半导体激光装置制造方法及图纸

半导体激光装置具备半导体光集成元件，该半导体光集成元件将具有多个半导体激光元件的半导体激光器阵列和半导体阵列波导衍射光栅在同一基板上集成为单片，从输出端面输出由所述半导体激光元件振荡得到的激光，该半导体阵列波导衍射光栅由半导体构成，具有：输入侧平板波导，其与所述多个半导体激光元件连接；阵列波导，其与所述输入侧平板波导连接，由长度彼此不同且并列排列的多个波导构成；和输出侧平板波导，其与所述阵列波导连接，所述半导体光集成元件的所述输出端面包含所述输出侧平板波导的输出端而构成。

Semiconductor laser device

The semiconductor laser device has a semiconductor integrated optical component, the semiconductor integrated optical component having a plurality of semiconductor laser element and semiconductor laser diode array array waveguide grating on the same substrate for integrated monolithic laser from the output end of the output obtained by the semiconductor laser element oscillation, the semiconductor array waveguide grating made of semiconductors that has an input side planar waveguide, which is connected to the plurality of semiconductor laser element; the array waveguide, and the input side of the slab waveguide connection, a plurality of waveguides by different length and arranged in parallel; and the output side of the slab waveguide, which are connected to the waveguide array, the output end of the the semiconductor integrated optical component comprising the output end of the output side of the slab waveguide formed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体激光装置。
技术介绍
以往，例如作为DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing，密集波分复用)光通信用的波长可变光源，公开了集成型的波长可变激光元件(例如参照专利文献1、2)。专利文献1所公开的波长可变激光元件在一个基板上集成了由激光振荡波长彼此不同的多个分布反馈型(DFB：DistributedFeedback)的半导体激光元件构成的半导体激光器阵列、多模干涉型(MMI：MultiModeInterferometer)的光耦合器、和半导体光放大器(SOA：SemiconductorOpticalAmplifier)。这样与半导体激光器阵列连接的光耦合器若设为无波长选择性的光耦合器，则该元件的输出光强度相对于半导体激光器阵列的输出光强度而言成为半导体激光元件的件数分之一以下，存在损耗较大这样的问题。因此，公开了一种波长可变激光元件，该波长可变激光元件为了降低该损耗来提高元件的输出效率，作为光耦合器而使用了由半导体构成的阵列波导衍射光栅(AWG：ArrayedWaveguideGrating)(例如参照专利文献3)。AWG具有输入侧平板波导、阵列波导和输出侧平板波导，与输出侧平板波导连接而形成了输出波导。在先技术文献专利文献专利文献1：JP特开2005-317695号公报专利文献2：JP特开2008-103766号公报专利文献3：JP特开2008-282937号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在AWG中，产生了制作误差的情况下，AWG的出射位置偏离，AWG与输出波导的耦合损耗增大，元件的输出显著下降。即，对于具有与输出侧平板波导连接的输出波导的波长可变激光元件而言，存在对于制作误差的容差较低这样的课题。特别是半导体激光元件中所使用的半导体材料与以石英玻璃为基料的材料相比折射率大幅增高，因此关于对于制作误差的容差，与以石英玻璃为基料的AWG相比，以半导体材料为基料的AWG的容差大幅降低，存在更大的课题。本专利技术鉴于上述情况而作，其目的在于提供一种对于制作误差的容差较高并且输出效率较高的半导体激光装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，并达成目的，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，具备半导体光集成元件，所述半导体光集成元件将具有多个半导体激光元件的半导体激光器阵列和半导体阵列波导衍射光栅在同一基板上集成为单片，并从输出端面输出由所述半导体激光元件振荡得到的激光，所述半导体阵列波导衍射光栅由半导体构成，并具有输入侧平板波导、阵列波导和输出侧平板波导，其中所述输入侧平板波导与所述多个半导体激光元件连接，所述阵列波导与所述输入侧平板波导连接，由长度彼此不同且并列排列的多个波导构成，所述输出侧平板波导与所述阵列波导连接，所述半导体光集成元件的所述输出端面包含所述输出侧平板波导的输出端而构成。此外，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，在所述输出侧平板波导的输出端，具有端面窗结构部，所述端面窗结构部与所述输出侧平板波导的其他部分相比，关于所述输出平板波导的层叠方向的光限制较弱。此外，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，所述端面窗结构部的半导体上表面的高度高于所述半导体阵列波导衍射光栅的半导体上表面的高度。此外，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，来自所述输出端面的出射光关于所述平板波导的层叠面方向，从相对于所述输出端面的垂直方向倾斜射出。此外，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，在设置了所述输出侧平板波导或者所述端面窗结构部的区域，具有去除所述半导体阵列波导衍射光栅所射出的相邻衍射光的结构。此外，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，去除所述相邻衍射光的结构是比所述输出侧平板波导的芯层更深、且到达下部包覆层为止的槽。此外，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，具备：第1透镜，其对从所述输出端面输出的所述激光进行聚光；和光纤，其被耦合由所述第1透镜聚光后的所述激光，并将所述激光向该半导体激光装置的外部进行导波并输出。此外，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，具备：第1透镜，其对从所述输出端面输出的所述激光进行聚光；波导型光功能元件，其被输入由所述第1透镜聚光后的所述激光；第2透镜，其对从所述波导型光功能元件输出的所述激光进行聚光；和光纤，其被耦合由所述第2透镜聚光后的所述激光，并将所述激光向该半导体激光装置的外部进行导波并输出。此外，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，具备：第1透镜，其对从所述输出端面输出的所述激光进行校准；波长监视器，其被输入由所述第1透镜校准后的所述激光，对波长进行检测；第2透镜，其对通过了所述波长监视器的所述激光进行聚光；波导型光功能元件，其被输入由所述第2透镜聚光后的所述激光；第3透镜，其对从所述波导型光功能元件输出的所述激光进行聚光；和光纤，其被耦合由所述第3透镜聚光后的所述激光，并将所述激光向该半导体激光装置的外部进行导波并输出。此外，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，所述波导型光功能元件具备将所述激光放大并输出的半导体光放大器。此外，本专利技术的一方式所涉及的半导体激光装置的特征在于，所述半导体激光元件是分布反馈型激光器、分布反射型激光器或分布布拉格反射型激光器中的任意一者。专利技术效果根据本专利技术，能够实现对于制作误差的容差高、并且输出效率高的半导体激光装置。附图说明图1是表示实施方式1所涉及的半导体激光装置的俯视示意图的图。图2是将图1所示的半导体激光装置的半导体光集成元件进行放大后的图。图3是与波导垂直的面上的DFB激光器的剖面示意图。图4是与波导垂直的面上的AWG的剖面示意图。图5是与波导垂直的面上的端面窗结构部的剖面示意图。图6是表示向从出射端面倾斜的方向射出出射光的出射侧平板波导的示例的图。图7是表示对实施例1所涉及的半导体激光装置与比较例1所涉及的半导体激光装置的输出特性进行了比较的状况的图。图8是表示实施例1所涉及的半导体激光装置的层叠面方向上的输出光强度的分布的图。图9是表示实施例1所涉及的半导体激光装置的层叠方向上的输出光强度的分布的图。图10是表示去除相邻衍射光的结构的示例的图。图11是表示实施方式2所涉及的半导体激光装置的俯视示意图的图。图12是与波导垂直的面上的SOA的剖面示意图。图13是表示对实施例2所涉及的半导体激光装置与比较例2所涉及的半导体激光装置的输出特性进行了比较的状况的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术所涉及的半导体激光装置的实施方式进行说明。另外，本专利技术并不限定于该实施方式。此外，在附图的记载中，对相同或对应的要素适当赋予相同符号。此外，应当注意的是，附图是示意性的图，各要素的尺寸的关系、各要素的比率等存在与实际不同的情况。在附图的相互间，也存在包含尺寸的关系或比率彼此不同的部分的情况。[实施方式1]首先，对本专利技术的实施方式1所涉及的半导体激光装置进行说明。图1是表示实施方式1所涉及的半导体激光装置的俯视示意图的图。如图1所示，半导体激光装置100具备载置在TEC(ThermoElectricCooler：热电冷却元件)110上的半导体光集成元件120。在半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体激光装置，其特征在于，具备半导体光集成元件，所述半导体光集成元件将具有多个半导体激光元件的半导体激光器阵列和半导体阵列波导衍射光栅在同一基板上集成为单片，并从输出端面输出由所述半导体激光元件振荡得到的激光，所述半导体阵列波导衍射光栅由半导体构成，并具有输入侧平板波导、阵列波导和输出侧平板波导，其中所述输入侧平板波导与所述多个半导体激光元件连接，所述阵列波导与所述输入侧平板波导连接，由长度彼此不同且并列排列的多个波导构成，所述输出侧平板波导与所述阵列波导连接，所述半导体光集成元件的所述输出端面构成为包含所述输出侧平板波导的输出端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.12 JP 2015-0258411.一种半导体激光装置，其特征在于，具备半导体光集成元件，所述半导体光集成元件将具有多个半导体激光元件的半导体激光器阵列和半导体阵列波导衍射光栅在同一基板上集成为单片，并从输出端面输出由所述半导体激光元件振荡得到的激光，所述半导体阵列波导衍射光栅由半导体构成，并具有输入侧平板波导、阵列波导和输出侧平板波导，其中所述输入侧平板波导与所述多个半导体激光元件连接，所述阵列波导与所述输入侧平板波导连接，由长度彼此不同且并列排列的多个波导构成，所述输出侧平板波导与所述阵列波导连接，所述半导体光集成元件的所述输出端面构成为包含所述输出侧平板波导的输出端。2.根据权利要求1所述的半导体激光装置，其特征在于，在所述输出侧平板波导的输出端，具有端面窗结构部，所述端面窗结构部与所述输出侧平板波导的其他部分相比，关于所述输出平板波导的层叠方向的光限制较弱。3.根据权利要求2所述的半导体激光装置，其特征在于，所述端面窗结构部的半导体上表面的高度高于所述半导体阵列波导衍射光栅的半导体上表面的高度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体激光装置，其特征在于，来自所述输出端面的出射光关于所述平板波导的层叠面方向，从相对于所述输出端面的垂直方向倾斜射出。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体激光装置，其特征在于，在设置了所述输出侧平板波导或者所述端面窗结构部的区域，具有去除所述半导体阵列波导衍射光栅所射出的相邻衍射光的结构。6.根据权利要求5所述的半导体激光装置，其特征在于，去除所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑部立郎，铃木理仁，清田和明，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP