JP2000019336A - 光分波器 - Google Patents

光分波器

Info

Publication number
JP2000019336A
JP2000019336A JP19028098A JP19028098A JP2000019336A JP 2000019336 A JP2000019336 A JP 2000019336A JP 19028098 A JP19028098 A JP 19028098A JP 19028098 A JP19028098 A JP 19028098A JP 2000019336 A JP2000019336 A JP 2000019336A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light receiving
incident
receiving element
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19028098A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuya Miyashita
拓也 宮下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Aviation Electronics Industry Ltd filed Critical Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority to JP19028098A priority Critical patent/JP2000019336A/ja
Publication of JP2000019336A publication Critical patent/JP2000019336A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造を簡単化して経済化を図る。 【解決手段】 半導体基板3上に、光ファイバ4の端末
部と、第1及び第2受光素子7’,8がこの順に、微小
間隔をもって、一直線に沿って取り付けられる。光ファ
イバ4は、波長の異なる第1及び第2の光を伝搬して、
第1受光素子7’に入射する。第1受光素子7’は、端
面受光型の光素子であって、一方の端面に入射された第
1の光を吸収して光電変換し、第2の光を透過して他方
の端面より第2受光素子8に入射する。第2受光素子8
は、入射された第2の光を光電変換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は波長の異なる複数
の光を分波して光電変換する光分波器に関し、特にその
構造を簡単化し、コスト低減を図ったものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来のこ
の種の光分波器は、図7A,Bに示すような方向性結合
器型のものと、図7C,Dに示すようなフィルタ型が主
流であった。このような光分波器には半導体基板3に光
導波路5,6を形成しなければならず、また光ファイバ
4と光導波路5との調芯固定を必要とする。従来の光分
波器はこのように構造が複雑で高価になる問題があっ
た。
【0003】
【課題を解決するための手段】(1) 請求項1の光分
波器は、半導体基板上に、光ファイバの端末部と、第1
及び第2受光素子がこの順に、微小間隔をもって、一直
線に沿って取り付けられる。光ファイバは、波長の異な
る第1及び第2の光を伝搬して第1受光素子に入射す
る。第1受光素子は、端面受光型の光素子であって、一
方の端面に入射された第1の光を吸収して光電変換し、
第2の光を透過して他方の端面より第2受光素子に入射
する。第2受光素子は、入射された第2の光を光電変換
する。 (2)請求項2の光分波器は、半導体基板上に、光ファ
イバの端末部と、第1、第2及び第3受光素子がこの順
に、微小間隔をもって、一直線に沿って取り付けられ
る。光ファイバは波長の異なる第1、第2及び第3の光
を伝搬して第1受光素子に入射する。第1受光素子は、
端面受光型の光素子であって、一方の端面に入射された
第1の光を吸収して光電変換し、第2、第3の光を透過
して他方の端面より第2受光素子に入射する。第2受光
素子は、端面受光型の光素子であって、一方の端面に入
射された第2の光で吸収して光電変換し、第3の光を透
過して他方の端面より第3受光素子に入射する。第3受
光素子は、入射された第3の光を光電変換する。 (3)請求項3の光分波器は、半導体基板上に、光ファ
イバの端末部と第1及び第2受光素子がこの順に、微小
間隔をもって、一直線に沿って取り付けられる。光ファ
イバは、外部より一端に入射された波長λ1の第1の光
と、波長λ2(λ2≠λ1)の変調光(第2の光と言
う)または無変調光(第3の光と言う)のいずれか一方
とを伝搬して、端末部より前記第1受光素子に入射す
る。第1受光素子は、端面受光型の光素子であって、一
方の端面に入射された第1の光を吸収して光電変換し、
第2または第3の光を透過して他方の端面より第2受光
素子に入射する。第2受光素子は、反射変調素子であっ
て、第2の光が一方の端面に入射されたとき、その光を
吸収して光電変換し、第3の光が入射されたとき、その
光を他方の端面に設けられたミラーで反射させると共に
その反射光を変調して、一方の端面より第1受光素子に
入射する。第1受光素子は、第2受光素子より入射され
た変調光を透過して光ファイバに入射する。光ファイバ
は第1受光素子より入射された変調光を伝搬して一端よ
り外部に放射する。 (4)請求項4の発明は、前記(1)乃至(3)いずれ
かにおいて、半導体基板に光ファイバの端末部を整列さ
せるためのV溝が形成されているものである。 (5)請求項5の発明は、前記(3)において、第2受
光素子が前記無変調光を反射させると同時にその反射光
強度を変調するようにしたものである。
【0004】
【発明の実施の形態】(1) 実地例1 請求項1の実地例を図1に、図7と対応する部分に同じ
符号を付けて示す。この発明では、従来のV溝基板2を
半導体基板3と一体化し、相互の調芯固定を不要にして
いる。また、半導体基板3に光導波路を設けず、光を空
隙を介して光素子7’,8に入射させている。
【0005】半導体基板3上に、光ファイバ4の端末部
と、第1及び第2受光素子7’,8がこの順に、微小間
隔をもって、一直線に沿って取り付けられる。光ファイ
バ4は、波長の異なる第1及び第2の光を伝搬して、第
1受光素子7’に入射する。例えば第1の光の波長λ1
≒1.3μmであり第2の光の波長λ2≒1.55μm
とされている。第1受光素子7’は、端面受光型の光素
子(例えばフォトダイオード)であって、一方の端面に
入射された第1の光を吸収して光電変換し、第2の光を
透過して他方の端面より第2受光素子8に入射する。第
2受光素子8は、入射された第2の光を光電変換する。
【0006】端面受光型フォトダイオードは図2に示す
ように、底面に陰電極31の形成されたn型InP基板
32の上面にn型InPよりなるバッファ層33が形成
され、その上にn型InPより成るクラッド層34が形
成され、その上にn型InGaAsPより成る光導波層
35が形成され、その上にInGaAsより成る光吸収
層36が形成される。光吸収層36上にp型InGaA
sPより成る光導波層37が形成され、その上にp型I
nPより成るクラッド層38が形成され、その上にp型
InGaAsより成るコンタクト層39が形成され、そ
の上に陽電極40が形成される。この例ではコンタクト
層39上の図において右端部を除く左端部及び中央部に
SiO2 より成る絶縁膜41が形成されているが、省略
する場合もある。
【0007】光L(L1+L2)は積層体の図において
右側より光吸収層36とその下側及び上側の光導波層3
5及び37の端面に入射され、光L1は光吸収層36で
吸収されて光電変換される。光L2はそのまま透過して
他端より放射される。光吸収層36内にpn接合が形成
され、光L1に対応する電圧Vが陰電極11と陽電極4
0との間に発生する。
【0008】光吸収層36は、光L1を吸収し、光L2
を透過する。一方、光導波層35,37は、光L1とL
2を透過させる。光導波層35とクラッド層34、及び
光導波層37とクラッド層38は光ファイバのコアとク
ラッドにそれぞれ対応するもので、光導波層の屈折率は
高く、クラッド層の屈折率は低く、光は光導波層とクラ
ッド層との境界面で全反射され、クラッド層内に洩れな
いようにされている。光L1は光吸収層36と光導波層
35、37内にとじ込められ、光吸収層36で吸収され
る。
【0009】この光L1を吸収し光電変換する動作は、
積層体の図において右端部で大部分が行われるので、陽
電極40は右端部のコンタクト層39と接触していれば
よい。光吸収層36のInGaAsの組成比を変えるこ
とにより吸収する波長を変えることができる。Si 等の
半導体基板3上にV溝9と位置合わせマーカ14を同一
マスクで異方性エッチングにより形成した後、電極10
〜13を蒸着等により形成する。電極10,12には受
光素子7’,8を実装するための半田バンプを形成す
る。受光素子7’,8にも電極形成時に位置合わせマー
カを形成しておく。基板3に素子7’,8を取り付ける
には、両者の間に赤外線カメラを挿入して、両者の位置
合わせマーカを同時に観察し、位置合わせを行った後、
熱加圧して、半田バンプにより接合する。これにより受
光素子7’,8の底面の電極が電極10,12に半田付
けされる。受光素子7’,8の上面の電極はワイヤボン
ディングにより電極11,13にそれぞれ接続される。
光ファイバ4,受光素子7’,8を取り付け後、図1に
示すように透明樹脂30で保護するのが望ましい。 (2)実地例2 請求項2の光分波器は図3に示すように、半導体基板3
上に、光ファイバ4の端末部と、第1、第2及び第3受
光素子7’,8’,9がこの順に、微小間隔をもって、
一直線に沿って取り付けらる。光ファイバ4は波長の異
なる第1、第2及び第3の光(波長をλ1,λ2,λ3
とする)を伝搬して第1受光素子7’に入射する。第1
受光素子7’は、端面受光型の光素子であって、一方の
端面に入射された第1の光を吸収して光電変換し、第
2、第3の光を透過して他方の端面より第2受光素子
8’に入射する。第2受講素子8’は、端面受光型の光
素子であって、一方の端面に入射された第2の光で吸収
して光電変換し、第3の光を透過して他方の端面より第
3受光素子9に入射する。第3受光素子9は、入射され
た第3の光を光電変換する。 (3)実施例3 請求項3の光分波器は、図4に示すように、半導体基板
3上に、光ファイバ4の端末部と第1及び第2受光素子
7’,19がこの順に、微小間隔をもって、一直線に沿
って取り付けらる。光ファイバ4は、外部より一端に入
射された波長λ1の第1の光L1と、波長λ2(λ2+
λ1)の変調光(第2の光と言う)または無変調光(第
3の光と言う)のいずれか一方を伝搬して、端末部より
第1受光素子7’に入射する。
【0010】第1受光素子7’は、端面受光型の光素子
であって、一方の端面に入射された第1の光を吸収して
光電変換し、第2又は第3の光を透過して他方の端面よ
り第2受光素子19に入射する。第2受光素子19は、
後述の反射変調素子であって、第2の光が一方の端面に
入射されたとき、その光を吸収して光電変換し、第3の
光が入射されたとき、その光を他方の端面に設けられた
ミラー21で反射させると共にその反射光強度を変調し
て、一方の端面より第1受光素子7’に入射する。第1
受光素子7’は、第2受光素子19より入射された変調
光を透過して光ファイバ4に入射し、光ファイバ4は入
射されたその変調光を伝搬して一端より外部に放射す
る。
【0011】図3及び図4においても、前記半導体基板
3に光ファイバ4の端末部を整列させるためのV溝が形
成されている。反射変調素子19は図5に示すように、
変調部20と光ファイバ24等で構成される。変調部2
0の内部に変調層22がその上下に外層25,26がそ
れぞれ形成される。変調層22と外層25,26との界
面にバイアス電圧23が印加される。変調部20の光フ
ァイバ24と反対側の端面にミラー21が形成される。
【0012】図5の光ファイバ24に入射された第2の
光(変調光)を受光する際には、図6に示すようにバイ
アス電圧23をVrに上昇させると、変調光を受光(吸
収)できるようになっている。このときミラー21によ
る反射はほとんど無い。一方、第3の光(無変調光)が
入射された場合にはバイアス電圧23をV0 とし、その
0 に変調信号S1を重畳させることにより、反射光強
度を変調させて被変調波S2を得、光ファイバ24、受
光素子7’及び光ファイバ4を介してその一端より外部
に放射することができる。
【0013】上記の説明から分かるように図4の光分波
器を用いると、光ファイバ4を伝送路として外部との間
で双方向の光通信を行うことができる。しかも、光分波
器側には光源が不要であるので、構造が簡単となり、光
端末に適している。
【0014】
【発明の効果】 この発明の光分波器では従来の受光
素子を実装する半導体基板3と光ファイバ4を取り付け
るV溝基板2とを一体化したので、両者間の調芯或いは
位置合わせが不要となる。 半導体基板3は従来の光導波路5,6が無く、光を
光部品間の空隙に伝搬させるようにしたので、と合わ
せて構造が簡単化され、光分波器を経済化することがで
きる。 図4のように第2受光素子19に反射変調素子を採
用することにより、双方向の光通信を経済的に行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の光分波器の第1の実施例を示す図
で、Aは正面図、BはAの半導体基板3の平面図。
【図2】図1の受光素子7’に用いる端面受光型フォト
ダイオードの一例を示す断面図。
【図3】この発明の光分波器の第2の実施例を示す正面
図。
【図4】この発明の光分波器の第3の実施例を示す正面
図。
【図5】図4の反射変調素子の一例を示す原理的な構成
図。
【図6】図5の反射変調素子のバイアス電圧対反射光強
度特性を示すグラフ。
【図7】A及びBはそれぞれ従来の方向性結合型光分波
器の平面図及び正面図、C及びDはそれぞれ従来のフィ
ルタ型光分波器の平面図及び正面図。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に、光ファイバの端末部
    と、第1及び第2受光素子がこの順に、微小間隔をもっ
    て、一直線に沿って取り付けられ、 前記光ファイバは、波長の異なる第1及び第2の光を伝
    搬して前記第1受光素子に入射し、 前記第1受光素子は、端面受光型の光素子であって、一
    方の端面に入射された第1の光を吸収して光電変換し、
    第2の光を透過して他方の端面より第2受光素子に入射
    し、 前記第2受光素子は、入射された第2の光を光電変換す
    ることを特徴とする光分波器。
  2. 【請求項2】 半導体基板上に、光ファイバの端末部
    と、第1、第2及び第3受光素子がこの順に、微小間隔
    をもって、一直線に沿って取り付けられ、 前記光ファイバは波長の異なる第1、第2及び第3の光
    を伝搬して前記第1受光素子に入射し、 前記第1受光素子は、端面受光型の光素子であって、一
    方の端面に入射された第1の光を吸収して光電変換し、
    第2、第3の光を透過して他方の端面より第2受光素子
    に入射し、 前記第2受光素子は、端面受光型の光素子であって、一
    方の端面に入射された第2の光を吸収して光電変換し、
    第3の光を透過して他方の端面より第3受光素子に入射
    し、 前記第3受光素子は、入射された第3の光を光電変換す
    ることを特徴とする光分波器。
  3. 【請求項3】 半導体基板上に、光ファイバの端末部と
    第1及び第2受光素子がこの順に、微小間隔をもって、
    一直線に沿って取り付けられ、 前記光ファイバは、外部より一端に入射された波長λ1
    の第1の光と、波長λ2(λ2≠λ1)の変調光(第2
    の光と言う)または無変調光(第3の光と言う)のいず
    れか一方とを伝搬して、端末部より前記第1受光素子に
    入射し、 前記第1受光素子は、端面受光型の光素子であって、一
    方の端面に入射された前記第1の光を吸収して光電変換
    し、第2または第3の光を透過して他方の端面より第2
    受光素子に入射し、 前記第2受光素子は、反射変調素子であって、前記第2
    の光が一方の端面に入射されたとき、その光を吸収して
    光電変換し、前記第3の光が入射されたとき、その光を
    他方の端面に設けられたミラーで反射させると共にその
    反射光を変調して、一方の端面より第1受光素子に入射
    し、 前記第1受光素子は、第2受光素子より入射された変調
    光を透過して光ファイバに入射し、 前記光ファイバは第1受光素子より入射された変調光を
    伝搬して一端より外部に放射することを特徴とする光分
    波器。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、前
    記半導体基板に前記光ファイバの端末部を整列させるた
    めのV溝が形成されていることを特徴とする光分波器。
  5. 【請求項5】 請求項3において、前記第2受光素子が
    前記無変調光を反射させると同時にその反射光強度を変
    調することを特徴とする光分波器。
JP19028098A 1998-07-06 1998-07-06 光分波器 Pending JP2000019336A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19028098A JP2000019336A (ja) 1998-07-06 1998-07-06 光分波器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19028098A JP2000019336A (ja) 1998-07-06 1998-07-06 光分波器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000019336A true JP2000019336A (ja) 2000-01-21

Family

ID=16255547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19028098A Pending JP2000019336A (ja) 1998-07-06 1998-07-06 光分波器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000019336A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012531038A (ja) * 2009-06-30 2012-12-06 インテル コーポレイション 側壁光検出器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012531038A (ja) * 2009-06-30 2012-12-06 インテル コーポレイション 側壁光検出器
KR101464817B1 (ko) * 2009-06-30 2014-11-25 인텔 코오퍼레이션 측벽 광검출기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10466433B2 (en) Optical module including silicon photonics chip and coupler chip
KR102355831B1 (ko) 자가-테스트 기능성을 가진 수직 입사 광검출기
KR101054174B1 (ko) 반도체 칩 모듈 및 모듈
KR100289040B1 (ko) 단일광섬유를이용한양방향광통신모듈
US9020001B2 (en) Tunable laser using III-V gain materials
US5993074A (en) High speed electro-optical signal translator
JPH1048446A (ja) 双方向通信用光集積回路およびその作製方法
TWI675229B (zh) 包含矽光晶片和耦合器晶片的光學模組
JP2000241642A (ja) 光送受信モジュール
CN107078462A (zh) 具有可调输出的集成大功率可调谐激光器
JP3767156B2 (ja) 光送受信モジュ−ル
JP2000171671A (ja) 光通信用モジュールおよびその実装方法
US10193302B2 (en) Light engine with integrated turning mirror for direct coupling to photonically-enabled complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) die
CN110989099A (zh) 一种光模块
KR20050000706A (ko) 광도파로와 광학소자의 결합 구조 및 이를 이용한 광학정렬 방법
JP2000019336A (ja) 光分波器
JP2015102760A (ja) 光モジュール
KR100317130B1 (ko) 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈과 그 제작방법
JPS619610A (ja) 光双方向通信用モジユ−ル
WO2022254657A1 (ja) 集積型光デバイスおよびその製造方法
KR100465650B1 (ko) 파장 다중 분할 커플러 장치를 이용한 양방향 광모듈
JP3881456B2 (ja) 光通信用モジュール
KR100265858B1 (ko) 반도체 레이저와 광검출기가 단일칩에 집적된 파장 분할 다중화 소자
WO2023214573A1 (ja) 光検出装置及び光レシーバ
US20240069367A1 (en) Optical module

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020820