[发明专利]半导体发光元件及可变波长激光器光源

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光元件，尤其是涉及能够以任意波长使激光振荡的可变波长激光器光源及能够扩大发光波谱宽度的超级发光二极管(ス—パ—ルミネツセントダィォ—ド)。

背景技术

近年来随着多媒体的普及，光通信的通信容量的大容量化方法已有各种提案。

作为其一，是应用铒掺杂光纤增幅器(EDFA：Erbium Doped FiberAmplifier)或者喇曼增幅器的波分复用(WDM：Wavelenth DivisionMultiplexing)通信。WDM通信由于利用波长不同的多个光传递信息，所以不增加光纤的设置数量可以飞跃性地增加通信容量。

在上述WDM通信中，信号光源是将多个以相互不同的特定波长进行振荡的分布返回式激光器(DFB-LD：Distributed Feedback Laser Diode)凑在一起构成，为了提高通信系统的可靠性，必须准备以符合各个信道的波长进行振荡的DFB-LD，以用于全信道个数部分进行备份，因此成为系统费用高的主要原因。

为此，必须形成以任意波长能够振荡，且使用少的个数就能够对全信道进行备份的可变波长激光器。

而且，本申请人已经提出可以用于上述目的的可变波长激光器(例如，参照专利文献1)。

上述提案的可变波长激光器具有与激光共振轴方向相连的发光区域、波长控制区域，波长控制区域具有加热装置。而且，用加热装置对波长控制区域进行加热，由此调节振荡波长。

但是，上述提案的可变波长激光器为设置有具有作为波长控制区域的相位控制区域及衍射光栅的分布反射器(DBR：Distributed Bragg Reflecter)区域的单片式激光器，可变波长带宽由折射率变化量加以限定，在实用上以15nm大小为界限。另外，由于是将活性波导路和被动波导路结合而成的结构，因此，晶体生长次数多，制造成本高，成品率也难于提高。

另一方面，采用外部共振器式激光器元件的可变波长光源装置大部分作为检测用光源而在广泛使用(例如，参照专利文献2)。

上述提案的可变波长光源装置具备与激光共振轴方向相连的活性区域及具备相位调节区域的激光元件和能够调节衍射光波长的衍射光栅，利用衍射光栅对反射波长及相位调节区域的折射率进行调节，由此，调节振荡波长。

专利文献1：日本特开平6-5980号公报(0008、图1)

专利文献2：日本特开平7-335965号公报(0013、图2)

但是，上述提案的可变波长光源装置都需要将活性波导路和被动波导路分别进行晶体生长，还存在难于确保电极间的分离阻抗，不能确立振荡波谱的线宽扩大的、被动波导路的折射率控制性的可靠性等问题。

即，相位调节区域使用能带(エネルギ—ギヤツプ)比活性区域更大的半导体形成，由于必须使相位调节区域和活性区域分别进行晶体生长，不可避免使半导体晶体生长次数增加。

另外，难以提高相位调节用电极和活性层注入电流用电极之间的分离电阻，不能避免向相位调节区域注入的电流和向活性区域注入的电流的相互干涉。

另外，由于相位调节区域中的自由载体的散乱干扰使折射率不稳定，因此，不能回避振荡波谱的线宽扩大。并且，由于自由载体吸收而光被吸收，因此还具有难于高输出化之类的问题。

再有，上述提案的可变波长光源装置中，向相位调节区域注入电流，利用等离子效果来变更相位调节区域的折射率，但可知如果载体密度高的状态长时间持续则元件容易恶化，因此难于确保元件的可靠性。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而开发的，目的在于提供一种半导体发光元件，其在用作外部共振器式激光器时能够进行相位调节，且在用作超级发光二极管时能够扩大发光波谱宽度。

为了解决上述问题，本发明第一方面的半导体发光元件，其包含半导体基板、在所述半导体基板上以条状形成且放出光及进行波导的活性层、在所述活性层的侧面形成的埋入层、在所述活性层及所述埋入层的上方形成的包层、在所述包层上方形成的第一电极、在所述半导体基板的下方形成的第二电极。所述活性层相对通过劈开形成的两个端面的一端面的法线以规定的角度进行开口，其特征在于，对所述活性层的光线波导方向的规定长度部分进行加热的部分加热装置，形成在所述第一电极的上方且在自所述一端面热独立的位置。

根据该结构，通过给部分加热装置供给电力，不改变来自一端面的射出光的射出角度就能够调节射出光的相位。