(57)【要約】【課題】簡単な電流制御で光の出射角度を調節することができ製作が容易な半導体光素子を提供する。【解決手段】半導体基板２と、半導体基板上に積層され、導波路の一部を形成する下部クラッド層６、活性層４および上部クラッド層５と、導波路からの光が出射される、劈開によって形成された出射端面８とを有し、導波路が、半導体基板の基板面と平行な面内にて、出射端面において出射端面の法線と第１の角度θ１を成して交わり、導波路から出射された光の光軸が、半導体基板の基板面と平行な面内にて、出射端面において出射端面の法線と第２の角度θ２を成して交わる半導体光素子において、上部クラッド層の上方にして出射端面の近傍に部分加熱手段１４を備え、部分加熱手段で導波路を加熱して当該導波路の等価屈折率を変化させることにより、第２の角度を変化させる。【選択図】図１
2007273549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板（２）と、
前記半導体基板上に積層され、導波路の一部を形成する下部クラッド層（６）、活性層（４）および上部クラッド層（５）と、
前記導波路からの光が出射される、劈開によって形成された出射端面（８）とを有し、
前記導波路が、前記半導体基板の基板面と平行な面内にて、前記出射端面において前記出射端面の法線と第１の角度（θ１）を成して交わり、
前記導波路から出射された光の光軸が、前記半導体基板の基板面と平行な面内にて、前記出射端面において前記出射端面の法線と第２の角度（θ２）を成して交わる半導体光素子において、
前記上部クラッド層の上方にして前記出射端面の近傍に部分加熱手段（１４）を備え、
前記部分加熱手段で前記導波路を加熱して当該導波路の等価屈折率を変化させることにより、前記第２の角度を変化させることを特徴とする半導体光素子。
【請求項２】
前記部分加熱手段が、絶縁膜（１３）と、該絶縁膜上に形成された薄膜抵抗（１２）と、該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（１５、１６）とを有することを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項３】
前記半導体基板の下方に温度制御素子が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体光素子。
【請求項４】
少なくとも２つの光導波路（３２、３３）と、
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の半導体光素子とを備え、
前記等価屈折率の変化に応じて、前記半導体光素子から出射される光と結合する光導波路が切り替わることを特徴とする光スイッチングシステム。
【請求項５】
回折格子（４２）と、
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の半導体光素子とを備え、
前記回折格子により回折される光の波長が、前記回折格子に入射される光の角度に応じて変化することを特徴とする波長可変レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体光素子に係り、特に、光の出射角度を変化させることができる半導体光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部共振器型の半導体レーザ（以下、ＥＣ−ＬＤという）は、モノリシックタイプの分布帰還型半導体レーザに比べ、製造時の歩留まりが非常に高く、スペクトル線幅が狭いレーザ光を得られる半導体レーザとして有用である。
【０００３】
ＥＣ−ＬＤは、例えば、半導体光素子と、ファイバグレーティングなどの回折格子とによって構成されている。ここで、回折格子と、半導体光素子とは、共振器として機能するよう高い精度の光軸合わせが要求される。
【０００４】
さらに、ＥＣ−ＬＤ等の半導体光素子は、少なくとも一方の光導波路端面を低反射率端面にする必要があり、半導体光素子の少なくとも一方の導波路の終端部となる端面を斜め端面とする方法が用いられる。このような、斜め端面を有する半導体光素子においては、製造過程において、劈開面の法線方向と、導波路とが成す角度のばらつきが生じることがある。この場合、個々の半導体光素子ごとに光の出射角度のばらつきが生じるため、半導体光素子と外部共振器との間の光軸の位置ずれが補正されるよう、個々の半導体光素子の出射特性に合わせた光軸合わせが必要となる。
【０００５】
光軸合わせにおいては、半導体光素子を機械的に移動させる方法や、半導体光素子から出射される光の出射角度を変化させる方法があるが、後者の方法であれば、半導体光素子を移動させるための可動部を必要とせず、小型で高性能なＥＣ−ＬＤを構成することができるため望ましい。
【０００６】
半導体光素子から出射される光の出射角度を変化させる方法としては、活性層に注入される電流を、活性層の断面内における水平方向の位置によって変化させる方法などがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１の半導体レーザ５０は、図１０に示すように、活性層５２およびクラッド層５３が積層された半導体基板５１において、クラッド層５３の上部に絶縁部５４を形成することにより、第１および第２の電極５５、５６から活性層５２までの電流の流路としての、第１および第２のチャンネル５３ａ、５３ｂを形成している。
【０００８】
第１のチャンネル５３ａに供給される電流注入量を増加させた場合、第１のチャンネル５３ａ近傍の活性層５２におけるキャリア密度が増加する。ここで、キャリア密度が大きいほど、活性層５２の等価屈折率は低くなる。したがって、活性層５２内の光は、活性層５２の内部において、等価屈折率の低い方向に引っ張られるように伝搬する。その結果、半導体レーザ５０から出射される光の出射角度も変化していた。
【特許文献１】特開平１−２９３６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に示す半導体レーザ５０においては、出射される光の出射角度を調節するために、２チャンネルの電流制御を必要としていた。したがって、制御回路が複雑になるという問題があった。また、絶縁部５４をプロトンあるいはイオン注入で製作する必要があり、製作が困難であるという問題も有している。
【００１０】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、１チャンネルの電流制御によって光の出射角度を調節することのでき、製作が容易な半導体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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１の半導体光素子は、半導体基板と、前記半導体基板上に積層され、導波路の一部を形成する下部クラッド層、活性層および上部クラッド層と、前記導波路からの光が出射される、劈開によって形成された出射端面とを有し、前記導波路が、前記半導体基板の基板面と平行な面内にて、前記出射端面において前記出射端面の法線と第１の角度を成して交わり、前記導波路から出射された光の光軸が、前記半導体基板の基板面と平行な面内にて、前記出射端面において前記出射端面の法線と第２の角度を成して交わる半導体光素子において、前記上部クラッド層の上方にして前記出射端面の近傍に部分加熱手段を備え、前記部分加熱手段で前記導波路を加熱して当該導波路の等価屈折率を変化させることにより、前記第２の角度を変化させることを特徴とする。
【００１２】
この構成により、本発明の半導体光素子は、部分加熱手段に供給される電流の調整のみにより光の出射角度を調整することができるので、１チャンネルのみの電流制御で光の出射方向を変化させることができる。また、部分加熱手段が、出射端面近傍のみを加熱するので、信頼性を向上することができる。さらに、絶縁部を設ける必要がないので、製作が容易になる。
【００１３】
本発明の請求項２の半導体光素子は、前記部分加熱手段が、絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された薄膜抵抗と、該薄膜抵抗に電力を供給するための少なくとも２つの端子とを有することを特徴とする。
【００１４】
この構成により、本発明の半導体光素子は、部分加熱手段に供給された電力が、上部クラッド層、下部クラッド層および活性層に流入することを確実に防ぐことができるため、出射される光のパワーを比較的安定した状態で、信頼性を保ちながら出射角度を変化させることができる。
【００１５】
本発明の請求項３の半導体光素子は、前記半導体基板の下方に温度制御素子が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この構成により、本発明の半導体光素子は、温度制御素子が、部分加熱手段によって加熱された上部クラッド層、下部クラッド層および活性層を冷却するので、加熱から冷却までの時間が短縮され、結果として出射角度の変化にかかる時間を短縮することができる。さらに、半導体光素子全体の温度上昇を抑え、出力向上、および信頼性向上が実現される。
【００１７】
本発明の光スイッチングシステムは、少なくとも２つの光導波路と、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の半導体光素子とを備え、前記等価屈折率の変化に応じて、前記半導体光素子から出射される光と結合する光導波路が切り替わることを特徴とする。
【００１８】
この構成により、本発明の光スイッチングシステムは、半導体光素子が、１チャンネルのみの電流制御によって光の出射角度を調整できるので、簡単な制御回路による光のスイッチングを行うことができる。
【００１９】
本発明の波長可変レーザは、回折格子と、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の半導体光素子とを備え、前記回折格子により回折される光の波長が、前記回折格子に入射される光の角度に応じて変化することを特徴とする。
【００２０】
この構成により、本発明の波長可変レーザは、１チャンネルのみの電流制御によって光の出射角度を調整できるので、簡単な制御回路によって波長を変えることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る半導体光素子は、部分加熱手段に供給された電力のみが、出射端面近傍の導波路の等価屈折率を変化させることにより、１チャンネルのみの電流制御で出射角度を調節することができ、製作が容易な半導体光素子を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態の半導体光素子、光スイッチングシステムおよび波長可変レーザについて、図面を用いて説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の半導体光素子を図１乃至図６を用いて説明する。
【００２４】
半導体光素子１は、図１に示すように、半導体基板２と、活性層４と、上部クラッド層５と、下部クラッド層６と、コンタクト層７とにより構成されている。また、活性層４、上部クラッド層５、下部クラッド層６の一部は、光が導波される導波路を形成している。
【００２５】
ここで、活性層４と、上部クラッド層５と、下部クラッド層６と、コンタクト層７は、半導体層３を形成している。半導体基板２および半導体層３は、劈開により形成され、導波路の終端部となる光の出射端面８を有している。
【００２６】
半導体光素子１は、さらに、活性層４に電流を注入するための上部電極１１と、出射端面８近傍の活性層４、上部クラッド層５および下部クラッド層６を加熱するための部分加熱手段１４と、下部電極１７とを備えている。
【００２７】
出射端面８は、半導体基板２の基板面と平行な面内にて、出射端面８の法線と、導波路が有する光軸とが第１の角度θ１を成して交わるように形成される。第１の角度θ１は、出射端面８近傍における導波路の光軸と、出射端面８の法線とが平行とならないよう、かつ、導波路を伝搬する光が、出射端面８で全反射されないよう、０°＜θ１＜１８°の値をとればよい。本実施の形態においては、第１の角度θ１が６°となるよう形成されている。
【００２８】
本実施の形態においては、図１に示すように、導波路を、出射端面８の近傍において曲線部を有する曲り導波路により形成し、曲り導波路の出射端面８における光軸と導波路の直線部における光軸との成す角が６°となるようにしているが、導波路を直線部のみで形成し、第１の角度θ１が６°となるよう出射端面８を劈開してもよい。つまり、出射端面８が、導波路に対して斜め端面として機能するよう形成されていればよい。
【００２９】
部分加熱手段１４は、薄膜抵抗１２、絶縁膜１３および端子１５、１６により構成されている。絶縁膜１３は、薄膜抵抗１２に供給される電力が活性層４に流入することを防ぐようになっている。薄膜抵抗１２は、絶縁膜１３を介して上部電極１１の上方に設置されていて、曲り導波路上で出射端面８と平行方向に所定長さを、垂直方向に所定幅を有して形成されている。薄膜抵抗１２の両端に接続して形成された端子１５、１６は、不図示の電源から送られてきた電力を薄膜抵抗１２に供給するようになっている。薄膜抵抗１２の材質としては、ＡｕやＰｔなど、蒸着により形成可能であり、安定した金属膜を形成できる材質であることが好ましい。特に、Ｐｔを用いた場合には、抵抗値が高く発熱量が大きくなるため、より好ましい。なお、図１（ｃ）に示すように、薄膜抵抗１２を曲り導波路に沿って所定長さ、所定幅を有して形成してもよい。
【００３０】
部分加熱手段１４に供給される電力は、絶縁膜１３によって活性層４に流入されることを阻止された状態で薄膜抵抗１２を発熱させるようになっている。したがって、部分加熱手段１４に供給される電力は、活性層４におけるキャリア密度に影響を与えることがなく、半導体光素子１から出射される光のパワーを比較的安定にした状態で、出射端面８近傍の半導体層３を加熱することができる。
【００３１】
部分加熱手段１４が発熱されると、出射端面８の近傍における活性層４、上部クラッド層５および下部クラッド層６が絶縁膜１３を介して加熱され、出射端面８近傍の導波路の等価屈折率ｎ１が変化する。
【００３２】
導波路を伝搬する光は、斜め端面において、スネルの法則
ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２  ……（１）
に従った出射方向に出射される。ここで、ｎ２は、空気中の屈折率であり、略１．０である。したがって、半導体光素子１から出射される光の光軸と、出射端面８の法線方向とが成す第２の角度（以下、出射角度という）θ２は、導波路の出射端面８近傍の等価屈折率ｎ１に依存する。結果として、本発明の半導体光素子１においては、半導体光素子１から出射される光の出射角度θ２は、出射端面８近傍の導波路の温度に依存する。
【００３３】
以上のように、本発明の半導体光素子１は、部分加熱手段１４に供給された電力が活性層４に流入しない構成を有している。したがって、１チャンネルのみの電流制御で、出射される光のパワーを比較的安定に保ちながら、導波路の等価屈折率ｎ１を変化させることができる。また、出射角度θ２を変化させるためには、導波路の出射端面８近傍の等価屈折率ｎ１を変化させればよいのであるから、部分加熱手段１４は、上部クラッド層５上の端面近傍のみに設ければよい。したがって、信頼性を向上することができる。
【００３４】
また、本発明の半導体光素子１は、半導体基板２の下方に不図示の温度制御素子（ペルチェ素子）が設けられるようにしてもよい。この場合、部分加熱手段１４によって加熱された半導体層３が、温度制御素子により即座に冷却されるので、半導体層３の加熱および冷却のサイクル時間を大幅に短縮できる。さらに、半導体光素子全体の温度上昇を抑え、出力向上、および信頼性向上が実現される。
【００３５】
以下、本発明の半導体光素子１を、ＥＣ−ＬＤに適用した場合について説明する。
【００３６】
図２は、本発明の半導体光素子１を用いて構成されるＥＣ−ＬＤの光学系を示す模式図である。半導体光素子１と、ファイバ２０とはレンズ２１を介して結合されており、ファイバ２０の内部には、不図示のグレーティングが形成されている。
【００３７】
半導体光素子１とファイバ２０内のグレーティングとによって共振器を構成することにより、半導体光素子１は、波長１５５０ｎｍの光を出射する。
【００３８】
半導体光素子１の導波路は、波長１５５０ｎｍの光に対し、常温において等価屈折率ｎ１が３．２３となる。ここで、部分加熱手段１４により半導体層３を加熱すると、導波路の等価屈折率ｎ１が変化する。
【００３９】
図３は、出射端面８近傍の導波路の温度と、導波路の等価屈折率ｎ１との関係を示すグラフである。導波路が常温に対して５０℃加熱されると、等価屈折率ｎ１が３．２４に変化する。
【００４０】
導波路の等価屈折率ｎ１の変化に応じて、半導体光素子１の出射端面８から出射される光の出射角度θ２が変化する。図４は、出射端面８近傍における導波路の温度と、出射角度θ２との関係を示すグラフである。常温の状態において、出射角度θ２は約１９．７３°である。一方、導波路の温度を５０℃まで上昇させると、出射角度θ２は、約１９．８°に変化する。
【００４１】
上記のような出射角度の変化Δθ２を有する半導体光素子１と、ファイバ２０との結合効率を計算する。
【００４２】
本実施の形態においては、半導体光素子１と、レンズ２１との距離ｚは４００μｍである。また、この光学系の像倍率ｍは４である。
【００４３】
例えば、半導体光素子１の出射光が、半導体光素子１とファイバ２０とを結ぶ光軸に対して角度Δθ２ずれて出射されるとする。Δθ２は、十分小さい値を取るため、半導体光素子１が
ｘ１＝ｚ・ｔａｎΔθ２  ……（２）
位置ずれしたものとみなすことができる。このとき、ファイバ２０に入射される光は、ファイバ２０の中心から
ｘ２＝（ｍ＋１）ｘ１  ……（３）
ずれた位置に入射されることになる。
【００４４】
以上のような光学系において、半導体光素子１と、ファイバ２０との結合効率は、以下の式で表わされる。
【数１】
2007273549.tif 000003
【００４５】
ここで、ｗ１は出射光の出射端面８におけるスポット半径、ｗ２はファイバのスポット半径であり、ｗ１＝ｗ２＝５μｍである。また、理想的な光学系であるとみなし、結合定数κ＝１とする。
【００４６】
このときの、半導体光素子１の位置ずれｘ１に対する、規格化結合効率を図５に示す。
【００４７】
例えば、ＥＣ−ＬＤの光学系が構築されたときに、半導体光素子１から出射される光が、理想の出射角度に対してΔθ２＝０．０７°ずれていたとする。このとき、Δθ２が十分小さいため、半導体光素子１が０．４３μｍ位置ずれしているとみなすことができる。この状態における規格化結合効率は、図５より、理想の状態における結合効率と比較して−０．９ｄＢとなる。
【００４８】
また、出射端面８近傍の導波路の温度変化と規格化結合効率との関係を示すグラフを図６に示す。
【００４９】
図６より、規格化結合効率が−０．９ｄＢとなるのは、出射端面８近傍の導波路の温度が５０℃変化した場合に対応することがわかる。
【００５０】
ここで、本実施の形態においては、例えば、出射端面８の導波路に対する角度の製作誤差を補正することを目的としている。つまり、出射される光の出射方向は、半導体基板２の基板面と平行で、かつ、ファイバ２０のコアの中心を通る同一平面内にあるものとする。
【００５１】
したがって、導波路の温度変化に対する規格化結合効率には可逆性が成立ち、ファイバ２０に入射される光のパワーをモニターした結果、期待された値よりも０．９ｄＢ低い値である場合においては、出射端面８近傍の導波路を常温よりも５０℃高くすることにより、半導体光素子１から出射される光の角度を０．０７°変化させ、結合効率を０．９ｄＢ補正することができる。
【００５２】
このような本実施の形態の半導体光素子１によれば、部分加熱手段１４が、出射端面８近傍の導波路の等価屈折率を変化させることにより、光の出射角度を調整できるので、斜め端面の製作誤差により出射角度に誤差が生じ、半導体光素子１から出射される光のファイバに対する結合効率が低下する場合においても、部分加熱手段１４によって光の出射角度を調整し、ファイバに対する結合効率を最適にすることができる。
【００５３】
また、本実施の形態の半導体光素子１によれば、一般には基板面に対して垂直方向の光軸の角度ずれは生じにくいため、ＥＣ−ＬＤを構築する際の光軸のずれは、半導体基板２の基板面に対して平行となる同一水平面内で起こる。したがって、ＥＣ−ＬＤを構築した際の半導体光素子１の位置ずれに起因する結合効率の低下に対しても、部分加熱手段１４を用いて半導体光素子１から出射される光の出射角度を変化させることにより、結合効率を補正することができる。
【００５４】
また、半導体光素子１を長時間使用すると、発振に対する閾値が上がることによって電流に対する光の出力が減少し、活性層４にキャリアが蓄積される結果、プラズマ効果により導波路の等価屈折率が下がることになる。しかしながら、このような場合においても、本実施の形態に係る半導体光素子１によれば、部分加熱手段１４が出射端面８近傍の活性層４、上部クラッド層５および下部クラッド層６を加熱するので、出射端面８近傍における導波路の等価屈折率を補正できる。したがって、半導体光素子１を長時間使用する場合においても、半導体光素子１に対する光の出射角度を常に一定に保つことが可能となる。なお、出射端面８に至るまでの導波路を加熱しなければならない。従って、上部クラッド層５の厚さを１〜３μｍとした際には、出射端面８と薄膜抵抗１２との距離ｄは５０μｍ以下とするのが好適である。
【００５５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る光スイッチングシステムを図７乃至図８を用いて説明する。
【００５６】
本実施の形態の光スイッチングシステムは、図７に示すように、半導体光素子３１と、第１および第２のファイバ３２、３３とによって構成されている。ここで、第１および第２のファイバ３２、３３は、光導波路を構成している。
【００５７】
半導体光素子３１を構成する不図示の半導体基板、半導体層、上部電極、下部電極、部分加熱手段および絶縁膜は、本発明の第１の実施の形態の半導体光素子１を構成する半導体基板２、半導体層３、上部電極１１、下部電極１７、部分加熱手段１４および絶縁膜１３とそれぞれ同一の構成であり、その説明を省略する。
【００５８】
本実施の形態において、半導体光素子３１は、第１の角度θ１が１７．９°になるよう出射端面が形成されている。
【００５９】
第１および第２のファイバ３２、３３は、例えば先球ファイバを用いる。また、半導体光素子３１の出射端面と第１および第２のファイバ３２、３３との距離Ｌは２ｍｍである。
【００６０】
このときの、出射端面近傍の導波路の温度変化と、半導体光素子３１から距離Ｌの位置における光の位置ずれとの関係を表わすグラフを図８に示す。
【００６１】
例えば、出射端面近傍の導波路の温度変化が５０℃であるとき、半導体光素子３１から距離Ｌの位置では、光の位置が約６０μｍずれる。
【００６２】
したがって、第１のファイバ３２および第２のファイバ３３のコアの中心間の距離が６０μｍとなるよう光学系を設置し、部分加熱手段によって出射端面近傍の導波路を５０℃加熱することにより、光スイッチングシステムを構成することができる。
【００６３】
ここで、半導体光素子３１の半導体基板の下方に温度制御素子（ペルチェ素子）を設ける場合、部分加熱手段によって加熱された半導体層が、温度制御素子（ペルチェ素子）により即座に冷却されるので、半導体層の加熱および冷却のサイクル時間を大幅に短縮できる。この場合、本実施の形態に係る光スイッチングシステムは、数ｍｓのスイッチング速度を有することができる。
【００６４】
また、第１および第２のファイバ３２、３３の代わりに、石英系プレーナ光波回路（ＰＬＣ）を用いてもよい。この場合、石英基板に１組の光導波路を、光の入射端面において互いに６０μｍ離れるよう形成する。
【００６５】
このような本実施の形態の光スイッチングシステムによれば、半導体光素子３１から出射される光の出力を安定させた状態でスイッチングが可能となる。また、数ｍｓのスイッチング速度を実現できるため、光バーストスイッチングネットワークを構成する光スイッチングシステムなどとして有用である。
【００６６】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る波長可変レーザを図９を用いて説明する。
【００６７】
本実施の形態の波長可変レーザ４０は、図９に示すように、半導体光素子４１と、回折格子４２と、ミラー４３とによって構成されている。
【００６８】
半導体光素子４１を構成する不図示の半導体基板、半導体層、上部電極、部分加熱手段、絶縁膜および下部電極は、本発明の第１の実施の形態の半導体光素子１を構成する半導体基板２、半導体層３、上部電極１１、部分加熱手段１４、絶縁膜１３および下部電極１７とそれぞれ同一の構成であり、その説明を省略する。
【００６９】
回折格子４２は、回折格子周期ｐを有している。半導体光素子４１から出射された光は、回折格子４２により回折され、ミラー４３により反射され、半導体光素子４１に戻り、半導体光素子４１とミラー４３との間で共振し、半導体光素子４１の回折格子と逆側の端面４１ａから波長可変レーザ４０の外部に出射される。なお、ミラー４３を透過ミラーで構成し、ミラー４３を透過させて、波長可変レーザ４０の外部に出射されてもよい。
【００７０】
このとき、波長可変レーザ４０から出射される光の波長λは、
λ＝ｐ（ｓｉｎ（α）+ｓｉｎ（β））  ……（５）
と表わされる。ここで、αは、半導体光素子４１から出射される光の回折格子法線に対する角度、βは、回折格子４２によって回折された光の回折格子法線に対する角度である。
【００７１】
角度αは、半導体光素子４１から出射される光の出射角度θ２に応じて変化する。したがって、部分加熱手段によって導波路の出射端面近傍の等価屈折率ｎ１を変化させることにより、波長可変レーザ４０から出射される光の波長を変化させることができる。
【００７２】
このような本実施の形態の波長可変レーザ４０によれば、半導体光素子４１の１チャンネルの電流制御によって光の出射角度を調整できるので、簡単な制御回路で回折格子４２に入射される光の入射角度を変化させることができる。したがって、簡単な制御回路で波長可変レーザ４０を構成することができる。
【００７３】
また、半導体光素子や回折格子を機械的に移動させて波長を変化させる波長可変レーザに比べて、可動部を必要としないため、小型で高性能な波長可変レーザを構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明に係る半導体光素子は、加熱によって導波路の等価屈折率を変化させ、出射光の出射角度を制御できるので、ＥＣ−ＬＤの構築時および長時間使用による光軸の位置ずれに対する補正を容易に行うことができるという効果を有し、光通信等において有効である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態に係る半導体光素子を模式的に示す上面図  （ｂ）図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図
【図２】半導体光素子を用いて構成されるＥＣ−ＬＤの光学系を示す模式図
【図３】出射端面近傍の導波路の温度変化と、導波路の等価屈折率ｎ１との関係を示すグラフ
【図４】出射端面近傍の導波路の温度変化と、出射角度θ２との関係を示すグラフ
【図５】半導体光素子の位置ずれｘ１に対する規格化結合効率を示すグラフ
【図６】出射端面近傍の導波路の温度変化と、規格化結合効率との関係を示すグラフ
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る光スイッチングシステムの模式図
【図８】出射端面近傍の導波路の温度変化と、出射端面からＬの距離における光軸の位置ずれ量との関係を示すグラフ
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る波長可変レーザの模式図
【図１０】従来の半導体光素子の模式図
【符号の説明】
【００７６】
１  半導体光素子
２  半導体基板
３  半導体層
４  活性層
５  上部クラッド層
６  下部クラッド層
７  コンタクト層
８  出射端面
１１  上部電極
１２  薄膜抵抗
１３  絶縁膜
１４  部分加熱手段
１５、１６  端子
１７  下部電極
２０  ファイバ
２１  レンズ
３１  半導体光素子
３２  第１のファイバ
３３  第２のファイバ
４０  波長可変レーザ
４１  半導体光素子
４２  回折格子
４３  ミラー
５０  半導体レーザ
５１  半導体基板
５２  活性層
５３  クラッド層
５３ａ  第１のチャンネル
５３ｂ  第２のチャンネル
５４  絶縁部
５５  第１の電極
５６  第２の電極
【図１】
2007273549.tif 000004
【図２】
2007273549.tif 000005
【図３】
2007273549.tif 000006
【図４】
2007273549.tif 000007
【図５】
2007273549.tif 000008
【図６】
2007273549.tif 000009
【図７】
2007273549.tif 000010
【図８】
2007273549.tif 000011
【図９】
2007273549.tif 000012
【図１０】
2007273549.tif 000013