JP2674014B2 - 受光素子，光強度モニタ用受光素子及び光強度モニタ - Google Patents
受光素子，光強度モニタ用受光素子及び光強度モニタInfo
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- JP2674014B2 JP2674014B2 JP27631286A JP27631286A JP2674014B2 JP 2674014 B2 JP2674014 B2 JP 2674014B2 JP 27631286 A JP27631286 A JP 27631286A JP 27631286 A JP27631286 A JP 27631286A JP 2674014 B2 JP2674014 B2 JP 2674014B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えば半導体レーザの光強度モニタに用
いて好適な、受光素子、光強度モニタ用受光素子及び光
強度モニタに関する。 〔発明の概要〕 この発明は受光素子の受光部に設けられる光透過膜と
して、受光する光の波長の変化の影響が最小になる膜厚
の光透過膜を用いるようにしたもので、受光する光の波
長が温度変化等により変化しても、それによる感度変化
が殆んどないようにしたものである。 〔従来の技術〕 光ディスク装置の光源として半導体レーザが良く用い
られている。この場合に、半導体レーザの強度が変わる
と、それがデータ読み取り側で再生出力変化となるの
で、一般に半導体レーザの光強度をモニタし、光強度が
一定になるように制御している。 第５図は、この光強度モニタ付の半導体レーザの構造
の一例を示し、（１）が半導体レーザである。この半導
体レーザ（１）の活性層より図中、左側の目的照射物例
えば光ディスク面に向けてレーザ光が放射される。ま
た、この半導体レーザ（１）の活性層からは目的照射物
とは反対側の図中、右側にも同様にレーザ光が放射され
る。そして、この右側のレーザ光は受光素子例えばピン
フォトダイオード（２）に入射し、このピンフォトダイ
オード（２）の電極間には受交した光の強度に応じた電
流が流れる。 ピンフォトダイオード（２）に入射する光は、目的照
射物に向けて放射されるレーザ光に対応しているので、
このピンフォトダイオード（２）に流れる電流は放射レ
ーザ光に比例したものである。したがって、この電流を
一定にするように、半導体レーザ（１）より放射するレ
ーザ光の強度をコントロールするようにすれば、光強度
一定のレーザ光が得られる。 この場合、受光素子（２）の表面には、信頼性上か
ら、また受光する光の感度を上げるため、通常、例え
ば、SiN及びSiO2の屈折率の異なる２層の光透過膜
（３）及び（４）が設けられている。そして、その各膜
厚は受光する光に主に含まれる波長の透過率が最大とな
るように決められていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上記のような光強度モニタを行なう場合等
に用いられる受光素子は、感度が変化しないことが望ま
れる。感度は光透過膜（３）及び（４）の光透過率に比
例するから、透過率が変化しないことが必要となる。と
ころが、上記のように従来は光透過膜（３）及び（４）
の膜厚が特定の波長で光透過率最大となるように定めら
れているので、レーザ光の波長が変化すると光透過率が
変化してしまうおそれがある。 一方、半導体レーザ光の波長は温度変化により変わっ
てしまう。このため、この半導体レーザ光の波長の温度
変化が非常に敏感に受光素子の光透過膜（３）（４）の
透過率変化、すなわち受光素子（１）の感度変化となっ
て、実用上大きな問題となる場合があった。 この発明は以上の点にかんがみ、光波長変化が受光感
度に与える影響を最小にできる受光素子、光強度モニタ
用受光素子及び光強度モニタを提供することを目的とす
る。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明においては、光透過膜の膜厚が、受光する光
の波長の変動幅内の第１の波長に対する光透過率と第２
の波長に対する光透過率との差が最小となる厚さに選定
されるものである。 〔作用〕 受光する光の波長に変化があってもその各波長におけ
る光透過率は殆んど変わらないから、受光感度もほぼ変
化しない。 しかも、本発明においては、受光感度の変化しない最
適な膜厚として複数の膜厚が存在するため、受光素子の
保護膜として十分機能する膜厚を選定することができ
る。 〔実施例〕 第２図に示すように光透過膜が一層で、光が図のよう
に入射する受光素子の場合について説明する。 ここで、受光する光の波長をλ、受光素子（11）、光
透過膜（12）、空気のそれぞれの屈折率をn0,n1,n2,光
透過膜の膜厚をd1とすると、受光素子（11）の受光面へ
の光透過率Ｔ（λ）は、 ここで、Δ＝2n1d1cosφ１ である。 したがって、光透過率Ｔ（λ）は光透過膜（12）の厚
さd1に対して、第３図に示すような周期関数となる。 ここで、入射光の波長が温度等によりλ１からλ２に
変化すると、波長λ１に対する光透過率Ｔ（λ１）が第
４図の曲線（21）のようになり、波長λ２に対する光透
過率Ｔ（λ２）が同図の曲線（22）のようになるとする
と、両波長λ１及びλ２での光透過率の差、つまり感度
差ΔＴ＝Ｔ（λ１）−Ｔ（λ２）は、膜厚d1に対し、第
１図の曲線のような変化特性となる。 第１図から明らかなように、両波長時における感度差
ΔＴが零になる膜厚が存在する。そこで、膜厚をこのΔ
Ｔ＝０の値に選ぶことにより、入射光の波長が変化して
も受光感度は殆んど変わらないようにすることができ
る。 なお、実際的には波長は連続的に変化する、単色
光でない、膜厚がばらつく、等の理由により、厳密に
感度差ΔＴ＝０にすることができない場合もあるが、少
なくとも最小に設定することができるものである。 以上の例は光透過膜が一層の場合であるが、２層以上
の多層の場合にも原理的には上記と全く同様であり、制
御すべき膜厚、屈折率が増すだけである。 なお、受光面への光の入射角は垂直の場合でなく、む
しろ入射角が小さい斜め入射の場合の方が、光透過率Ｔ
（λ）の周期が長くなるので、ΔＴは大きくなり、問題
となりやすくなる。 〔発明の効果〕 この発明は、受光する光の波長の変化に感度変化が最
小になるような膜厚の光透過膜を有する受光素子を提供
するものであるので、入射光の波長のバラツキや温度変
化によって受光感度が影響されず、感度がほぼ一定にな
るものである。したがって、この発明を例えば半導体レ
ーザの光強度モニタ用に用いた場合には、温度変化に対
しても安定な光強度制御を行なうことができる。 しかも、本発明においては、受光感度の変化しない最
適な膜厚として複数の膜厚が存在するため、受光素子の
保護膜として十分機能する膜厚を選定することができ
る。
いて好適な、受光素子、光強度モニタ用受光素子及び光
強度モニタに関する。 〔発明の概要〕 この発明は受光素子の受光部に設けられる光透過膜と
して、受光する光の波長の変化の影響が最小になる膜厚
の光透過膜を用いるようにしたもので、受光する光の波
長が温度変化等により変化しても、それによる感度変化
が殆んどないようにしたものである。 〔従来の技術〕 光ディスク装置の光源として半導体レーザが良く用い
られている。この場合に、半導体レーザの強度が変わる
と、それがデータ読み取り側で再生出力変化となるの
で、一般に半導体レーザの光強度をモニタし、光強度が
一定になるように制御している。 第５図は、この光強度モニタ付の半導体レーザの構造
の一例を示し、（１）が半導体レーザである。この半導
体レーザ（１）の活性層より図中、左側の目的照射物例
えば光ディスク面に向けてレーザ光が放射される。ま
た、この半導体レーザ（１）の活性層からは目的照射物
とは反対側の図中、右側にも同様にレーザ光が放射され
る。そして、この右側のレーザ光は受光素子例えばピン
フォトダイオード（２）に入射し、このピンフォトダイ
オード（２）の電極間には受交した光の強度に応じた電
流が流れる。 ピンフォトダイオード（２）に入射する光は、目的照
射物に向けて放射されるレーザ光に対応しているので、
このピンフォトダイオード（２）に流れる電流は放射レ
ーザ光に比例したものである。したがって、この電流を
一定にするように、半導体レーザ（１）より放射するレ
ーザ光の強度をコントロールするようにすれば、光強度
一定のレーザ光が得られる。 この場合、受光素子（２）の表面には、信頼性上か
ら、また受光する光の感度を上げるため、通常、例え
ば、SiN及びSiO2の屈折率の異なる２層の光透過膜
（３）及び（４）が設けられている。そして、その各膜
厚は受光する光に主に含まれる波長の透過率が最大とな
るように決められていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上記のような光強度モニタを行なう場合等
に用いられる受光素子は、感度が変化しないことが望ま
れる。感度は光透過膜（３）及び（４）の光透過率に比
例するから、透過率が変化しないことが必要となる。と
ころが、上記のように従来は光透過膜（３）及び（４）
の膜厚が特定の波長で光透過率最大となるように定めら
れているので、レーザ光の波長が変化すると光透過率が
変化してしまうおそれがある。 一方、半導体レーザ光の波長は温度変化により変わっ
てしまう。このため、この半導体レーザ光の波長の温度
変化が非常に敏感に受光素子の光透過膜（３）（４）の
透過率変化、すなわち受光素子（１）の感度変化となっ
て、実用上大きな問題となる場合があった。 この発明は以上の点にかんがみ、光波長変化が受光感
度に与える影響を最小にできる受光素子、光強度モニタ
用受光素子及び光強度モニタを提供することを目的とす
る。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明においては、光透過膜の膜厚が、受光する光
の波長の変動幅内の第１の波長に対する光透過率と第２
の波長に対する光透過率との差が最小となる厚さに選定
されるものである。 〔作用〕 受光する光の波長に変化があってもその各波長におけ
る光透過率は殆んど変わらないから、受光感度もほぼ変
化しない。 しかも、本発明においては、受光感度の変化しない最
適な膜厚として複数の膜厚が存在するため、受光素子の
保護膜として十分機能する膜厚を選定することができ
る。 〔実施例〕 第２図に示すように光透過膜が一層で、光が図のよう
に入射する受光素子の場合について説明する。 ここで、受光する光の波長をλ、受光素子（11）、光
透過膜（12）、空気のそれぞれの屈折率をn0,n1,n2,光
透過膜の膜厚をd1とすると、受光素子（11）の受光面へ
の光透過率Ｔ（λ）は、 ここで、Δ＝2n1d1cosφ１ である。 したがって、光透過率Ｔ（λ）は光透過膜（12）の厚
さd1に対して、第３図に示すような周期関数となる。 ここで、入射光の波長が温度等によりλ１からλ２に
変化すると、波長λ１に対する光透過率Ｔ（λ１）が第
４図の曲線（21）のようになり、波長λ２に対する光透
過率Ｔ（λ２）が同図の曲線（22）のようになるとする
と、両波長λ１及びλ２での光透過率の差、つまり感度
差ΔＴ＝Ｔ（λ１）−Ｔ（λ２）は、膜厚d1に対し、第
１図の曲線のような変化特性となる。 第１図から明らかなように、両波長時における感度差
ΔＴが零になる膜厚が存在する。そこで、膜厚をこのΔ
Ｔ＝０の値に選ぶことにより、入射光の波長が変化して
も受光感度は殆んど変わらないようにすることができ
る。 なお、実際的には波長は連続的に変化する、単色
光でない、膜厚がばらつく、等の理由により、厳密に
感度差ΔＴ＝０にすることができない場合もあるが、少
なくとも最小に設定することができるものである。 以上の例は光透過膜が一層の場合であるが、２層以上
の多層の場合にも原理的には上記と全く同様であり、制
御すべき膜厚、屈折率が増すだけである。 なお、受光面への光の入射角は垂直の場合でなく、む
しろ入射角が小さい斜め入射の場合の方が、光透過率Ｔ
（λ）の周期が長くなるので、ΔＴは大きくなり、問題
となりやすくなる。 〔発明の効果〕 この発明は、受光する光の波長の変化に感度変化が最
小になるような膜厚の光透過膜を有する受光素子を提供
するものであるので、入射光の波長のバラツキや温度変
化によって受光感度が影響されず、感度がほぼ一定にな
るものである。したがって、この発明を例えば半導体レ
ーザの光強度モニタ用に用いた場合には、温度変化に対
しても安定な光強度制御を行なうことができる。 しかも、本発明においては、受光感度の変化しない最
適な膜厚として複数の膜厚が存在するため、受光素子の
保護膜として十分機能する膜厚を選定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は波長の変化による受光感度差の光透過膜の膜厚
に対する特性曲線図、第２図はこの発明の一実施例の構
造を示す図、第３図〜第５図はその説明のための図であ
る。 （２）及び（11）はフォトダイオード、（３）（４）及
び（12）は光透過膜である。
に対する特性曲線図、第２図はこの発明の一実施例の構
造を示す図、第３図〜第５図はその説明のための図であ
る。 （２）及び（11）はフォトダイオード、（３）（４）及
び（12）は光透過膜である。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．受光部上に少なくとも一層の光透過膜を有し、この
光透過膜の膜厚が、受光する半導体レーザからの光の波
長の温度変化による変動幅内の最大波長又はその近傍の
波長である第１の波長に対する光透過率と最小波長又は
その近傍の波長である第２の波長に対する光透過率との
差が最小となる厚さとされた受光素子。 ２．受光部上に少なくとも一層の光透過膜を有し、この
光透過膜の膜厚が、受光する半導体レーザからの光の波
長の温度変化による変動幅内の最大波長又はその近傍の
波長である第１の波長に対する光透過率と最小波長又は
その近傍の波長である第２の波長に対する光透過率との
差が最小となる厚さとされた光強度モニタ用受光素子。 ３．受光部上に少なくとも一層の光透過膜を有し、この
光透過膜の膜厚が、受光する半導体レーザからの光の波
長の温度変化による変動幅内の最大波長又はその近傍の
波長である第１の波長に対する光透過率と最小波長又は
その近傍の波長がある第２の波長に対する光透過率との
差が最小となる厚さとされた受光素子を備えて成り、 上記受光部の受光面への光の入射角が垂直よりも小さい
ことを特徴とする光強度モニタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27631286A JP2674014B2 (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 受光素子，光強度モニタ用受光素子及び光強度モニタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27631286A JP2674014B2 (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 受光素子，光強度モニタ用受光素子及び光強度モニタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128773A JPS63128773A (ja) | 1988-06-01 |
| JP2674014B2 true JP2674014B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=17567699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27631286A Expired - Fee Related JP2674014B2 (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 受光素子，光強度モニタ用受光素子及び光強度モニタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674014B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2666085B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1997-10-22 | 松下電器産業株式会社 | 半導体レーザ装置 |
| JPH07297493A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Hamamatsu Photonics Kk | 発光装置 |
| JP2002141601A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-17 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュール |
| JP4250194B1 (ja) | 2007-12-28 | 2009-04-08 | 住友電装株式会社 | アース接続具 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57145382A (en) * | 1981-03-04 | 1982-09-08 | Omron Tateisi Electronics Co | Silicon light receiving device |
-
1986
- 1986-11-19 JP JP27631286A patent/JP2674014B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63128773A (ja) | 1988-06-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |