(57)【要約】【課題】半導体利得媒質の劣化速度を抑えて、その長寿命化を達成できる波長可変レーザを得る。【解決手段】少なくとも電流注入により光学的利得が発生する半導体利得媒質10と、例えば半導体発光素子10の一端面10ａと回折格子15とで構成されて半導体利得媒質10から発せられた光12をレーザ発振させる共振器と、発振するレーザ光12の波長を掃引する波長掃引手段（例えば回折格子15、スキャナ16およびスキャナドライバ17からなる）とを有する波長可変レーザにおいて、半導体利得媒質10に注入する駆動電流Ｉを、波長掃引手段の動作と同期させて、掃引波長に応じた値に設定する電流制御手段19を設ける。【選択図】図１
2009238972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電流注入により光学的利得が発生する半導体利得媒質と、この半導体利得媒質から発せられた光をレーザ発振させるための共振器と、発振するレーザ光の波長を掃引する波長掃引手段とを有する波長可変レーザにおいて、
前記半導体利得媒質に注入する駆動電流を、掃引波長に応じた値に設定する電流制御手段を備えたことを特徴とする波長可変レーザ。
【請求項２】
前記電流制御手段が、レーザ発振可能な波長帯域以外では前記駆動電流の値をレーザ発振しきい値未満の値に設定するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の波長可変レーザ。
【請求項３】
前記電流制御手段が、レーザ発振可能な波長帯域において前記駆動電流の値を変化させて、時間経過に伴う光出力の変化特性を制御可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の波長可変レーザ。
【請求項４】
前記電流制御手段が、掃引波長がより長くなるのに従って駆動電流を低減させるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の波長可変レーザ。
【請求項５】
前記半導体利得媒質として、互いに異なる複数の波長に対して利得を有するものが用いられていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の波長可変レーザ。
【請求項６】
前記半導体利得媒質が、積層方向にバンドギャップエネルギーが変化した複数の半導体の層を有するものであることを特徴とする請求項５記載の波長可変レーザ。
【請求項７】
前記半導体利得媒質が、導波方向に沿ってバンドギャップエネルギーが段階的もしくは連続的に変化しているものであることを特徴とする請求項５記載の波長可変レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長可変レーザ、特に詳細には、発振光の波長を連続的に変化させる機能を備えた波長可変レーザに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されているように、発振するレーザ光の波長を変えることができる波長可変レーザが公知となっている。図１２は、この種の波長可変レーザとして良く知られた外部共振器型の波長可変レーザを示すものである。この波長可変レーザは、少なくとも電流注入により光学的利得が発生する半導体利得媒質からなる半導体発光素子10と、それに駆動電流を注入するドライバ11と、半導体発光素子10が発する前方出射光12と後方出射光12Ｒを各々平行光化するコリメーターレンズ13，14と、後方出射光12Ｒを反射回折させる回折格子15と、この回折格子15を図中の矢印Ａ方向に揺動させるスキャナ16と、それを駆動するスキャナドライバ17と、例えばフォトディタクタからなり回折格子15の揺動角度位置を検出する位置検出手段18と、スキャナドライバ17の動作を制御するマイコン等からなる制御手段19とから構成されたものである。
【０００３】
上記構成の波長可変レーザにおいては、半導体発光素子10の前方端面10ａと回折格子15とで共振器が構成され、後方出射光12Ｒが回折格子15で反射して半導体発光素子10に戻される。このとき、回折格子15の角度に応じた波長の光だけが選択的に半導体発光素子10側に反射回折するので、発振波長がこの波長に設定される。つまり、回折格子15の角度位置を変化させれば発振波長を変えることができるので、回折格子15の角度をスキャナ16によって連続的に変化させれば、使用光とされるレーザ光（前方出射光）12の波長を掃引可能となる。
【０００４】
なお、回折格子15の角度位置を検出する位置検出手段18の出力信号はスキャナドライバ17に入力され、回折格子15の角度位置はこの出力信号に基づいてフィードバック制御される。
【０００５】
図１３は、このような従来の波長可変レーザにおける波長掃引制御の様子を示すものであり、同図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ回折格子15の角度、半導体発光素子10の駆動電流、光出力、波長の変化を表している。
【特許文献１】特開２００３−１５２２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上に説明した波長可変レーザにおいては、図１３の（ｂ）にも表れている通り、通常、半導体利得媒質に一定の駆動電流が注入される。そしてその駆動電流は、波長可変レーザがレーザ発振していないときも注入され続けるため、この従来の波長可変レーザにあっては、半導体利得媒質の劣化速度が速く、寿命が短いという問題が認められていた。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、半導体利得媒質の劣化速度を抑えてその長寿命化を達成できる波長可変レーザ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】
【０００８】
本発明による波長可変レーザは、
少なくとも電流注入により光学的利得が発生する半導体利得媒質と、この半導体利得媒質から発せられた光をレーザ発振させるための共振器と、発振するレーザ光の波長を掃引する波長掃引手段とを有する波長可変レーザにおいて、
前記半導体利得媒質に注入する駆動電流を、掃引波長に応じた値に設定する電流制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
なお、上記の電流制御手段としては、レーザ発振可能な波長帯域以外では前記駆動電流の値をレーザ発振しきい値未満の値に設定するように構成されたものを好適に用いることができる。駆動電流をしきい値未満に設定する理由は、レーザ発振が起きていない時に不要な自然放出光を抑制するためである。
【００１０】
またこの電流制御手段は、レーザ発振可能な波長帯域において前記駆動電流の値を変化させて、時間経過に伴う光出力の変化特性を制御可能に構成されていることが望ましい。そのような電流制御手段としてより具体的には、掃引波長がより長くなるのに従って駆動電流を低減させるように構成されたものが適用可能である。
【００１１】
他方、上述の半導体利得媒質としては、互いに異なる複数の波長に対して利得を有するものを好適に用いることができる。そのような半導体利得媒質としてより具体的には、積層方向にバンドギャップエネルギーが変化した複数の半導体の層を有するものや、さらには、導波方向に沿ってバンドギャップエネルギーが段階的もしくは連続的に変化しているものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の波長可変レーザにおいては、半導体利得媒質に注入する駆動電流を、波長掃引手段の動作と同期させて、掃引波長に応じた値に設定する電流制御手段が設けられているので、この電流制御手段により、元々レーザ発振しないような波長領域やあるいは極めて低い光出力しか得られないような波長領域においては、駆動電流をゼロにしたり、あるいは極めて微弱な値に設定することが可能になる。それにより、従来装置と比べて半導体利得媒質への投入電力が低減されるので、半導体利得媒質の劣化速度を抑えてその長寿命化を達成できる。
【００１３】
また、上述のようにして半導体利得媒質への投入電力が低減されれば、そこからの発熱量も低減され、それによる波長可変レーザの性能向上も実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態による波長可変レーザの概略構成を示すものである。この波長可変レーザは、少なくとも電流注入により光学的利得が発生する半導体利得媒質からなる半導体発光素子10と、それに駆動電流を注入する発光素子ドライバ11と、半導体発光素子10が発する前方出射光12と後方出射光12Ｒを各々平行光化するコリメーターレンズ13，14と、後方出射光12Ｒを反射回折させる回折格子15と、この回折格子15を図中の矢印Ａ方向に往復揺動させるスキャナ16と、それを駆動するスキャナドライバ17と、回折格子15の揺動角度位置を検出する位置検出手段18と、スキャナドライバ17の動作を制御するマイコン等からなる制御手段19とから構成されている。
【００１６】
そしてこの波長可変レーザにおいては、図１２に示した従来装置との相違点として、発光素子ドライバ11が制御手段19に接続されて、半導体発光素子10に注入される駆動電流Ｉの値がこの制御手段19によって制御されるようになっている。また、これも上記従来装置との相違点として、回折格子15の角度位置を検出する位置検出手段18の出力信号Ｓ１は、制御手段19に入力されるようになっている。
【００１７】
半導体発光素子10の前方端面10ａには例えば反射率３０％の反射膜が、またその後方端面10ｂには反射率がほぼ０％の反射膜がコーティングされている。半導体発光素子10は、基本的に通常の半導体レーザと同様の半導体層構成を有するものであるが、両端面のコーティングが上述の通りとされて、それ単独ではレーザ発振し得ないものとなっている。そして、上記前方端面10ａと回折格子15とによって波長可変レーザの共振器が構成されている。
【００１８】
スキャナ16としては一例として共振型のスキャナミラーが適用されており、そこに回折格子15が取り付けられている。このスキャナ16は一定の周波数で共振動作し、回折格子15を矢印Ａ方向に高速で往復揺動させる。
【００１９】
位置検出手段18は例えばフォトディタクタからなり、そこには図示外の分岐光学系を介して、回折格子15で反射回折した後方出射光12Ｒの一部が入力される。この後方出射光12Ｒの光出力は回折格子15の角度位置に応じて変化するので、この位置検出手段18の出力信号Ｓ１は回折格子15の角度位置並びに、それに対応する掃引波長を示すものとなる。
【００２０】
以下、上記構成を有する本実施形態の波長可変レーザの作用について説明する。半導体発光素子10から出射した後方出射光12Ｒは、回折格子15で反射回折して半導体発光素子10に戻るようになる。このとき、回折格子15の角度に応じた波長の光だけが選択的に半導体発光素子10側に反射回折するので、その選択された波長で前方出射光12および後方出射光12Ｒが発振する。また、回折格子15が上述のように往復揺動することにより、選択される波長が連続的に変わるので、前方出射光12および後方出射光12Ｒの波長が掃引される。
【００２１】
なお、回折格子15が取り付けられたスキャナ16を駆動するスキャナドライバ17の動作は、位置検出手段18の出力信号Ｓ１（これは前述の通り、回折格子15の角度位置と対応している）に基づいて制御手段19が出力するスキャナドライバ駆動制御信号Ｓ２によって制御される。つまり回折格子15の角度位置は、位置検出手段18の出力信号Ｓ１に基づいてフィードバック制御される。
【００２２】
また制御手段19は、フィードバックされる上記出力信号Ｓ１と同期して発光素子ドライバ11の駆動制御信号Ｓ３を出力し、この駆動制御信号Ｓ３によって半導体発光素子10の駆動電流Ｉが制御される。こうして、回折格子15の角度位置に応じて、つまりは掃引波長に応じて駆動電流Ｉが制御されるようになっている。つまり本実施形態では制御手段19が、半導体発光素子10の駆動電流Ｉを、波長掃引手段である回折格子15およびスキャナ16の動作と同期させて、掃引波長に応じた値に設定する電流制御手段を構成している。
【００２３】
ここで、半導体発光素子10の発振波長帯域幅ΔλLDと、回折格子15の選択波長帯域幅ΔλGRとの関係は
ΔλLD＜ΔλGR 
として、回折格子15の揺動により選択される波長帯域幅の中央値と、半導体発光素子10の活性層利得から決まる発振可能な波長帯域幅の中央値とが一致するように設計されている。
【００２４】
次に、駆動電流Ｉの制御について説明する。図２は、この波長可変レーザにおける波長掃引制御の様子を示すものであり、同図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ回折格子15の角度（例えば共振器軸に対して直角な状態を傾斜角度ゼロとする）、半導体発光素子10の駆動電流Ｉ、光出力、波長の変化を表している。同図の（ａ）、（ｂ）に示される通り本実施形態では、回折格子15の角度が極めて小さい領域および極めて大きい領域においては、半導体発光素子10への駆動電流Ｉは、レーザ発振しきい値未満の微弱な値ＩLに設定される。その一方、上記２つの領域以外において駆動電流Ｉは、半導体発光素子10がレーザ発振し得る比較的大きな一定値ＩHに設定される。
【００２５】
先に説明した図１３に示されている通り、回折格子15の角度が上記２つの領域のいずれかにあるときは、半導体発光素子の光出力は、そこに一定の駆動電流が注入され続けていても極めて低く、最終的にはゼロまで低下する。本実施形態においてはこのような現象に鑑みて、回折格子15の角度が上記２つの領域にあるときは、半導体発光素子10への駆動電流Ｉを上記の低い値ＩLに設定している。
【００２６】
こうすることにより、元より半導体発光素子10がレーザ発振しない領域（利得が得られない波長範囲）において、該素子10に無駄に大きな駆動電流Ｉが供給されることが防止される。そこで、半導体発光素子10の劣化速度を抑えて、その長寿命化が達成される。具体的には、半導体発光素子10に発振可能な値の駆動電流を常時供給している場合と比較して、消費電力を２０％程度低減すること、またその寿命を２０％程度延ばすことも可能である。
【００２７】
さらに、上述のようにすることにより半導体発光素子10の発熱量も低減できる。そこで、半導体発光素子10を冷却するペルチェ素子等を設けている場合は、その負荷を軽減することができる。また、この波長可変レーザを収納するケース内の温度上昇を抑制する効果も得られ、それにより、消費電力をより一層低減可能となる。
【００２８】
なお上述のように、半導体発光素子10に極めて小さな駆動電流ＩLを供給する代わりに、この駆動電流の注入を完全に絶つようにしてもよい。そのようにしても、基本的に上述の同様の効果を得ることができる。しかし、そうする場合と比べると、極めて小さな駆動電流ＩLを供給する場合は、半導体発光素子10の応答性を良くすることができるという利点がある。
【００２９】
＜第２の実施形態＞
次に図３〜７を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態の波長可変レーザは第１の実施形態と比べると、図１に示したものと同様の基本構成を備えた上で、半導体発光素子に注入される駆動電流Ｉの制御パターンと、その半導体発光素子の構成が異なるものである。なお、上述の通りであるので、この波長可変レーザの基本的な構成については、必要に応じて図１を参照して説明する。
【００３０】
まず図３を参照して、駆動電流Ｉの制御について説明する。この図３は、本実施形態の波長可変レーザにおける波長掃引制御の様子を示すものであり、同図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ回折格子15（図１参照）の角度、半導体発光素子10の駆動電流Ｉ、光出力、波長の変化を表している。本実施形態では第１の実施形態との違いとして、半導体発光素子10への駆動電流Ｉが２値に設定されるのではなく、同図の（ｂ）に示す特性で変えられるようになっている。すなわちこの場合駆動電流Ｉは、回折格子15の角度が極めて小さい領域および極めて大きい領域ではレーザ発振しきい値未満の値ＩLに設定されるのは第１の実施形態と同じであるが、回折格子15の角度が次第に増大するレーザ発振領域ではＩHからＩLの値に、そして回折格子15の角度が次第に減少するレーザ発振領域ではＩLからＩHの値に連続的に変えられる。これにより、掃引波長がより短いほど駆動電流Ｉの値が大きく設定されることになる。
【００３１】
以下、駆動電流Ｉの値を上述のように設定することと関連する、半導体発光素子10の構造に関して説明する。図４はここで用いられている半導体発光素子10の概略構成を示すものであり、また図５は、この半導体発光素子10の発光層の構造を示すバンドダイアグラムである。
【００３２】
まず図４を参照して、半導体発光素子10について説明する。この半導体発光素子10は、例えばn-GaAs基板21の上にn-InGaPクラッド層22、InGaAsP光ガイド層23、InGaAs量子井戸活性層24、InGaAsP光ガイド層25、p-InGaP第１クラッド層26、n-InGaP電流ブロック層27、p-InGaP第２クラッド層28、p-GaAsコンタクト層29およびSiO2絶縁膜30がこの順に積層され、そしてSiO2絶縁膜30の上にp-電極31が、また基板21の半導体層積層側と反対の面にn-電極32が形成されてなるものである。なお３３は、寄生容量を低減するためにストライプ部の両脇に形成された溝である。
【００３３】
この半導体発光素子10の発光層には、図５に概略図示する多重量子井戸構造が採用され、それぞれの量子井戸により遷移波長が異なるように半導体層が設計されている。なおこの図５において、101は第１量子井戸層、102は第２量子井戸層、103は障壁層（光ガイド層）、104はn-クラッド層（図４のn-InGaPクラッド層22に相当）、105はp-クラッド層（図４のp-InGaP第１クラッド層26に相当）である。遷移波長を変える手法は２通り有り、一つは量子井戸層厚を変化させるもの、もう一つは図５にλ１とλ２の２波長を例示するように、量子井戸層のバンドギャップを変えるものである。本発明では、どちらの手法も採用可能である。
【００３４】
この半導体発光素子10を単独で動作させた時の駆動電流対光出力特性を図６に、また発光スペクトルの駆動電流依存性を図７に示す。なお図６には、駆動電流対光出力特性の他に、駆動電流がＩ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５であるときの発光スペクトル特性（図７に示したもの）を挿入して示してある。
【００３５】
これらの図に示されるように、駆動電流Ｉを次第に上げていくと、最初に長波長側の量子井戸層からの発光が始まり、その光強度が徐々に増大し、あるところから短波側の量子井戸層からの発光が見られるようになる。このような半導体発光素子10を波長可変レーザに使用する場合には、一定電流で使用することは得策ではない。すなわち、発振させたい波長に応じて駆動電流値を変えることで、波長毎に高い利得を得ることができ、また駆動電流を不要な分だけ下げることもできるからである。この点について以下、詳細に説明する。
【００３６】
例えば図７に示す波長λ５でレーザ発振させたい場合には、駆動電流がＩ１〜Ｉ５の間であれば利得はほとんど同じであるために、どの電流値でもほぼ同等の光出力が得られる。したがって、波長λ５の場合には駆動電流をＩ１とすれば、少ない電流値でもレーザ発振が得られて、半導体発光素子の劣化を抑制する効果が得られる。それに対して波長λ４でレーザ発振させたい場合には、駆動電流値がＩ１→Ｉ２→Ｉ３と高くなるにつれて光出力が順に高くなるが、更に電流値をＩ３→Ｉ４→Ｉ５と上げていくと、逆に光出力は下がる傾向を示す。つまりこの場合には、電流値Ｉ３で駆動することで最も光出力が高くなる。もちろん、電流値をＩ２、Ｉ４、Ｉ５のいずれにして駆動してもある程度の光出力が得られるので、用途に必要な光量が十分に足りるのであればどの電流値としても問題はないが、その中の特に電流値Ｉ２で駆動すれば半導体発光素子の負荷を軽減することができる。
【００３７】
また、以上示したように半導体発光素子の利得が、駆動電流に応じた特有のスペクトルプロファイルを有する場合には、選択する波長に応じて駆動電流値を変えることで、光出力のプロファイル（時間経過に伴う光出力の変化特性）を制御することも可能になる。
【００３８】
なお、本実施形態の波長可変レーザに用いる半導体発光素子としては、図５に示したような２種類の量子井戸発光層を持つものだけではなく、その他に、遷移波長の異なる３種類以上の発光層を組み合わせた構造を持つものも適用可能である。
【００３９】
また図８は、上述の半導体発光素子10に代えて用いられ得る半導体発光素子10′を示すものである。同図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、この半導体発光素子10′の概略全体形状を示す斜視図、発光層40の部分を導波路が延びる方向（矢印Ｂ方向）に切断して示す斜視図、発光層40の一端側の構成を示す概略立面図、発光層40の他端側の構成を示す概略立面図である。またこの（ｃ）および（ｄ）において、101は量子井戸層、103は障壁層、104はn-クラッド層、105はp-クラッド層であり、ここに示される通り量子井戸層101および障壁層103の厚みは、発光層40の一端側から他端側に向かって連続的に変化している。
【００４０】
上記構成の半導体発光素子10′においては、導波路に沿った方向に連続的にバンドギャップ波長が変化しており、そのため、この半導体発光素子10′の発光スペクトルは比較的ブロードなものとなっている。それにより、回折格子15による波長選択幅が広がり、ひいては波長可変レーザの波長掃引範囲が拡大される。そしてこのような半導体発光素子10′は、図６に示したように駆動電流Ｉの値に応じて発光スペクトル特性が変わる傾向がより顕著である。そこでこの種の半導体発光素子10′を適用する場合は、選択波長に応じて駆動電流値を変えて光出力のプロファイル（時間経過に伴う光出力の変化特性）を制御することが、より望ましいものとなることが多い。
【００４１】
なお、ここでは、導波路に沿った方向に連続的にバンドギャップ波長が変化する半導体発光素子10′について説明したが、導波路に沿った方向に段階的にバンドギャップ波長が変化する半導体発光素子を用いることもできる。
【００４２】
また本実施形態および第１の実施形態では、発振するレーザ光の波長を掃引する波長掃引手段として、回折格子15と、その回折格子15の共振器軸に対する角度を変化させる手段（スキャナ16およびスキャナドライバ17）とからなるものが用いられているが、本発明ではそれ以外の波長掃引手段を用いることも可能である。すなわち例えば、一組の対向させた高反射ミラーの間隔を変えることで波長を選択するエタロンフィルタや、液晶を用いた波長選択フィルタや、光学フィルタ膜の膜厚を段階的に変化させているディスク状のフィルタ等も適用可能である。
【００４３】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図９は、本発明の第３の実施形態による波長可変レーザの概略構成を示すものである。なおこの図９において、図１中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要の無い限り省略する。
【００４４】
本実施形態の波長可変レーザにおいては、図１に示したスキャナ16およびスキャナドライバ17に代わるものとして、中心を軸として図中矢印Ｄ方向に回転するポリゴンミラー50および、それを回転駆動させるポリゴンミラードライバ51が用いられている。すなわち本実施形態では、波長掃引手段が回折格子15、ポリゴンミラー50およびポリゴンミラードライバ51から構成されている。またここでも、波長可変レーザの共振器は、半導体発光素子10の前方端面10ａと回折格子15とで構成されている。
【００４５】
本例において回折格子15は固定されており、ポリゴンミラー50が回転して回折格子15に対する後方出射光12Ｒの入射角度を変えることで、波長可変レーザの発振波長が選択・掃引される。そして図１の装置と同様に制御手段19は、発光素子ドライバ11の駆動制御信号Ｓ３を、フィードバックされる位置検出手段18の出力信号Ｓ１に応じた値として出力し、この駆動制御信号Ｓ３によって半導体発光素子10の駆動電流Ｉが制御される。こうして、ポリゴンミラー50の周面のミラー面の角度（例えば共振器軸に対する角度とする）に応じて、つまりは掃引波長に応じて駆動電流Ｉが制御されるようになっている。
【００４６】
ここで、半導体発光素子10の発振波長帯域幅ΔλLDと、回折格子15の選択波長帯域幅ΔλGRとの関係は
ΔλLD＜ΔλGR 
として、
ポリゴンミラー50と回折格子15との組み合わせから決まる選択可能な波長帯域幅の中央値と、半導体発光素子10の活性層利得から決まる発振可能な波長帯域幅の中央値とが一致するように設計されている。
【００４７】
次に、駆動電流Ｉの制御について説明する。図１０は、この波長可変レーザにおける波長掃引制御の様子を示すものであり、同図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれポリゴンミラー50の周面のミラー面の角度、半導体発光素子10の駆動電流Ｉ、光出力、波長の変化を表している。同図の（ａ）、（ｂ）に示される通り本実施形態では、ミラー面の角度が極めて小さい領域および極めて大きい領域においては、半導体発光素子10への駆動電流Ｉの注入が絶たれる。そして上記２つの領域の間において駆動電流Ｉは一定ではなく、同図の（ｂ）に示す特性で連続的に変えられる。
【００４８】
以上のように駆動電流Ｉが制御されることにより、元より波長可変レーザがレーザ発振しない領域（利得が得られない波長範囲）において、半導体発光素子10に無駄に駆動電流Ｉが供給されることがなくなる。そこで、半導体発光素子10の劣化速度を抑えて、その長寿命化が達成される。なお本例では、同図の（ｄ）に示される通り、駆動電流注入期間中に発振波長は、ミラー角度の増大につれて次第に長くなるように掃引される。
【００４９】
また、駆動電流Ｉが上述の特性で連続的に変えられることにより、同図（ｃ）に示される通り光出力は、駆動電流注入期間中一定に維持される。光出力のプロファイルをこのように制御するのは、波長掃引されたレーザ光を使用する装置が、一定出力のレーザ光を必要とする場合に適している。
【００５０】
なお光出力を一定に保つためには、上述のように駆動電流Ｉを予め定められたパターンに制御する他、例えば波長可変レーザから出射した光の一部をモニタし、そのモニタされる光出力が一定になるように駆動電流Ｉを制御する手法を採用することもできる。
【００５１】
また図１１に示すように、単純にミラー角度の増大につれて、つまり掃引波長がより長くなるのに従って、駆動電流Ｉを線形的に低減させる駆動方法も採用可能である。このような駆動方法においても、半導体発光素子10の負荷を軽減する効果があり、それにより波長可変レーザの寿命を長くすることができる。
【００５２】
なおその場合、光出力のプロファイルは同図の（ｃ）に示されるようなものとなる。このような光出力特性を持つ波長可変レーザは、ガウス状の光強度分布を持つレーザ光を必要とする用途に適したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態による波長可変レーザを示す概略構成図
【図２】図１の波長可変レーザにおける半導体発光素子の駆動電流制御を説明するグラフ
【図３】本発明の第２の実施形態における半導体発光素子の駆動電流制御を説明するグラフ
【図４】上記第２の実施形態に用いられた半導体発光素子の構成を示す概略斜視図
【図５】図４に示した半導体発光素子の発光層のバンドダイアグラム
【図６】図４に示した半導体発光素子の駆動電流対光出力特性を示すグラフ
【図７】図４に示した半導体発光素子の発光スペクトルの駆動電流依存性を示すグラフ
【図８】本発明に用いられ得る半導体発光素子の別の例を示す概略図
【図９】本発明の第３の実施形態による波長可変レーザを示す概略構成図
【図１０】図９の波長可変レーザにおける半導体発光素子の駆動電流制御を説明するグラフ
【図１１】本発明における半導体発光素子の駆動電流制御の別の例を説明するグラフ
【図１２】従来の波長可変レーザの一例を示す概略構成図
【図１３】従来の波長可変レーザにおける半導体発光素子の駆動状態を説明するグラフ
【符号の説明】
【００５４】
10、10′    半導体発光素子
10ａ    半導体発光素子の前方端面
11    発光素子ドライバ
12    半導体発光素子の前方出射光
12Ｒ  半導体発光素子の後方出射光
13、14    コリメーターレンズ
15    回折格子
16    スキャナ
17    スキャナドライバ
18    位置検出手段
19    制御手段
21    n-GaAs基板
22    n-InGaPクラッド層
23    InGaAsP光ガイド層
24    InGaAs量子井戸活性層
25    InGaAsP光ガイド層
26    p-InGaP第１クラッド層
27    n-InGaP電流ブロック層
28    p-InGaP第２クラッド層
29    p-GaAsコンタクト層
30    SiO2絶縁膜
31    p-電極
32    n-電極
40    発光層
50    ポリゴンミラー
51    ポリゴンミラードライバ
101    第１量子井戸層
102    第２量子井戸層
103    障壁層（光ガイド層）
104    n-クラッド層
105    p-クラッド層
【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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