(57)【要約】【課題】  低い電圧であってもヒータに十分な発熱をさせることができ、かつ、電極からの放熱量を低減させることができる光半導体装置を提供する。【解決手段】  光半導体装置は、光導波路（３）を有した第１の半導体領域と、第１の半導体領域に設けられ連結または分割された複数のヒータセグメントを有したヒータ（９）と、互いに隣接するヒータセグメントの隣接するそれぞれの一端に共通に接続された単一の第１の配線（１０）と、隣接するヒータセグメントのそれぞれの他端にそれぞれ別個に設けられた複数の第２の配線（１１）とを備えることを特徴とする。【選択図】        図１
2007273650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路を有した第１の半導体領域と、
前記第１の半導体領域に設けられ、連結または分割された複数のヒータセグメントを有したヒータと、
互いに隣接する前記ヒータセグメントの隣接するそれぞれの一端に共通に接続された単一の第１の配線と、
前記隣接するヒータセグメントのそれぞれの他端にそれぞれ別個に設けられた複数の第２の配線とを備えることを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記第１の配線と前記第２の配線とは、互いに絶縁されつつ積層されていることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項３】
前記複数のヒータセグメントおよび前記第１の配線および前記第２の配線からなる組が、複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項４】
前記第１の配線および前記第２の配線のいずれか一方は共通のパッドに接続されており、前記第１の配線および前記第２の配線の他方は個別のパッドに接続されていることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記光導波路層は、回折格子を有する第１の領域と、前記第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とを備える光導波路セグメントを複数備えていることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項６】
前記第１の配線は、前記複数の光導波路セグメントのそれぞれに対応した領域に少なくとも１つ配置されていることを特徴とする請求項５記載の光半導体装置。
【請求項７】
前記光半導体領域の光導波路層は、利得を有する利得部の光導波路層と光結合することを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに提案されてきた波長可変半導体レーザは、レーザ発振に対する利得機能と波長選択機能とを備えている。波長を選択する方法としては、共振器内に設けた回折格子、エタロン等の屈折率、角度等を変化させることによって損失もしくは利得の共鳴波長を変化させる方法、ならびに、共振器内部の光路長（共振器内部の屈折率もしくは物理的な長さ）を変化させることによって共振器の共振波長を変化させる方法等があげられる。
【０００３】
ここで、屈折率を変化させる方法は、角度または長さを変化させる方法に比較して機械的な稼動部を必要としないことから、信頼性、製造コスト等の点で有利である。屈折率を変化させる方法には、例えば、光導波路の温度を変化させる方法、電流注入等によって光導波路内のキャリア密度を変化させる方法等がある。光導波路の温度を変化させる方法を採用した波長可変レーザの具体的な例として、例えば、波長選択機能を備えるサンプルドグレーティング分布帰射領域（Ｓａｍｐｌｅｄ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ：ＳＧ−ＤＲ）を備える半導体レーザ等が提案されている。
【０００４】
この半導体レーザにおいては、複数のＳＧ−ＤＲ領域（反射領域）の反射スペクトルを制御することによって、バーニア効果を用いた波長選択が行われてレーザ光が出力される。すなわち、この半導体レーザは、２つのＳＧ−ＤＲ領域の反射ピークが重なった波長でレーザ光を発振する。したがって、個々のＳＧ−ＤＲ領域の反射ピークを制御することによって、発振波長を制御することができる。
【０００５】
上記ＳＧ−ＤＲ領域の素子表面には、ヒータが設置されていることが多い。このヒータに発熱させることによって、ＳＧ−ＤＲ領域の光導波路の温度を変化させることができる。それにより、光導波路の屈折率が変化する。したがって、ヒータの発熱量を制御することによって、ＳＧ−ＤＲ領域の反射ピーク波長を制御することができる。このヒータを発熱させるには電力が必要である。そこで、ヒータに電力を供給することによって反射領域の屈折率を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−９２９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、反射ピーク波長の制御可能範囲は、光導波路の屈折率変化量、すなわち光導波路の温度変化量に比例する。波長制御可能範囲を大きくするためには、ヒータに印加する電圧を増大させる必要がある。しかしながら、駆動回路設計上の観点からは、上記の半導体レーザは低電圧で制御されることが望ましい。したがって、半導体レーザの制御電圧ではヒータに十分な発熱をさせることが困難であった。
【０００８】
一方、ヒータを分割して並列接続することによってヒータの電気抵抗を小さくすることが考えられる。一般に、投入電力Ｐはヒータの抵抗Ｒと印加電圧Ｖに対して、Ｐ＝Ｖ２／Ｒと表されるため、電気抵抗Ｒを小さくすることによって同じ電圧でも投入電力を増大させることができる。しかしながら、微細なヒータとそれに接続される電極とを作製する行程が複雑になってしまい、コストが増大する。また、電極の本数が増えることによって、電極を通して光導波路の外に漏れる放熱量が増大してしまう。それにより、同じ投入電力での光導波路の温度変化量、すなわちヒータの効率が低下してしまう。
【０００９】
本発明は、低い電圧であってもヒータに十分な発熱をさせることができ、かつ、電極からの放熱量を低減させることができる光半導体装置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】
【００１０】
本発明に係る光半導体装置は、光導波路を有した第１の半導体領域と、第１の半導体領域に設けられ連結または分割された複数のヒータセグメントを有したヒータと、互いに隣接するヒータセグメントの隣接するそれぞれの一端に共通に接続された単一の第１の配線と、隣接するヒータセグメントのそれぞれの他端にそれぞれ別個に設けられた複数の第２の配線とを備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係る光半導体装置においては、本発明に係る光半導体装置においては、ヒータが実質的に分割されている。したがって、第１の配線から第２の配線までの電気抵抗が小さくなっている。この場合、ヒータは、小さい印加電圧によって十分に発熱することが可能である。それにより、ヒータの一端に電圧を印加して他端を接地する場合に比較して、ヒータへの印加電圧を小さくすることができる。したがって、昇圧回路を新たに設ける必要がなくなる。また、ヒータへの印加電圧不足を防止することができる。さらに、ヒータの発熱量を効率よく制御することができる。それにより、光導波路層の温度を効率よく制御することができる。
【００１２】
ここで、一般的に、１つのヒータに対して１本のグランド配線および１本の電源配線が必要である。しかしながら、本発明においては、第１の配線を、実質的に隣接するヒータに対して共通に用いている。この場合、配線からの放熱を抑制することができる。また、小さいサイズのヒータを形成する必要がなくなる。したがって、ヒータの製造精度を過度に向上させる必要がなくなる。
【００１３】
なお、特許文献１の図４には、ヒータ電源部および加熱ヒータのグランド電極を共通化した構成が開示されている。この構成においては、ヒータを位相制御部とブラッグ光導波路部に分割しており、本発明の構成とは異なっている。したがって、特許文献１の技術では、本発明の課題を解決できない。
【００１４】
第１の配線と第２の配線とは、互いに絶縁されつつ積層されていてもよい。この場合、第１の配線および第２の配線を配置するスペースが小さくなる。それにより、本発明に係る光半導体装置のスペースを有効活用できる。また、複数のヒータセグメントおよび第１の配線および前記第２の配線からなる組が、複数設けられていてもよい。
【００１５】
第１の配線および第２の配線のいずれか一方は共通のパッドに接続されており、第１の配線および第２の配線の他方は個別のパッドに接続されていてもよい。また、光導波路層は、回折格子を有する第１の領域と、第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とを備える光導波路セグメントを複数備えててもよい。
【００１６】
第１の配線は、複数の光導波路セグメントのそれぞれに対応した領域に少なくとも１つ配置されていてもよい。この場合、第１の配線に個別に電流を供給することによって各セグメントの屈折率を制御することができる。また、光半導体領域の光導波路層は、利得を有する利得部の光導波路層と光結合してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第１の配線から第２の配線までの電気抵抗を小さくすることができる。それにより、ヒータは、小さい印加電圧によって十分に発熱することが可能である。したがって、昇圧回路を新たに設ける必要がなくなる。また、ヒータの発熱量を効率よく制御することができる。その結果、光導波路層の温度を効率よく制御することができる。また、電極からの放熱を抑制することができる。さらに、小さいサイズのヒータを形成する必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の第１実施例に係るレーザチップ１００の全体構成を示す斜視図であり、図２（ａ）はレーザチップ１００の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。以下、図１、図２（ａ）および図２（ｂ）を参照しつつレーザチップ１００の説明を行う。
【００２０】
図１、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、レーザチップ１００は、ＳＧ−ＤＲ（Ｓａｍｐｌｅｄ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）領域Ａ、ＳＧ−ＤＦＢ（Ｓａｍｐｌｅｄ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ）領域ＢおよびＰＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）領域Ｃを順に連結させた構造を有する。
【００２１】
ＳＧ−ＤＲ領域Ａは、基板１上に光導波路３、クラッド層５および絶縁層６が順に積層され、絶縁層６上に複数の薄膜抵抗体９、複数の電源電極１０および複数のグランド電極１１が積層された構造を有する。ＳＧ−ＤＦＢ領域Ｂは、基板１上に光導波路４、クラッド層５、コンタクト層７および電極８が順に積層された構造を有する。ＰＣ領域Ｃは、基板１上に光導波路１２、クラッド層５、コンタクト層１３および電極１４が順に積層された構造を有する。ＳＧ−ＤＲ領域Ａ、ＳＧ−ＤＦＢ領域ＢおよびＰＣ領域Ｃにおける基板１およびクラッド層５は、それぞれ一体的に形成された単一層である。光導波路３，４，１２は、同一面上に形成され、光結合している。
【００２２】
ＳＧ−ＤＲ領域Ａ側の基板１、光導波路３およびクラッド層５の端面には、低反射膜１５が形成されている。一方、ＰＣ領域Ｃ側の基板１、光導波路１２およびクラッド層５の端面には、低反射膜１６が形成されている。抽出回折格子２は、光導波路３，４に所定の間隔をあけて複数形成され、それによってサンプルドグレーティングが形成される。絶縁層６は、電極８と電極１４との境界にも形成されている。
【００２３】
基板１は、例えば、ＩｎＰからなる半導体基板である。光導波路３は、例えば、吸収端がレーザ発振波長よりも短波長側にあるＩｎＧａＡｓＰ系結晶からなり、１．３μｍ程度のＰＬ波長を有する。光導波路４は、例えば、目的とする波長でのレーザ発振に対して利得を有するＩｎＧａＡｓＰ系結晶からなる活性層を含み、１．５７μｍ程度のＰＬ波長を有する。光導波路１２は、光を吸収または増幅することによって出射光出力を変化させるためのＩｎＧａＡｓＰ系結晶からなり、例えば１．５７μｍ程度のＰＬ波長を有する。
【００２４】
光導波路３には、ＳＧ−ＤＲ光導波路セグメントが複数形成されている。本実施例においては、光導波路３にＳＧ−ＤＲ光導波路セグメントが３つ形成されている。ここで、ＳＧ−ＤＲ光導波路セグメントとは、光導波路３において抽出回折格子２が設けられている領域と抽出回折格子２が設けられていないスペース部とがそれぞれ１つ連続する領域である。
【００２５】
クラッド層５は、ＩｎＰからなり、光導波路３，４，１２を伝搬するレーザ光を閉じ込める機能を果たす。コンタクト層７，１３は、ＩｎＧａＡｓＰ系結晶からなる。絶縁層６は、ＳｉＮ等の絶縁体からなる保護膜である。低反射膜１５，１６は、例えばＭｇＦ２およびＴｉＯＮからなる誘電体膜からなり、０．３％以下程度の反射率を有する。
【００２６】
薄膜抵抗体９は、ＮｉＣｒ等からなり、各ＳＧ−ＤＲ光導波路セグメント上方の絶縁層６上のそれぞれに、１つずつ形成されている。したがって、薄膜抵抗体９は、３つ形成されている。各薄膜抵抗体９には、それぞれ電源電極１０およびグランド電極１１が１つずつ接続されている。電源電極１０、グランド電極１１および電極８，１４は、Ａｕ等の導電性材料からなる。なお、図１に示すように、薄膜抵抗体９の両側から光導波路３の両側にかけてメサ溝が光導波路３と並行に形成されている。この場合、クラッド層５の熱伝導率に比較して空気の熱伝導率が小さいことから、薄膜抵抗体９から光導波路３に効率よく熱が供給される。
【００２７】
続いて、レーザチップ１００の動作について説明する。電極８に所定の電流が供給されると、光導波路４において光が発生する。発生した光は、光導波路３，４を伝播しつつ繰り返し反射および増幅されて、レーザ発振する。発振したレーザ光の一部は、光導波路１２において増幅または吸収された後、低反射膜１６を通して外部に出射される。光導波路１２における増幅率もしくは吸収率は、電極１４に供給する電流によって制御できる。また、電極１４に所定の電流が供給されると、出射光出力が一定に維持される。
【００２８】
また、各薄膜抵抗体９に電流等の電気信号が供給されると、その大きさに応じて各ＳＧ−ＤＲセグメントの温度が調整される。それにより、各ＳＧ−ＤＲセグメントの屈折率が変化する。その結果、光導波路３の反射ピーク波長が変化する。以上のことから、各薄膜抵抗体９に供給する電流の大きさを制御することによって、レーザチップ１００の発振波長を制御することができる。
【００２９】
次に、薄膜抵抗体９、電源電極１０およびグランド電極１１の詳細について説明する。図３（ａ）はＳＧ−ＤＲ領域Ａの上面の拡大図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図３（ａ）に示すように、本実施例においては、薄膜抵抗体９は、光導波路３の上方に所定の間隔を空けて光導波路３の上方に１列に配置されている。
【００３０】
電源電極１０およびグランド電極１１は、複数のくし歯を備えるくし型電極である。本実施例においては、電源電極１０は２本のくし歯を備え、グランド電極１１は３本のくし歯を備える。グランド電極１１の各くし歯は、各薄膜抵抗体９の両端および中央部に接続されている。各電源電極１０の各くし歯は、薄膜抵抗体９におけるグランド電極１１の各くし歯の間に接続されている。
【００３１】
薄膜抵抗体９の長さ方向に電源電極１０のくし歯とグランド電極１１のくし歯とが交互に接続されていることから、グランド電極とグランド電極との間に電源電極が接続されていることになる。すなわち、薄膜抵抗体９が実質的に分割されている。本実施例においては、各薄膜抵抗体９が４分割されている。したがって、電源電極１０からグランド電極１１までの電気抵抗が小さくなっている。
【００３２】
この場合、薄膜抵抗体９は、小さい印加電圧によって十分に発熱することが可能である。それにより、薄膜抵抗体９の一端に電圧を印加して他端を接地する場合に比較して、薄膜抵抗体９への印加電圧を小さくすることができる。したがって、昇圧回路を新たに設ける必要がなくなる。また、薄膜抵抗体９への印加電圧不足を防止することができる。さらに、薄膜抵抗体９の発熱量を効率よく制御することができる。それにより、光導波路３の温度を効率よく制御することができる。その結果、レーザチップ１００の発振波長の制御精度が向上する。
【００３３】
また、本実施例においては薄膜抵抗体９が実質的に４分割されているが、薄膜抵抗体９に接続されるくし歯の数が低減されている。ここで、一般的に、１つの薄膜抵抗体に対して１本のグランド電極および１本の電源電極が必要である。したがって、４つの薄膜抵抗体に対して合計８本の電極が必要である。しかしながら、本実施例においては薄膜抵抗体９に対して接続されるくし歯は５本である。各くし歯を、隣り合う薄膜抵抗体に対して共通に用いているからである。この場合、くし歯からの放熱を抑制することができる。また、本実施例においては１本の薄膜抵抗体が分割されていることから、小さいサイズの薄膜抵抗体を形成する必要がなくなる。したがって、薄膜抵抗体の製造精度を過度に向上させる必要がなくなる。
【００３４】
本実施例においては、光導波路３の長さは１２００μｍ程度であり、薄膜抵抗体９の光導波路３の長さ方向の長さは３７０μｍ程度であり、電源電極１０のくし歯とグランド電極１１のくし歯との間隔は８０μｍ程度であり、レーザチップ１００全体の長さは３０００μｍ程度である。
【００３５】
また、電源電極１０およびグランド電極１１のくし歯以外の本体部と薄膜抵抗体９との距離は３０μｍ程度であり、電源電極１０およびグランド電極１１の各くし歯の幅は１０μｍ程度であり、電源電極１０およびグランド電極１１の厚さは３μｍ程度である。この場合、各くし歯の幅および厚さが小さいことから、各くし歯の断面積が小さくなる。さらに、電源電極１０およびグランド電極１１の本体部と薄膜抵抗体９との距離が大きいことから、各くし歯を通して漏れる放熱を抑制することができる。電源電極１０およびグランド電極１１からの放熱を抑制することができる。
【００３６】
また、図３（ｂ）に示すように、電源電極１０およびグランド電極１１の本体部と絶縁層６との間には、さらに絶縁層６ａが形成されている。絶縁層６ａは、絶縁層６の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料から構成される。絶縁層６ａは、例えば、酸化シリコン等の絶縁体から構成される。それにより、電源電極１０およびグランド電極１１の本体部からの放熱を抑制することができる。
【００３７】
さらに、電源電極１０およびグランド電極１１の各くし歯は、絶縁層６に接触せずに薄膜抵抗体９に接続されるエアブリッジ構造を有する。空気の熱伝導率は絶縁層６の熱伝導率よりも低いことから、電源電極１０およびグランド電極１１の各くし歯からの放熱を抑制することができる。以上のことから、無駄な電力を消費せずに各ＳＧ−ＤＲセグメントの屈折率を制御することができるとともに、各ＳＧ−ＤＲセグメントの屈折率の制御精度が向上する。なお、上記エアブリッジ構造は、パターニングによって形成することができる。
【００３８】
本実施例においては、ＳＧ−ＤＲ領域Ａが光半導体装置に相当し、光導波路３が光導波路層に相当し、薄膜抵抗体９がヒータに相当し、電源電極１０のくし歯およびグランド電極１１のくし歯のいずれか一方が第１の配線に相当し、他方が第２の配線に相当し、薄膜抵抗体９における電源電極１０のくし歯からグランド電極１１のくし歯までの領域がヒータセグメントに相当する。
【実施例２】
【００３９】
続いて、本発明の第２実施例に係るレーザチップ１００ａについて説明する。レーザチップ１００ａが図１のレーザチップ１００と異なる点は、グランド電極１１の代わりにグランド電極１１ａが設けられている点である。以下、グランド電極１１ａの詳細について説明し、他の構成については説明を省略する。図４は、第２実施例に係るＳＧ−ＤＲ領域Ａの上面の拡大図である。図４に示すように、グランド電極１１ａは、隣接するグランド電極１１ａを互いに接続させた構造を有する。この場合、グランド端子を１つにすることができる。なお、図４に示す電源電極１０ａは、図２の電源電極１０と同様のものである。
【実施例３】
【００４０】
続いて、本発明の第３実施例に係るレーザチップ１００ｂについて説明する。レーザチップ１００ｂが図１のレーザチップ１００と異なる点は、薄膜抵抗体９の代わりに薄膜抵抗体９ｂが設けられている点およびグランド電極１１の代わりにグランド電極１１ｂが設けられている点である。以下、薄膜抵抗体９ｂおよびグランド電極１１ｂの詳細について説明し、他の構成については説明を省略する。なお、図５に示す電源電極１０ｂは、図２の電源電極１０と同様のものである。
【００４１】
図５は、第３実施例に係るＳＧ−ＤＲ領域Ａの上面の拡大図である。図５に示すように、薄膜抵抗体９ｂは、複数のＳＧ−ＤＲ光導波路セグメントにわたって設けられている。すなわち、薄膜抵抗体９ｂは、複数の薄膜抵抗体９を互いに接続させた構造を有する。グランド電極１１ｂは、薄膜抵抗体９ｂの一端から他端にかけて複数のくし歯を備えるくし型電極である。本実施例においては、グランド電極１１ｂは、７本のくし歯を備える。各電源電極１０ｂの各くし歯は、薄膜抵抗体９ｂにおけるグランド電極１１ｂの各くし歯の間に接続されている。本実施例においては、電源電極１０ｂの２本のくし歯とそれに隣接するグランド電極１１ｂの３本のくし歯とによって、１つのＳＧ−ＤＲ光導波路セグメントの温度が制御される。
【００４２】
本実施例においては、１本の薄膜抵抗体を形成するだけで実施例１および実施例２と同様の効果が得られる。この場合、複数の薄膜抵抗体の配置精度を考慮する必要がない。したがって、薄膜抵抗体の製造精度を向上させる必要がなくなる。また、グランド電極１１ｂは、実施例１における隣接するグランド電極１１同士の隣接するくし歯を１つにまとめた構造を有する。したがって、実施例１に比較してくし歯数を低減することができる。それにより、くし歯からの放熱を抑制することができる。また、グランド端子を１つにすることができる。
【実施例４】
【００４３】
続いて、本発明の第４実施例に係るレーザチップ１００ｃについて説明する。レーザチップ１００ｃが図１のレーザチップ１００と異なる点は、薄膜抵抗体９の代わりに薄膜抵抗体９ｃが設けられている点、電源電極１０の代わりに複数の電源電極１０ｃが設けられている点およびグランド電極１１の代わりにグランド電極１１ｃが設けられている点である。以下、薄膜抵抗体９ｃ、電源電極１０ｃおよびグランド電極１１ｃの詳細について説明し、他の構成については説明を省略する。
【００４４】
図６は、第４実施例に係るＳＧ−ＤＲ領域Ａの上面の拡大図である。図６に示すように、薄膜抵抗体９ｃは図５の薄膜抵抗体９ｂと同様の形状を有する。また、グランド電極１１ｃは図５のグランド電極１１ｂと同様の形状を有する。電源電極１０ｃは、それぞれ１本の端子を備えている。各電源電極１０ｃの端子は、グランド電極１１ｃの隣り合う２つのくし歯の間に接続されている。
【００４５】
このように、薄膜抵抗体９ｃにおいて、グランド電極とグランド電極との間に電源電極が接続されている。それにより、実質的に薄膜抵抗体９ｃが分割されている。したがって、薄膜抵抗体９ｃに印加する電圧を小さくすることができる。なお、１つの電源電極１０ｃとそれに隣接するグランド電極１１ｃの２本のくし歯とによって１つのＳＧ−ＤＲセグメントの温度を制御してもよく、２つの電源電極１０ｃとそれに隣接するグランド電極１１ｃの３本のくし歯とによって１つのＳＧ−ＤＲセグメントの温度を制御してもよい。本実施例においては、電源電極１０ｃの端子とグランド電極１１のくし歯との間隔は１００μｍ程度である。
【実施例５】
【００４６】
続いて、本発明の第５実施例に係るレーザチップ１００ｄについて説明する。レーザチップ１００ｄが図１のレーザチップ１００と異なる点は、薄膜抵抗体９の代わりに薄膜抵抗体９ｄが設けられている点、電源電極１０の代わりに複数の電源電極１０ｄが設けられている点およびグランド電極１１の代わりにグランド電極１１ｄが設けられている点である。以下、薄膜抵抗体９ｄ、電源電極１０ｄおよびグランド電極１１ｃの詳細について説明し、他の構成については説明を省略する。
【００４７】
図７（ａ）は、第５実施例に係るＳＧ−ＤＲ領域Ａの上面の拡大図である。図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ線断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。図７（ａ）に示すように、薄膜抵抗体９ｄは図６の薄膜抵抗体９ｃと同様の形状を有する。また、グランド電極１１ｄは図６のグランド電極１１ｃと同様の形状を有する。電源電極１０ｄは、図６の電源電極１０ｃと同様の形状を有している。ただし、電源電極１０ｄは、グランド電極１１ｄ上に配置されている。各電源電極１０ｄの端子は、グランド電極１１ｄの隣り合う２つのくし歯の間に接続されている。
【００４８】
図７（ｃ）に示すように、電源電極１０ｄとグランド電極１１ｄとの間には絶縁層６ｂが形成されている。それにより、電源電極１０ｄとグランド電極１１ｄとの短絡が防止される。
【００４９】
このように、本実施例においては電源電極１０ｄとグランド電極１１ｄとが薄膜抵抗体９ｄのいずれか一方側に配置されている。この場合、薄膜抵抗体９ｄの他方側の領域を有効活用することができる。なお、本実施例においてはグランド電極１１ｄ上に電源電極１０ｄが配置されているが、電源電極１０ｄ上にグランド電極１１ｄが配置されていてもよい。
【実施例６】
【００５０】
続いて、本発明の第６実施例に係るレーザモジュール２００について説明する。図８は、レーザモジュール２００の全体構成を示す模式図である。図８に示すように、レーザモジュール２００は、レーザチップ３０、温度制御装置４０、ヒータ電源端子部５０、利得電源端子６０、ＰＣ電源端子７０およびグランド端子８０を備える。レーザチップ３０は、温度制御装置４０上に配置されている。レーザチップ３０は、上記第１実施例〜第５実施例に係るレーザチップ１００，１００ａ〜１００ｄのいずれかである。
【００５１】
温度制御装置４０は、レーザチップ３０全体の温度を制御する。したがって、温度制御装置４０は、光導波路４の反射ピーク波長を制御することができる。ヒータ電源端子部５０は、複数の端子を備える。上記電源電極１０，１０ａ〜１０ｄのそれぞれには、ヒータ電源端子部５０の端子が１つずつ接続されている。それにより、電源電極１０，１０ａ〜１０ｄのそれぞれに対して個別に電圧を印加することができる。それにより、ＳＧ−ＤＲセグメントの温度を個別に制御することができる。利得電源端子６０は、図２の電極８に接続されている。ＰＣ電源端子７０は、図２の電極１４に接続されている。
【００５２】
グランド端子８０は、基準電位用端子である。グランド端子８０には、グランド電極１１，１１ａ〜１１ｄ、光導波路４，１２の接地側に接続されている。このように、グランド端子８０は、レーザチップ３０の複数の負荷の接地を担う。それにより、基準電位用端子を複数設ける必要がなくなる。
【００５３】
本実施例においては、グランド端子８０が第１の制御端子に相当し、ヒータ電源端子部５０の各端子が第２の制御端子に相当する。
【００５４】
なお、上記各実施例においては、本発明に係る光半導体装置としてＳＧ−ＤＲ領域が記載されているが、それに限られない。本発明に係る光半導体装置は、光導波路の温度を制御するヒータを備えていれば他の光半導体装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施例に係るレーザチップの全体構成を示す斜視図である。
【図２】レーザチップの平面図および断面図である。
【図３】第１実施例に係るＳＧ−ＤＲ領域の平面図および断面図である。
【図４】第２実施例に係るＳＧ−ＤＲ領域の平面図である。
【図５】第３実施例に係るＳＧ−ＤＲ領域の平面図である。
【図６】第４実施例に係るＳＧ−ＤＲ領域の平面図である。
【図７】第５実施例に係るＳＧ−ＤＲ領域の平面図および断面図である。
【図８】第６実施例に係るレーザモジュールの全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
２  回折格子領域
３，４，１２  光導波路
５  クラッド層
６  絶縁層
８，１４  電極
９，９ａ〜９ｄ  薄膜抵抗体
１０，１０ａ〜１０ｄ  電源電極
１１，１１ａ〜１１ｄ  グランド電極
４０  温度制御装置
５０  電源端子部
６０  利得電源端子
７０  ＰＣ電源端子
８０  グランド端子
１００  レーザチップ
２００  レーザモジュール
【図１】
2007273650.tif 000003
【図２】
2007273650.tif 000004
【図３】
2007273650.tif 000005
【図４】
2007273650.tif 000006
【図５】
2007273650.tif 000007
【図６】
2007273650.tif 000008
【図７】
2007273650.tif 000009
【図８】
2007273650.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月20日(2007.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の半導体領域に設けられ、連結または分割された複数のヒータセグメントを有したヒータと、
前記第１の半導体領域に設けられ、前記ヒータからの熱が印加される光導波路と、
互いに隣接する前記ヒータセグメントの共通接続点に接続された第１の配線と、
前記隣接するヒータセグメントそれぞれの前記共通接続点と反対側に接続され、電気的に共通な複数の第２の配線と、を備えることを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記第１の配線および前記第２の配線は、互いに絶縁されつつ積層される部位を有することを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項３】
片方の端部が前記第２の配線と共通に接続された他のヒータセグメントが、前記第２の配線が設けられるヒータセグメントに隣接して設けられ、
前記他のヒータセグメントの他方の端部には、第３の配線が接続されていることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項４】
前記第３の配線は、前記第１の配線と異なる電位に接続されることを特徴とする請求項３記載の光半導体装置。
【請求項５】
前記第３の配線は、前記第１の配線と共通の電位に接続されることを特徴とする請求項３記載の光半導体装置。
【請求項６】
前記配線のうち、共通の電位に接続される配線は、前記光半導体装置上の共通パッドに接続されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光半導体装置。
【請求項７】
前記ヒータセグメント、前記第１の配線および前記第２の配線を含むヒータグループが、複数設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光半導体装置。
【請求項８】
前記複数のヒータグループの配線のうち、共通の電位に接続される配線は、前記光半導体装置上の共通パッドに接続されることを特徴とする請求項７記載の光半導体装置。
【請求項９】
前記ヒータからの熱が印加される光導波路層は、回折格子を有する第１の領域と、前記第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とを備える光導波路セグメントを複数備えていることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項１０】
前記ヒータセグメント、前記第１の配線および前記第２の配線を含むヒータグループが複数設けられており、
前記ヒータグループに対応して、回折格子を有する第１の領域と、前記第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とを備える光導波路セグメントが複数設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光半導体装置。
【請求項１１】
前記光半導体領域の光導波路は、利得を有する利得部の光導波路と光結合することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光半導体装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る光半導体装置は、第１の半導体領域に設けられ連結または分割された複数のヒータセグメントを有したヒータと、第１の半導体領域に設けられヒータからの熱が印加される光導波路と、互いに隣接するヒータセグメントの共通接続点に接続された第１の配線と、隣接するヒータセグメントそれぞれの共通接続点と反対側に接続され電気的に共通な複数の第２の配線と、を備えることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係る光半導体装置においては、別々に設けられた複数の第２の配線を共通に接続することで、ヒータが並列に接続されている。したがって、第１の配線と第２の配線との間の電気抵抗が小さくなる。それにより、ヒータの一端に電圧を印加して他端を接地している場合と比較してヒータへの印加電圧を小さくしても、ヒータは十分に発熱することができる。当然ながら、ヒータへの印加電圧を小さくできることから、昇圧回路を新たに設ける必要がなく、ヒータへの印加電圧不足を防止することができる。さらに、ヒータへの印加電圧を小さくすることでヒータへの印加電圧の制御が容易になることから、光導波路層の温度を効率よく制御することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第１の配線および第２の配線は、互いに絶縁されつつ積層される部位を有していてもよい。片方の端部が第２の配線と共通に接続された他のヒータセグメントが、第２の配線が設けられるヒータセグメントに隣接して設けられ、他のヒータセグメントの他方の端部には、第３の配線が接続されていてもよい。第３の配線は、第１の配線と異なる電位に接続されていてもよい。第３の配線は、第１の配線と共通の電位に接続されていてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
配線のうち、共通の電位に接続される配線は、光半導体装置上の共通パッドに接続されていてもよい。ヒータセグメント、第１の配線および第２の配線を含むヒータグループが、複数設けられていてもよい。複数のヒータグループの配線のうち、共通の電位に接続される配線は、光半導体装置上の共通パッドに接続されていてもよい。ヒータからの熱が印加される光導波路層は、回折格子を有する第１の領域と、第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とを備える光導波路セグメントを複数備えていてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
ヒータセグメント、第１の配線および第２の配線を含むヒータグループが複数設けられており、ヒータグループに対応して、回折格子を有する第１の領域と、第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とを備える光導波路セグメントが複数設けられていてもよい。光半導体領域の光導波路層は、利得を有する利得部の光導波路層と光結合してもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本実施例においては、ＳＧ−ＤＲ領域Ａが光半導体装置に相当し、光導波路３が光導波路層に相当し、薄膜抵抗体９がヒータに相当し、電源電極１０のくし歯およびグランド電極１１のくし歯のいずれか一方が第１の配線または第３の配線に相当し、他方が第２の配線に相当し、薄膜抵抗体９における電源電極１０のくし歯からグランド電極１１のくし歯までの領域がヒータセグメントに相当する。