JP2785452B2 - 光受信装置 - Google Patents
光受信装置Info
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- JP2785452B2 JP2785452B2 JP2152224A JP15222490A JP2785452B2 JP 2785452 B2 JP2785452 B2 JP 2785452B2 JP 2152224 A JP2152224 A JP 2152224A JP 15222490 A JP15222490 A JP 15222490A JP 2785452 B2 JP2785452 B2 JP 2785452B2
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- optical signal
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- signal
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光通信システムの受信部等に使用される光増
幅機能を備えた光受信装置に関するものである。
幅機能を備えた光受信装置に関するものである。
従来、この種の光受信装置にあっては、光通信システ
ムにおける中継距離を延ばす目的で光信号を直接増幅す
る研究が進められている。直接増幅する手段の１つとし
て、半導体レーザを用いた光増幅器の研究開発が活発に
行われている。このレーザ増幅器はその構造によって進
行波（TW）型とファブリ・ペロー（FP）型とに分類され
る。TW型の増幅器は光信号が入出力する両端面が無反射
コーティングされており、入射光はレーザ媒質を１回通
過する際の利得によって増幅される。FP型の増幅器は共
振器内部を何回か往復する間に光増幅が行われる。この
TW型の増幅器は、FP型の増幅器に比べて高い出力飽和レ
ベルおよび広い受信帯域幅を有しているが、出力信号に
大きな自然放出雑音が加わるという欠点が有る。
ムにおける中継距離を延ばす目的で光信号を直接増幅す
る研究が進められている。直接増幅する手段の１つとし
て、半導体レーザを用いた光増幅器の研究開発が活発に
行われている。このレーザ増幅器はその構造によって進
行波（TW）型とファブリ・ペロー（FP）型とに分類され
る。TW型の増幅器は光信号が入出力する両端面が無反射
コーティングされており、入射光はレーザ媒質を１回通
過する際の利得によって増幅される。FP型の増幅器は共
振器内部を何回か往復する間に光増幅が行われる。この
TW型の増幅器は、FP型の増幅器に比べて高い出力飽和レ
ベルおよび広い受信帯域幅を有しているが、出力信号に
大きな自然放出雑音が加わるという欠点が有る。
このため、TW型の増幅器を光電変換装置と組み合わせ
て使用する場合には、第２図に示される構成の光受信装
置が用いられる。つまり、TW型レーザ増幅器１と光電変
換装置２との間に狭帯域の光学的フィルタ３を設け、各
装置間を光ファイバ4,5で接続する構成である。この光
学的フィルタ３によってレーザ増幅器１から出力される
自然放出雑音は除去される。
て使用する場合には、第２図に示される構成の光受信装
置が用いられる。つまり、TW型レーザ増幅器１と光電変
換装置２との間に狭帯域の光学的フィルタ３を設け、各
装置間を光ファイバ4,5で接続する構成である。この光
学的フィルタ３によってレーザ増幅器１から出力される
自然放出雑音は除去される。
しかしながら、上記従来構成の光学的フィルタ３を使
用した光受信装置においては、装置と光ファイバとの結
合点が増加する。このため、伝送すべき光信号はこの結
合部分で減衰し、受信信号の損失が大きくなってしま
う。
用した光受信装置においては、装置と光ファイバとの結
合点が増加する。このため、伝送すべき光信号はこの結
合部分で減衰し、受信信号の損失が大きくなってしま
う。
本発明はこのような受信信号の損失を軽減し、長距
離，大容量の光通信システムに適した高速，高感度の高
受信装置を提供することを目的とする。
離，大容量の光通信システムに適した高速，高感度の高
受信装置を提供することを目的とする。
このために本発明は、光信号を入力して増幅して出力
する進行波型の光増幅素子と、この光増幅素子から出力
される光信号のうち特定帯域の周波数成分を有する信号
を濾波して出力する共振器フィルタと、この共振器フィ
ルタから出力される光信号を入力して電気信号に変換す
る光電変換素子とが同一半導体基板上に形成した。
する進行波型の光増幅素子と、この光増幅素子から出力
される光信号のうち特定帯域の周波数成分を有する信号
を濾波して出力する共振器フィルタと、この共振器フィ
ルタから出力される光信号を入力して電気信号に変換す
る光電変換素子とが同一半導体基板上に形成した。
光増幅素子から出力される光信号は共振器フィルタに
直接伝播し、また、共振器フィルタから出力される光信
号は光電変換素子に直接伝播する。
直接伝播し、また、共振器フィルタから出力される光信
号は光電変換素子に直接伝播する。
第１図は本発明の一実施例による光信号装置の構造を
表す表面図である。
表す表面図である。
ｎ型（ｎ−）のInP半導体基板11上にｎ−InP層がエピ
タキシャル成長法によって形成される。このｎ−InP層
上にはInGaAsP層がエピタキシャル成長法によって形成
され、さらに、このInGaAsP層上にはｐ型（ｐ−）のInP
がエピタキシャル成長法によって形成される。次に、こ
のように積層された各種の一部が選択的に除去され、積
層されたエピタキシャル成長層が２分される。２分され
た一方の積層構造はTW型レーザ増幅素子12を構成し、他
方の積層構造はpinホトダイオード13を構成する。
タキシャル成長法によって形成される。このｎ−InP層
上にはInGaAsP層がエピタキシャル成長法によって形成
され、さらに、このInGaAsP層上にはｐ型（ｐ−）のInP
がエピタキシャル成長法によって形成される。次に、こ
のように積層された各種の一部が選択的に除去され、積
層されたエピタキシャル成長層が２分される。２分され
た一方の積層構造はTW型レーザ増幅素子12を構成し、他
方の積層構造はpinホトダイオード13を構成する。
つまり、レーザ増幅素子12を構成する中層のInGaAsP
層は活性層14を構成し、この活性層14において光増幅が
行われ、1.55μｍの波長を持つ光信号が出力される。下
層および上層のｎ−InP層15およびｐ−InP層16は活性層
14との間に電位障壁を形成し、光信号を活性層14内部に
閉じ込める作用をする。また、pinホトダイオード13を
構成する中層のInGaAsP層は吸収層17を構成し、1.55μ
ｍの波長を持つ光信号を受信する。下層および上層のｎ
−InP層18およびｐ−InP層19はホトダイオードのｎ層お
よびｐ層を構成し、吸収層17に受信された光信号を光電
変換する。
層は活性層14を構成し、この活性層14において光増幅が
行われ、1.55μｍの波長を持つ光信号が出力される。下
層および上層のｎ−InP層15およびｐ−InP層16は活性層
14との間に電位障壁を形成し、光信号を活性層14内部に
閉じ込める作用をする。また、pinホトダイオード13を
構成する中層のInGaAsP層は吸収層17を構成し、1.55μ
ｍの波長を持つ光信号を受信する。下層および上層のｎ
−InP層18およびｐ−InP層19はホトダイオードのｎ層お
よびｐ層を構成し、吸収層17に受信された光信号を光電
変換する。
次に、レーザ増幅素子12とpinホトダイオード13との
間の半導体基板11上に、InGaAsP層20が選択エピタキシ
ャル成長法によって形成される。このInGaAsP層20の表
面には入力波形を濾波するためのフィルタ構造が形成さ
れる。そして、このフィルタ構造を有するInGaAsP層20
上にアンドープのInP層21が選択エピタキシャル成長法
によって形成される。これらInGaAsP層20とアンドープI
nP層21とは共振器フィルタ22を構成し、1.3μｍのバン
ドギャップを有するInGaAsP層20において、中心波長1.5
5μｍから大きくはずれた光信号が瀘波される。
間の半導体基板11上に、InGaAsP層20が選択エピタキシ
ャル成長法によって形成される。このInGaAsP層20の表
面には入力波形を濾波するためのフィルタ構造が形成さ
れる。そして、このフィルタ構造を有するInGaAsP層20
上にアンドープのInP層21が選択エピタキシャル成長法
によって形成される。これらInGaAsP層20とアンドープI
nP層21とは共振器フィルタ22を構成し、1.3μｍのバン
ドギャップを有するInGaAsP層20において、中心波長1.5
5μｍから大きくはずれた光信号が瀘波される。
このような構造において、光受信装置に受信された光
信号はレーザ増幅素子12で増幅され、復調される。復調
された光信号はレーザ増幅素子12から共振器フィルタ16
に直接伝播し、復調された光信号に含まれる自然放出雑
音はこの共振器フィルタ16によって除去される。雑音が
除去された光復調信号は共振器フィルタ16からpinホト
ダイオード13に直接伝播し、このpinホトダイオード13
において受信信号が光電変換される。
信号はレーザ増幅素子12で増幅され、復調される。復調
された光信号はレーザ増幅素子12から共振器フィルタ16
に直接伝播し、復調された光信号に含まれる自然放出雑
音はこの共振器フィルタ16によって除去される。雑音が
除去された光復調信号は共振器フィルタ16からpinホト
ダイオード13に直接伝播し、このpinホトダイオード13
において受信信号が光電変換される。
このように本実施例によれば、光信号はレーザ増幅素
子12および共振器フィルタ16間、並びに共振器フィルタ
16およびpinホトダイオード13間を直接伝播する。この
ため、各素子間を光信号が伝播する際に生じる結合損失
はほとんど無くなり、各素子間を光ファイバで結合した
従来装置に比較して極めて受信感度の高い装置が得られ
る。また、従来装置のように各素子間の接続に光ファイ
バを使用しないため、装置の構成要素が減少して装置の
信頼性は向上し、また、製造コストが低減する。
子12および共振器フィルタ16間、並びに共振器フィルタ
16およびpinホトダイオード13間を直接伝播する。この
ため、各素子間を光信号が伝播する際に生じる結合損失
はほとんど無くなり、各素子間を光ファイバで結合した
従来装置に比較して極めて受信感度の高い装置が得られ
る。また、従来装置のように各素子間の接続に光ファイ
バを使用しないため、装置の構成要素が減少して装置の
信頼性は向上し、また、製造コストが低減する。
以上説明したように本発明によれば、光増幅素子から
出力される光信号は共振器フィルタに直接伝播し、ま
た、共振器フィルタから出力される光信号は光電変換素
子に直接伝播する。
出力される光信号は共振器フィルタに直接伝播し、ま
た、共振器フィルタから出力される光信号は光電変換素
子に直接伝播する。
このため、受信された光信号は各素子間を伝播する途
中においてほとんど減衰することが無く、受信信号は極
めて高感度に復調される。従って、長距離，大容量光通
信システムに適した高速，高感度の光受信装置が提供さ
れ、光通信システムにおける中継距離を延ばすことが可
能になる。
中においてほとんど減衰することが無く、受信信号は極
めて高感度に復調される。従って、長距離，大容量光通
信システムに適した高速，高感度の光受信装置が提供さ
れ、光通信システムにおける中継距離を延ばすことが可
能になる。
また、装置の信頼性は向上し、しかも、製造コストが
低減する。
低減する。
第１図は本発明の一実施例による光受信装置の構造を示
す断面図、第２図は従来の光受信装置の構成を示すブロ
ック図である。 11……ｎ−InP半導体基板、12……TW型レーザ増幅素
子、13……pinホトダイオード、22……共振器フィル
タ。
す断面図、第２図は従来の光受信装置の構成を示すブロ
ック図である。 11……ｎ−InP半導体基板、12……TW型レーザ増幅素
子、13……pinホトダイオード、22……共振器フィル
タ。
Claims (1)
- 【請求項１】光信号を入力して増幅して出力する進行波
型の光増幅素子と、この光増幅素子から出力される光信
号のうち特定帯域の周波数成分を有する信号を濾波して
出力する共振器フィルタと、この共振器フィルタから出
力される光信号を入力して電気信号に変換する光電変換
素子とが同一半導体基板上に形成されたことを特徴とす
る光受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2152224A JP2785452B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 光受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2152224A JP2785452B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 光受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443330A JPH0443330A (ja) | 1992-02-13 |
| JP2785452B2 true JP2785452B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=15535800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2152224A Expired - Fee Related JP2785452B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 光受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2785452B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3985159B2 (ja) | 2003-03-14 | 2007-10-03 | 日本電気株式会社 | 利得クランプ型半導体光増幅器 |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP2152224A patent/JP2785452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0443330A (ja) | 1992-02-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |