特開 2024-31539 面発光レーザおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024031539

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】面発光レーザおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/183 20060101AFI20240229BHJP

【ＦＩ】

H01S5/183

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022135176

(22)【出願日】2022-08-26

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、国立研究開発法人情報通信研究機構、「革新的情報通信技術研究開発委託研究（Ｂｅｙｏｎｄ５Ｇ）／Ｂｅｙｏｎｄ ５Ｇ 超大容量無線通信を支える次世代エッジクラウドコンピューティング基盤の研究開発（Ｂｅｙｏｎｄ ５Ｇに向けた革新的高速大容量データ転送ハードウェア開発と高機能エッジクラウド情報処理基盤の研究開発）」、委託研究開発、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】304021417

【氏名又は名称】国立大学法人東京工業大学

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(74)【代理人】

【識別番号】100133215

【弁理士】

【氏名又は名称】真家 大樹

(72)【発明者】

【氏名】小山 二三夫

(72)【発明者】

【氏名】顧 暁冬

【テーマコード（参考）】

5F173

【Ｆターム（参考）】

5F173AC03

5F173AC13

5F173AC14

5F173AC20

5F173AC26

5F173AC35

5F173AC42

5F173AC52

5F173AC61

5F173AR33

5F173AR36

(57)【要約】

【課題】小型かつ高速・低消費電力で、温度変化や高出力動作時においても、安定して動作する面発光レーザとその製造方法を提供すること。
【解決手段】本実施形態の面発光レーザは、基板上に、下部半導体ＤＢＲ層と、活性層と、垂直方向に光出射するための酸化開口部を形成する酸化狭窄層と、上部半導体ＤＢＲ層と、前記酸化開口部を含み、前記酸化開口部より広い領域の結合共振開口部を形成する横方向伝搬反射層と、前記上部半導体ＤＢＲ層側から数えて第１層目の層厚が光学波長の略１／２の厚みである誘電体ＤＢＲ層と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に、下部半導体ＤＢＲ層と、
活性層と、
垂直方向に光出射するための酸化開口部を形成する酸化狭窄層と、
上部半導体ＤＢＲ層と、
前記酸化開口部を含み、前記酸化開口部より広い領域の結合共振開口部を形成する横方向伝搬反射層と、
前記上部半導体ＤＢＲ層側から数えて第１層目の層厚が光学波長の略１／２の厚みである誘電体ＤＢＲ層と、
を有する面発光レーザ。

【請求項2】

前記誘電体ＤＢＲ層の前記第１層の層厚は、前記酸化開口部における垂直方向の共振波長より前記酸化開口部周辺の結合共振開口部における共振波長の方が長くなるように設定される、請求項１に記載の面発光レーザ。

【請求項3】

発振波長は、基本モードより短波長側のモードの共振波長が選択される請求項２に記載の面発光レーザ。

【請求項4】

前記活性層は、前記基本モードの共振波長より前記短波長側のモードの共振波長の方が高い利得を有する請求項３に記載の面発光レーザ。

【請求項5】

前記酸化開口部の上部半導体ＤＢＲの表面が一部除去される請求項１から４のいずれかに記載の面発光レーザ。

【請求項6】

前記横方向伝搬反射層は、金属である請求項１に記載の面発光レーザ。

【請求項7】

前記横方向伝搬反射層は、半導体である請求項１に記載の面発光レーザ。

【請求項8】

前記横方向伝搬反射層は、誘電体である請求項１に記載の面発光レーザ。

【請求項9】

基板上に、下部半導体ＤＢＲ層と、活性層と、垂直方向に光出射するための酸化開口部を形成する酸化狭窄層と、上部半導体ＤＢＲ層とを形成する工程と、
前記酸化開口部を含み、前記酸化開口部より広い領域の結合共振開口部を形成する横方向伝搬反射層を形成する工程と、
前記上部半導体ＤＢＲ層側から数えて第１層目の層厚が発振波長の略１／２波長である誘電体ＤＢＲ層を形成する工程と、
を有する面発光レーザの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、面発光レーザとその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スマートフォンや各種計測センサを搭載したＩｏＴ(Internet of Things) などの通信デバイスが満ち溢れる現代社会において、通信容量の増大は必須な課題である。電子デバイスにとって更なる高速化、小型化、低消費電力・高出力化などが避けられない課題となっている。また、第５、第６世代（５Ｇ、６Ｇ）の無線通信規格の時代においては、自動運転、ロボット、ドローンなどのＡＩ(Artificial Intelligence)技術の革新が進み、種々の周波数での高速通信が利用されるようになる。そのため更なる電子デバイスの高機能化、高速動作、高信頼性が要求されている。

【0003】

元来、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）は、小型かつ低消費電力な特徴を持つため、近年では、スマートフォンなどの顔認証や、ＬＩＤＡＲ（Light Detection And Ranging）用光源などの高機能デバイスに用いられている。高機能化、高速化、高出力化を達成するために、種々の課題解決の試みがなされてきた。例えば、特許文献１においては、面発光レーザに微小共振器を横方向に集積することで、光学的なフィードバックにより変調帯域の拡大が図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６２４０４２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示はかかる状況においてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、小型かつ高速・低消費電力で、温度変化や高出力動作時においても、安定して動作する面発光レーザとその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のある態様の面発光レーザは、基板上に、下部半導体ＤＢＲ層と、活性層と、垂直方向に光出射するための酸化開口部を形成する酸化狭窄層と、上部半導体ＤＢＲ層と、前記酸化開口部を含み、前記酸化開口部より広い領域の結合共振開口部を形成する横方向伝搬反射層と、前記上部半導体ＤＢＲ層側から数えて第１層目の層厚が光学波長の略１／２の厚みである誘電体ＤＢＲ層と、を有する。

【0007】

また、本実施形態の面発光レーザの製造方法は、基板上に、下部半導体ＤＢＲ層と、活性層と、垂直方向に光出射するための酸化開口部を形成する酸化狭窄層と、上部半導体ＤＢＲ層とを形成する工程と、前記酸化開口部を含み、前記酸化開口部より広い領域の結合共振開口部を形成する横方向伝搬反射層を形成する工程と、前記上部半導体ＤＢＲ層側から数えて第１層目の層厚が光学波長の略１／２の厚みである誘電体ＤＢＲ層を形成する工程と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明のある態様によれば、大きな光開口に対しても安定した単一モード発振動作を可能にし、さらに変調帯域を大幅に拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態における面発光レーザの断面構造図である。

【図2】実施形態における面発光レーザの結合共振を説明する模式図である。

【図3A】実施形態における面発光レーザのモードプロファイルの計算例である。

【図3B】実施形態における面発光レーザのモードプロファイルの計算例である。

【図4】第１の実施形態における誘電体ＤＢＲ層第１層目の厚さに対する共振波長との関係を示す図である。

【図5】第２の実施形態における面発光レーザの断面構造図である。

【図6】第２の実施形態における誘電体ＤＢＲ１層目の厚さに対する共振波長との関係を示す図である。

【図7A】実施形態における面発光レーザの発振スペクトル示す図である。

【図7B】実施形態における面発光レーザの周波数特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。また、図面のスケールは、実施形態の特徴を分かりやすくするために強調している場合、実際のデバイスのスケールと同一ではない。

【0011】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における面発光レーザの断面構造図である。本実施形態の面発光レーザ１００は、図示しない基板上に、下部半導体ＤＢＲ（分布ブラッグ反射鏡：Distributed Bragg Reflector）層１１と、活性層１２と、酸化狭窄層１３と、上部半導体ＤＢＲ層１４と、横方向伝搬反射層１５と、誘電体ＤＢＲ層１６と、を有している。

【0012】

基板を図示しないのは、本実施形態に必ずしも必要な構成要件ではなく、最終的に基板が除去される実施形態もあるからである。基板を基準として上部、下部、垂直、水平という用語を用いたが、絶対的な方向を意味しない。また、本発明の実施形態として、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ系１０６０ｎｍ帯の面発光レーザについて例示するが、これに限定されない。これ以外の化合物半導体を用いた面発光レーザであっても同様の効果を有する。

【0013】

下部半導体ＤＢＲ層１１は、例えば、Ａｌ組成（０～１）の異なる高屈折率と低屈折率のＡｌＧａＡｓ層をペアとして所定数積層する。各層の光学的厚みは１／４波長であり、高反射率反射鏡が形成される。

【0014】

活性層１２は、例えばＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸活性層で構成される。

【0015】

酸化狭窄層１３は、選択酸化プロセスにおいて酸化が選択的に早くすすむように、上部半導体ＤＢＲ層１４や下部半導体ＤＢＲ層１１よりＡｌ組成が高いＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓなどで構成される。酸化狭窄層１３の層内は、非酸化領域１３ａと酸化領域１３ｂに分けられ、垂直方向に光出射するための酸化開口部１７が形成されている。酸化狭窄層１３ａの非酸化領域の屈折率は約３．０であるが、Ａｌ組成が高いＡｌＧａＡｓやＡｌＡｓなどの材料が酸化された場合は、屈折率が約１．６程度まで低下する。酸化狭窄層１３は、酸化狭窄層１３は、電流を狭窄すると同時に、この屈折率差により光は非酸化領域１３ａに閉じ込められる。ここでは酸化開口部１７は、非酸化領域１３ａの大きさとし、この大きさ（直径）をＤｏａとする。なお、本実施形態では、非酸化領域１３ａ、酸化開口部１７を円形として説明するが、その形に限定されない。

【0016】

上部半導体ＤＢＲ層１４は、例えば、Ａｌ組成（０～１）の異なる高屈折率と低屈折率のＡｌＧａＡｓ層をペアとして所定数積層する。各層の光学的厚みは１／４波長である。

【0017】

横方向伝搬反射層１５は、金属、半導体、誘電体など種々の材料を選ぶことができる。すなわち、光が横方向（水平方向）に伝搬した場合に反射が起こるような光学的不連続部材でよい。この横方向伝搬反射層１５を金属で形成した場合は、駆動電流の電極として使用できる。この横方向伝搬反射層１５によって、酸化開口部１７の領域を含み、酸化開口部１７より広い領域の結合共振開口部１８を形成する。光学的不連続部材を積層しない部分が結合共振開口部１８となり、この大きさ（直径）をＤｒａとする。本実施形態では結合共振開口部１８を円形として説明するが、その形に限定されない。

【0018】

結合共振開口部１８内の酸化開口部１７周辺のリング状の領域の幅をＲ１，Ｒ２とする。結合共振開口部１８内の酸化開口部１７が同心円上にある場合には、Ｒ１とＲ２は等しい。ここで、この酸化開口部１７周辺から結合共振開口部１８までのリング状領域を酸化開口周辺部１９と定義する。

【0019】

通常、誘電体ＤＢＲ層１６は、全ての層の光学波長厚みを１／４波長で構成する。例えば、高屈折率層（Ｔａ２Ｏ５）と低屈折率層（ＳｉＯ２）をペア層とし、これを所望の反射率になるよう所定数積層して構成される。本実施形態では、上部半導体ＤＢＲ層１４側から数えて第１層目１６ａの層厚が光学波長の略１／２の厚みとなるように構成されている。

【0020】

図２は、実施形態における面発光レーザの結合共振を説明する模式図である。上図は、上部から見た平面図であり、横方向（水平方向）の光の共振状態を表している。また下図は、断面図を表し、縦方向（垂直方向）の光の共振状態を表している。また図１と合わせて説明を行う。

【0021】

光は横方向に酸化狭窄層１３の酸化領域１３ｂ端で反射が生じる。したがって、酸化開口部１７内で光共振が生じる。また、横方向伝搬反射層１５端においても反射が生じ、結合共振開口部１８でも光共振が生じる。この二つの光共振が結合共振器を形成する。

【0022】

光が酸化開口部１７から酸化開口周辺部１９に横方向に伝搬するためには、以下のような条件が必要である。下の断面図において、酸化開口部１７の縦方向の共振波長をλｏａとし、酸化開口周辺部１９の縦方向の共振波長をλｒａとすると、λｒａがλｏａより大きくなる（λｒａ＞λｏａ）ことが必要である。

【0023】

この条件が満足されると、酸化開口部１７に閉じ込められた光の一部が酸化開口部１７から酸化開口周辺部１９にスローライト光となって横方向に伝搬し、横方向伝搬反射層１５で反射することにより結合共振開口部１８内での光共振が生じる。

【0024】

光は、酸化狭窄層１３の電流狭窄と、非酸化領域１３ａと酸化領域１３ｂの屈折率差によって、ほぼ酸化開口部１７に閉じ込められる。このため、光のモードプロファイルを考慮するとＲ１とＲ２の値は、およそ１～２μｍの間の値に設定するのがよい。３μｍ以下であれば、横方向伝搬反射層１５（酸化開口周辺部１９）からの光のフィードバックが効率よく行われる。またＲ１とＲ２の値は、酸化開口部１７へフィードバックする光の位相が最適になるように決定される。

【0025】

このようにして結合共振開口部１８内の共振光が、酸化開口部１７にフィードバックされることで周波数特性が改善され、変調帯域の拡大が得られる。また、結合共振開口部１８内の光共振と、酸化開口部１７の光共振によって結合共振器が形成されるため、バーニア効果を生じる。このバーニア効果によって、大きな酸化開口部１７に対しても横モードの安定化が得られる。

【0026】

図３は、実施形態における面発光レーザのモードプロファイルの計算例である。図３Ａは、λｒａ＜λｏａの場合であり、電界分布は、酸化開口部１７の領域に閉じ込められる。また、図３Ｂは、λｒａ＞λｏａの場合であり、光は酸化開口周辺部１９を横方向に伝搬することがわかる。

【0027】

図４は誘電体ＤＢＲ層１６の第１層目の厚さに対する共振波長との関係を示す図である。横軸が誘電体ＤＢＲ層１６の第１層目１６ａの厚さの光学波長比を示し、縦軸が縦方向の共振波長を示している。酸化領域１３ｂの厚さが３０ｎｍの時の共振波長を実線で示し、酸化開口部１７（非酸化領域１３ａ）の共振波長を点線で示している。

【0028】

誘電体ＤＢＲ層１６の全ての層の光学波長厚みを１／４波長で構成すると（光学波長比０．２５）、点線領域Ａで示すように、酸化開口周辺部１９の縦方向の共振波長λｒａは、酸化開口部１７の縦方向の共振波長λｏａより小さくなる。先に述べたようにこの条件では、光は横方向に伝搬せず、図３Ａに示すモードプロファイルとなる。酸化開口部１７の領域が広い場合には横モードが安定せず、かつ光のフィードバックが生じないことから変調帯域も広くならない。

【0029】

誘電体ＤＢＲ層１６の第１層目の光学波長厚みが１／２波長（光学波長比０．５）近くでは、短波長側に高次モードの曲線が現れる。点線領域Ｂで示すように、酸化開口周辺部１９の縦方向の共振波長λｒａは、酸化開口部１７の縦方向の共振波長λｏａより大きくなる。このような共振波長の反転状態は、光学波長比０．４７～０．５３程度の領域で生じる。この時、図３Ｂに示すモードプロファイルに示すように、光は横方向に伝搬し、酸化開口部１７に光のフィードバックが生じるので周波数特性が改善し、変調帯域が拡大する。また結合共振器によるバーニア効果が生じ、酸化開口部１７の領域Ｄｏａを広くしても横モードが安定する。

【0030】

点線領域Ｃで示すように、誘電体ＤＢＲ層１６の第１層目の厚みが光学波長比０．５の近傍では長波側にも共振波長が存在する。長波長側でレーザ発振してしまうことを防止する必要がある。そのため、活性層１２の組成を調整し、長波長側の共振波長に比べ短波長側の共振波長において利得が高くなるようにし、安定して短波長側で発振するよう設定する。

【0031】

以上述べたように、第１の実施形態によれば、誘電体ＤＢＲ層１６の第１層目の層厚を光学波長の略１／２の厚みとすることで、横方向の伝搬が生じ、酸化開口部１７に対して光のフィードバックが生じる。これにより周波数特性が改善し、変調帯域が拡大する。また、酸化開口部１７と結合共振開口部１８による結合共振器によってバーニア効果が生じるため、酸化開口部１７の領域を広くしても横モードを安定させることができる。酸化開口部１７の領域を広くできるため高出力化も達成される。また、後述するような表面レリーフをする必要がないことから製造プロセスの簡略化がえられる。

【0032】

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態における面発光レーザの断面構造図である。本実施形態の面発光レーザ２００は、第１の実施形態と同様に、図示しない基板上に、下部半導体ＤＢＲ層１１と、活性層１２と、酸化狭窄層１３と、上部半導体ＤＢＲ層１４と、横方向伝搬反射層１５と、誘電体ＤＢＲ層１６と、を有している。

【0033】

酸化狭窄層１３は、選択酸化プロセスにおいて酸化が早くすすむように、上部半導体ＤＢＲ層１４や下部半導体ＤＢＲ層１１よりＡｌ組成が高いＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓなどで構成される。酸化狭窄層１３の層内は、非酸化領域１３ａと酸化領域１３ｂに分けられ、垂直方向に光出射するための酸化開口部１７が形成されている。酸化狭窄層１３ａの非酸化領域の屈折率は約３．０であるが、Ａｌ組成が高いＡｌＧａＡｓやＡｌＡｓなどの材料が酸化された場合は、屈折率が約１．６程度まで低下する。酸化狭窄層１３は、電流を狭窄すると同時に、この屈折率差により光は非酸化領域１３ａに閉じ込められる。ここでは酸化開口部１７は、非酸化領域１３ａの大きさとし、この大きさ（直径）をＤｏａとする。なお、本実施形態では、非酸化領域１３ａ、酸化開口部１７を円形として説明するが、その形に限定されない。

【0034】

上部半導体ＤＢＲ層１４は、非酸化領域１３ａに対応する領域の半導体表面が一部除去される（以下、表面レリーフと呼ぶ）。この表面レリーフの部分を点線領域で示し、その拡大図を図５の右上に示す。ここで、この表面レリーフの深さをＳｒとする。

【0035】

横方向伝搬反射層１５は、金属、半導体、誘電体など種々の材料を選ぶことができる。すなわち、光が横方向に伝搬した場合に反射が起こるような光学的不連続部材でよい。この横方向伝搬反射層１５を金属で形成した場合は、横方向伝搬反射層１５から駆動電流を注入ができる。横方向伝搬反射層１５に酸化開口部１７を含み、酸化開口部１７より広い領域の結合共振開口部１８を形成する。光学的不連続部材を積層しない部分が結合共振開口部１８となり、この大きさ（直径）をＤｒａとする。 本実施形態では結合共振開口部１８を円形として説明するが、その形に限定されない。

【0036】

結合共振開口部１８内の酸化開口部１７周辺のリング状の領域の幅をＲ１，Ｒ２とする。結合共振開口部１８内の酸化開口部１７が同心円上にある場合には、Ｒ１とＲ２は等しい。ここで、この酸化開口部１７周辺から結合共振開口部１８までのリング状領域を酸化開口周辺部１９と定義する。

【0037】

通常、誘電体ＤＢＲ層１６は、全ての層の光学波長厚みを１／４波長で構成するが、本実施形態では、上部半導体ＤＢＲ層１４側から数えて第１層目１６ａの層厚が光学波長の略１／２波長の厚みとなるように構成されている。

【0038】

すなわち、第２の実施形態は、第１の実施形態に加えて、上部半導体ＤＢＲ層１４の一部に表面レリーフが施される構造となる。表面レリーフは、非酸化領域１３ａに対応する領域の共振波長を短くするために行われる。

【0039】

図６は、誘電体ＤＢＲ層の第１層目の厚さに対する共振波長との関係を示す図である。横軸が誘電体ＤＢＲ層１６の第１層目１６ａの厚さの光学波長比を示し、縦軸が縦方向の共振波長を示している。酸化領域１３ｂの酸化層厚が７０ｎｍと１００ｎｍの時の共振波長を実線で示し、酸化開口部１７（非酸化領域１３ａ）の共振波長を、表面レリーフ量Ｓｒを１５ｎｍと３０ｎｍと変えて示している。

【0040】

図６の点線領域Ｄに示すように、誘電体ＤＢＲ層１６の第１層目の厚さの光学波長比が０．２５の場合は、７０ｎｍ以上の厚い酸化層では、１５～３０ｎｍの表面レリーフを行ってもλｒａ＞λｏａとならない。すなわち、光は横方向に伝搬せず、図３Ａに示すモードプロファイルになる。酸化開口部１７の領域Ｄｏａが広い場合には横モードが安定せず、かつ光のフィードバックが生じないことから変調帯域も広くならない。

【0041】

点線領域Ｅに示すように、誘電体ＤＢＲ層１６の第１層目の厚さの光学波長比が０．５の場合は、表面レリーフを１５～３０ｎｍ程度行うことにより、λｒａ＞λｏａが達成できる。このような共振波長の反転状態は、光学波長比０．４７～０．５３程度の領域で生じる。この時、図３Ｂに示すモードプロファイルに示すように、光は横方向に伝搬し、酸化開口部１７に光のフィードバックが生じるので周波数特性が改善し、変調帯域が拡大する。また結合共振器によるバーニア効果が生じ、酸化開口部１７の領域Ｄｏａを広くしても横モードが安定する。

【0042】

誘電体ＤＢＲ層１６の第１層目の厚みが光学波長比０．５の近傍では長波側にも共振波長が存在する。長波長側でレーザ発振してしまうことを防止する必要がある。そのため、活性層１２の組成を調整し、長波長側の共振波長に比べ短波長側の共振波長において利得が高くなるようにし、安定して短波長側で発振するよう設定する。

【0043】

以上述べたように、従来の誘電体ＤＢＲを用いた場合、酸化領域１３ｂの酸化層厚が７０ｎｍ以上と厚い場合には、横方向の結合共振を得るのが困難であった。第２の実施形態によれば、誘電体ＤＢＲ層１６の第１層目の層厚を光学波長の略１／２の厚みとし、さらに浅い表面レリーフを施すことで酸化層厚が７０ｎｍ以上と厚い場合にも横方向の光伝搬を生じさせることができる。これにより酸化開口部１７に対して横方向の光のフィードバックが生じるため、周波数特性が改善し、変調帯域が拡大する。また、酸化開口部１７と結合共振開口部１８による結合共振器によってバーニア効果が生じるため、酸化開口部１７の領域を広くしても横モードを安定させることができる。酸化開口部１７の領域を広くできるため高出力化も達成される。また、深い表面レリーフをする必要がないことから製造プロセスのいくつかの課題が解決される。

【0044】

図７Ａは、本実施形態における、酸化開口部の直径Ｄｏａが１０μｍである面発光レーザの発振スペクトルを示し、図７Ｂは、同デバイスの周波数特性を示している。どちらも駆動電流が８ｍＡである。図７Ａに示すように、１０μｍという比較的広い酸化開口に対しても安定した単一動作が得られている。また、図７Ｂに示すように、周波数特性の広帯域化が見られ、変調帯域（-３ｄＢの点）は２２ＧＨｚが得られている。

【0045】

以上、実施形態によれば、大きな酸化開口に対しても安定した単一モード発振動作を可能にし、さらに変調帯域を大幅に拡大することができる。

【0046】

尚、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本発明で示した新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0047】

１１…下部半導体ＤＢＲ層
１２…活性層
１３…酸化狭窄層
１４…上部半導体ＤＢＲ層
１５…横方向伝搬反射層
１６…誘電体ＤＢＲ層
１７…酸化開口部
１８…結合共振開口部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】