983的出射端983a射出光的情況下透過中心波長的輸入光強度依賴性。圖6示出根據(jù)該測定結(jié)果得到的入射的光的強度與透過中心波長的位移量之間的關(guān)系。
[0034]此外，在圖5中，第一光導(dǎo)波路981與圖2所示的波長選擇反射元件950中的第一光導(dǎo)波路951對應(yīng)，環(huán)諧振器982與環(huán)諧振器952對應(yīng)，第二光導(dǎo)波路983與第二光導(dǎo)波路953對應(yīng)。另外，在本實施方式中，存在光導(dǎo)波路中的入射端、出射端、入射出射端記載為光導(dǎo)波路的端面的情況。
[0035]如圖6所示，若使入射光的強度增加，則在某種強度以上，峰值波長的位移量急劇地增大。這種峰值波長的位移量的急劇增大被認(rèn)為是由于環(huán)諧振器982周邊的溫度由于入射的光而上升，環(huán)諧振器982中透過中心波長發(fā)生位移而導(dǎo)致的。因此，在使用了具有與圖5所示的構(gòu)造相同的構(gòu)造的波長選擇反射元件950的激光裝置900中，也推測環(huán)諧振器的透過中心波長由于相同的理由而發(fā)生位移，用環(huán)諧振器的透過中心波長決定的激光的波長發(fā)生了位移。因此，認(rèn)為即使增加從激光裝置射出的激光束的輸出，如果入射至波長選擇反射元件950的激光的強度不增加，則峰值位移也就不會發(fā)生。
[0036](激光裝置)
[0037]接下來，對本實施方式中的激光裝置進行說明。圖7示出本實施方式中的激光裝置的構(gòu)造。本實施方式中的激光裝置具有光半導(dǎo)體元件10和波長選擇反射元件50。
[0038]光半導(dǎo)體元件10包括由化合物半導(dǎo)體材料構(gòu)成的增益導(dǎo)波路。在光半導(dǎo)體元件10的一側(cè)具有第一增益導(dǎo)波路11，在另一側(cè)具有第二增益導(dǎo)波路12。另外，在第一增益導(dǎo)波路11與第二增益導(dǎo)波路12之間設(shè)置有DBR(Distributed Bragg Reflector:分布式布拉格反射鏡)導(dǎo)波路13。在光半導(dǎo)體元件10中作為第一增益導(dǎo)波路11的端面的一個面形成有防反射膜14，在光半導(dǎo)體元件10中與作為第二增益導(dǎo)波路12的端面的一個面相反的另一個面形成有防反射膜15。此外，第一增益導(dǎo)波路11的端面為第一增益導(dǎo)波路11的入射出射端11a，第二增益導(dǎo)波路12的端面為第二增益導(dǎo)波路12的出射端12a。
[0039]波長選擇反射元件50具有第一光導(dǎo)波路51、環(huán)諧振器52、第二光導(dǎo)波路53、以及形成于第二光導(dǎo)波路53且作為僅反射特定波長的波長選擇反射鏡的DBR導(dǎo)波路54。第一光導(dǎo)波路51、環(huán)諧振器52、第二光導(dǎo)波路53、DBR導(dǎo)波路54在硅基板70上形成，例如，由被氧化硅等包圍的硅光導(dǎo)波路形成。具體而言，第一光導(dǎo)波路51、環(huán)諧振器52、第二光導(dǎo)波路53、DBR導(dǎo)波路54等光導(dǎo)波路通過加工SOI (Silicon on Insulator ;絕緣體上硅)基板等而形成。例如，是將SOI基板中的氧化硅層作為下部包層，通過加工氧化硅層上的硅層來形成光導(dǎo)波路，通過在所形成的光導(dǎo)波路上使氧化硅層成膜來形成上部包層而成的構(gòu)造。
[0040]光半導(dǎo)體元件10和波長選擇反射元件50被設(shè)置為，光半導(dǎo)體元件10中的第一增益導(dǎo)波路11的入射出射端Ila與波長選擇反射元件50中的第一光導(dǎo)波路51的光的入射出射端51a對置。
[0041]在本實施方式中的激光裝置中，由光半導(dǎo)體元件10中的DBR導(dǎo)波路13、和波長選擇反射元件50中的環(huán)諧振器52以及DBR導(dǎo)波路54形成了諧振器。在本實施方式中的激光裝置中，通過使電流流過光半導(dǎo)體元件10的形成有第一增益導(dǎo)波路11的區(qū)域而產(chǎn)生發(fā)光，在諧振器中使這樣發(fā)出的光激光振蕩，并在第二增益導(dǎo)波路12中放大。由此，能夠?qū)⒃诘诙鲆鎸?dǎo)波路12中被放大的光作為激光束從光半導(dǎo)體元件10的第二增益導(dǎo)波路12的出射端12a射出。
[0042]在本實施方式中的激光裝置中，因為在第一增益導(dǎo)波路11以及諧振器中使諧振波長的激光束振蕩，在第二增益導(dǎo)波路12中使振蕩后的激光束放大，所以激光的振蕩和放大的功能分離。因此，即使固定流過第一增益導(dǎo)波路11的電流量，通過使流過第二增益導(dǎo)波路12的電流量增加，也能夠使激光的強度增加。
[0043]此外，因為在固定了第一增益導(dǎo)波路11的電流的情況下，即使第二增益導(dǎo)波路12的電流量發(fā)生變化并使從出射端12a射出的激光束的強度增加，從光半導(dǎo)體元件10入射至波長選擇反射元件50的光的強度也恒定，所以不會發(fā)生波長選擇反射元件50內(nèi)部的環(huán)諧振器的透過中心波長的位移，不會發(fā)生激光振蕩波長的位移。因此，在本實施方式中的激光裝置中，即使從第二增益導(dǎo)波路12的出射端12a射出的激光的強度增加，也不發(fā)生振蕩波長的位移。即，在本實施方式中的激光裝置中，能夠不依賴于射出的激光的強度，就使所希望的恒定波長的激光從第二增益導(dǎo)波路12的出射端12a射出。并且，若將流過增益導(dǎo)波路I的電流量固定于比較小的值，則環(huán)諧振器內(nèi)部的光強度變小，所以沒有伴隨由于光入射的熱發(fā)生的透過中心波長的位移，就能夠維持環(huán)諧振器的本來的透過中心波長。
[0044](光半導(dǎo)體元件)
[0045]接下來，根據(jù)圖8以及圖9，對本實施方式中的光半導(dǎo)體元件10進行說明。此外，圖9(a)是在圖8中的點劃線8A - 8B中切斷出的剖視圖，圖9 (b)是在圖8中的點劃線8C —8D中切斷出的剖視圖，圖9(c)是在圖8中的點劃線8E - 8F中切斷出的剖視圖。
[0046]如上所述，本實施方式中的光半導(dǎo)體元件10在一側(cè)形成有第一增益導(dǎo)波路11，在另一側(cè)形成有第二增益導(dǎo)波路12，在第一增益導(dǎo)波路11與第二增益導(dǎo)波路12之間形成有DBR導(dǎo)波路13。具體而言，光半導(dǎo)體元件10在η — InP基板20上，通過MOCVD (MetalOrganic Chemical Vapor Deposit1n:金屬有機化學(xué)氣相沉積)等，使由化合物半導(dǎo)體材料形成的半導(dǎo)體層外延生長而形成。在形成有第一增益導(dǎo)波路11以及第二增益導(dǎo)波路12的區(qū)域中，在η — InP基板20上層疊形成有η — InP鍍層21、MQW(Multiple Quantum Well:多量子阱)活性層22、p — InP鍍層23。此外，也可以在p — InP鍍層上加入用于減少與電極的接觸電阻的P -1nGaAs/p 一 InGaAsP接觸層。通過這樣形成的MQW活性層22，形成有第一增益導(dǎo)波路11以及第二增益導(dǎo)波路12。MQW活性層22通過交替層疊組成不同的i 一 InGaAsP而形成，形成為厚度是lOOnm，PL (Photoluminescence:光致發(fā)光)波長為1.55 μπι。通過采用InGaAsP材料作為芯層，從而能夠?qū)崿F(xiàn)1.3 μπι帶或者1.55 μπι帶等主要通信波長帶中的激光振蕩。
[0047]另外，在形成有DBR導(dǎo)波路13的區(qū)域中，在η — InP基板20上層疊形成有η —InP鍍層21、光導(dǎo)波路芯層24、ρ — InP鍍層23。通過這樣形成的光導(dǎo)波路芯層24形成有DBR導(dǎo)波路13。光導(dǎo)波路芯層24通過厚度是200nm且PL波長為1.30 μ m的i 一 InGaAsP形成。在形成有DBR導(dǎo)波路13的區(qū)域中的η — InP鍍層21通過η — InGaAsP形成有衍射光柵25。衍射光柵的耦合系數(shù)、周期被調(diào)整為在1.55 μπι附近的波長中選擇波長選擇反射元件50內(nèi)部的環(huán)形導(dǎo)波路的周期性產(chǎn)生的諧振波長中的一個。
[0048]第一增益導(dǎo)波路11、第二增益導(dǎo)波路12以及DBR導(dǎo)波路13為寬度是1.5 ym的臺式結(jié)構(gòu)，臺式結(jié)構(gòu)的兩側(cè)形成有摻雜了 Fe作為雜質(zhì)元素的高電阻的S1-1nP層29。此外，本實施方式中的光半導(dǎo)體元件10的第一增益導(dǎo)波路11、第二增益導(dǎo)波路12以及DBR導(dǎo)波路13通過M0CVD，使用對接接頭生長的技術(shù)，能夠在相同的η — InP基板20上形成。
[0049]在本實施方式中，形成的第一增益導(dǎo)波路11長度約為400 μ m，第二增益導(dǎo)波路12長度約為600 μ m，DBR導(dǎo)波路13長度約為200 μ m。另外，DBR導(dǎo)波路13中的耦合系數(shù)κ形成為10cnT 1，DBR導(dǎo)波路13中的反射率約為60%。
[0050]在形成有第一增益導(dǎo)波路11、第二增益導(dǎo)波路12以及DBR導(dǎo)波路13的區(qū)域中的η — InP基板20的背面形成有作為共用電極的下部電極26。另外，在形成有第一增益導(dǎo)波路11的區(qū)域中的P — InP鍍層23上形成有第一上部電極27，在形成有第二增益導(dǎo)波路12的區(qū)域中的P -1nP鍍層23上形成有第二上部電極28。通過這樣在形成有第一增益導(dǎo)波路11的區(qū)域形成第一上部電極27，在形成有第二增益導(dǎo)波路12的區(qū)域形成第二上部電極28，從而能夠在第一增益導(dǎo)波路11和第二增益導(dǎo)波路12中獨立地注入不同的電流。此外，第一上部電極27以及第二上部電極28由Ti/Pt/Au形成。
[0051]另外，本實施方式中的光半導(dǎo)體元件10形成為第一增益導(dǎo)波路11以及第二增益導(dǎo)波路12在端面附近，相對于光半導(dǎo)體元件10的一個面以及另一個面的法線分別約傾斜r。由此，能夠使光半導(dǎo)體元件?ο的端面中的反射率極低。
[0052](波長選擇反射元件)
[0053]在本實施方式中，波長選擇反射元件50使用在硅基板70上依次層疊了氧化硅層、硅層的SOI基板而形成