である。ＤＦＢ−ＬＤ７０は回折格子層３０に位相シフト構造３０ｂを有していないことを除いては、ＤＦＢ−ＬＤ１０と同様の構成である。従ってＤＦＢ−ＬＤ７０の共振器軸に直交する断面における断面図は図２と同じである。
また図１５の断面は図４に相当する断面図で、導波路リッジ１２の積層と並行方向、つまり基板２６の主面に平行な平面における第２ｐクラッド層４２の断面形状を示しているので、導波路リッジ１２の共振器軸方向に沿った幅寸法の変化が示されている。
さらにＤＦＢ−ＬＤ７０においては、ＤＦＢ−ＬＤ７０の回折格子層３０が位相シフト構造３０ｂを有していないことと、出射端面２５ａの反射率を後端面２５ｂの反射率よりも小さくしているので、ＤＦＢ−ＬＤ７０の共振器位置における光子密度は出射端面２５ａから後端面２５ｂに向かって単調に徐々に減少して行く光子密度分布を示す。
このため、ＤＦＢ−ＬＤ７０においては、導波路リッジ１２の幅寸法が出射端面２５ａにおいて最も広く、後端面２５ｂにおいて最も狭くし、この間の導波路リッジ１２の幅寸法を線型的に減少させることにより、共振器位置に対する光閉込係数Γを後端面２５ｂにおいて最も大きく、出射端面２５ａ向かって単調に徐々に減少する光閉込係数Γの分布を持たせることができる。
【００２９】
一方、半導体レーザの高速応答特性を規定する緩和振動周波数ｆｒは光子密度Ｓと光閉込係数Γとの積の平方根に比例するので、光閉込係数Γの分布と光子密度分布の変動とがこれらの値を乗ずることにより相殺され、ＤＦＢ−ＬＤ７０における共振器位置に対する緩和振動周波数の分布はより変化の少ないものになる。
つまり、後端面２５ｂにおいて緩和振動周波数ｆｒが増加するとともに、出射端面２５ａにおけ緩和振動周波数が減少する。従って共振器軸方向に沿った緩和振動周波数の変化は少なくなる。このためにＤＦＢ−ＬＤ７０を用いて直接変調による高速変調動作をさせた場合、共振器内部の緩和振動周波数の変動分布に起因する変調光波形の歪みを少なくすることができる。
以上のようにこの実施の形態に係る半導体レーザにおいては、第１導電型の半導体基板と、この半導体基板の上に配設された第１導電型の第１クラッド層と、この第１クラッド層の上に配設された活性層と、この活性層の上に配設され、導波路リッジを形成した第２導電型の第２クラッド層と、活性層と第１クラッド層との間または活性層と第２クラッド層との間に配設された回折格子層とを備え、導波路リッジの光子密度が相対的に大きな方の端面における導波路リッジの幅を、もう一方の導波路リッジの端面における導波路リッジの幅よりも広くしたもので、この構成により共振器軸方向に沿った緩和振動周波数の変化は少なくなる。延いては直接変調による高速変調動作をさせた場合、共振器内部の緩和振動周波数の変動分布に起因する変調光波形の歪みを少なくすることができる。
【００３０】
実施の形態４．
図１６はこの発明の一つの実施の形態に係る半導体レーザの断面図である。
図１６において示された半導体レーザは実施の形態２と同様の埋込へテロ型のＤＦＢ−ＬＤ７５である。ＤＦＢ−ＬＤ７５は回折格子層３０に位相シフト構造３０ｂを有していないことを除いては、ＤＦＢ−ＬＤ５０と同様の構成である。従ってＤＦＢ−ＬＤ７５の斜視図は図１０と同様であり、ＤＦＢ−ＬＤ７５の共振器軸に直交する断面における断面図は図１１と同じである。
また図１６の断面は図１３に相当する断面図で、埋込へテロ構造部５２の積層と並行方向、つまり基板２６の主面に平行な平面における活性層３６の断面形状を示しているので、メサ状部５４の共振器軸方向に沿った幅寸法の変化が示されている。
さらにＤＦＢ−ＬＤ７５においては、ＤＦＢ−ＬＤ７５の回折格子層３０が位相シフト構造３０ｂを有していないことと、出射端面２５ａの反射率を後端面２５ｂの反射率よりも小さくしているので、ＤＦＢ−ＬＤ７５の共振器位置における光子密度は出射端面２５ａから後端面２５ｂに向かって単調に徐々に減少して行く光子密度分布を示す。
このため、ＤＦＢ−ＬＤ７５においては、メサ状部５４の幅寸法が出射端面２５ａにおいて最も狭く、後端面２５ｂにおいて最も広くし、この間のメサ状部５４の幅寸法を線型的に減少させることにより、共振器位置に対する光閉込係数Γを後端面２５ｂにおいて最も大きく、出射端面２５ａ向かって単調に徐々に減少する光閉込係数Γの分布を持たせることができる。
【００３１】
一方、半導体レーザの高速応答特性を規定する緩和振動周波数ｆｒは光子密度Ｓと光閉込係数Γとの積の平方根に比例するので、光閉込係数Γの分布と光子密度分布の変動とがこれらの値を乗じることにより相殺され、ＤＦＢ−ＬＤ７５における共振器位置に対する緩和振動周波数の分布はより変化の少ないものになる。
つまり、後端面２５ｂにおいて緩和振動周波数ｆｒが増加するとともに、出射端面２５ａにおけ緩和振動周波数が減少する。従って共振器軸方向に沿った緩和振動周波数の変化は少なくなる。このためにＤＦＢ−ＬＤ７５を用いて直接変調による高速変調動作をさせた場合、共振器内部の緩和振動周波数の変動分布に起因する変調光波形の歪みを少なくすることができる。
なお以上の実施の形態においては、導波路リッジの幅または活性層を含むヘテロ接合を有するメサ部の幅を変化させることにより光閉込係数共振器軸方向に沿って変化させる構成としたが、ｎ側クラッド層とｐ側クラッド層との間に介在するｎ側クラッド層またはｐ側クラッド層よりも屈折率の高い層、例えば活性層やバリア層や光閉込層の少なくとも一層の層厚を、光導波方向における光子密度が相対的に大きな領域に対応させて薄くしても同様の効果を奏する。
これらの屈折率の高い層の層厚を薄くすることにより光閉込係数を小さくすることができ、共振器軸方向に沿った緩和振動周波数の変化は少なくなる。このためにＤＦＢ−ＬＤ７５を用いて直接変調による高速変調動作をさせた場合、共振器内部の緩和振動周波数の変動分布に起因する変調光波形の歪みを少なくすることができる。
これら各層の層厚は、ＭＯＣＶＤ装置を用いた選択成長法により変化させることができる。
【００３２】
実施の形態５．
図１７はこの発明の一実施の形態に係る回折格子の周期を示す模式図である。
図１８はこの発明の一実施の形態に係る共振器内位置に対する等価屈折率を示す模式図である。
図１９はこの発明の一実施の形態に係る共振器内位置に対する回折格子の周期の分布を示す模式図である。
この実施の形態は既に述べた実施の形態１及び２のＤＦＢ−ＬＤにおいて、発振波長λは、回折格子周期Ｄと等価屈折率ｎeffの積に比例し、一般に活性層への光閉込係数が小さくなると等価屈折率は小さくなる。
図１８に示されるように、回折格子の位相シフト構造を有するＤＦＢ−ＬＤにおいては位相シフト構造の領域で等価屈折率が急峻に低下し極小値を有する。
発振波長λは、回折格子周期Ｄと等価屈折率ｎeffの積に比例するので、共振器内位置の対応して等価屈折率ｎeffが大きく変動すると、発振波長λも変動する。
このため、この実施の形態によるＤＦＢ−ＬＤにおいては、回折格子の周期Ｄを一定にするのではなく、共振器内位置に対応したＤＦＢ−ＬＤの等価屈折率ｎeffとDとの積がほぼ一定になるように、回折格子の周期Ｄを求め、回折格子を形成するものである。すなわち、図１８のような共振器内位置依存性を有する等価屈折率ｎeffにおいては、図１９において示されるような共振器内位置に対応する周期の下にＤＦＢ−ＬＤの回折格子を形成する。
これによりＤＦＢ−ＬＤの発振波長の純度が高く、スペクトル幅の狭い半導体レーザを得ることができる。
共振器軸方向で回折格子の周期を変化させるための製造方法としては、半導体レーザで使用されている従来の半導体レーザで使用されている回折格子形成パターンをＥＢ（Electron  Beam）リソグラフィにより形成する方法が使用できる。
【００３３】
以上のようにこの発明に係る半導体レーザは、第１導電型の半導体基板と、この半導体基板の上に配設された第１導電型の第１クラッド層と、この第１クラッド層の上に配設された活性層と、この活性層の上に配設された第２導電型の第２クラッド層と、活性層と第１クラッド層との間または上記活性層と第２クラッド層との間に配設された回折格子層とを備え、この回折格子が、各層の屈折率で規定される共振器軸方向の各位置における等価屈折率と回折格子の周期との積が共振器軸に沿ってほぼ一様になるように規定された回折格子の周期分布を有するので、発振波長λの変動が抑制され、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長の純度が高く、スペクトル幅の狭い半導体レーザを得ることができる。
なお以上の実施の形態においては活性層を構成する材料としてＡｌＧａＩｎＡｓを用いて説明したが、ＩｎＧａＡｓＰ，ＩｎＧａＡｓ，ＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮＡｓ、ＩｎＧａＡｓＳｂなど他の材料であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、この発明に係る半導体レーザは、特に光ファイバ通信などの光源として用いる半導体レーザに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面における半導体レーザの断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面における半導体レーザの断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ断面における半導体レーザの断面図である。
【図５】この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの回折格子の断面寸法を示す模式図である。
【図６】この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの共振器内位置に対する光子密度分布を示す模式図である。
【図７】この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの共振器内位置に対する光閉込係数の分布を示す模式図である。
【図８】この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの共振器内位置に対する緩和振動周波数の分布を示す模式図である。
【図９】この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの変形例の断面図である。
【図１０】この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの斜視図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面における半導体レーザの断面図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ断面における半導体レーザの断面図である。
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面における半導体レーザの断面図である。
【図１４】この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの変形例の断面図である。
【図１５】この発明の一実施の形態に係る半導体レーザの断面図である。
【図１６】この発明の一つの実施の形態に係る半導体レーザの断面図である。
【図１７】この発明の一実施の形態に係る回折格子の周期を示す模式図である。
【図１８】この発明の一実施の形態に係る共振器内位置に対する等価屈折率を示す模式図である。
【図１９】この発明の一実施の形態に係る共振器内位置に対する回折格子の周期の分布を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
２６  基板、    ２８  ｎクラッド層、    ３６  活性層、    ４２、５８ｂ  第２ｐクラッド層、    ３０ｂ  位相シフト構造、    ３０  回折格子層、    １２  導波路リッジ、    ５６  埋込部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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