"第1の基板上に設けられたセミコンダクターオンインシュレーターSOI構造であって、前記SOI構造の半導体層内に導波路を含むSOI構造;及び前記SOI構造の前記半導体層に接合された半導体構造を含み、前記SOI構造の前記半導体層内の少なくとも1つの領域が、内部の光子の寿命を制御する、損失変調半導体レーザーデバイス。前記SOI構造の前記半導体層内の少なくとも1つの前記領域が、前記導波路に近接した少なくとも1つのドープされた領域である、請求項1に記載の損失変調半導体レーザーデバイス。前記導波路に近接する少なくとも1つの前記ドープされた領域が、前記導波路の第1の側部上においてn型ドープされた領域及び前記導波路の第2の側部上においてp型ドープされた領域である、請求項2に記載の損失変調半導体レーザーデバイス。前記損失変調半導体レーザーデバイスの光学モードが、前記半導体層内及び前記半導体構造の少なくとも一部に存在する、請求項3に記載の損失変調半導体レーザーデバイス。前記n型ドープされた領域及び前記p型ドープされた領域が、前記損失変調半導体レーザーデバイスの分布損失を制御する、請求項4に記載の損失変調半導体レーザーデバイス。少なくとも1つの前記ドープされた領域が、前記損失変調半導体デバイスの光学キャビティ内における分布損失を制御する、請求項2に記載の損失変調半導体レーザーデバイス。前記SOI構造の前記半導体層における少なくとも1つの前記領域が、前記損失変調半導体レーザーデバイスの増幅領域に接続された光学フィードバック線である、請求項1に記載の損失変調半導体レーザーデバイス。前記光学フィードバック線に接続され、前記損失変調半導体レーザーデバイスの前記増幅領域への光学フィードバックを制御するための変調区域をさらに含む、請求項7に記載の損失変調半導体レーザーデバイス。前記変調区域が、前記光学フィードバック線における信号の位相及び強度のうち少なくとも1つを制御する、請求項8に記載の損失変調半導体レーザーデバイス。前記光学フィードバック線が、前記損失変調半導体レーザーデバイスを変調する損失変調半導体レーザーデバイスのフィードバック係数を制御する、請求項9に記載の損失変調半導体レーザーデバイス。セミコンダクターオンインシュレーターSOI構造内に導波路構造及び変調構造を形成する段階、前記変調区域を前記導波路構造に接続する段階及び半導体構造を前記導波路構造に接合する段階を含み、前記変調構造が、損失変調半導体レーザーデバイスの光学キャビティ内における光子の寿命を制御する、損失変調半導体レーザーデバイスを製造する方法。前記変調区域が、前記導波路構造に、光学フィードバック線を介して接続される、請求項11に記載の方法。前記変調区域が、前記SOI構造の半導体層内における少なくとも1つのドープされた領域である、請求項11に記載の方法。前記変調区域が、前記損失変調半導体レーザーデバイス内における分布損失及びフィードバック係数の少なくとも1つを制御する、請求項11に記載の方法。導波路及び変調領域を含む半導体層を含むセミコンダクターオンインシュレーターSOI領域並びに前記SOI領域の前記半導体層に接合されたIII族-V族III-V領域を含み、前記変調領域が、半導体レーザー内の光子の寿命を制御することによって、前記半導体レーザーの出力を変調する、半導体レーザー。前記半導体レーザーが、光学遷移システム内で動作する、請求項15に記載の半導体レーザー。前記変調領域が、前記半導体層内における少なくとも1つのドープされた領域である、請求項16に記載の半導体レーザー。前記SOI構造の前記半導体層が、シリコンを含む、請求項17に記載の半導体レーザー。前記変調領域が、光学フィードバック線の位相遅延を制御する、請求項16に記載の半導体レーザー。前記変調領域が、光学フィードバック線の強度を制御する、請求項19に記載の半導体レーザー。光学キャビティを有する第1の導波路構造を含み、前記光学キャビティ内の損失が変調される、半導体レーザーデバイス。前記光学キャビティ内の前記損失が、前記光学キャビティに接続されたミラーを用いて変調され、前記光学キャビティ内の前記損失が、前記ミラーの実効反射率を変調することによって変調される、請求項21に記載の半導体レーザーデバイス。前記光学キャビティ内の前記損失が、前記光学キャビティに接続される第2の導波路構造で変調され、前記第2の導波路内の光が、前記第1の導波路構造内の光と干渉する、請求項21に記載の半導体レーザーデバイス。前記半導体レーザーデバイスの光学モードが、前記第1の導波路に接続された第2の導波路内に延長し、前記光学キャビティ内の前記損失が、前記第2の導波路内の損失を変調することによって変調される、請求項21に記載の半導体レーザーデバイス。従来技術の制限を最小化し、本明細書を読み、理解するうえで明らかになるその他の制限を最小化するために、本発明は、損失変調レーザーの製造方法及び損失変調レーザーデバイスを提供する。本発明の1つまたは複数の実施形態に従う損失変調半導体レーザーデバイスは、第1の基板上に設けられたセミコンダクターオンインシュレーターSOI構造であって、前記SOI構造の半導体層内に導波路を含むSOI構造;及び前記SOI構造の前記半導体層に接合された半導体構造を含み、前記SOI構造の前記半導体層内の少なくとも1つの領域が、内部の光子の寿命を制御する。このようなデバイスはさらに任意に、前記導波路に近接した少なくとも1つのドープされた領域である前記SOI構造の前記半導体層内の少なくとも1つの前記領域、前記導波路の第1の側部上においてn型ドープされた領域及び前記導波路の第2の側部においてp型ドープされた領域である前記導波路に近接する少なくとも1つのドープされた領域、半導体層内及び前記半導体構造の少なくとも一部に存在する前記損失変調半導体レーザーデバイスの光学モード、前記損失変調半導体レーザーデバイスの分布損失を制御する前記n型ドープされた領域及び前記p型ドープされた領域、並びに前記損失変調半導体デバイスの光学キャビティ内における分布損失を制御する少なくとも1つの前記ドープされた領域を含む。このようなデバイスはまたさらに任意に、前記損失変調半導体レーザーデバイスの増幅領域に接続された光学フィードバック線である前記SOI構造の前記半導体層における少なくとも1つの前記領域、前記光学フィードバック線に接続され、前記損失変調半導体レーザーデバイスの前記増幅領域への光学フィードバックを制御するための変調区域、前記光学フィードバック線における信号の位相及び強度のうち少なくとも1つを制御する前記変調区域及び、前記損失変調半導体レーザーデバイスを変調する損失変調半導体レーザーデバイスのフィードバック係数を制御する前記光学フィードバック線を含む。本発明の1つまたは複数の実施形態に従う損失変調半導体レーザーデバイスを製造する方法は、セミコンダクターオンインシュレーターSOI構造内に導波路構造及び変調構造を形成する段階、前記変調区域を前記導波路構造に接続する段階及び半導体構造を前記導波路構造に接合する段階を含み、前記変調構造が、前記損失変調半導体レーザーデバイスの光学キャビティ内における光子の寿命を制御する。このような方法はさらに任意に、前記導波路構造に、光学フィードバック線を介して接続される前記変調区域、前記SOI構造の半導体層内における少なくとも1つのドープされた領域である前記変調区域並びに、前記損失変調半導体レーザーデバイス内における分布損失及びフィードバック係数の少なくとも1つを制御する前記変調区域を含む。本発明の1つまたは複数の実施形態に従う半導体レーザーは、導波路及び変調領域を含む半導体層を含むセミコンダクターオンインシュレーターSOI領域並びに前記SOI領域の前記半導体層に接合されたIII族-V族III-V領域を含み、前記変調領域が、前記半導体レーザー内の光子の寿命を制御することによって、前記半導体レーザーの出力を変調する。そのようなレーザーはさらに任意に、光学遷移システム内で動作する前記半導体レーザー、前記半導体層内における少なくとも1つのドープされた領域である前記変調領域、シリコンを含む前記SOI構造の前記半導体層、光学フィードバック線の位相遅延を制御する前記変調領域及び光学フィードバック線の強度を制御する前記変調領域を含む。本発明の1つまたは複数の実施形態に従う半導体レーザーデバイスは、光学キャビティを有する第1の導波路構造を含み、前記半導体レーザーデバイスの前記光学キャビティ内の損失が変調される。このような半導体レーザーデバイスはさらに任意に、前記光学キャビティに接続されたミラーを用いて変調される前記光学キャビティ内の前記損失、前記ミラーの実効反射率を変調することによって変調される前記光学キャビティ内の前記損失、前記光学キャビティに接続される第2の導波路構造で変調され、前記第2の導波路内の光が前記第1の導波路構造内の光と干渉する前記光学キャビティ内の前記損失、前記第1の導波路に接続された第2の導波路内に延長する前記半導体レーザーデバイスの光学モード、前記第2の導波路内の損失を変調することによって変調される前記光学キャビティ内の前記損失を含む。その他の特徴及び利点は、開示されるシステム内に備わっており、または以下の詳細な説明および添付する図面から当業者に対して明らかになるものである。ここで、全体を通して類似した参照番号は対応する要素を指す図面を参照する。以下の説明において、本明細書の一部分を構成し、本発明のいくつかの実施形態を図示によって示す添付図面を参照する。その他の実施形態を利用してもよく、構造の変更が、本発明の範囲を逸脱しないように行われてもよい。概略本発明は、ハイブリッドシリコンエバネセントレーザーの直接変調を記載する。レーザーに対する電流の変化よりもむしろ、本発明は、相対的に固定された量に電流を保ち、キャビティの損失が変調される。このようなアプローチにより、出力のより高速な変調が可能となるとともに、レーザー出力照度均一性パターン効果としても知られる及びレーザー出力におけるレーザー出力周波数の変化チャープを制御することが可能となる。本発明の損失変調アプローチの範囲内で、安定性を実現し、望ましくない出力効果を低減するために、増幅及び/または注入電流もまた変更されて出力を補償することが可能である。本発明はまた、小型の内部変調器でレーザーの変調を行うことを意図し、このことにより、小型のシリコン系光学伝送器を従来技術よりも容易に集積して実現する。本発明に示された技術を通して、レーザーキャビティ内の光子の寿命が変化されて、それまでに設計されたシステム及びデバイスに対して、高い変調率を実現し、光学伝送器の周波数の変化を最小化させる。本明細書に示される技術を通して伝送器に存在するチャープを減少させることにより、本発明は、パワー出力を安定させ、それのためより長い伝送距離を可能とし、さらに、そうでなければ光学システム内の保護帯域またはその他のチャンネルサイジング問題のために必要とされるであろう信号伝送のために利用可能な追加的な帯域幅を提供する。チャープの低いシステムにおいてはビットエラーレートが減少するため、チャープの低いシステムによれば、より高いデータのスループットも可能となる。本明細書では特定のIII族-V族III-V材料、つまり、インジウムリンInP、インジウムガリウムヒ素InGaAsなどについて記載されているが、III-V類の範囲内で、他の2元系、3元系、4元系、またはその他の組み合わせの材料、さらにII-VIまたはその他の材料を、本発明に従って用いることが可能である。図1は、関連する技術分野のハイブリッド構造を示す。接合界面106においてIII族-V族III-V領域104に接合されたシリコンオンインシュレーターSOI領域102を有するデバイス100が示されている。SOI領域は典型的には、シリコン基板108、埋め込み酸化膜層110及びシリコン層112を含み、これは、デバイス100の場合には、シリコン導波路層112であるが、本発明の範囲内で、その他の材料または材料プラットフォームを用いることができる。基板108は、本発明の範囲を逸脱しないように、好適にシリコン以外の材料から形成することができる。シリコン導波路112は、導波路116がギャップ114の間にあるように、1つまたは複数のギャップ114を有する。デバイス100内の光学信号は、導波路116に沿って進み、デバイスの光学モードは典型的には導波路116内に含まれる。損失変調本発明は、光子の寿命τpを変調する。寿命変調を通したレーザー出力制御のこの方法を通して、本発明は、高速変調を低いチャープと共に実現する。理論および構造本発明の範囲内で、レーザー内の光子の寿命τpを変更するいくつかの方法が存在する。本発明は、群速度vg、キャビティ長l、フィードバック係数R及び分布損失αの1つまたは複数を変更することにより、光子の寿命を変更する。これらのアプローチのうち、2つの簡単で効果的な方法が、分布損失α及びフィードバック係数Rの変更である。本発明は、α及びRの変更に対応する、2つの方法を示す。図2は、本発明の損失変調ハイブリッドレーザーの実施形態を示す。デバイス200が示され、シリコン層112には、n型ドープされた領域202及びp型ドープされた領域204が、ギャップ114の下部に位置する。このことによって、デバイス200は、τp変調ハイブリッドIIIVSiエバネセントレーザー200とも称されるが、デバイス200内で分布損失αを変更することが可能になる。領域202及び204の追加によって、デバイス200内に追加的なp-n接合が形成される。層120及びIII-Vメサ132における層124によって形成されたPN接合は、増幅領域に対して電荷注入部励起部として用いられる。領域202及び204によって形成される、SOIリッジ206の2つの側部における第2のPN接合は、領域202及び204を渡って印加される外部信号を有し、領域202及び204はSOIリッジ206内のキャリア密度の空乏化による変調信号を提供する。要約すれば、領域202及び204は、デバイス200内部のデバイス200に対する変調区域として働く。デバイス200のこのような構造によって、本発明は、微小リングキャビティまたはファブリーペローFPキャビティアプローチに基づく高速ハイブリッドレーザー変調器を提供する。望む場合には、対称場を提供せず、2つまたはそれ以上の領域202および204を有する場合のように制御可能ではない可能性があるアプローチであるが、ドープされた領域202または204の一方のみ、例えばドープされた領域202のみが、導波路内の変調を提供するように用いられることもできる。pコンタクト130からnコンタクト134への電流は、クラッディング層126及びSCH層124を通し、陽子注入領域208を通して導かれる。デバイス200に対する電流の流れ210及び光学モード212が、明確化のために図3に示されている。図4は、本発明の損失変調ハイブリッドレーザーの他の実施形態を示す。デバイス400が、上面視で示され、増幅区域402、フィードバック線404及び変調区域406が示される。増幅区域は図2及び3で示されたのと類似しており、そこではpコンタクト130、p-InGaAs層128及びn-InP層120をIII-Vメサ内に見ることができ、nコンタクト134もまたIII-Vメサを取り囲んで示され、シリコン層112もまた、上面透視によって見ることができる。デバイス400において、フィードバック線404シリコン層112内は、増幅領域402を通して、微小リング光学フィードバック線となり、関連する技術分野の微小リングレーザー構造で用いられるのと類似した増幅を提供する。変調区域406内のフィードバック線404上の光波の位相遅延及び/または強度を変更することにより、フィードバック係数Rが変更され、その結果としてデバイス400においてτp変調が得られる。例えばPN接合をシリコン層112内に配置し、領域202及び204について上述したようにPN接合内のキャリアを注入/空乏化することにより;光学場がキャリアのIII-V層内への注入または空乏化により閉じ込められる領域内のキャリア密度を変更することができる、電子吸収区域、例えばIII-V層をシリコン層112の上に配置し、それによりデバイス400の吸収をデバイス400の屈折率と共に変更することにより;及び電場の電気光学材料への付加が電気光学材料の屈折率を変化させそれによって導波路内の光の位相を変調するような電気光学材料をシリコン導波路と組み合わせることによって、位相遅延及び/または強度を変更することができる。このような構造は、本明細書で説明されるように、InGaAsPレーザーのような他の材料に基づくプラットフォームと同様にハイブリッドIII-VSiプラットフォームデバイスに対して用いることが可能である。測定及び計算されたデバイスの特性図5は、本発明に従うτp変調レーザーの周波数応答の計算結果を示す。グラフ500は、周波数に対する10log[sωs0]のデシベルでの小信号モデルのグラフを示し、本発明のデバイス200から400の周波数応答を与える。I=5IthIthはデバイスの閾電流値の場合及びI=10Ithの場合に対するイプシロンεの様々な値である。グラフ500は、本発明のデバイス200から400の帯域が高い帯域>100GHzを有することができることを示している。図6Aには、閾値より上の電流の平方根としての3dB帯域幅が示されている。グラフ600は、本発明のデバイス200から400について帯域を示し、グラフ602は、比較のために、関連する技術分野の直接電流変調レーザーについて帯域を示している。図6Aは、τp変調レーザーについて3dB帯域100GHz超が、同じデバイス構造で直接電流変調の場合のそれ<10GHzよりもはるかに高いことを示している。時間領域における応答についての数値解析によって、我々は、図6Bに示されるような、このτp変調レーザーについての数値計算されたアイダイアグラム604を得る。この計算について、光子の寿命は、50Gb/sのビットレートで、ガウシアン型パルス変調を有する。デバイスのオン状態及びオフ状態に対してτp-on=1.073ps及びτp-off=1.788ps並びに一定I0=0.15Aに保たれた注入電流で、図6Bは、50Gb/秒における動作についてのアイダイアグラム604に目が開くことを示している。図6Aは、より高いビットレートも、本発明の範囲内で可能であることを示している。比較のために、選択されたオン状態及びオフ状態について、それぞれIon=0.15A及びIoff=0.05Aの電流で、10Gb/秒のビットレートでの従来のI変調レーザーについてのアイダイアグラム606も示されている。数値計算結果は、数Gbpsのデータレートを達成できることを示している。しかしながら、アイダイアグラム606は、比較的高いビットレート例えば、10Gb/秒では閉じてしまう。代替的な構造その他の構造が、本発明で議論される変調損失を提供することができる。例えば、しかしながら限定するものではなく、分布ブラッグ反射体DBR及びその他のレーザー構造において共通の、増幅領域MQW122及びミラー構造を含み、ここで、ミラーの実効反射率が、上述のようにSOIリッジ206/光学キャビティ210内の損失を変調するために領域204及び202を用いるのと同様に、レーザーキャビティ/SOIリッジ206の損失を変調するために変調することができるレーザー構造である。そのような変調は、いくつかの方法、例えば、光学キャビティ内で導波路/SOIリッジ206と接続する第2の導波路を用いて制御することができ、このとき、第2の導波路の光が重ね合わせ及び/または干渉を通じて光学キャビティ210内の光を変調し、またはSOIリッジの光学モードの一部が、第2の導波路/SOIリッジ206内に延設して損失が本明細書で説明されたように変調されることができる。そのような構造は、例えば特許文献1に示され、この出願は本明細書に参照によって組み込まれている。本明細書の教示で与えられるその他の方法もまた可能である。プロセスチャート図7は、本発明に従うプロセスチャートを示す。ボックス700は、導波路構造及び変調構造をセミコンダクターオンインシュレーターSOI構造内に形成する段階を示す。ボックス702は、変調区域を導波路構造に接続する段階を示す。ボックス704は、半導体構造を導波路構造に接合する段階を示し、ここで、変調構造は、損失変調半導体レーザーデバイスの光学キャビティ内の光子の寿命を制御する。参照文献以下の参照文献は、参照によって本明細書に組み込まれている。Hsu-HaoChangら著,1310nmシリコンエバネセントレーザー,Opt.Expr.15,11466-114712007.Y-HKuoら著,高速ハイブリッドシリコンエバネセント電子吸収変調器,OpticsExpress1613,9936-9941,June202008.H.Parkら著,ハイブリッドAlGaInAs-シリコンエバネセント導波路光検出器,OpticsExpress,1510,pp.6044-6052,May2007.R.S.Tucker著,半導体レーザーの高速変調,J.LightwaveTechnol.3:1180-11921985.A.S.Liuら著,シリコン導波路内のキャリア空乏に基づく高速光学変調,Opt.Expr.15,660-6682007.J.E.Bowers,B.R.Hemenway,A.H.Gnauck,D.P.Wilt著,高速InGaAsP抑制メサレーザー,IEEEJ.QuantumElectron.22,833-8431986.結論要約すれば、本発明の実施形態は、損失変調レーザーを製造する方法及び損失変調レーザーデバイスを提供する。本発明の1つまたは複数の実施形態に従う損失変調半導体レーザーデバイスは、第1の基板上に設けられたセミコンダクターオンインシュレーターSOI構造であって、SOI構造の半導体層内に導波路を含むSOI構造及びSOI構造の半導体層に接合された半導体構造を含み、SOI構造の半導体層内の少なくとも1つの領域が、半導体レーザーデバイス内部の光子の寿命を制御する。このようなデバイスはさらに任意に、導波路に近接した少なくとも1つのドープされた領域であるSOI構造の半導体層内の少なくとも1つの領域、導波路の第1の側部上においてn型ドープされた領域及び導波路の第2の側部においてp型ドープされた領域である導波路に近接する少なくとも1つのドープされた領域、半導体層内及び半導体構造の少なくとも一部に存在する損失変調半導体レーザーデバイスの光学モード、損失変調半導体レーザーデバイスの分布損失を制御する、n型ドープされた領域及びp型ドープされた領域、並びに損失変調半導体デバイスの光学キャビティ内における分布損失を制御する少なくとも1つのドープされた領域を含む。このようなデバイスはまたさらに任意に、損失変調半導体レーザーデバイスの増幅領域に接続された光学フィードバック線であるSOI構造の半導体層における少なくとも1つの領域、光学フィードバック線に接続され、損失変調半導体レーザーデバイスの増幅領域への光学フィードバックを制御するための変調区域、光学フィードバック線における信号の位相及び強度のうち少なくとも1つを制御する変調区域及び、損失変調半導体レーザーデバイスを変調する損失変調半導体レーザーデバイスのフィードバック係数を制御する光学フィードバック線を含む。本発明の1つまたは複数の実施形態に従う損失変調半導体レーザーデバイスを製造する方法は、セミコンダクターオンインシュレーターSOI構造内に導波路構造及び変調構造を形成する段階、変調区域を導波路構造に接続する段階及び半導体構造を導波路構造に接合する段階を含み、変調構造が、損失変調半導体レーザーデバイスの光学キャビティ内における光子の寿命を制御する。このような方法はさらに任意に、導波路構造に、光学フィードバック線を介して接続される変調区域、SOI構造の半導体層内における少なくとも1つのドープされた領域である変調区域並びに、損失変調半導体レーザーデバイス内における分布損失及びフィードバック係数の少なくとも1つを制御する変調区域を含む。本発明の1つまたは複数の実施形態に従う半導体レーザーは、導波路及び変調領域を含む半導体層を含むセミコンダクターオンインシュレーターSOI領域並びにSOI領域の半導体層に接合されたIII族-V族III-V領域を含み、変調領域が、半導体レーザー内の光子の寿命を制御することによって、半導体レーザーの出力を変調する。そのようなレーザーはさらに任意に、光学遷移システム内で動作する半導体レーザー、半導体層内における少なくとも1つのドープされた領域である変調領域、シリコンを含むSOI構造の半導体層、光学フィードバック線の位相遅延を制御する変調領域及び光学フィードバック線の強度を制御する変調領域を含む。本発明の1つまたは複数の実施形態に従う半導体レーザーデバイスは、光学キャビティを有する第1の導波路構造を含み、半導体デバイスの光学キャビティ内の損失が変調される。このような半導体レーザーデバイスはさらに任意に、光学キャビティに接続されたミラーを用いて変調される光学キャビティ内の損失、ミラーの実効反射率を変調することによって変調される光学キャビティ内の損失、光学キャビティに接続される第2の導波路構造で変調され、第2の導波路内の光が第1の導波路構造内の光と干渉する光学キャビティ内の損失、第1の導波路に接続された、第2の導波路内に延長する半導体レーザーデバイスの光学モード、第2の導波路内の損失を変調することによって変調される光学キャビティ内の損失を含む。本発明の好適な実施形態の前述の説明は、例示及び説明の目的のために提示されたものである。これは包括的なものであることを意図せず、または開示された正確な形状に本発明を限定することを意図しない。多くの修正及び変形が、上述の教示に照らして可能である。本発明の範囲はこの詳細な説明によって限定されるものではなく、次に添付する特許請求の範囲及び特許請求の範囲の等価物の完全な範囲によることを意図している。"