CN103176249B - 光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光模块,其包括至少一个受光元件、以及透镜,该受光元件将入射的光信号转换为电信号,包括:至少层叠有第一半导体层、吸收从受光面入射的光信号的光吸收半导体层、以及第二半导体层的台面形状的台面部;配置在上述台面部的上部的电极部;以及以覆盖上述台面部的侧面的一部分,并且从上述电极部的外周的一部分向上述台面部的外部延伸的方式配置的配线部,该透镜将来自光纤的光信号聚光到上述至少一个受光元件的上述受光面上,该光模块的特征在于,上述配线部配置在基于上述受光面的光信号的强度分布的位置。

Description

光模块
技术领域
本发明涉及光模块。
背景技术
用于光通信装置的光模块一般包括光纤、透镜以及受光元件。在该光模块中,光纤将从光模块的外部输入的光信号向透镜射出,该透镜将该光信号收敛到受光元件的受光面。并且,该受光元件将接受的光信号转换为电信号。
但是,从光纤通过透镜向受光元件射出的光信号的一部分被受光元件的受光面反射,存在产生该反射光返回到光纤的光的问题的场合。在该场合,作为结果,对光通信装置的电信号产生干扰。
作为抑制以上述那样的受光元件的受光面的光信号的反射为起因的干扰的技术,已知有从透镜的光轴的中心使受光元件偏离地配置的技术(参照USPatent Application Publication No.US2009/0263082)、或以使受光元件的受光面的法线方向相对于透镜的光轴倾斜的方式配置受光元件的技术(参照USPatent Application Publication No.US2010/0148041)。
在如上述那样使受光元件相对于透镜的光轴的中心偏离地配置的场合,因为来自光纤的入射光不通过透镜的中心,因此产生像差,在受光元件的受光面产生成像模糊。另外,在以使受光元件的受光面的法线方向相对于透镜的光轴倾斜的方式配置受光元件的场合,通过透镜的光线在该受光面不是圆形状而为椭圆形状,同样产生成像模糊。
在此,用于高速传输方式的受光元件为了适应该高速而需要减小受光元件的受光直径并抑制接合容量,使由受光元件的容量成分(C)及电阻(R)构成的CR时间常数下降。尤其例如在要求10Gbit/s以上的性能的场合,需要受光元件的受光直径为10μm左右、减小到与单模式光纤的模场直径直径大致相同的尺寸。由此,难以在该受光直径内适当地耦合入射光。在该场合,在使用如上述那样在受光元件的受光面产生耦合歪斜的结构的场合,更难以有效地在该受光系统内耦合入射光,作为结果,存在受光元件的受光灵敏度下降的场合。
更具体地说,如上述那样以偏离中心地配置受光元件的场合为例,并使用图13如下那样进行说明。图13是用于说明本发明的课题的图。具体地说,图13表示例如将直径1.5mm的球透镜作为聚光透镜使用,偏离中心地配置具有15μm的受光直径的受光元件的场合的模拟结果。图13所示的圆相当于受光元件的受光直径。另外,图13所示的点相当于光强度,表示点的密度越高处则光强度越强。如图13所示,在偏离中心地配置受光元件的场合,由于像差而产生成像变形,成像延伸到图13下方。另外,如图13所示,光还到达受光直径的外部。该到达外部的光无法到达后述的受光元件内部的吸收层,无法有助于受光元件的受光灵敏度。在图13所示的例子中,大约98%的光分布在受光直径内,但剩下的2%的光线分布在受光直径的外部。另外,随着受光元件的受光直径变小,分布在受光直径的外部的光增加。
发明内容
本发明鉴于上述课题,其目的在于实现抑制以受光元件的受光面的反射为起因的干扰的产生,并且抑制该受光元件的受光灵敏度下降的光模块。
(1)本发明的光模块包括至少一个受光元件、以及透镜,该受光元件将入射的光信号转换为电信号,包括:至少层叠有第一半导体层、吸收从受光面入射的光信号的光吸收半导体层、以及第二半导体层的台面形状的台面部;配置在上述台面部的上部的电极部;以及以覆盖上述台面部的侧面的一部分,并且从上述电极部的外周的一部分向上述台面部的外部延伸的方式配置的配线部,该透镜将来自光纤的光信号聚光到上述至少一个受光元件的上述受光面上,该光模块的特征在于,上述配线部配置在基于上述受光面的光信号的强度分布的位置。
(2)在上述(1)记载的光模块中,其特征在于,上述配线部沿上述强度分布的长度方向配置。
(3)在上述(2)记载的光模块中,其特征在于,上述强度分布是椭圆形状,上述配线部沿该椭圆形状的长轴方向配置。
(4)在上述(1)~(3)任一项记载的光模块中,其特征在于,上述受光元件的上述受光面的中心在与上述透镜的光轴垂直的第一方向上偏离地配置,并且,上述配线部配置在沿作为与上述第一方向相反的方向的第二方向的位置。
(5)在上述(4)记载的光模块中,其特征在于,上述受光元件是背面入射式受光元件。
(6)在上述(1)~(3)任一项记载的光模块中,其特征在于,上述受光元件以上述受光面的法线方向相对于上述透镜的光轴倾斜的方式配置,上述配线部配置在沿上述倾斜方向的位置。
(7)在上述(6)记载的光模块中,其特征在于,上述受光元件是背面入射式受光元件或表面入射式受光元件。
(8)在上述(1)~(4)任一项记载的光模块中,其特征在于,还包括来自上述光纤的光信号入射的、排列为一列的多个带通滤波器、对在上述多个带通滤波器的表面反射的光信号进行反射且与上述带通滤波器相对地配置的全反射反射镜,上述至少一个受光元件是以规定的间隔排列的多个受光元件,上述聚光透镜将从上述带通滤波器射出的各光信号聚光到对应的上述各受光元件的各受光面。
(9)在上述(1)~(4)任一项记载的光模块中,其特征在于,上述台面部还在上述吸收层与上述第一半导体层之间包括反射层,上述电极部是环形状,来自上述光纤的光信号通过上述透镜入射到上述台面部,在由上述吸收层吸收后,还由上述反射层反射上述光信号的至少一部分。
(10)本发明的另一方案的光模块包括受光元件、以及透镜,该受光元件将入射的光信号转换为电信号,包括:至少层叠有第一半导体层、吸收从受光面入射的光信号并将该光信号转换为电信号的光吸收半导体层、以及第二半导体层的台面形状的台面部;配置在上述台面部的上部的电极部;以及以覆盖上述台面部的侧面的一部分且从上述电极部的外周的一部分向上述台面部的外部延伸的方式形成的配线部,该透镜将来自光纤的光信号聚光到上述受光元件的受光面上,该光模块的特征在于,上述受光元件的上述受光面的中心轴相对于上述透镜的光轴在与该光轴垂直的第一方向上偏离地配置,并且,上述配线部配置在沿作为与上述第一方向相反的方向的第二方向的位置。
(11)在上述(10)记载的光模块中,其特征在于,上述受光元件是背面入射式受光元件。
附图说明
图1是用于对本发明的第一实施方式的光模块的整体结构进行说明的图。
图2是用于对配置在图1所示的轴杆上部的受光元件的配置进行说明的图。
图3是放大了图2所示的受光元件的上表面的概略图。
图4是表示图3的IV-IV截面的概略的图。
图5是表示从图4的V-V方向观察的上表面的概略的图。
图6是表示第一实施方式的受光元件的x轴方向、y轴方向的容许曲线的图。
图7是用于对本发明的第二实施方式的光模块的整体结构进行说明的图。
图8是用于对图7所示的分波滤波器的结构进行说明的图。
图9是用于对图8所示的各受光元件的配置进行说明的图。
图10是用于对本发明的第三实施方式的光模块的整体结构进行说明的图。
图11是用于说明第三实施方式的受光元件的受光面的成像的样式的图。
图12是表示第三实施方式的受光元件的截面的概略的图。
图13是用于说明本发明的课题的图。
图中:100—光模块,101—受光元件,102—受光元件支撑部件,103—搭载元件,104—透镜,105—收放部,106—收放部,107—光纤收放部,108—连接器,109—光纤,110—导线销,111—轴杆,112—印刷电路板,141—反射层,301、402—半导体基板,302—受光部,303—配线部,304、901—p电极垫片,305、902—n电极垫片,401—低反射膜,403—n式半导体接触层,404—钝化膜,405—n式半导体层,406—吸收层,407—p式半导体层,408—p电极,409—p式半导体接触层,410—台面部,411—n电极,412—配线部,701—封装件,702—分波滤波器,703—透镜,704—镀膜基板,802—全反射反射镜,803—带通滤波器。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在图中,对相同或同等的要素标注相同的符号,并省略重复的说明。
(第一实施方式)
图1是用于对本发明的第一实施方式的光模块的结构进行说明的图。如图1所示,本实施方式的光模块100主要包括受光元件101、受光元件支撑部件102、前置放大器等搭载元件103、透镜104。另外,该受光元件101、支撑部件102、搭载元件103、透镜104等例如设置在作为同轴式封装件的收放部106内。
收放部106包括透镜收放后部106a、透镜收放前部106b。透镜收放部106例如是一体地形成的金属制的部件,包括具有圆柱形状的外形的透镜收放后部106a、具有比该透镜收放后部106a的外径小的外径的圆柱形状的外形的透镜收放前部106b。另外,在透镜收放后部106a与透镜收放前部106b之间配置有透镜104。
光纤收放部107配置在透镜收放前部106b的上部所设的孔中。光纤收放部107例如由圆筒形状的金属形成。在该光纤收放部107中配置有由连接器108或套圈覆盖的光纤109。
在配置在透镜收放部106a的下部的轴杆111上配置有支撑部件102、搭载元件103。另外,在支撑部件102上配置有受光元件101。具体地说,例如受光元件101如后所述,从透镜104的光轴113偏离地配置(偏离中心地配置)。在此,受光元件101包括将与光对应的光信号转换为电信号的光电二极管(PD)。受光元件101及搭载元件103例如通过由金属形成的导线销110与配置在光模块100的外部的印刷电路板电连接。即,从受光元件101及搭载元件103输出的电信号通过导线销110传输到印刷电路板112。
接着,对从光纤109射出的光信号的路径进行说明。光纤109将光信号射出到透镜104。在此,如图1所示,光纤的中心轴113从透镜104的光轴稍向左侧偏离而配置。相反,受光元件101从透镜104的光轴稍向右侧偏离而配置。由此,来自光纤109的出射光从透镜104的中心轴偏离地入射到透镜104,来自该透镜104的出射光相对于受光元件101的受光面倾斜地入射。因此,受光元件101的受光面的反射光也相对于受光面倾斜地反射。由此,能够抑制该反射光再次通过透镜104返回光纤109。另外,在此,出射光的光轴相当于成为行进的光束的中心的假想的光线。
图2是用于对配置在图1所示的轴杆上部的受光元件的配置进行说明的图。如图2所示,在轴杆111的上表面配置有支撑部件102上所设的受光元件101及搭载元件103。具体地说,受光元件101的受光部从轴杆111的中心在+y轴方向上稍微偏离而配置(偏离中心地配置)。另外,该+y轴方向相当于图2的偏离中心方向。另外,在上述中,轴杆111的中心大致与透镜的光轴113一致。
图3是放大了图2所示的受光元件101的上表面的概略图。如图3所示,受光元件101包括半导体基板301、形成在该半导体基板301上的受光部302、通过配线部303与该受光部302连接的p电极垫片304、n电极垫片305。具体地说,受光部302通过从该受光部302的外周延伸的配线部303连接在p电极垫片304上。另外,p电极垫片304或n电极垫片305例如使用软钎焊连接在支撑部件102上等,因此与受光部302比较,形成为具有较大的面积。
图4是表示图3的IV-IV截面的概略的图。图5是表示从图4的V-V方向观察的上表面的概略的图。另外,在图5中,符号501相当于台面部410的直径。如图4所示,在受光元件101周围,从图4的下方按顺序形成有低反射膜401、半导体基板402、n式半导体接触层403。另外,在该n式半导体接触层403上层叠有n式半导体405、吸收层406、p式半导体层407、p式半导体接触层409,从而形成台面形状的台面部410。另外,以覆盖该台面部410的上部及侧面部、及n式半导体接触层403的上部的方式形成钝化膜404。并且,在由该钝化膜404覆盖的台面部410的上部形成有p电极408。该p电极408通过以从p电极408的外周的一部分延伸的方式形成的配线部412连接在p电极垫片304上。如图5所示,该配线部412以只覆盖台面部410的侧面的一部分的方式形成为必要最小限的宽度。这是因为,当将该配线部412形成在台面部410的侧面全部上时,该台面部410侧面的配线部412成为寄生容量部分,因此为必要最小限的宽度。另外,该配线部412及电极408例如通过蒸镀Au而形成。另外,该配线部412及p电极408作为入射的光的高反射材料起作用。另外,在从台面部410观察与p电极408相反侧形成有n电极411。
接着,对从图4下方入射的光的路径进行说明,从图4可以看出,本实施方式的受光元件相当于背面入射式PIN-PD。另外,该入射光相当于从图1所示的透镜104入射的光。该入射光在通过吸收层406时被吸收,并转换为电信号。此时,吸收层406无法100%吸收该入射的光。由此,未由吸收层406吸收的光通过p式半导体层407及p式半导体接触层409由p电极408或配线部412反射,再次入射到吸收层406。另一方面,在未形成配线部412的台面部410的侧面,因为未形成反射光的配线部412,因此光的反射降低。
在此,如使用图1说明的那样,在本实施方式中,将受光元件101的受光面从透镜104的光轴113的中心在+y方向偏离中心地配置。由此,产生由透镜104的像差引起的成像模糊的方向为-y方向。因此,沿产生该成像模糊的方向设置配线部412。由此,与将配线部412设在台面部410侧面的其他方向的场合相比,能够扩大-y方向的受光面的位置的容许范围。另外,如图13所示,在本实施方式中,光还分布在受光直径的外部,但分布在该受光直径外部的光中的一部分至少能利用配线部412反射,作为结果,能够提高受光灵敏度。
具体地说,使用图6进行说明。图6是表示使用本实施方式的受光元件的场合的x轴方向、y轴方向的容许曲线的图。另外,在图6中,纵轴表示耦合效率(Coupling Efficiency),横轴表示距受光面的中心的距离(Distance)。如图6所示,当将以耦合损失-3dB为基准的场合的耦合范围定义为受光直径时,受光直径在x轴方向是16μm,在y轴方向是18μm。即,通过如上那样设置配线部412,y轴方向的受光直径能够比x轴方向的受光直径大13%左右。另外,如图6所示,y轴方向的受光直径的中心也偏离,受光直径在配置了配线部412的方向上宽。另外,受光直径的定义也可以以上述其他耦合损失为基准。
在此,例如在作为光纤109使用单模式光纤的场合,该光纤109的模式光纤直径大致是10μm左右,在使聚光透镜104的像倍率为1的场合,即使受光元件101的受光面,模场直径大约为10μm。在该场合,与x轴方向的受光直径的差大约为6μm。另一方面,y轴方向的受光直径大约为8μm。即,根据本实施方式,能够将制造过程的定位的容许范围在y轴方向上拓宽大约2μm。
本发明未限定于上述实施方式,也能够以与在上述实施方式中表示的结构实质上相同的结构、起到相同的作用效果的结构或实现相同的目的的结构进行置换。具体地说,在上述中,对作为受光元件101使用背面入射台面式PIN-PD的场合进行了说明,但也可以使用背面入射台面式APD。另外,也可以将配线部412作为p电极408并由n电极411构成。另外,在上述中,对作为光模块100的封装件使用同轴式的场合进行了说明,但即使使用例如箱式蝶封装件,也能进行相同的偏离中心配置,因此可以使用箱式封装件。另外,在上述中,沿产生由透镜104的像差引起的成像模糊的方向配置配线部412,但即使不完全沿该方向也能够起到一定的效果。具体地说,期望在相对于产生成像模糊的方向±45°、优选±30°的范围内配置配线部412。
(第二实施方式)
接着,对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的光模块200是接收波长不同的多个光信号的波长多重接收模块这一点主要与第一实施方式不同。另外,在下述中,对与第一实施方式相同点省略说明。
图7是用于对本实施方式的光模块的整体结构进行说明的图。如图7所示,本实施方式的光模块200主要包括分波滤波器702、透镜703、设在镀膜基板(サブマウント)704上的多个受光元件101。另外,分波滤波器702、透镜703、镀膜基板704等例如设在箱式封装件701内。
光纤109配置在光模块200的封装件701的一端,向后述的分派滤波器702射出来自光纤109的光信号。如图7所示,该封装件701例如相当于所谓的箱式封装件。光纤109将使波长不同的多个光信号重合的波长多重信号出射到分波滤波器702。另外,在本实施方式中,作为一个例子,作为该波长多重信号包括波长不同的四个光信号的例子进行说明。
分波滤波器702将来自该光纤109的波长多重信号705分波为各信号波长。具体地说,如图8所示,分波滤波器702包括对从光纤109入射的光进行全反射的全反射反射镜802、包括第一~第四带通滤波器803a~d的滤波器部803。另外,以将从各带通滤波器803a~d出射的光聚光到对应的各受光元件101的方式将透镜703配置在分波滤波器702的出射侧。
各受光元件101排列在镀膜基板704上而设在与透镜703相对的位置。具体地说,如图9所示,各受光元件101例如以规定的间隔排列地设在镀膜基板704的透镜703侧表面。另外,各受光元件101接受来自透镜703的对应的光信号。另外,与第一实施方式相同,各受光元件101通过p电极垫片901及n电极垫片902电连接在搭载元件103上。
接着,对本实施方式的从光纤109入射的光的路径进行说明。如图8所示,来自光纤109的光信号相对于z轴以规定的角度入射到第一带通滤波器803a。第一带通滤波器803a只透过预定的波长,其他波长的光在该第一带通滤波器803a的表面以与入射角对应的反射角度反射。在该第一带通滤波器803a的表面反射的反射光由全反射反射镜802反射,以与来自光纤109的光信号相同角度入射到第二带通滤波器803b。同样地,第二带通滤波器803b只透过预定的波长,其他波长的光在该第二带通滤波器803b的表面以与入射角对应的反射角度反射。以下相同地,第一~第四带通滤波器803a~d通过使各规定的波长的光透过,对来自光纤109的光进行分波。具体地说,例如在图9的例子的场合,相对于z轴,来自光纤109的入射光的角度相对于z轴为10°。如上所述,该入射光保持该入射角地在分波滤波器702内曲折地前进,并且来自各带通滤波器803a~d的出射光也维持该角度地向透镜703射出。
来自带通滤波器803的出射光通过透镜703入射到各受光元件101。此时,当构成为透镜703以与各受光元件101表面垂直的方式使出射光折射时,产生上述所谓的返回光的问题。因此,在本实施方式中,需要光不垂直地入射到受光元件101的表面,在该场合,不会形成来自透镜703的出射光通过透镜703的中心的路径。由此,与上述相同,透镜703的像差成为问题。
具体地说,在本实施方式中,如图8所示,从透镜703入射到各受光元件101的光相对于受光元件101的法线方向朝向+y方向具有角度。在该场合,与上述第一实施方式相同,产生由透镜703的像差引起的成像模糊的方向为-y方向。因此,在本实施方式中,与上述第一实施方式相同,沿产生该成像模糊的方向设置配线部412。由此,与在其他方向设置配线部412的场合相比,能够扩大-y方向的受光面的位置的容许范围。另外,能够至少以配线部412反射分布在受光直径的外部的光中的一部分,作为结果,能够提高各受光元件101的受光灵敏度。另外,如上所述,由于通过各带通滤波器803a~d的光的出射角相同,因此各受光元件101的配置只要使来自透镜703的各入射光为相同方向即可。
本发明并不限定于上述实施方式,也能够以与在上述实施方式中表示的结构实质上相同的结构、起到相同的作用效果的结果或实现相同目的的结构进行置换。例如,在上述中,对输入来自光纤109的四个具有不同的波长的光信号的场合进行了说明,但也可以是输入具有其他波长成分的光信号的场合。在该场合,带通滤波器803的数量或受光元件101的数量根据从光纤109出射的波长成分的数量而不同。另外,与第一实施方式相同,作为受光元件101使用背面入射台面式PIN-PD,也可以使用背面入射台面式APD。另外,例如,配线部412通过使p电极408延伸而形成,也可以通过使n电极411延伸而形成。另外,在上述中,以使用箱式封装件701的场合为例进行说明,但也可以使用同轴式封装件。另外,在上述中,将配线部412沿产生由透镜104的像差引起的成像模糊的方向配置,但即使不完全沿着该方向,也能够得到一定的效果。具体地说,期望在相对于产生成像模糊的方向±45°、优选±30°的范围内配置配线部412。
(第三实施方式)
接着,说明本发明的第三实施方式。在本实施方式中,代替上述那样的受光元件101的偏离中心配置,使受光元件101的受光面的法线方向相对于来自透镜104的光的光轴113倾斜地配置受光元件101这一点主要与第一实施方式不同。
图10是用于对本发明的第三实施方式的光模块300的整体结构进行说明的图。如图10所示,本实施方式的光模块300与第一实施方式相同,包括光纤109、透镜104、受光元件101。但是,与第一实施方式不同,光纤109的前端与光纤109的中心轴131大致垂直,来自光纤109的出射光的光轴与光纤109的中心轴131大致相同。来自光纤109的出射光的光轴与光纤109的中心轴131大致一致。来自光纤109的出射光通过透镜104聚光到受光元件101的受光面。
在此,如图10所示,受光元件101相对于图10的x-y平面倾斜地配置。另外,在图10中,以θ表示该倾斜角度。具体地说,例如如图10所示,通过在从截面观察呈梯形形状的镀膜基板132上配置受光元件101,相对于x-y平面倾斜地配置受光元件101。由此,在受光元件101的受光面上的成像不是圆形而为椭圆形,另外,该椭圆形状的长轴依赖于倾斜角。图11表示此时的样式的概略。如图11所示,沿受光元件101的受光面的成像502为椭圆形状的长轴设置配线部412。由此,与将配线部412设在其他方向上的场合相比,能够在-y方向上扩大y方向的受光元件101的定位的容许范围。
本发明并不限定于上述实施方式,也能够以与在上述实施方式中表示的结构实质上相同的结构、起到相同的作用效果的结果或实现相同目的的结构进行置换。具体地说,例如,作为受光元件101,可以使用背面入射台面式PDN-PD,也可以使用背面入射台面式APD。另外,在上述中,将配线部412沿受光元件101的成像502的长轴方向配置,但即使不完全沿着该方向,也能够得到一定的效果。具体地说,期望在相对于受光元件101的成像502的长轴方向±45°、优选±30°的范围内配置配线部412。
(第四实施方式)
接着,说明本发明的第四实施方式。在本实施方式中,作为受光元件101使用表面入射台面式PIN-PD这一点主要与第三实施方式相同。另外,在下述中,对与第三实施方式相同点省略说明。
图12是表示本实施方式的受光元件的截面的概略的图。如图12所示,在半导体基板402上层叠n式半导体接触层403,在该n式半导体接触层403上层上层叠形成为台面状的n式半导体层405、反射层141、吸收层406、p式半导体层407、p式半导体接触层409。另外,在台面部410的上表面及侧面形成钝化膜404,并且在台面部410上表面形成从图12上方观察为环状的p电极408。另外,与第一实施方式相同,在台面部410的侧面的一部分形成配线部412,并且在半导体基板402的与台面部410相反侧的表面形成低反射膜401。另外,作为在吸收层406下形成反射层141的方法,可以使用例如日本特开2001-308367号公报所公开的方法、或形成所谓的DBR(Distributed BraggReflector)层的方法。
在此,如图12所示,与上述第三实施方式相同,将受光元件101相对于图12的x-y平面倾斜地配置。因此,在受光元件101的受光面上的成像不是圆形,而为椭圆形状。另外,该椭圆形状的长轴的长度依赖于倾斜角。由此,与第三实施方式相同,在本实施方式中,沿该椭圆形状的长轴设置配线部412。另外,该配线部412使在受光元件101的反射层141的反射光的方向与配线部412的方向大致一致。具体地说,将透镜104的光轴113与朝向配线部412的方向133间的角度(相当于图10的角度Φ)配置为90°以上。由此,与将配线部412设在其他方向上的场合相比,能够扩大在y方向的受光面的位置的容许范围,并且能够提高吸收层406的光信号的吸收效率。
接着,对来自透镜104的光信号的路径进行说明。如上所述,本实施方式的受光元件101由于是所谓的表面入射式PD,因此通过透镜104的光信号从台面部410上方入射。该光信号中未由吸收层406吸收的光由吸收层406下的反射层141反射并再次入射到吸收层406。再次入射到吸收层406的光中未吸收的光通过吸收层406由配线部412反射,再次由吸收层406吸收。由此,能够提高吸收层406的光信号的吸收效率。
本发明并不限定于上述实施方式,也能够以与在上述实施方式中表示的结构实质上相同的结构、起到相同的作用效果的结果或实现相同目的的结构进行置换。具体地说,例如,在上述中,对作为受光元件101使用表面入射台面式PIN-PD的场合进行了说明,但也可以使用表面入射台面式APD。另外,对通过使p电极408延伸而形成配线部412的场合进行了说明,但可以构成为使n电极411延伸而形成。另外,光模块300的封装件可以使用上述箱式或同轴式的任一个封装件。另外,权利要求的第一半导体层及第二半导体层分别相当于例如上述第一~第四实施方式的n式半导体层403及p式半导体层407。另外,在上述中,沿受光元件101的成像502的长轴方向配置配线部412,但即使不完全沿着该方向,也能够得到一定的效果。具体地说,期望在相对于受光元件101的成像502的长轴方向±45°、优选±30°的范围内配置配线部412。另外,表示了通过使受光元件相对于入射光倾斜地配置而抑制反射光,并且提高光信号的吸收效率的方式,但相对于受光元件使入射光倾斜地入射的结构也能得到同样的效果。

Claims (11)

1.一种光模块,其包括至少一个受光元件、以及透镜,
该受光元件将入射的光信号转换为电信号,包括:
至少层叠有第一半导体层、吸收从受光面入射的光信号的光吸收半导体层、以及第二半导体层的台面形状的台面部;
配置在上述台面部的上部的电极部;以及
以覆盖上述台面部的侧面的一部分,并且从上述电极部的外周的一部分向上述台面部的外部延伸的方式配置的配线部,
该透镜将来自光纤的光信号聚光到上述至少一个受光元件的上述受光面上,
该光模块的特征在于,
上述配线部配置在基于上述受光面的光信号的强度分布的位置,作为入射的光的高反射材料起作用。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
上述配线部沿上述强度分布的长度方向配置。
3.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于,
上述强度分布是椭圆形状,
上述配线部沿该椭圆形状的长轴方向配置。
4.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
上述受光元件的上述受光面的中心在与上述透镜的光轴垂直的第一方向上偏离地配置,并且,
上述配线部配置在沿作为与上述第一方向相反的方向的第二方向的位置。
5.根据权利要求4所述的光模块,其特征在于,
上述受光元件是背面入射式受光元件。
6.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
上述受光元件以上述受光面的法线方向相对于上述透镜的光轴倾斜的方式配置,
上述配线部配置在沿上述倾斜方向的位置。
7.根据权利要求6所述的光模块,其特征在于,
上述受光元件是背面入射式受光元件或表面入射式受光元件。
8.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
上述光模块还包括来自上述光纤的光信号入射的、排列为一列的多个带通滤波器、以及
对在上述多个带通滤波器的表面反射的光信号进行反射、且与上述带通滤波器相对地配置的全反射反射镜,
上述至少一个受光元件是以规定的间隔排列的多个受光元件,
上述聚光透镜将从上述带通滤波器射出的各光信号聚光到对应的上述各受光元件的各受光面。
9.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
上述台面部还在上述吸收层与上述第一半导体层之间包括反射层,
上述电极部是环形状,
来自上述光纤的光信号通过上述透镜入射到上述台面部,在由上述吸收层吸收后,还由上述反射层反射上述光信号的至少一部分。
10.一种光模块,其包括受光元件、以及透镜,
该受光元件将入射的光信号转换为电信号,包括:至少层叠有第一半导体层、吸收从受光面入射的光信号并将该光信号转换为电信号的光吸收半导体层、以及第二半导体层的台面形状的台面部;配置在上述台面部的上部的电极部;以及以覆盖上述台面部的侧面的一部分且从上述电极部的外周的一部分向上述台面部的外部延伸的方式形成的配线部,
该透镜将来自光纤的光信号聚光到上述受光元件的受光面上,
该光模块的特征在于,
上述受光元件的上述受光面的中心轴相对于上述透镜的光轴在与该光轴垂直的第一方向上偏离地配置,并且,
上述配线部配置在沿作为与上述第一方向相反的方向的第二方向的位置,作为入射的光的高反射材料起作用。
11.根据权利要求10所述的光模块,其特征在于,
上述受光元件是背面入射式受光元件。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9349761B2 (en) 2011-12-07 2016-05-24 Olympus Corporation Solid-state image pickup device and color signal reading method including a plurality of electrically-coupled substrates
WO2014125647A1 (ja) * 2013-02-18 2014-08-21 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光受信装置
JP2015096878A (ja) 2013-11-15 2015-05-21 日本オクラロ株式会社 光受信モジュール及び光送信モジュール
JP6083401B2 (ja) * 2014-02-28 2017-02-22 株式会社村田製作所 光伝送モジュールの製造方法
JP2016178218A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 日本オクラロ株式会社 光送信モジュール
WO2018016076A1 (ja) * 2016-07-22 2018-01-25 三菱電機株式会社 光受信モジュール
JP6586656B2 (ja) * 2016-08-05 2019-10-09 サンテック株式会社 検出装置
JP6789514B2 (ja) * 2016-08-05 2020-11-25 サンテック株式会社 検出装置
JP6780845B6 (ja) * 2016-08-05 2020-12-09 サンテック株式会社 検出装置
KR101968292B1 (ko) * 2016-10-19 2019-04-11 아이오솔루션(주) 적층구조를 적용한 파장 다중화 어레이 광수신 모듈의 패키지 구조
CN109725391B (zh) * 2017-10-27 2022-03-01 住友电工光电子器件创新株式会社 接收器光学组件及其组装方法
WO2020100283A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 三菱電機株式会社 受光モジュール
WO2021038746A1 (ja) * 2019-08-28 2021-03-04 株式会社京都セミコンダクター 半導体受光モジュール
WO2024057435A1 (ja) * 2022-09-14 2024-03-21 株式会社京都セミコンダクター 裏面入射型半導体受光素子

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04297074A (ja) * 1991-01-10 1992-10-21 Nec Corp 半導体受光素子
JPH1168143A (ja) * 1997-08-20 1999-03-09 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体積層デバイスおよびその製造方法
JPH1168142A (ja) * 1997-08-20 1999-03-09 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体積層デバイスおよびその製造方法
JP2006269978A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Sumitomo Electric Ind Ltd フォトダイオード
JP2009289965A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Rohm Co Ltd GaN系半導体装置
CN101918872A (zh) * 2007-12-26 2010-12-15 株式会社日立制作所 光收发模组

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10173207A (ja) * 1996-10-11 1998-06-26 Sharp Corp 光送受信モジュール
JP3531456B2 (ja) * 1997-02-03 2004-05-31 住友電気工業株式会社 受光素子モジュ−ル及びその製造方法
JP2001308367A (ja) 2000-04-20 2001-11-02 Mitsubishi Electric Corp フォトダイオード
JP2004158763A (ja) * 2002-11-08 2004-06-03 Toshiba Corp 半導体受光素子
JP4583438B2 (ja) 2007-12-28 2010-11-17 日本オプネクスト株式会社 光レセプタクル、光モジュール及び光モジュールの製造方法
JP5135192B2 (ja) 2008-12-11 2013-01-30 日本オクラロ株式会社 光受信モジュール及び光受信モジュールの製造方法
JP5394966B2 (ja) * 2010-03-29 2014-01-22 日本オクラロ株式会社 半導体受光素子及びその製造方法
JP2011258691A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Kyosemi Corp 受光素子アレイ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04297074A (ja) * 1991-01-10 1992-10-21 Nec Corp 半導体受光素子
JPH1168143A (ja) * 1997-08-20 1999-03-09 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体積層デバイスおよびその製造方法
JPH1168142A (ja) * 1997-08-20 1999-03-09 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体積層デバイスおよびその製造方法
JP2006269978A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Sumitomo Electric Ind Ltd フォトダイオード
CN101918872A (zh) * 2007-12-26 2010-12-15 株式会社日立制作所 光收发模组
JP2009289965A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Rohm Co Ltd GaN系半導体装置

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Publication number Publication date
CN103176249A (zh) 2013-06-26
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US20130161497A1 (en) 2013-06-27

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