"閃亜鉛鉱形半導体結晶基板の100面と等価な基板面上に、上層から基板面に向かって順に少なくともn型クラッド層、i―コア層、p型クラッド層を含む半導体多層構造でなる光変調素子を備え、前記光変調素子の光変調導波路が基板上の逆メサ方向に形成されていることを特徴とする半導体光変調素子。閃亜鉛鉱形半導体結晶基板の100面と等価な基板面上に、上層から基板面に向かって順に少なくともn型クラッド層、i―コア層、p型キャリアブロック層、n型クラッド層を含む半導体多層構造でなる光変調素子を備え、前記光変調素子の光変調導波路が基板上の逆メサ方向に形成されていることを特徴とする半導体光変調素子。前記閃亜鉛鉱形半導体結晶基板の基板面上にマッハツェンダ型光導波路が形成され、このマッハツェンダ型光導波路に前記光変調素子が接続されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体光変調素子。前記光変調素子には、上層から基板面に向かって逆バイアスの電界が印加されるように、信号電圧の振幅よりも大きなオフセット電圧が印加されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項の半導体光変調素子。閃亜鉛鉱形半導体結晶基板の100面と等価な基板面上に、上層から基板面に向かって順に少なくともn型クラッド層、i―コア層、p型クラッド層を含む半導体多層構造でなる光変調素子を備え、前記光変調素子の光変調導波路が基板上の逆メサ方向に形成されると共に、前記基板上にレーザー素子が逆メサ方向に搭載されていることを特徴とする半導体光集積素子。閃亜鉛鉱形半導体結晶基板の100面と等価な基板面上に、上層から基板面に向かって順に少なくともn型クラッド層、i―コア層、p型キャリアブロック層、n型クラッド層を含む半導体多層構造でなる光変調素子を備え、前記光変調素子の光変調導波路が基板上の逆メサ方向に形成されると共に、前記基板上にレーザー素子が逆メサ方向に搭載されていることを特徴とする半導体光集積素子。前記光変調素子には、上層から基板面に向かって逆バイアスの電界が印加されるように、信号電圧の振幅よりも大きなオフセット電圧が印加されていることを特徴とする請求項5または至請求項6の半導体光集積素子。しかし、LD素子と光変調素子をハイブリッド集積させる場合には素子間における光結合損失の大きさが問題となることから、光変調素子前段に半導体光アンプSOAなどを設けて光損失の補てんを行う必要がある例えば、特許文献2を参照。。LD素子と光変調素子を直交に配置してモノリシック集積させる場合には直交配置によって素子全体の面積が不必要に大きくなり、素子量産性の観点からも多くの課題が残っていた。このような背景から、依然として高速大容量通信向け半導体光集積素子は小型かつ低コストに作製するには多くの問題がある。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、LD素子と同じ逆メサ方向に高速変調動作可能なnip形又はnipn形の半導体光変調素子を作製することを目的とする。さらにLD素子と光変調素子とをモノリシックに集積させることで高速大容量の半導体光集積素子を小型かつ低コストで提供することを目的とする。上記課題を解決する本発明の半導体光変調素子の構成は、閃亜鉛鉱形半導体結晶基板の100面と等価な基板面上に、上層から基板面に向かって順に少なくともn型クラッド層、i―コア層、p型クラッド層を含む半導体多層構造でなる光変調素子を備え、前記光変調素子の光変調導波路が基板上の逆メサ方向に形成されていることを特徴とする。また本発明の半導体光変調素子の構成は、閃亜鉛鉱形半導体結晶基板の100面と等価な基板面上に、上層から基板面に向かって順に少なくともn型クラッド層、i―コア層、p型キャリアブロック層、n型クラッド層を含む半導体多層構造でなる光変調素子を備え、前記光変調素子の光変調導波路が基板上の逆メサ方向に形成されていることを特徴とする。また本発明の半導体光変調素子の構成は、前記閃亜鉛鉱形半導体結晶基板の基板面上にマッハツェンダ型光導波路が形成され、このマッハツェンダ型光導波路に前記光変調素子が接続されていることを特徴とする。また本発明の半導体光変調素子の構成は、前記光変調素子には、上層から基板面に向かって逆バイアスの電界が印加されるように、信号電圧の振幅よりも大きなオフセット電圧が印加されていることを特徴とする。また本発明の半導体光集積素子の構成は、閃亜鉛鉱形半導体結晶基板の100面と等価な基板面上に、上層から基板面に向かって順に少なくともn型クラッド層、i―コア層、p型クラッド層を含む半導体多層構造でなる光変調素子を備え、前記光変調素子の光変調導波路が基板上の逆メサ方向に形成されると共に、前記基板上にレーザー素子が逆メサ方向に搭載されていることを特徴とする。また本発明の半導体光集積素子の構成は、閃亜鉛鉱形半導体結晶基板の100面と等価な基板面上に、上層から基板面に向かって順に少なくともn型クラッド層、i―コア層、p型キャリアブロック層、n型クラッド層を含む半導体多層構造でなる光変調素子を備え、前記光変調素子の光変調導波路が基板上の逆メサ方向に形成されると共に、前記基板上にレーザー素子が逆メサ方向に搭載されていることを特徴とする。また本発明の半導体光集積素子の構成は、前記光変調素子には、上層から基板面に向かって逆バイアスの電界が印加されるように、信号電圧の振幅よりも大きなオフセット電圧が印加されていることを特徴とする。結局、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体光変調素子は、基板側に向かって上層からnip又はnipnの順に積層させた半導体ウエハに対し、逆メサ方向に光変調素子の光変調導波路を作製する。さらに逆方向バイアスを印加すべく信号電極には正の電圧をバイアス電圧として用いることで、印加電圧増加に伴うFK効果、QCSE、及びポッケルス効果の屈折率増減の向きを等しくさせることとした。通常、InP、GaAsなどの閃亜鉛鉱形結晶は電界を印加しない場合、結晶中の屈折率は結晶方位に依らず等方的n0であるのに対して図中、結晶中に電界が印加されると、その印加方向に応じた結晶特有の屈折率変化が生じる図中。TE偏波光を順メサ方向に伝搬させた場合、TE偏波光はポッケルス効果によって屈折率が小さくなった領域を伝搬することになる。一方、逆メサ方向にTE偏波光を伝搬させた場合はポッケルス効果によって屈折率増大した領域を伝搬することになる。すなわち図9の場合には、逆メサ方向に光変調素子の光変調導波路を作製することでFK効果、QCSEにポッケルス効果を相乗させた屈折率変化を得ることができる図7中の1。本発明によれば、従来から高速高効率光変調器として用いられてきたnpin形及びpin形光変調器と同特性の半導体光変調素子を逆メサ方向にも作製することが可能となる。これにより、逆メサ方向に作製されるLDと半導体光変調素子とをモノリシック集積して小型で高速大容量の半導体光集積素子を低損失かつ量産的に作製することができる。添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すとする。図1aは、本実施形態の半導体光変調素子100の上面図であり、図1bはその変調領域における断面図である。図1a,bに示すように、SI半絶縁―InP基板101上にはn―バッファ層102が配置され、バッファ層102上にはp-InGaAsコンタクト層103が配置され、コンタクト層103上には電極104が配置されている。そして、上層から基板面に向かって、電極111a,111b、n-InGaAsコンタクト層112a,112b、n-InP層113a,113b、i-光閉じ込め層114a,114b、i―コア層115a,115b、i-光閉じ込め層116a,116b、p-InP層117a,117bを積層してなる半導体多層構造光変調素子が、基板101コンタクト層103上に備えられて、実施例1に係る半導体光変調素子100が構成されている。このように本例では、上層から基板面に向かってnipの順に積層した半導体多層構造光変調素子を備えており、しかも、光変調素子の光変調導波路が逆メサ方向に形成されている。なお、120は光導波路、121はMMIカプラである。結晶成長は、結晶再成長プロセスに適した有機金属気相成長MOVPE法によって行い、基板結晶は面方位基板を用いる。光変調領域におけるコア層115a、115bはノンドープ層であり、動作光波長で電気光学効果が有効に作用しかつ光吸収が問題とならないようにコア層115a、115bのバンドギャップ波長や構造を決定している。例えば、1.55μm帯のデバイスとする場合には、量子井戸層とバリア層にはInGaAlAs、InAlAsといったバンドギャップの異なる半導体材料を用いるが、材料はInGaAlAs、InAlAsに限定されず、例えば、量子井戸層、バリア層にInGaAlAs、InGaAs、InGaAsP、InPなどを用いてもよい。光変調領域におけるコア層115a、115bの上面と下面には、光吸収で発生したキャリアがヘテロ界面でトラップされないようにするために、コア層のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを有する、InGaAsPなどの組成の光閉じ込め層114a,116a,114b,116bが設けられている。光閉じ込め層114a,114bの上面には例えばn型InPクラッド層113a,113b、信号電極コンタクト用のn型InGaAs112a,112b、及び光閉じ込め層116a,116bの下面には、例えば接地電極コンタクト用のp型InGaAs103、p型InPクラッド層117a,117bが順次積層されている。これらの層のドーピング濃度は、ノンドープ層で効率良く電圧降下が生じるようにn型及びp型InPクラッド層が5×1017cm3以上及び、十分なオーミック接触が得られるように電極コンタクト用のn型及びp型InGaAs電極コンタクト層が1×1019cm3以上とすることが望ましい。例えば、n型及びp型InPクラッド層のドーピング濃度を1×1018cm3とし、n型及びp型InGaAs電極コンタクト層のドーピング濃度をそれぞれ2×1018cm3及び1×1019cm3とする。また、半絶縁性InP基板とp型InGaAs層の間にはバッファ層として、例えばn型InP層を積層する。なお、電極コンタクト用に積層される層は十分な伝導性が確保できれば問題ないため、n型及びp型の不純物がドーピングされる半導体は上記InGaAsに限定されず例えば、InGaAsPなどを用いてもよい。上記nip層を堆積後、半導体光変調素子を光導波路として機能させるべく、逆メサ方向に導波路形状が模られた、例えばSiO2マスクを用いてドライエッチングによりp型InGaAs電極コンタクト層103が露出するまで加工し、メサ構造を作製する。これにより、光変調素子の光変調導波路が、逆メサ方向に形成される。またその際、電圧印加に寄与しない領域においてはp型InGaAs電極コンタクト層103を含めてドライエッチング加工により除去し、半絶縁性InP基板101を露出させる。SiO2マスクを除去後、図1bに示す通りp型、n型InGaAs電極コンタクト層103上に例えばTiを介したAu電極104を形成する。なお、半導体光変調素子100に用いられる信号電極は進行波型電極構造であることが望ましいが、この他にも例えば集中定数型及び共振型の電極構造でもよい。なお、光電子導波路光変調導波路として機能させるためには、図1bに示したような断面のメサ構造を含む、例えば2つのMMIカプラを搭載した図1aに示すマッハツェンダMZ導波路構造とし、その逆メサ方向に形成された導波路に光を伝搬させた状態で電極111a、電極111bに逆バイアス電圧、及び信号電圧を入力する。即ち、基板101コンタクト層103上に、マッハツェンダMZ型の光導波路120及びMMIカプラ121を備え、光導波路120に光変調素子を接続し、逆バイアス電圧を印加する。なおノンドープ層に対して高電界をかけるには逆バイアス方向への電圧印加が必要である。nip層構造の場合には図1b中の矢印に示した通り、基板側下方に向かってバイアス電圧を印加させることが逆バイアス電圧に対応する。また、仮に変調信号の印加時に順バイアス方向図1b中の100方向へ電圧が印加されてしまうと所望の電圧降下が起こらないのみでなく、ノンドープ層に対してキャリアが注入されてしまうため、そもそも光変調素子としての機能を果たさなくなる図2a。そこで信号電圧の振幅によって順バイアス方向へ電界が生じるのを防ぐために、それよりも大きな逆バイアスによって変調動作点をシフトさせて、常に逆バイアスへの電界が印加された状態で変調を行う図2b。例えば信号電圧の振幅を±2Vで駆動させた場合、逆バイアス電圧は2V以上印加させることになる。また、低消費動作及び変調チャーピング抑制のためにMZ光変調素子においてはプッシュプル駆動の変調動作が求められる。そのため変調信号としては同一強度かつ電界変位方向が真逆の信号電圧を同タイミングで電極101a及び電極101bにそれぞれ入力させる。なお、MZ導波路構造を有さない、例えば位相変調素子として直線導波路構造のみからなる場合においても本実施例の有用性があることは明らかである。このように本発明によれば、逆バイアスとして電界が基板下方向へ印加されるため逆メサ方位に作製された光変調素子に対してもFK効果及びQCSEに加えてポッケルス効果を相乗させることができるため、図7中の1に示す大きな屈折率変化及び良好な変調特性を得ることができる。ここで基板材料はInP以外にも同構造を有する、例えばGaAs、GaP、ZnS、ZnSeを用いた場合においてもその有用性は変わらないことは明らかである。なお、本実施例においては、1.55μm波長帯に対応する半導体光変調素子を用いたが1.3μm波長帯に対応するものを用いてもよい。また例えばGaAsを用いれば0.6~1.3μm波長帯にも対応できる。光の伝搬損失低減などを目指して、実施例1で記した光変調領域における半導体層をnip構造からnipn構造に変更した、実施例2に係る半導体光変調素子100aについて説明する。図3aは、本実施形態の半導体光変調素子100aにおける上面図、及び図3bは光変調領域の断面図である。図3a,bに示すように、SI半絶縁―InP基板101上には、n-InGaAsコンタクト層105が配置され、コンタクト層105上には電極104が配置されている。そして、上層から基板面に向かって、電極111a,111b、n-InGaAsコンタクト層112a,112b、n-InP層113a,113b、i-光閉じ込め層114a114b、i―コア層115a,115b、i-光閉じ込め層116a,116B、p-InAlAs層121a,121b、n-InP層122a,122bを積層してなる半導体多層構造光変調素子が、基板101コンタクト層105上に備えられて、実施例2に係る半導体光変調素子100aが構成されている。このように本例では、上層から基板面に向かってnipnの順に積層した半導体多層構造光変調素子を備えており、しかも、光変調素子の光変調導波路が逆メサ方向に形成されている。なお、120は光導波路、121はMMIカプラである。ここで実施例1におけるノンドープのコア層、光閉じ込め層の構成条件は同様であるため、以下では光変調領域におけるドーピング層の構造について説明する。光閉じ込め層114a,114bの上面には例えばn型InPクラッド層113a,113bとn型InGaAs信号電極コンタクト層112a,112bを順次積層させる。また光閉じ込め層116a,116bの下面には、例えばn型InGaAs接地電極コンタクト層105、n型InPクラッド層122a,122b、及びp型InAlAsキャリアブロック層121a,121bを順次積層させることで、動作状態で使用する印加電圧範囲において、p型InAlAsの全領域及びn型InPの一部領域又は全領域を空乏化させる。このような空乏化領域のバンドのポテンシャル変化が十分に大きくなる様、すなわち、電子に対する充分なポテンシャルバリアが誘起されるべく、これらの層のドーピング濃度プロファイル及びp型InAlAsの膜厚が決定される。これらの層のドーピング濃度は、n型層が2×1017cm3以上であり、p型層が1×1018cm3以上とすることが望ましい。例えば、n型層のドーピング濃度を5×1017cm3とし、p型層のドーピング濃度を1×1018cm3、及び膜厚を50nmとする。また、キャリアブロック層として機能させるためのp型層はInAlAsに限定されず、例えばInGaAlAsやInPなどでもよい。なお、電極コンタクト用に積層される層は十分な伝導性が確保できれば問題ないため、n型の不純物がドーピングされる半導体は上記InGaAsに限定されず例えば、InGaAsPなどを用いてもよい。上記nipn層を堆積後、半導体光変調素子を光導波路として機能させるべく、逆メサ方向に導波路形状が模られた、例えばSiO2マスクを用いてドライエッチングによりn型InGaAs電極コンタクト層105が露出するまで加工し、メサ構造を作製する。これにより、光変調素子の光変調導波路が、逆メサ方向に形成される。またその際、電圧印加に寄与しない領域においてはn型InGaAs電極コンタクト層105を含めてドライエッチング加工により除去し、半絶縁性InP基板101を露出させる。SiO2マスクを除去後、図3bに示す通りn型InGaAs電極コンタクト層105上に例えばTiを介したAu電極104を形成する。なお、半導体光変調素子100aに用いられる信号電極は進行波型電極構造であることが望ましいが、この他にも例えば集中定数型及び共振型の電極構造でもよい。なお、光電子導波路光変調導波路として機能させるためには、図3bに示したような断面のメサ構造を含む、例えば2つのMMIカプラを搭載した図3aに示すマッハツェンダMZ導波路構造とし、その逆メサ方向に形成された導波路に光を伝搬させた状態で電極111a、電極111bに逆バイアス電圧、及び信号電圧を入力する。即ち、基板101コンタクト層105上に、マッハツェンダMZ型の光導波路120及びMMIカプラ121を備え、光導波路120に光変調素子を接続し、逆バイアス電圧を印加する。なおノンドープ層に対して高電界をかけるには逆バイアス方向への電圧印加が必要である。nipn層構造の場合には図3b中の矢印に示した通り、基板側下方に向かってバイアス電圧を印加させることが逆バイアス電圧に対応する。また、仮に順バイアス方向図3b中の100方向へ電圧が印加されてしまうと所望の電圧降下が起こらないため、そもそも光変調素子としての機能を果たさなくなる図2a。そこで信号電圧の振幅によって順バイアス方向へ電界が生じるのを防ぐために、それよりも大きな逆バイアスによって変調動作点をシフトさせて、常に逆バイアスへの電界が印加された状態で変調を行う図2b。例えば信号電圧の振幅を±2Vで駆動させた場合、逆バイアス電圧は2V以上印加させることになる。また、低消費動作及び変調チャーピング抑制のためにMZ光変調素子においてはプッシュプル駆動の変調動作が求められる。そのため変調信号としては同一強度かつ電界変位方向が真逆の信号電圧を同タイミングで電極111a及び電極111bにそれぞれ入力させる。なお、MZ導波路構造を有さない、例えば位相変調素子として直線導波路構造のみからなる場合においても本実施例の有用性があることは明らかである。このように本発明によれば、逆バイアスとして電界が基板下方向へ印加されるため逆メサ方位に作製された変調素子に対してもFK効果及びQCSEに加えてポッケルス効果を相乗させることができるため、図7中の1に示す大きな屈折率変化及び良好な変調特性を得ることができる。さらに実施例1に示したnip層構造の半導体光変調素子と比べて、光導波路内を伝搬する光の損失が低減されるため、変調素子長をより長く作製することができる。そのため例えば信号電極として進行波型電極を用いることで、高速動作においても良好な変調特性を得ることができる。ここで基板材料はInP以外にも同構造を有する、例えばGaAs、GaP、ZnS、ZnSeを用いた場合においてもその有用性は変わらないことは明らかである。なお、本実施例においては、1.55μm波長帯に対応する半導体光変調素子を用いたが1.3μm波長帯に対応するものを用いてもよい。また例えばGaAsを用いれば0.6~1.3μm波長帯にも対応できる。図4aは、本実施形態の半導体光集積素子200の上面図である。結晶成長は、結晶再成長プロセスに適した有機金属気相成長MOVPE法によって行い、基板結晶は面方位基板を用いる。図4bは実施例1の半導体光変調素子100と集積されるLD領域150の断面図である。半導体基板101は、光変調に用いられる高周波回路設計の観点から望ましくは半絶縁性のInP基板を用いて作製を行う。実施例3の半導体光集積素子200は、SI-InP基板101上に、実施例1の半導体多層構造光変調素子を備え、しかも、この光変調素子の光導波路とレーザー素子を逆メサ方向に形成したモノリシック集積素子である。つまり、半導体光集積素子200のMZ型光変調領域130は、実施例1の半導体光変調素子100と同構成になっている。LD領域150では、基板101上にn-InGaAsコンタクト層158を配置し、この基板101コンタクト層158上に、電極151,p-InGaAsコンタクト層152,p-InP層153,i―光閉じ込め層154,i―活性層155,i―光閉じ込め層156,n-InP層157を積層してなる半導体多層構造が備えられている。LD領域150における活性層155は多重量子井戸構造を有し、量子井戸層及びバリア層として例えば、ノンドープのInGaAsP及びInPをそれぞれ用いる。その上下には活性層155とクラッドの大よそ中間のバンドギャップに対応した光閉じ込め層154,156をそれぞれ積層する。また光閉じ込め領域に回折構造を設けることで所望の単一波長で発振可能な分布帰還形LDを作製する。光閉じ込め層154の上面にはp型InPクラッド層153、p型InGaAs電極コンタクト層152が順次積層されており、また下面にはn型InGaAs電極コンタクト層158、n型InPクラッド層157が順次積層されたpin構造を作製する例えば特許文献3を参照。。なおLDの発振波長は1.55μmである。上記pin層構造を作製後、光変調素子が作製される領域を模ったSiO2マスクを用いて例えば誘導結合プラズマICPドライエッチングにより積層された結晶層を除去した後、実施例1と同条件のnip層構造を結晶再成長により積層する。LD領域150におけるpin層及び光変調領域130におけるnip層を堆積後、LD素子及び光変調素子を光導波路として機能させるべく、逆メサ方向に導波路形状が模られた、例えばSiO2マスクを用いてドライエッチングによりn型及びp型InGaAs電極コンタクト層103,158が露出するまで加工し、メサ構造を作製する。これにより逆メサ方向に光変調導波路が形成される。またその際、電圧印加に寄与しない領域においてはn型及びp型InGaAs電極コンタクト層103,158を含めてドライエッチング加工により除去し、半絶縁性InP基板101を露出させる。その後、LD素子に対しては結晶再成長によりメサ構造の両側を半絶縁性InPで埋め込み、再度、所望の電極コンタクト領域をSiO2マスクで模り、ドライエッチング加工を施して図4bに示したようなn型InGaAs電極コンタクト層158を露出させる。そして、LD領域150及び光変調領域130のp型、n型InGaAs電極コンタクト層158,103上に例えばTiを介したAu電極159,104を形成する。なお、半導体光変調素子に用いられる信号電極は進行波型電極構造であることが望ましいが、この他にも例えば集中定数型及び共振型の電極構造でもよい。なお、光電子導波路光変調導波路として機能させるためには、図1bに示したような断面のメサ構造を含む、例えば2つのMMIカプラを搭載した図4aに示すマッハツェンダMZ導波路構造とし、図4bに示す、同じ逆メサ方向LD素子から発振された光を伝搬させた状態で電極111a、電極111bに逆バイアス電圧、及び信号電圧を入力する。ここでLDの注入電流値は50mAである。なおノンドープ層に対して高電界をかけるには逆バイアス方向への電圧印加が必要である。nip層構造の場合には図1b中の矢印に示した通り、基板側下方に向かってバイアス電圧を印加させることが逆バイアス電圧に対応する。また、仮に順バイアス方向図1b中の100方向へ電圧が印加されてしまうと所望の電圧降下が起こらないのみでなく、ノンドープ層に対してキャリアが注入されてしまうため、そもそも光変調素子としての機能を果たさなくなる図2a。そこで信号電圧の振幅によって順バイアス方向へ電界が生じるのを防ぐために、それよりも大きな逆バイアスによって変調動作点をシフトさせて、常に逆バイアスへの電界が印加された状態で変調を行う図2b。例えば信号電圧の振幅を±2Vで駆動させた場合、逆バイアス電圧は2V以上印加させることになる。また、低消費動作及び変調チャーピング抑制のためにMZ光変調素子においてはプッシュプル駆動の変調動作が求められる。そのため変調信号としては同一強度かつ電界変位方向が真逆の信号電圧を同タイミングで電極A及び電極Bにそれぞれ入力させる。なお、MZ導波路構造を有さない、例えば位相変調素子として直線導波路構造のみからなる場合においても本実施例の有用性があることは明らかである。このように本発明によれば、実施例1で示した半導体光変調素子100と同じ逆メサ方向にLD素子を小型かつモノリシックに集積させることができるため、LD素子と半導体光変調素子間の光結合損失、直交配置による不必要な基板面積の消費などの問題を解決することができる。その結果として、例えば、大容量通信で不可欠とされるMZ光変調素子とLD素子とを搭載した半導体光集積素子を小型かつ、量産的に作製することが可能となる。ここで基板材料はInP以外にも同構造を有する、例えばGaAs、GaP、ZnS、ZnSeを用いた場合においてもその有用性は変わらないことは明らかである。なお、本実施例においては、1.55μm波長帯に対応する半導体光変調素子を用いたが1.3μm波長帯に対応するものを用いてもよい。また例えばGaAsを用いれば0.6~1.3μm波長帯にも対応できる。実施例3で記した半導体光集積素子に対し、更なる光の伝搬損失低減、高速変調動作などを目的として本実施例では、実施例2で記したnipn層構造の半導体光変調素子を具備した半導体光集積素子200aについて図5を参照して説明する。結晶成長は、結晶再成長プロセスに適した有機金属気相成長MOVPE法によって行い、基板結晶は面方位基板を用いる。半導体基板はn型ドープのInP基板又は半絶縁性SemiInsulatingのInP基板を用いることができるが、光変調に用いられる高周波回路設計の観点から望ましくは半絶縁性InP基板を用いて作製を行う。実施例4の半導体光集積素子200aは、SI-InP基板101上に、実施例2の半導体多層構造光変調素子を備え、しかも、この光変調素子の光導波路とレーザー素子を逆メサ方向に形成したモノリシック集積素子である。つまり、半導体光集積素子200aのMZ型光変調領域130aは、実施例2の半導体光変調素子100aと同構成になっている。LD領域150では、実施例3と同様に、基板101上にn-InGaAsコンタクト層158を配置し、この基板101コンタクト層158上に、電極151,p-InGaAsコンタクト層152,p-InP層153,i―光閉じ込め層154,i―活性層155,i―光閉じ込め層156,n-InP層157を積層してなる半導体多層構造が備えられている。LD領域150における活性層155は多重量子井戸構造を有し、量子井戸層及びバリア層として例えば、ノンドープのInGaAsP及びInPをそれぞれ用いる。その上下には活性層155とクラッドの大よそ中間のバンドギャップに対応した光閉じ込め層154,156をそれぞれ積層する。また光閉じ込め領域に回折構造を設けることで所望の単一波長で発振可能な分布帰還形LDを作製する。光閉じ込め層154の上面にはp型InPクラッド層153、p型InGaAs電極コンタクト層152が順次積層されており、また下面にはn型InGaAs電極コンタクト層158、n型InPクラッド層157が順次積層されたpin構造を作製する例えば特許文献3を参照。。上記pin層構造を作製後、光変調素子が作製される領域を模ったSiO2マスクを用いて例えば誘導結合プラズマICPドライエッチングにより積層された結晶層を除去した後、実施例2と同条件のnipn層構造を結晶再成長により積層する。LD領域150におけるpin層及び光変調領域130aにおけるnipn層を堆積後、LD素子及び光変調素子を光導波路として機能させるべく、逆メサ方向に導波路形状が模られた、例えばSiO2マスクを用いてドライエッチングによりn型InGaAs電極コンタクト層105,158が露出するまで加工し、メサ構造を作製する。これにより逆メサ方向に光変調導波路が形成される。またその際、電圧印加に寄与しない領域においてはn型InGaAs電極コンタクト層105,158を含めてドライエッチング加工により除去し、半絶縁性InP基板101を露出させる。なお、光伝搬損失の小さいnipn層を具備した光変調素子においては低消費駆動を実現すべくその素子長を長尺化させることが容易であるため、例えば素子長を5mm以上にして低消費駆動化を図る。なお、素子長が5mm以下の場合においても本実施例に有用性があることは明らかである。その後、LD素子に対しては結晶再成長によりメサ構造の両側を半絶縁性InPで埋め込み、再度ドライエッチング加工を施してn型InGaAs電極コンタクト層を露出させる。そして、LD領域150及び光変調領域130aのn型InGaAs電極コンタクト層158,105上に例えばTiを介したAu電極159,104を形成する。なお、半導体光変調素子に用いられる信号電極は進行波型電極構造であることが望ましいが、この他にも例えば集中定数型及び共振型の電極構造でもよい。なお、光電子導波路光変調導波路として機能させるためには、図3bに示したような断面のメサ構造を含む、例えば2つのMMIカプラを搭載した図4aに示すマッハツェンダ導波路構造とし、図4cに示す、同じ逆メサ方向LD素子から発振された光を伝搬させた状態で電極111a、電極111bに逆バイアス電圧、及び信号電圧を入力する。ここでLDの注入電流値は50mAである。なおノンドープ層に対して高電界をかけるには逆バイアス方向への電圧印加が必要である。nipn層構造の場合には図3bに示した通り基板側下方に向かってバイアス電圧を印加させることが逆バイアス電圧に対応している。仮に順バイアス方向図3b中の100方向へ電圧が印加されてしまうと所望の電圧降下が起こらないため、そもそも光変調素子としての機能を果たさなくなる図2a。そこで信号電圧の振幅によって順バイアス方向へ電界が生じるのを防ぐために、それよりも大きな逆バイアスによって変調動作点をシフトさせて、常に逆バイアスへの電界が印加された状態で変調を行う図2b。例えば信号電圧の振幅を±2Vで駆動させた場合、逆バイアス電圧は2V以上印加させることになる。また、低消費動作及び変調チャーピング抑制のためにMZ光変調素子においてはプッシュプル駆動の変調動作が求められる。そのため変調信号としては同一強度かつ電界変位方向が真逆の信号電圧を同タイミングで電極111a及び電極111bにそれぞれ入力させる。なお、マッハツェンダ導波路構造を有さない、例えば位相変調素子として直線導波路構造のみからなる場合においてもその有用性があることは明らかである。このように本発明によれば、実施例2で示した半導体光変調素子100aと同じ逆メサ方向にLD素子を小型かつモノリシックに集積させることができるため、LD素子と半導体光変調素子間の光結合損失、直交配置による不必要な基板面積の消費などの問題を解決することができる。さらに実施例3で記したnip層構造の半導体光変調素子を具備した光集積素子において課題とされた半導体光変調素子の長尺化も可能となることから、例えば信号電極として進行波型電極を用いることで、さらに高速動作においても良好な変調特性を得ることができる。その結果として、例えば、従来LN外部変調器が担っていたテラビット級の巨大容量伝送用トランスミッタを半導体光集積素子においてもより小型且つ量産的に作製することが可能となる。ここで基板材料はInP以外にも同構造を有する、例えばGaAs、GaP、ZnS、ZnSeを用いた場合においてもその有用性は変わらないことは明らかである。なお、本実施例においては、1.55μm波長帯に対応する半導体光変調素子を用いたが1.3μm波長帯に対応するものを用いてもよい。また例えばGaAsを用いれば0.6~1.3μm波長帯にも対応できる。"