nm)をカバーするフルバンド波長可変レーザーが待望され、開発が世界的に活発化した。Gb/sデジタルコヒーレント通信の本格導入に向け、多値の位相変調に対応できる狭線幅特性と大きな光出力の重要性が一段と高まった。フルバンド波長可変レーザーには多くの種類があり、代表例を図1に示した。Reflector)型、後者は、波長可変ミラー型や波長可変フィルター型に分類することができ、それぞれにおいて、さらに派生して種々の特徴ある技術が開発された[1]。それぞれに一長一短があるが、外部共振器構造が狭線幅の観点で優位な一方、モノリシック集積構造は、小型化および他の素子との集積という点で優れている。Reflector)という独自構造のフルバンド波長可変レーザーを報告した[2]。Amplifier)も集積されている。SG-DFB領域で用いられるSG構造では、活性層を伝搬する光に対して反射機能を有する回折格子が空間的に等間隔に形成され、図3に示すような周期的な利得スペクトルが発生する。CSG-DBR領域で用いられるCSG構造では、配置される回折格子の間隔がわずかに変化(チャープ)されており、各反射光の干渉効果によって、反射スペクトル中に緩やかな包絡線形状を持つ周期的な反射スペクトルが現れ、CSG-DBR領域に集積されたヒーターに投入する電力によって、制御することができる。反射スペクトル中の個々のピーク波長は3つのヒーターの平均電力に比例して変化し、包絡線形状の緩やかなピーク波長は、3つのヒーターに投入する電力の勾配によって変化する。波長可変動作においては、利得スペクトルのピーク波長間隔と反射スペクトルのピーク波長間隔を、回折格子間隔の調整で僅かにずらすことにより、バーニア効果を用いて実現する。利得スペクトルのピーク波長と反射スペクトルのピーク波長が一致したピークのみが発振モードとして選択され、その波長は、3つのヒーターへの平均投入電力で可変できる。バーニア効果による発振モード選択原理のみでは、利得スペクトルと反射スペクトルの差周期で決まる波長間隔で両ピークが一致する複数のモードが現われ、安定な単一モード動作を妨げる要因となる。そこで、ヒーターの平均電力を調整して所望のピークを選択すると同時に、ヒーター間の温度勾配を調整することにより、包絡線形状の緩やかな反射ピーク位置を所望の波長付近に調整して、所望の波長のみでの発振を実現する。素子全体の温度を調整することで、SG-DFBの各利得ピークとCSG-DBRの各反射ピークの両方が同時に動くため、選択した発振モードの波長を連続的に可変できる。レーザーの材料として一般的に用いられているInP基板上に、InPおよびInGaAsPからなる混晶材料を用いてレーザー構造は作製されている。レーザー光が伝搬する活性層については、アクティブなSOA領域およびSG-DFB領域とパッシブなCSG-DBR領域では異なる組成の材料が用いられ、バットジョイント成長と呼ばれる結晶成長技術を用いて、両者が接続されているのが特徴である。このレーザーは高光出力と狭線幅の観点で、以下の特長を有する。(1)バーニア制御には集積ヒーターによる熱光学効果を用いることにより、電流注入によるプラズマ効果を用いる方式で生じる自然放出光雑音が抑制され、狭線幅(低位相雑音)を実現。(2)DR構造(DFB+DBR)の採用による高出力特性が実現可能であり、DFBとDBRの間の位相調整も不要。Gb/sデジタルコヒーレント通信用のモノリシック集積型光源として製品採用されるに至っている[3]。狭線幅動作に向けて、熱制御方式の検討を活発にさせる流れを作った。