光増幅器と、前記光増幅器に光学的に結合するリング共振器と、光の経路内に、前記リング共振器及び前記光増幅器を含む光共振器を構成する第1及び第2の反射器と、出力光導波路と、前記光共振器内で、前記光増幅器から前記リング共振器に向かって導波する光の一部を、前記出力光導波路に分岐させる光カプラとを有する外部共振器型半導体レーザ素子。前記第2の反射器は、前記リング共振器のドロップポートに出力された光を反射する位置に配置され、分布ブラッグ反射器で構成されている請求項1に記載の外部共振器型半導体レーザ素子。前記光カプラは、結合係数が波長依存性を有する方向性結合器であり、前記リング共振器と前記第2の反射器とで特定される共振波長よりも長波長側において、前記光増幅器の利得が最大になり、前記光カプラは、前記共振波長よりも波長が長くなるに従って、結合係数が大きくなる特性を有する請求項2に記載の外部共振器型半導体レーザ素子。前記光カプラは、結合係数が波長依存性を有する方向性結合器であり、前記リング共振器と前記第2の反射器とで特定される共振波長よりも短波長側において、前記光増幅器の利得が最大になり、前記光カプラは、前記共振波長よりも波長が短くなるに従って、結合係数が大きくなる特性を有する請求項2に記載の外部共振器型半導体レーザ素子。前記リング共振器、前記光カプラ、前記第2の反射器、及び前記出力光導波路が、同一基板上に形成されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の外部共振器型半導体レーザ素子。前記基板の上に形成され、前記出力光導波路に結合するリング変調器をさらに有し、前記リング変調器の動作波長が、前記リング共振器の共振波長と同期している請求項5に記載の外部共振器型半導体レーザ素子。入力ポート、出力ポート、及びカップリングポートを含む光カプラと、前記光カプラの入力ポートに接続された入力光導波路と、入力ポート及びドロップポートを含み、前記光カプラの出力ポートに入力ポートが接続されたリング共振器と、前記リング共振器のドロップポートに出力された光を反射して、前記リング共振器に再入力させる反射器と、前記光カプラの出力ポートに接続された出力光導波路とを有する光素子。前記反射器は、分布ブラッグ反射器を含む請求項7に記載の光素子。前記リング共振器、前記光カプラ、前記反射器、及び前記出力光導波路が、同一基板上に形成されている請求項7または8に記載の光素子。前記基板の上に形成され、前記出力光導波路に接続されたリング変調器を、さらに有し、前記リング変調器の動作波長が、前記リング共振器の共振波長と同期している請求項9に記載の光素子。外部共振器型半導体レーザ素子の一例について説明する。半導体光増幅器からの出力光が導入される光導波路に、1段目のリング共振器が結合する。1段目のリング共振器のドロップポートに2段目のリング共振器が結合し、2段目のリング共振器のドロップポートに全反射鏡が配置される。光導波路、リング共振器等は、シリコン基板上に形成される。この構成では、半導体光増幅器の一対の端面のうち、光導波路に結合していない方の端面から、光が取り出される。このため、シリコン基板上に形成した光回路と、半導体光増幅器との光軸調整が必要になる。1段目または2段目のリング共振器のスルーポートを出力ポートとして、光を取り出すことも可能である。この場合には、出力ポートは、シリコン基板上に形成された光導波路で構成されるため、同一の基板上に集積した他の光回路と、出力ポートとの接続は容易である。ただし、半導体光増幅器と出力ポートとの間にリング共振器が配置されるため、出力光がリング共振器の損失の影響を受けてしまう。従って、この構成は、高出力化に適さない。また、2段目のリング共振器のドロップポートからの光を、半導体光増幅器に戻すことによっても、外部共振器型半導体レーザ素子が構成される。この構成では、半導体光増幅器の端面から光を取り出さなければならない。従って、シリコン基板上に形成した光回路と、半導体光増幅器との光軸調整が必要になる。以下に説明する実施例による外部共振器型半導体レーザ素子は、光増幅器と、前記光増幅器に光学的に結合するリング共振器と、光の経路内に、前記リング共振器及び前記光増幅器を含む光共振器を構成する第1及び第2の反射器と、出力光導波路と、前記光共振器内で、前記光増幅器から前記リング共振器に向かって導波する光の一部を、前記出力光導波路に分岐させる光カプラとを有する。以下に説明する他の実施例による光素子は、入力ポート、出力ポート、及びカップリングポートを含む光カプラと、前記光カプラの入力ポートに接続された入力光導波路と、入力ポート及びドロップポートを含み、前記光カプラの出力ポートに入力ポートが接続されたリング共振器と、前記リング共振器のドロップポートに出力された光を反射して、前記リング共振器に再入力させる反射器と、前記光カプラの出力ポートに接続された出力光導波路とを有する。光共振器内を導波する光の一部を、光カプラで分岐させることにより、高い出力を得ることができる。[実施例1]図1Aに、実施例1による外部共振器型半導体レーザ素子の平面図を示す。外部共振器型半導体レーザ素子は、半導体光増幅器20及び光回路30を含む。半導体光増幅器20として、例えばInP系光増幅器が用いられる。InP系の半導体光増幅器20は、1.55μm近傍で最大の利得を有するように設計されている。半導体光増幅器20の一方の端面出射端面に、光回路30が結合し、他方の端面反射端面に、高反射膜21が形成されている。半導体光増幅器20内の光導波路22は、出射端面の法線に対して基板面内方向に7°傾斜している。光導波路22を出射端面に対して傾斜させることにより、出射端面での反射光が光導波路22に帰還されることを抑制している。光回路30は、例えば、シリコン基板上の酸化シリコン膜の上に形成されたシリコンからなるリブ導波路構造を有する。半導体光増幅器20の出射端面から出射した光は、光回路30の入力光導波路31に導入される。半導体光増幅器20と光回路30とは、例えば、ゲル状のマッチングオイルを介して接続される。入力光導波路31は、光回路30の基板の端面の法線に対して基板面内方向に15°傾斜している。半導体光増幅器20内の光導波路22の傾斜角と、光回路30の入力光導波路31の傾斜角とが異なるのは、両者の実効屈折率の相違に基づく。入力光導波路31が、2入力2出力の光カプラ32の入力ポート32Aに接続される。光カプラ32は、入力ポート32Aの他に、アイソレーションポート32B、出力ポート32C、及びカップリングポート32Dを有する。出力ポート32Cに第1の光導波路33が接続され、カップリングポート32Dに出力光導波路34が接続されている。図1Bに、光カプラ32の平面図を示す。光カプラ32には、例えば2本の光導波路が近接配置された構造を持つ方向性結合器が用いられる。ほぼ直線状の一方の光導波路が、入力ポート32Aと出力ポート32Cとを接続する。他方の光導波路が、アイソレーションポート32Bとカップリングポート32Dとを接続する。図1Bでは、入力ポート32Aと出力ポート32Cとを接続する光導波路を直線状にし、アイソレーションポート32Bとカップリングポート32Dとを接続する光導波路の一部を湾曲させたが、図1Cに示すように、両方の光導波路の一部を湾曲させてもよい。入力ポート32Aに入力された光の一部は出力ポート32Cに出力され、他の一部は、カップリングポート32Dに出力される。入力ポート32Aに入力される光のパワーをPiとし、カップリングポート32Dに出力される光のパワーをPcとし、光カプラ32の結合係数をKとすると、K=Pc/Piと定義される。方向性結合器32内の光導波路の間隔G及び結合長Lを変化させることによって、所望の結合係数Kを実現することができる。出力ポート32Cに入力された光の一部は、入力ポート32Aに戻り、他の一部は、アイソレーションポート32Bに出力される。光カプラ32として、方向性結合器に代えて、2入力2出力のマルチモード干渉MMI型光カプラを用いてもよい。図1Aに戻って説明を続ける。第1の光導波路33に、リング状光導波路35が光学的に結合している。リング状光導波路35に、さらに、第2の光導波路36が光学的に結合している。第1の光導波路33を入力側の光導波路とし、第2の光導波路36を出力側の光導波路とする、リング共振器38が構成される。リング共振器38の入力ポート38Cが、光カプラ32の出力ポート32Cに接続される。リング共振器38のスルーポート38Aは、例えば光吸収材料等により終端されている。リング共振器38のドロップポート38Bに、分布ブラッグ反射器DBR37が接続されている。分布ブラッグ反射器37は、ドロップポート38Bに出力された光の一部を、リング共振器38に再入射させる。図1Aでは、リング状光導波路35を円形とした例を示したが、レーストラック型にしてもよい。半導体光増幅器20の端面に形成された高反射膜21を一方の反射器とし、分布ブラッグ反射器39を他方の反射器とするファブリペロー型光共振器が構成される。この光共振器内の光の経路には、半導体光増幅器20、光カプラ32、及びリング共振器38が含まれる。光カプラ32、リング共振器38、分布ブラッグ反射器39等による損失よりも、半導体光増幅器20の利得の方が大きいという条件が満たされれば、レーザ発振が生ずる。レーザ発振した光の一部は、光カプラ32を介して、出力光導波路34に導波される。出力光導波路34を導波する光は、光回路30から外部に出力される。光回路30と同一の基板上に、後段の光素子が形成されている場合には、出力光導波路34を導波する光は、後段の光素子に入力される。光回路30と、後段の光素子とが、同一の基板上に形成されるため、光軸調整等を行うことなく、光回路30と後段の光素子とを、容易に接続することができる。図2Aに、光回路30内の光導波路の断面図を示す。シリコン基板40の上に、埋込酸化膜41が形成されている。埋込酸化膜41の上に、シリコン層42が形成されている。シリコン層42の一部分は、高さが250nmのコア層42Aとされ、他の領域は、厚さ50nmのスラブ層42Bとされている。コア層42Aにより、図1Aに示した入力光導波路31、光カプラ32、第1の光導波路33、出力光導波路34、リング状導波路35、第2の光導波路36、及び分布ブラッグ反射器39が構成される。入力光導波路31、光カプラ32内の光導波路、第1の光導波路33、出力光導波路34、リング状導波路35、及び第2の光導波路36となるコア層42Aの幅は、500nmである。コア層42A及びスラブ層42Bの上に、酸化シリコン等からなる被覆層44が形成されている。以下、光回路30の製造方法について説明する。まず、シリコン基板40、埋込酸化膜膜41、及びシリコン層42が形成されたSOIウエハを準備する。加工前のシリコン層42の厚さは0.25μmである。通常のフォトリソグラフィプロセスにより、コア層42Aとなる領域以外のシリコン層42をエッチングする。エッチングの深さは0.2μmとする。シリコン層42のエッチングには、例えば反応性イオンエッチングを適用することができる。これにより、コア層42A及びスラブ層42Bが形成される。なお、フォトリソグラフィに代えて、電子ビーム露光プロセスを適用してもよい。被覆層44の形成には、例えば真空蒸着を適用することができる。図2Bに、分布ブラッグ反射器39の平面図を示す。幅500nmの等幅の光導波路の側面から側方に突出した突起39Aにより、回折格子が形成されている。1.55μm帯の光を反射する場合には、回折格子の周期Pdを、例えば300nmにする。突起39Aの幅光の導波方向の寸法Wdは、例えば30nm~150nmである。突起39Aの突出長Ldは、例えば100nmである。回折格子の繰り返し回数Nは、例えば200回である。このとき、分布ブラッグ反射器39の長さLaは60μmになる。図3A~図3Eを参照して、実施例1による外部共振器型レーザ素子の光回路30内の光導波路の端部から出力される光強度について説明する。図3Aに、光強度の測定に用いた試料の平面図を示す。以下、図3Aと、図1Aとの相違点について説明する。図3Aに示した試料では、リング共振器38のスルーポート38Aが、光回路30の基板の縁まで延ばされている。同様に、ドロップポート38Bとは反対側に、光導波路が、基板の縁まで延ばされている。さらに、分布ブラッグ反射器39の後側の端部に連続する光導波路も、基板の縁まで延ばされている。その他の構成は、図1Aに示した外部共振器型レーザ素子の構成と同一である。出力導波路34の出射端から出力される光のスペクトルIaを図3Bに示す。分布ブラッグ反射器39を透過した光のスペクトルIbを図3Cに示す。リング共振器38の第2の光導波路36のうち、ドロップポート38Bとは反対側の端部から出力される光のスペクトルIcを図3Dに示す。リング共振器38のスルーポート38Aから出力される光のスペクトルIdを図3Eに示す。リング共振器38によって、複数の共振モードが現れる。リング共振器38のフリースペクトラルレンジFSRは、約12nmであった。分布ブラッグ反射器39によって、複数の共振モードから1つの共振モードが選択される。光カプラ32の、1.55μm帯における結合係数Kは約0.5とした。半導体光増幅器20への注入電流は、発振閾値の1.2倍とした。図3C及び図3Eに示したスペクトルIb、Idに、複数の共振モードに対応するピークが現れている。この複数の共振モードから、波長約1555nmの共振モードが選択されていることがわかる。図3B及び図3Dに示したスペクトルIa、Icには、選択された波長1555nmの共振モードに対応するピークのみが現れている。スペクトルIaのピーク強度が、他のスペクトルIb、Ic、Idのピーク強度に比べて、約30dB程度高いことがわかる。また、スペクトルIaにおいて、約40dB程度のモード抑圧比が得られている。このように、光共振器内でレーザ発振した光の一部を、光カプラ32で分岐させて外部に取り出す構成は、高出力化に有効であることがわかる。実施例1では、光カプラ32が、半導体光増幅器20とリング共振器38との間に配置されている。このため、半導体光増幅器20で増幅された高強度の光が、リング共振器38による損失を被ることなく外部に出力される。このように、高出力化を図るために、半導体光増幅器20からリング共振器38に向かって導波される光の一部を、光カプラ32によって分岐させることが好ましい。図4Aに、実施例1による外部共振器型レーザ素子の注入電流と出力パワーとの関係を、比較例による外部共振器型レーザ素子と比較して示す。横軸は、注入電流を単位mAで表し、縦軸は、出力パワーを単位dBmで表す。図4Bに、比較例による外部共振器型レーザ素子の平面図を示す。比較例による外部共振器型レーザ素子は、図1Aに示した実施例1による外部共振器型レーザ素子から、光カプラ32及び出力光導波路34を取り除いたものと同一の構成を有する。比較例による外部共振器型レーザ素子においては、リング共振器38のスルーポート38Aから出力される光のパワーを測定した。図4Aの実線a及び破線bが、それぞれ実施例1及び比較例による外部共振器型レーザ素子の出力特性を示す。実施例1による外部共振器型レーザ素子の出力パワーは、注入電流の全域において、比較例による外部共振器型レーザ素子の出力パワーより大きい。このように、実施例1による光カプラ32を経由して出力を取り出すことにより、高出力が得られることがわかる。次に、図5~図8を参照して、半導体光増幅器20の利得スペクトルと、光カプラ32の結合係数Kの波長依存性との関係について説明する。図5に、光カプラ32の結合長L図1Bと、結合係数Kとの関係を示す。横軸は、結合長Lを単位μmで表し、縦軸は、結合係数Kを表す。図5の実線、点線、及び破線は、光カプラ32内の導波路間隔G図1Bが、それぞれG1、G2、G3のときの結合係数Kを示す。ここで、G1<G2<G3である。導波される光の波長は1.55μmとした。結合長Lが0から長くなるに従って、結合係数Kが増加し、ある結合長Lにおいて極大値を示す。その後は、結合長Lが長くなるに従って、結合係数Kが減少し、ある結合長Lにおいて極小値を示す。このように、結合係数Kは、結合長Lが長くなるに従って、増加と減少とを交互に繰り返す。光カプラ32の結合長Lと導波路間隔Gとを調整することにより、光カプラ32の結合係数Kをほぼ0から1の範囲内で調整することができる。また、同一の結合係数Kを実現するために、種々の結合長Lと導波路間隔Gとの組み合わせを採用することができる。例えば、結合係数Kを0.5に設定したい場合、図5に示した動作点A1、B1、A2、B2等に対応する結合長Lと導波路間隔Gを採用することができる。図6に、結合係数Kの波長依存性を示す。横軸は、波長を単位μmで表し、縦軸は、結合係数Kを表す。図6の細い実線A1、点線A2、破線B1、及び太い実線B2は、それぞれ図5の動作点A1、A2、B1、B2で動作しているときの結合係数Kを示す。動作点A1またはA2で動作している光カプラ32は、結合係数Kの波長依存性を示すグラフの傾きが正になる。これに対し、動作点B1またはB2で動作している光カプラ32は、結合係数Kの波長依存性を示すグラフの傾きが負になる。このように、結合係数Kの波長依存性を示すグラフの傾きを、正及び負のいずれにも設定することができる。図7に、光カプラ32の結合係数Kの波長依存性、半導体光増幅器20の利得スペクトルGa、リング共振器38の透過スペクトルT、及び分布ブラッグ反射器39の反射スペクトルRの一例を示す。リング共振器38の透過スペクトルTには、一定の波長間隔FSRで複数のピークが現れる。分布ブラッグ反射器39の反射スペクトルRは、ある帯域幅で高い反射率を示し、その両側にサイドバンドが現れる。通常は、反射スペクトルRの帯域内で透過スペクトルTがピークを示す波長λ1でレーザ発振する。半導体光増幅器20は、波長λ1で最も利得が大きくなるように設計される。ところが、製造上のばらつきにより、図7に示したように、半導体光増幅器20の利得が、波長λ1よりも長波長側で最大になる場合がある。このとき、透過スペクトルTの、波長λ1のピークから、それよりも長波長側に隣接する波長λ2のピークに、モードホッピングし易くなる。図7に示した例では、光カプラ32の結合係数Kの波長依存性のグラフの傾きが正になるように設計された光回路30を、半導体光増幅器20に組み合わせる。結合係数Kが大きくなると、ファブリペロー型光共振器の損失が大きくなるため、レーザ発振し難くなる。すなわち、長波長側へのモードホッピングが生じにくくなる。このように、光カプラ32の結合係数Kの波長依存性によって、半導体光増幅器20の利得スペクトルGaに起因する長波長側へのモードホッピングの発生を抑制することができる。図8に、光カプラ32の結合係数Kの波長依存性、半導体光増幅器20の利得スペクトルGa、リング共振器38の透過スペクトルT、及び分布ブラッグ反射器29の反射スペクトルRの他の例を示す。図8に示した例では、半導体光増幅器20の利得スペクトルGaが、目標発振波長λ1よりも短い波長λ3の近傍において最大値を示している。この場合には、光カプラ32の結合係数Kの波長依存性のグラフの傾きが負になるように設計された光回路30を、半導体光増幅器20に組み合わせる。これにより、半導体光増幅器20の利得スペクトルGaに起因する短波長側へのモードホッピングの発生を抑制することができる。上記実施例1では、1.55μm帯の光を出力する構成について説明したが、半導体光増幅器20の材料、光素子の寸法を変えることにより、他の波長帯の光を出力するレーザ素子を構成することも可能である。[実施例2]図9に、実施例2による光素子の平面図を示す。実施例2による光素子は、レーザ部50、変調部60、及び多重化部70を含む。レーザ50は、4個の外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dを含む。外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dの各々は、図1Aに示した実施例1による外部共振器型レーザ素子と同一の構造を有し、各素子の寸法のみが異なる。すなわち、外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dの各々は、半導体光増幅器20及び光回路30を含む。4つの外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dの光回路30は、同一の基板80の上に形成されている。外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dのリング状導波路35の半径Ra、Rb、Rc、Rdは、相互に異なり、分布ブラッグ反射器39の周期Pda、Pdb、Pdc、Pddも、相互に異なる。例えば、200GHzの周波数間隔を持つ4波を実現する場合には、Ra=8μmとし、Rb=Ra-δR、Rc=Rb-δR、Rd=Rc-δRとする。ここで、δRは、約8nmである。また、Pda=300.6nmとし、Pdb=Pda-δPd、Pdc=Pdb-δPd、Pdd=Pdc-δPdとする。ここで、δPdは約0.311nmである。分布ブラッグ反射器39の結合係数は約150cm-1とし、回折格子の長さLa図2Bは約120μmとする。4個の外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dから出力される4波の周波数間隔を変えたい場合には、δR及びδPdを変えればよい。例えば、周波数間隔を400GHzにしたい場合には、δRを約16nmとし、δPdを約0.622nmにすればよい。変調部60は、4個の変調器60A、60B、60C、60Dを含む。変調器60A、60B、60C、60Dは、それぞれ外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dの出力光導波路34に接続される。変調器60A、60B、60C、60Dの各々は、オールパス型リング共振器を含む。オールパス型リング共振器のコア層42A図2Aの上に、電極が形成されている。電極に電圧を印加してコア層42Aの屈折率を変化させることにより、変調器60A、60B、60C、60Dの遮断帯域を変化させることができる。変調器60A、60B、60C、60Dのリング共振器の半径は、それぞれ外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dのリング状導波路35の半径Ra、Rb、Rc、Rdと同一である。このため、変調器60A、60B、60C、60Dの動作波長は、それぞれ外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dの発振波長に同期する。ここで、動作波長が発振波長に同期するとは、変調器60A、60B、60C、60Dが、それぞれ外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dの発振波長の光の透過及び遮断を制御することができることを意味する。変調器60A、60B、60C、60Dは、外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dの光回路30と同一の基板80の上に形成されている。多重化部70は、例えば、アレー導波路回折格子AWG型合波器で構成される。変調器60A、60B、60C、60Dで変調された信号光が、それぞれAWG型合波器の4つの入力ポートに入力される。AWG合波器は、入力された4波を合波して、出力ポートから出力する。実施例2による光素子は、4つの波長の信号光を合波して出力するトランスミッタとして用いることができる。外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dのリング状導波路35と、変調器60A、60B、60C、60Dのオールパス型リング共振器とが、同一の基板80の上に形成された構造の効果について説明する。図10に、実施例1による外部共振器型レーザ素子の共振波長、及びオールパス型リング変調器の動作波長の温度依存性の測定結果を示す。横軸は、基板温度を単位°Cで表し、縦軸は、基板温度が25°Cのときの共振波長及び動作波長からの波長のシフト量を、単位nmで表す。図10中の実線は、実施例1による外部共振器型レーザ素子の共振波長の波長シフト量を示し、破線は、オールパス型リング変調器の動作波長の波長シフト量を示す。なお、外部共振器型レーザ素子の共振波長は、入力光導波路から白色光を入力し、分布ブラッグ反射器39を透過した光のスペクトルから求めた。オールパス型リング変調器の動作波長は、白色光を入力したときの透過スペクトルから求めた。外部共振器型レーザ素子の共振波長の波長シフト量は、0.076nm/°Cであり、オールパス型リング変調器の動作波長の波長シフト量は、0.073nm/°Cであった。このように、両者の差は非常に小さい。このため、基板温度が変化しても、外部共振器型レーザ素子の共振波長とオールパス型リング変調器の動作波長との同期を維持することができる。実施例2では、4つの信号光を合波する光素子を示したが、合波する信号光の数は4に限られない。2または3の信号光を合波する構成としてもよいし、5以上の信号光を合波する構成としてもよい。[実施例3]図11に、実施例3による光素子の平面図を示す。以下、実施例2との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例2では、レーザ部50からの出力光が変調部60で変調され、その後、多重化部70で多重化された。実施例3においては、レーザ部50からの出力光が、まず多重化部70で多重化される。多重化された後、変更部60で変調が行われる。レーザ部50及び多重化部70の構成は、実施例2による光素子のレーザ部50及び多重化部70の構成と同一である。変調部60は、カスケード接続された4個のオールパス型リング変調器60A、60B、60C、60Dで構成される。オールパス型リング変調器60A、60B、60C、60Dの半径は、それぞれ外部共振器型レーザ素子50A、50B、50C、50Dのリング状導波路35の半径Ra、Rb、Rc、Rdと同一である。実施例3による光素子も、実施例2と同様に、4つの波長の信号光を合波して出力するトランスミッタとして用いることができる。以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。