JP3213405B2

JP3213405B2 - 高屈折率媒質から低屈折率媒質へ全反射を生じる角度以下の入射角で入射する入射光を検出する光検出装置

Info

Publication number: JP3213405B2
Application number: JP29249292A
Authority: JP
Inventors: 幾雄加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 2001-10-02
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: JPH06151795A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光集積回路、
光情報処理回路等に用いる高屈折率媒質から低屈折率媒
質へ全反射を生じる角度以下の入射角で入射する入射光
を検出する光検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における光検出装置の一例を図９に
基づいて説明する。図９は、Ｓｉ基板によるｐｉｎフォ
トダイオードの断面を示すものであり、ｎ層１と、ｉ層
２と、ｐ層３（受光部３）とからなっている。このＳｉ
基板の表面にはＳｉＯ₂ 層４が形成され、その裏面には
裏面電極５が形成されている。また、このようなＳｉ基
板の上部には高屈折率媒質６が形成されている。なお、
ここではコンタクト電極は省略している。

【０００３】図９の右上部側から進行した光７ａ〜７
ｃ、及び、同じ左上部から進行した光８ａ〜８ｃは受光
部３に検出され、これにより光電流が発生し、電気信号
に変換される。このようにしてＳｉ基板上に作成した受
光部３は、Ｓｉ基板が一般に平面状であることから、Ｓ
ｉ基板と垂直方向の光に対して受光感度が最も大きく、
Ｓｉ基板の垂線を中心に点対称的に垂線となす角度が大
きくなるほど（すなわち傾斜して入射するほど）受光感
度が小さくなるという対称な受光感度の角度依存性があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この場合、Ｓｉ基板
（以下、基板と呼ぶ）を傾ければその受光感度の角度依
存性が変化するため、基板を傾けて角度依存性を変化さ
せ基板の垂線に対して非対称な受光感度の角度依存性と
することもできるが、基板の配置に制約を受けたり、１
つの基板で複数の方向に対応できない等の欠点がある。
また、基板上の受光部分だけを基板に対して傾けて非対
称な受光感度の角度依存性とすることもできるが、基板
上で傾けられる受光面の角度は受光部３（以下、受光素
子と呼ぶ）の面積をある程度小さくしない限りは大きく
ても１０数°であり、しかも、その傾斜により受光感度
もなだらかに変化することから、例えば、基板に対して
４５°の同じ入射角で左右から入射した光を選択的に検
出することは難しい。

【０００５】そこで、このようなことから従来において
は、基板上の受光素子に特定方向の光に対して受光感度
が大きくなるような非対称な受光感度の角度依存性をも
たせるために、基板とは別個に入射方向の前方にレン
ズ、回折格子、スリット、プリズム等の光学部品を設
け、これにより特定方向の光が受光素子に入射しやすい
ようにしている。例えば、スリットを用いた場合では、
基板上の受光素子の前方にナイフエッジによるスリット
を設け、受光素子はナイフエッジのない側の光を強く受
光し、これにより受光感度に非対称の角度依存性が現れ
る。

【０００６】しかし、これら光学部品を受光素子用の基
板とは別個に設けると、部品点数が増え、その分、その
他の光学部品を設けるのが困難となるケースが多くな
る。例えば、スリットを設けることにより、受光素子上
にプリズムや回折格子を密着させることが困難となる。

【０００７】また、基板上の導波光を検出する受光素子
の一例としては、「光集積ピックアップ用導波路型光検
出器」なるタイトルで10p-ZN-8,1991,秋季、第５２回応
用物理学会学術講演会に本出願人により開示されている
ものがある。これは、導波光を効率良く受光素子に導く
ために、受光素子に近づく基板表面の形状をテーパー状
に形成し、これにより角度依存性をもたせている。もち
ろん、導波光の検出感度には、平面的な角度依存性があ
る。しかし、このようにテーパー状の基板は一般に薄膜
を積層、加工して作成するため、光学部品を受光素子と
一体で基板上に設けることは困難である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、基板上に形成された受光部と、この受光部を含む上
部に積層され基板面に対して平行な平行平面部と平行で
ないテーパー部とを有する低屈折率層と、この低屈折率
層の前記平行平面部及び前記テーパー部の上部に設けら
れた高屈折率媒質とよりなり、この高屈折率媒質から侵
入し前記低屈折率層の前記テーパー部を透過して前記基
板上の前記受光部に垂直でない特定方向から入射する入
射光のうち前記基板面に対する前記高屈折率媒質中での
光の入射角度をその高屈折率媒質及び前記低屈折率層の
屈折率の関係から決定される臨界角以上の大きな角度に
設定し、かつ、前記入射光のうち前記テーパー部に対す
る前記高屈折率媒質中の光の入射角度をその高屈折率媒
質及び前記低屈折率層の屈折率の関係から決定される臨
界角よりも小さな角度に設定した。

【０００９】請求項２記載の発明では、基板上に形成さ
れた受光部と、この受光部を含む上部に積層され基板面
に対して平行な平行平面部と平行でないテーパー部とを
有する低屈折率層と、この低屈折率層の前記平行平面部
及び前記テーパー部の上部に設けられた高屈折率媒質
と、この高屈折率媒質の上部に設けられた低屈折率媒質
とよりなり、この低屈折率媒質から前記高屈折率媒質と
前記低屈折率媒質との接触面が前記基板と平行でない部
分に侵入し前記高屈折率媒質を介して前記低屈折率層の
前記テーパー部を透過して前記基板上の前記受光部に垂
直でない特定方向から入射する入射光のうち前記基板面
に対する前記高屈折率媒質中での光の入射角度をその高
屈折率媒質及び前記低屈折率層の屈折率の関係から決定
される臨界角以上の大きな角度に設定し、かつ、前記入
射光のうち前記テーパー部に対する前記高屈折率媒質中
の光の入射角度をその高屈折率媒質及び前記低屈折率層
の屈折率の関係から決定される臨界角よりも小さな角度
に設定した。

【００１０】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、高屈折率媒質と低屈折率層との間
に、少なくとも１層以上の中間層を設けた。

【００１１】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
発明において、中間層のうちの少なくとも１層が高屈折
率物質から形成され、受光部が形成された基板面に対し
て、前記高屈折率物質からなる中間層と低屈折率層との
接触面、若しくは、前記高屈折率物質からなる中間層と
この下層のこれよりも小さい屈折率の物質からなる中間
層との接触面の一部又は全部を非平行なテーパー部に形
成し、前記受光部が形成された前記基板面に対して、前
記高屈折率物質からなる中間層と高屈折率媒質との接触
面、若しくは、前記高屈折率物質からなる中間層とこの
上層のこれと同程度の屈折率の物質からなる中間層との
接触面の一部又は全部を平行な平行平面部に形成した。

【００１２】請求項５記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、高屈折率媒質と低屈折率層との間
に少なくとも１層以上の中間層を設け、この中間層のう
ちの少なくとも１層を導波層として設けた。

【００１３】請求項６記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、高屈折率媒質と低屈折率層との間
に少なくとも１層以上の中間層を設け、この中間層のう
ちの少なくとも１層を導波層として設け、前記高屈折率
媒質を前記導波層への光結合用のプリズムとして形成
し、このプリズムから特定方向の入射光を侵入させるた
めの入射光結合手段を設け、この入射光結合手段により
前記プリズムを介して侵入した前記入射光を検出するた
めに前記プリズムの下面の基板表面にテーパー状をなす
光検出部を形成した。

【００１４】請求項７記載の発明では、請求項６記載の
発明において、プリズムを介して光検出部より導波層に
結合した導波光を検出する導波光検出手段を設け、この
導波光検出手段からの出力情報と光検出部により特定方
向の光から得られた出力情報とにより光結合効率を求め
る光結合効率検出手段を設けた。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明においては、受光部の周辺
にテーパー構造をもつ低屈折率層を形成したことによ
り、高屈折率媒質からの特定方向の入射光に対して非対
称な受光感度の角度依存性をもたせ、しかも、受光感度
を大きくとることが可能となる。

【００１６】請求項２記載の発明においては、受光部の
周辺にテーパー構造をもつ低屈折率層、及び、基板に対
して非平行な高屈折率媒質と低屈折率媒質との接触面を
もっているため、低屈折率媒質からの特定方向の入射光
に対して非対称な受光感度の角度依存性をもたせること
が可能となる。

【００１７】請求項３記載の発明においては、中間層を
設けたことにより、高屈折率媒質や基板の保護層として
の役割を果たすことが可能となる。

【００１８】請求項４記載の発明においては、高屈折率
媒質からなる中間層の低屈折率層側の境界面の少なくと
も一部分に基板と平行でない部分を設けたことにより、
高屈折率媒質と中間層との境界面を基板に対して平行に
することが可能となる。

【００１９】請求項５記載の発明においては、中間層の
少なくとも１層を導波層として用いたことにより、光学
部品を高密度に集積化させることが可能となる。

【００２０】請求項６記載の発明においては、プリズム
の下面の基板上にテーパー構造をもつ光検出部を設けた
ことにより、プリズムの特定方向から入射した光を導波
層に結合させることなく直接に検出することが可能とな
る。

【００２１】請求項７記載の発明においては、テーパー
構造をもった光検出部により検出された特定方向の光か
ら得られた出力情報と、導波光検出手段により検出され
た導波光から得られた出力情報とを用いてプリズムの光
結合効率を求めることができる。

【００２２】

【実施例】請求項１記載の発明を図１に基づいて説明す
る。図１は、本装置の断面形状を示すものである。基板
としてのＳｉ基板９には、下層側から、ｎ層１０と、ｉ
層１１と、ｐ層１２（以下、受光部１２と呼ぶ）とが順
に形成され、これによりｐｉｎフォトダイオードを形成
している。この受光部１２を含むＳｉ基板９の上部には
低屈折率層１３が形成されている。この低屈折率層１３
には、Ｓｉ基板９の基板面に対して平行な平行平面部１
３ａと平行でないテーパー部１３ｂとが形成されてい
る。この低屈折率層１３の平行平面部１３ａ及びテーパ
ー部１３ｂの上部には高屈折率媒質１４が設けられてい
る。Ｓｉ基板９の裏面側には、裏面電極１５が取付けら
れている。なお、低屈折率層１３のテーパー形状は、異
なるエッチングレートをもつ多層膜をエッチングするこ
とにより、５°以上の角度であれば比較的容易に作製す
ることができる。

【００２３】また、ここでは、以下のような条件に設定
した。第１の条件として、高屈折率媒質１４から侵入し
低屈折率層１３のテーパー部１３ｂを透過してＳｉ基板
９上の受光部１２に垂直でない特定方向から入射する入
射光のうち、基板面に対する高屈折率媒質１４中での光
の入射角度を、高屈折率媒質１４及び低屈折率層１３の
屈折率の関係から決定される臨界角以上の大きな角度に
設定した。また、第２の条件として、前記入射光のう
ち、テーパー部１３ｂに対する高屈折率媒質１４中の光
の入射角度を、その高屈折率媒質１４及び低屈折率層１
３の屈折率の関係から決定される臨界角よりも小さな角
度に設定したものである。

【００２４】このような構成において、まず、前記入射
光について説明する。図１中、右側から入射した光は入
射光１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄで示し、テーパー
部１３ｂを透過した光は光線１７ｂ，１７ｃ，１７ｄで
示す。その右側から入射した光のうち平行平面部１３ａ
で反射した光を光線１７ａで示す。また、左側から入射
した光は入射光１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８
ｅで示し、入射光１８ａ，１８ｂ，１８ｃの平行平面部
１３ａ及びテーパー部で反射した全反射光は光線１９
ａ，１９ｂ，１９ｃで示し、入射光１８ｄ，１８ｅのｉ
層１１に透過した光は光線１９ｄ，１９ｅで示す。Ａ₁
〜Ａ₄は基板面に対する垂線を示し、Ｂ₁，Ｂ₂ はテーパ
ー部１３ｂに対する垂線を示す。

【００２５】次に、上述したような入射光のうち幾何学
的な光線を主体として説明する。テーパー構造をもつ低
屈折率層１３は、実際には波長に比べて薄い場合があ
り、この場合には波動光学的な扱いをしなければならな
いが、本原理は、入射光の入射角が全反射の臨界角より
も大きいか小さいかで選択させることなので、基本的な
原理としてはこの幾何学的な説明で十分である。ただ
し、低屈折率層１３が波長に対して十分薄い場合にはエ
バネセント波による電界強度が低屈折率層１３の下層の
薄膜においても大きくなる場合があり、例えばこれが受
光部１２のｐ層であれば光の吸収を生じ、全反射の臨界
角以上の入射光でも光電流が生じる。このため、受光部
１２上での低屈折率層１３の厚さを波長の少なくとも１
／４以上の厚さにしておくことにより、入射した光によ
る下層での電界強度が比較的小さくなるので、その下層
での吸収が小さくなり、臨界角と入射角との差によって
受光部１２に受光感度の角度依存性をもたせることがで
きるようになる。また、受光部１２上の低屈折率層１３
の厚さが波長の１倍以上であれば、十分に大きいＳＮ比
を得ることができる。さらに、波長の数倍程度の厚さで
そのＳＮ比はほとんど変化しなくなり、バルクの場合と
同じ状態になる。

【００２６】次に、本装置の基本的な動作原理（前述し
た２つの設定条件）について述べる。高屈折率媒質１４
として、（株）オハラ製のＬａＳＦ（２１）の高屈折率
フリントガラス（ｎ＝１．８４４９１、６３２．８ｎ
ｍ）を用いたとする。なお、これと同様なガラスとし
て、保谷（株）のＴａＳＦ（９）のガラス（ｎ＝１．８
４４９３，６３２．８ｎｍ）を用いてもよい。また、テ
ーパー部１３ｂをもつ低屈折率層１３をＳｉＯＮでプラ
ズマＣＶＤにより基板温度３００°で作製し、この屈折
率をｎ＝１．４５３とする。この時、臨界角θは、 θ＝ｓｉｎ~¹（１．４５３／１．８４５）＝５１．９５° となる。そして、今、高屈折率媒質１４からＳｉ基板９
へ５５°の入射角で光線を入射させたとする。低屈折率
層１３のテーパー部１３ｂの角度θ₁ は、１１．３１°
（ｔａｎ~¹(０．２)) とし、低屈折率層１３のテーパー
でない平行平面部１３ａの膜厚は４μｍとする。

【００２７】まず、左側からＳｉ基板９に入射した光線
が受光部１２に吸収されない理由について説明する。左
側から入射した入射光のうち、テーパー部１３ｂをもつ
低屈折率層１３の平行平面部１３ａに入射した入射光１
８ａ，１８ｂは、入射角θ₂＝５５．０°の光線であ
り、これは臨界角θ＝５２．０°よりも大きいため、反
射角５５．０°で全反射され、光線１９ａ，１９ｂとな
る。また、左側から入射した入射光のうち、テーパー部
１３ｂに入射した入射光１８ｃは、入射角θ₃ ＝６６．
３°の光線であり、これは臨界角θ＝５２．０°よりも
大きいため、反射角６６．３°で全反射され、光線１９
ｃとなる。基板に対して考えると、入射角は５５°、反
射角は７７．６になる。このように左側からＳｉ基板９
に対して入射角５５°で入射した光は、低屈折率層１３
で全反射され、受光部１２に吸収されるようなことはな
い。

【００２８】これに対して、右側から入射した入射光の
うち、テーパー部１３ｂをもつ低屈折率層１３のテーパ
ーでない部分に入射した入射光１６ａは、入射角θ₄ ＝
５５．０°の光線であり、これは臨界角θ＝５２．０°
より大きいため、反射角５５°で全反射され、光線１７
ａとなる。また、右側から入射した入射光のうち、テー
パー部１３ｂに入射した入射光１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ
は、入射角θ₅ ＝４３．７°の光線であり、これは臨界
角θ＝５２．０°よりも小さいため、出射角６１．３°
で透過し、光線１７ｂ，１７ｃ，１７ｄとなる。基板に
対して考えると、光線１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの入射角
は５５°であり、これはテーパー部１３ｂで屈折して、
今度は入射角θ₆ で受光部１２に入射して吸収され、こ
れにより光電流が流れる。

【００２９】この場合、前述したように、実際には膜厚
が薄くなるほど幾何学的な光線とは異なるようになり、
テーパー部１３ｂをもつ膜厚の薄い部分では、光線の入
射角が臨界角θより大きい全反射条件であるにもかかわ
らず、光線が低屈折率層１３を透過し、下層のＳｉ基板
９に吸収される。例えば、低屈折率層１３のテーパー部
１３ｂで膜厚の薄い光の波長の１／４以下である部分に
左側から入射した光線１８ｄ，１８ｅは、光線１９ｄ，
１９ｅとなってｉ層１１に入射し吸収される。これは、
右側から入射した光線も同一であり、非対称の受光特性
が失われる。このようなことから、膜厚の薄い部分には
ｐ層からなる受光部１２を設けないか、又は、この受光
部１２の面積を十分に小さくすることにより、余分な光
を必要な量まで低減することが必要である。

【００３０】上述したように、受光部１２の周辺にテー
パー構造をもつ低屈折率層１３を形成したことにより、
高屈折率媒質１４からの特定方向の入射光に対して非対
称な受光感度の角度依存性をもたせ、しかも、受光感度
を大きくとることができる。

【００３１】また、低屈折率層１３の膜厚の薄い部分に
受光部１２を１つ以上設け、この出力情報と、非対称な
特性をもつ受光部１２との出力情報とから、入射光の入
射特性を検出することができる。また、低屈折率層１３
のテーパー部１３ｂは１つの平面として説明したが、２
つ以上の異なる面方向をもつ平面又は曲面を用い、受光
部１２を２つ以上設けることにより、２つ以上の方向の
光に対して選択的に検出することができる。さらに、受
光部１２への入射角が大きいため、入射光の一部が表面
反射することにより受光感度が減少する場合には、受光
部１２と低屈折率層１３との間に反射防止層を少なくと
も１層以上設けることにより、反射していた光の多くを
受光部１２に導くことができる。

【００３２】次に、請求項２記載の発明の一実施例を図
２に基づいて説明する。なお、請求項１記載の発明（図
１参照）と同一部分についての説明は省略し、その同一
部分については同一符号を用いる。

【００３３】図２は、Ｓｉ基板９によるｐｉｎフォトダ
イオード上には、平行平面部１３ａとテーパー部１３ｂ
とをもつ低屈折率層１３と、この低屈折率層１３上に設
けられた平行平面部１４ａとテーパー部１４ｂ，１４ｃ
とを有する高屈折率媒質１４と、この高屈折率媒質１４
上に設けられた低屈折率媒質２０とからなっている。こ
の場合、右側から入射した光は入射光２１ａ，２１ｂで
あり、高屈折率媒質１４を透過した光は光線２２ａ，２
２ｂであり、低屈折率層１３を透過した光は光線２２で
ある。また、左側から入射した光は入射光２３ａ，２３
ｂであり、高屈折率媒質１４を透過した光は光線２４
ａ，２４ｂである。この場合、平行平面部１４ａへの垂
線はＡ₁ で示し、テーパー部１４ｂ，１４ｃへの垂線は
Ｂ₁，Ｂ₂で示す。Ｃ₁〜Ｃ₄は基板面に対する垂線であ
り、Ｄ₁ はテーパー部１３ｂに対する垂線である。
θ₁，θ₂は高屈折率媒質１４のテーパー部１４ｂ，１４
ｃと低屈折率層１３との間のなす角であり、θ₃〜θ₇は
各々の入射角であり、θ₈〜θ₁₀ はそれぞれ屈折した屈
折角を示す。

【００３４】また、低屈折率媒質２０は空気からなり、
屈折率ｎ＝１．０００とする。高屈折率媒質１４は、高
屈折率フリントガラスからなり、屈折率ｎ＝１．８９５
とする。角度θ₁，θ₂はともに４５°であるとし、平行
平面部１４ａの面は基板面に対して平行であるとする。
ここでの入射角θ₅，θ₇は６３．６８°とする。

【００３５】このような構成において、まず、左側から
入射した光が受光部１２に吸収されない理由について説
明する。左から入射した光線のうち、基板と平行でない
テーパー部１４ｂに入射した光線２３ａは、入射角θ₃
＝１８．６８°の光線であり、これは屈折した屈折角θ
₈ ＝１０．００°の光線２４ａとなる。この光線２４ａ
は基板に対しては入射角θ₄ ＝５５°の光線となるた
め、低屈折率層１３に入射すると、テーパー部１３ｂで
あってもなくてもこの層の境界部分で反射されてしま
い、これにより受光部１２に吸収されてしまうことはな
い。

【００３６】これに対して、右から入射した光線のう
ち、テーパー部１４ｃに入射した光線２１ａ，２１ｂ
は、入射角θ₆ ＝１８．６８°の光線であり、これは屈
折した屈折角θ₁₀＝１０．００°の光線２２ａ，２２ｂ
となる。これら光線２２ａ，２２ｂは、基板に対して入
射角θ₁₁＝５５°をもつ。光線２２ａの入射する部分
は、平行平面部１３ａであるため、低屈折率層１３への
入射角θ₁₁＝５５°は臨界角θ＝５２．０°よりも大き
いためこの部分で全反射される。光線２２ｂの入射する
位置はテーパー部１３ｂであるため、入射角θ₁₂＝４
３．７°であり、透過、屈折して与えられる角θ₁₃＝６
１．０°となり、受光部１２に入射角θ₁₄で入射し、こ
の受光部１２に吸収され、これにより光電流が発生す
る。

【００３７】また、左側から平行平面部１４ａに入射す
る光線２３ｂは、入射角θ＝６３．６８°であり、これ
は透過、屈折して与えられる角θ₉ ＝２９．０°で進行
し、これが低屈折率層１３に入射すると、臨界角θより
も小さいため透過して受光部１２に入射し、これにより
光電流が生じる。この場合、高屈折率媒質１４からなる
光学部品と基板とが水平でなくても、入射する光線の入
射角によって容易に受光部１２に光が透過するので、受
光部１２に対する平行平面部１４ａの位置や面積を適切
に設定する必要がある。この部分に遮光層や反射層を設
けてもよい。

【００３８】上述したように、受光部１２の周辺にテー
パー構造をもつ低屈折率層１３と、Ｓｉ基板９に対して
非平行な部分をもつ高屈折率層１４とを設けていること
により、低屈折率媒質２０からの特定方向の入射光に対
して非対称な受光感度の角度依存性をもたせることがで
きる。

【００３９】なお、高屈折率媒質１４からなる光学部品
と低屈折率媒質２０との境界が平行平面部１４ａのよう
な基板に対して水平な部分だけの場合には、テーパー部
分であるなしに関係なく、全ての光が臨界角θより小さ
くなり、低屈折率層１３を透過してしまい、非対称な受
光感度の角度依存性をもった検出装置を作製できなくな
るため注意を要する。

【００４０】次に、請求項３記載の発明の一実施例を図
３に基づいて説明する。なお、請求項１，２記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。

【００４１】ここでは、高屈折率媒質１４と低屈折率層
１３との間に、少なくとも１層以上の中間層を設けたも
のである。すなわち、ここでの中間層とは、高屈折率中
間層２５と、低屈折率中間層２６との２層を設けたもの
である。この場合、右側から入射した光は入射光２７で
あり、高屈折率中間層２５を透過した光は光線２８であ
り、低屈折率中間層２６を透過した光は光線２９であ
り、低屈折率層１３を透過した光は光線３０である。θ
₁，θ₂はそれぞれ入射角であり、θ₃ は屈折角である。
また、高屈折率中間層２５は高屈折率媒質１４と同じ屈
折率ｎ＝１．８９５とし、低屈折率中間層２６は低屈折
率層１３と同じ屈折率ｎ＝１．４５３とする。右側から
の光の入射角はθ₁ ＝５５°とする。また、Ａ₁，Ａ₂は
基板面に対する垂線を示し、Ｂ₁ はテーパー部１４ｂに
対する垂線を示す。

【００４２】このような構成において、高屈折率中間層
２５と低屈折率中間層２６との境界面が基板面に対して
平行でない部分に右側から入射した入射光２７は、Ｐ点
の位置では屈折率変化がないため高屈折率中間層２５を
直進し、Ｑ点の位置で入射角θ₂ ＝４３．７°で入射す
る光線２８となり、これは高屈折率中間層２５と低屈折
率中間層２６とで与えられる臨界角よりも小さいため、
光線２８は透過、屈折して屈折角θ₃ で与えられる光線
２９となり、Ｒ点となる位置に入射し、この位置では屈
折率が変化しないため、低屈折率層１３を直進し光線３
０となり、受光部１２に入射角θ₄ で入射し、受光部１
２に吸収され、これにより光電流が生じる。一方、左側
から入射した図示しない光線は、高屈折率中間層２５か
ら低屈折率中間層２６への入射角が臨界角よりも大きく
なるため、光線は全反射してしまい、受光部１２に吸収
されることはない。このため、受光部１２は、非対称の
受光感度の角度依存性をもつことになる。

【００４３】この場合、中間層の屈折率としては、高屈
折率媒質１４又は低屈折率層１３に等しい値でなくて
も、少なくとも１つの境界面で、低屈折率層１３が与え
るテーパー角度の差により、入射光線の入射角が臨界角
に対して大小となることが必要となる。また、中間層
は、低屈折率中間層２６又は高屈折率中間層２５のどち
らか一方でもよいし、３層以上あってもよい。この場合
にも、少なくとも１層又は媒質の境界面で、低屈折率層
１３が与えるテーパー角の差により、入射光線の入射角
が臨界角に対して大小となることが必要である。さら
に、中間層がそれぞれ十分に薄い場合には、多層からな
る中間層の屈折率を除々に変化させることにより全反射
を生じさせることもでき、この場合の透過率は増加す
る。

【００４４】上述したように、高屈折率媒質１４と低屈
折率層１３との間に、高屈折率中間層２５と、低屈折率
中間層２６とを設けたことによって、高屈折率媒質１４
やＳｉ基板９の保護層としての役割も果たすことができ
る。

【００４５】次に、請求項４記載の発明の一実施例を図
４に基づいて説明する。なお、請求項１〜３記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。

【００４６】ここでは、前述した請求項３記載の実施例
中で述べた中間層のうちの少なくとも１層を高屈折率物
質から形成したものである。すなわち、高屈折率媒質１
４と低屈折率層１３との間に、中間層として高屈折率物
質からなる高屈折率中間層３１を設けた。また、ここで
は、受光部１２が形成された基板面に対して、高屈折率
中間層３１と低屈折率層１３との接触面（若しくは、高
屈折率中間層３１とこの下層のこれよりも小さい屈折率
の物質からなる中間層との接触面）の一部又は全部を非
平行なテーパー部１３ｂに形成し、さらに、受光部１２
が形成された基板面に対して、高屈折率中間層３１と高
屈折率媒質１４との接触面（若しくは、高屈折率中間層
３１とこの上層のこれと同程度の屈折率の物質からなる
中間層との接触面）の一部又は全部を平行な平行平面部
１４ａに形成したものである。

【００４７】高屈折率中間層３１は、高屈折率媒質１４
と同じ屈折率ｎ＝１．８９５とし、右からの入射光３２
の入射角をθ₁ ＝５５°とする。また、高屈折率中間層
３１と高屈折率媒質１４との境界面は基板に平行である
とする。Ａ₁，Ａ₂は基板面に対する垂線であり、Ｂ₁ は
テーパー部１３ｂに対する垂線を示す。

【００４８】このような構成において、右側から入射し
た光は入射光３２であり、Ｐ点の位置では屈折率変化が
ないため高屈折率中間層３１を直進し、光線３３となっ
てＱ点の位置に入射角θ₂ ＝４３．７°で入射する。こ
れは、高屈折率中間層３１と低屈折率層１３とで与えら
れる臨界角よりも小さいため、光線３３は透過、屈折し
て屈折角θ₃ で与えられる光線３４となり、受光部１２
にθ₄ で与えられる入射角で入射して吸収され、これに
より光電流が生じる。一方、左側から入射した図示しな
い光線は、高屈折率中間層３１から低屈折率層１３への
入射角が臨界角よりも大きくなるため、光線は全反射し
てしまい受光部１２に吸収されてしまうことはない。こ
のため、受光部１２は非対称の受光感度の角度依存性を
もつことになる。

【００４９】次に、請求項５記載の発明の一実施例を図
５に基づいて説明する。なお、請求項１〜４記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。

【００５０】ここでは、高屈折率媒質１４と低屈折率層
１３との間に、わずかに屈折率の異なる２層からなる中
間層としての低屈折率中間層３５，３６を設けたもので
ある。この場合、低屈折率中間層３６は導波層とされて
いる。３７ａ，３７ｂは導波光であり、Ａはその導波光
３７ａ．３７ｂの進行方向Ａを示すものである。右側か
ら入射した光は入射光３８であり、この入射光３８の低
屈折率中間層３５への入射位置はＰ点であり、さらに、
低屈折率中間層３６と低屈折率層１３とを透過した光は
光線３９である。この場合、低屈折率中間層３５の屈折
率ｎ＝１．４５３とし、低屈折率中間層３６の屈折率は
ｎ＝１．５００とし、それぞれの厚さが２μｍであると
する。高屈折率媒質１４の屈折率はｎ＝１．８９５と
し、右側からの光の入射角はθ₁ ＝５５°とする。この
場合、Ｂ₁ はテーパー部１４ｂに対する垂線を示すもの
である。

【００５１】このような構成において、右側からＰ点の
位置に入射した光線３８の基板に対する入射角はθ₁ ＝
５５°であるため、低屈折率中間層３５に対するＱ点で
の入射角は４３．７°となり、屈折角が６１．３°とな
って光線３９として進行していく。この光線３９が低屈
折率中間層３６に入射するとＲ点での屈折角が５８．２
°になり、約３．１°変化するが、低屈折率層１３に入
射することにより反対方向に約３．１°変化し、直進し
た方向と同方向になり、受光部１２に入射する。一方、
左側から入射した図示しない光線は、低屈折率中間層３
５と低屈折率中間層３６との境界面で全反射を生じ、受
光部１２に到達しない。このため、このような構造の中
間層は、受光部１２の非対称な受光感度の角度依存性を
妨げるようなことはない。実際には、膜厚が薄いため波
動光学的な扱いをする必要があるが、この程度の厚さで
は、右側からのテーパー部１４ｂへの光が受光部１２に
透過し、左側からの光が全反射することに変わりはな
い。

【００５２】この場合、低屈折率中間層３６は、その上
下にある低屈折率中間層３５と低屈折率層１３よりもわ
ずかに屈折率が小さいことから導波層として機能する。
この導波層である低屈折率中間層３６に、端面結合法に
より左側からＨｅＮｅレーザ光を結合させると、所定の
電界強度分布をもつ導波光３７ａが、矢印方向Ａに進ん
でいき、テーパー形状に沿って導波光３７ｂのように進
行していく。また、入射光３８は細いレーザビーム光と
すると４０のような電界強度分布で与えられ、その後、
光線３９となって低屈折率中間層３６の破線内付近で導
波光３７ｂと重なるが、電子と異なり光の特性により互
いに影響することなく分離して、導波光３７ｂは導波層
に沿って右に伝搬していき、光線３９は受光部１２に到
達して吸収される。このような光の交差は、微小面積内
に多くの機能を設けることを可能とし、高度な光集積回
路を作製することが可能である。

【００５３】ただし、レーザビームが特異な条件のとき
に導波層に結合することがあるため、この時には低屈折
率中間層３５，３６の膜厚や入射角、屈折率等を変化さ
せたりすればよい。また、低屈折率層１３の膜厚の薄い
部分４１に受光部１２とは別の受光部を設けることによ
り、この薄い部分４１を光が透過して光が吸収され、こ
れにより導波光３７ｂを検出することもできる。

【００５４】上述したように、中間層の少なくとも１層
を導波層として用いたことによって、光学部品を高密度
に集積化させることができるようになる。

【００５５】次に、請求項６記載の発明の一実施例を図
６及び図７に基づいて説明する。なお、請求項１〜５記
載の発明と同一部分についての説明は省略し、その同一
部分については同一符号を用いる。

【００５６】ここでは、プリズム結合装置に応用した場
合の構成例を示すものである。すなわち、Ｓｉ基板９上
には低屈折率層１３が形成され、この低屈折率層１３上
には中間層としての屈折率がわずかに異なる２層の低屈
折率中間層３５，３６が積層されている。低屈折率中間
層３６は導波層として設けられている。この低屈折率中
間層３５，３６の一部はテーパー状に形成された光検出
部４２となっている。低屈折率中間層３５の一部表面に
は、導波光ａを十分閉じ込めるための低屈折率層４３が
形成されている。導波光ａの進行方向であるＳｉ基板９
の端部付近には、光情報処理手段４４が設けられてい
る。また、光検出部４２の上部には、高屈折率媒質から
なるプリズム４５が設けられている。このプリズム４５
に特定方向からの光線を導くために、入射光結合手段の
一部を構成する対物レンズ４６が配置されている。さら
に、図７はプリズム４５を除去した状態でのＳｉ基板９
の上面図を示すものであり、受光部１２には引出電極４
７が接続されており、受光部１２は光ディスク５５から
反射されたビーム４８（光線５１ａ，５１ｂと同じ）が
入射できるように配置されている。ハッチング領域４９
は、導波光ａの伝搬する範囲を示すものである。

【００５７】この場合、５０ａ〜５０ｃはプリズム４５
に低屈折率媒質である空気中から入射するガウシアン分
布５１をもつ光線であり、５２ａ，５２ｂは光線５０ａ
〜５０ｃが導波層に結合した後に反射した光線又は全反
射光に相当する光線であり、５３ａ．５３ｂは対物レン
ズ４６を透過した光線であり、破線の５４ａ，５４ｂは
光ディスク５５により反射された光であり、５６ａ，５
６ｂは再び対物レンズ４６を透過した光線である。

【００５８】また、低屈折率中間層３６は周囲よりも屈
折率が小さく導波層となり、プリズム４５と低屈折率中
間層３６と低屈折率層４３とが、光線５０ａ〜５０ｃを
導波層へ結合するプリズム結合部を構成する。この時の
低屈折率中間層３５の厚さは波長と比べて比較的小さい
ものとする。また、結合効率を大きくするため、ビーム
の基板への入射角度やプリズム４５の屈折率、低屈折率
中間層３５，３６の屈折率や厚さを予め最適化してお
く。また、光線５０ａがプリズム４５に入射する入射角
度θ₁ は、反射による迷光を減少させるために９０°に
しておく。

【００５９】このような構成において、右側から基板に
入射する光線５０ａ〜５０ｃのうちテーパー状の光検出
部４２に入射した光線５０ｃは、受光部１２に吸収さ
れ、引出電極４７を介して電気回路に送られ、これによ
り光線５０ｃの光強度の変化を検知することができる。
また、右側から基板に入射した光線５０ａ〜５０ｃのう
ちテーパー状の光検出部４２以外の領域に入射した光線
５０ａ，５０ｂは、高ＮＡの対物レンズ４６で集光さ
れ、光線５３ａ，５３ｂとなって数μｍの光スポットと
なり、光ディスク５５の面上に照射される。この光ディ
スク５５で反射された光線５４ａ，５４ｂは、再び対物
レンズ４６を通過して光線５６ａ，５６ｂとなり、導波
層に入力結合又は全反射する。この時、導波層に結合し
た導波光ａは、低屈折率層４３がギャップ層の低屈折率
中間層３５上に存在するため、出力結合することなく導
波層を伝搬していき、電界強度分布５７をもつ導波光ａ
となる。この導波光ａは光情報処理手段４４に検出され
ることにより、光情報の処理がなされる。

【００６０】上述したように、光検出部４２の屈折率を
結合に必要な値よりも大きくしたことにより、光検出部
４２に直接光線を入射させることができるが、この時は
光ディスク５５で反射した光線５６ａ，５６ｂが再び戻
り光となって光検出部４２に再び入射するため、図示し
ないＬＤ（レーザダイオード）から直接入射した光の光
量を検出することが難しくなり、これによりＬＤ光のパ
ワーコントロールが困難となり、別個にハーフミラーを
用意して図示しない前方ＰＤを設けることが必要とな
る。そこで、本実施例では、前述したように光検出部４
２をテーパー状に形成したことにより、戻り光の影響を
受けないで、ＬＤからの光線５０ｃを直接検出できるよ
うになり、これにより図示しない前方ＰＤとして作用さ
せることができ、また、１つの基板上に集積できること
から一層の小型化を図ることができる。

【００６１】次に、請求項７記載の発明の一実施例を図
８に基づいて説明する。なお、請求項１〜６記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。

【００６２】ここでは、前述した図６のプリズム結合装
置の構成に以下のような機構を付加させたものである。
すなわち、プリズム４５を介して光検出部４２より導波
層ａに結合した導波光ａを検出する導波光検出手段とし
ての導波光受光部５８を設けた。この導波光受光部５８
は引出電極５９に接続され、基板の低屈折率層１３を薄
く形成してなるテーパー部６０に設けられている。ま
た、その導波光受光部５８からの出力情報と、光検出部
４２により特定方向の光から得られた出力情報とによ
り、光結合効率を求める図示しない光結合効率検出手段
が設けられている。この光結合効率検出手段は、光情報
処理手段４４中に含まれている。

【００６３】このような構成において、光ディスク５５
からの反射光による光線５６ａ，５６ｂと同一方向から
の光はテーパー状をなす光検出部４２を介して受光部１
２に検出される。また、低屈折率中間層３６からなる導
波層内の導波光ａは光情報処理手段４４の方向に進行し
ていく途中でその一部の導波光ａがテーパー部６０に侵
入し導波光受光部５８に検出される。これら検出した２
つの光を用いて、光結合効率検出手段により２つの光の
比を求め、光結合効率を算出することができる。これに
より、プリズム結合装置とＬＤ、又は、光ディスク５５
と対物レンズ４６との位置関係を変化させて、プリズム
結合装置の結合効率を調整することができる。

【００６４】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、基板上に形成さ
れた受光部と、この受光部を含む上部に積層され基板面
に対して平行な平行平面部と平行でないテーパー部とを
有する低屈折率層と、この低屈折率層の前記平行平面部
及び前記テーパー部の上部に設けられた高屈折率媒質と
よりなり、この高屈折率媒質から侵入し前記低屈折率層
の前記テーパー部を透過して前記基板上の前記受光部に
垂直でない特定方向から入射する入射光のうち前記基板
面に対する前記高屈折率媒質中での光の入射角度をその
高屈折率媒質及び前記低屈折率層の屈折率の関係から決
定される臨界角以上の大きな角度に設定し、かつ、前記
入射光のうち前記テーパー部に対する前記高屈折率媒質
中の光の入射角度をその高屈折率媒質及び前記低屈折率
層の屈折率の関係から決定される臨界角よりも小さな角
度に設定したので、高屈折率媒質からの特定方向の入射
光に対して非対称な受光感度の角度依存性をもたせ、し
かも、受光感度を大きくとることができるものである。

【００６５】請求項２記載の発明は、基板上に形成され
た受光部と、この受光部を含む上部に積層され基板面に
対して平行な平行平面部と平行でないテーパー部とを有
する低屈折率層と、この低屈折率層の前記平行平面部及
び前記テーパー部の上部に設けられた高屈折率媒質と、
この高屈折率媒質の上部に設けられた低屈折率媒質とよ
りなり、この低屈折率媒質から前記高屈折率媒質と前記
低屈折率媒質との接触面が前記基板と平行でない部分に
侵入し前記高屈折率媒質を介して前記低屈折率層の前記
テーパー部を透過して前記基板上の前記受光部に垂直で
ない特定方向から入射する入射光のうち前記基板面に対
する前記高屈折率媒質中での光の入射角度をその高屈折
率媒質及び前記低屈折率層の屈折率の関係から決定され
る臨界角以上の大きな角度に設定し、かつ、前記入射光
のうち前記テーパー部に対する前記高屈折率媒質中の光
の入射角度をその高屈折率媒質及び前記低屈折率層の屈
折率の関係から決定される臨界角よりも小さな角度に設
定したので、低屈折率媒質からの特定方向の入射光に対
して非対称な受光感度の角度依存性をもたせることがで
きるものである。

【００６６】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、高屈折率媒質と低屈折率層との間
に、少なくとも１層以上の中間層を設けたので、高屈折
率媒質や基板の保護層としての役割を果たすことができ
るものである。

【００６７】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、中間層のうちの少なくとも１層が高屈折率
物質から形成され、受光部が形成された基板面に対し
て、前記高屈折率物質からなる中間層と低屈折率層との
接触面、若しくは、前記高屈折率物質からなる中間層と
この下層のこれよりも小さい屈折率の物質からなる中間
層との接触面の一部又は全部を非平行なテーパー部に形
成し、前記受光部が形成された前記基板面に対して、前
記高屈折率物質からなる中間層と高屈折率媒質との接触
面、若しくは、前記高屈折率物質からなる中間層とこの
上層のこれと同程度の屈折率の物質からなる中間層との
接触面の一部又は全部を平行な平行平面部に形成したの
で、高屈折率媒質と中間層との境界面を基板に対して平
行にすることができるものである。

【００６８】請求項５記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、高屈折率媒質と低屈折率層との間に
少なくとも１層以上の中間層を設け、この中間層のうち
の少なくとも１層を導波層として設けたので、光学部品
を高密度に集積化させることができるものである。

【００６９】請求項６記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、高屈折率媒質と低屈折率層との間に
少なくとも１層以上の中間層を設け、この中間層のうち
の少なくとも１層を導波層として設け、前記高屈折率媒
質を前記導波層への光結合用のプリズムとして形成し、
このプリズムから特定方向の入射光を侵入させるための
入射光結合手段を設け、この入射光結合手段により前記
プリズムを介して侵入した前記入射光を検出するために
前記プリズムの下面の基板表面にテーパー状をなす光検
出部を形成したので、プリズムの特定方向から入射した
光を導波層に結合させることなく直接に検出することが
できるものである。

【００７０】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、プリズムを介して光検出部より導波層に結
合した導波光を検出する導波光検出手段を設け、この導
波光検出手段からの出力情報と光検出部により特定方向
の光から得られた出力情報とにより光結合効率を求める
光結合効率検出手段を設けたので、テーパー構造をもっ
た光検出部により検出された特定方向の光から得られた
出力情報と、導波光検出手段により検出された導波光か
ら得られた出力情報とを用いてプリズムの光結合効率を
求めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の一実施例である光検出装
置の構成を示す断面図である。

【図２】請求項２記載の発明の一実施例である光検出装
置の構成を示す断面図である。

【図３】請求項３記載の発明の一実施例である光検出装
置の構成を示す断面図である。

【図４】請求項４記載の発明の一実施例である光検出装
置の構成を示す断面図である。

【図５】請求項５記載の発明の一実施例である光検出装
置の構成を示す断面図である。

【図６】請求項６記載の発明の一実施例である光検出装
置の構成を示す断面図である。

【図７】プリズムを取り除いた状態での基板形状を示す
平面図である。

【図８】請求項７記載の発明の一実施例である光検出装
置の構成を示す断面図である。

【図９】従来例である受光素子の形状を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

９基板１２受光部１３低屈折率層１３ａ平行平面部１３ｂテーパー部１４高屈折率媒質２０低屈折率媒質２５，２６中間層３１高屈折率物質３５中間層３６中間層（導波層）４２光検出部４５プリズム４６入射光結合手段５８導波光検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 31/00 - 31/0392 H01L 31/08 - 31/119 H01L 27/14 - 27/148

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成された受光部と、この受光
部を含む上部に積層され基板面に対して平行な平行平面
部と平行でないテーパー部とを有する低屈折率層と、こ
の低屈折率層の前記平行平面部及び前記テーパー部の上
部に設けられた高屈折率媒質とよりなり、この高屈折率
媒質から侵入し前記低屈折率層の前記テーパー部を透過
して前記基板上の前記受光部に垂直でない特定方向から
入射する入射光のうち前記基板面に対する前記高屈折率
媒質中での光の入射角度をその高屈折率媒質及び前記低
屈折率層の屈折率の関係から決定される臨界角以上の大
きな角度に設定し、かつ、前記入射光のうち前記テーパ
ー部に対する前記高屈折率媒質中の光の入射角度をその
高屈折率媒質及び前記低屈折率層の屈折率の関係から決
定される臨界角よりも小さな角度に設定したことを特徴
とする高屈折率媒質から低屈折率媒質へ全反射を生じる
角度以下の入射角で入射する入射光を検出する光検出装
置。
【請求項２】基板上に形成された受光部と、この受光
部を含む上部に積層され基板面に対して平行な平行平面
部と平行でないテーパー部とを有する低屈折率層と、こ
の低屈折率層の前記平行平面部及び前記テーパー部の上
部に設けられた高屈折率媒質と、この高屈折率媒質の上
部に設けられた低屈折率媒質とよりなり、この低屈折率
媒質から前記高屈折率媒質と前記低屈折率媒質との接触
面が前記基板と平行でない部分に侵入し前記高屈折率媒
質を介して前記低屈折率層の前記テーパー部を透過して
前記基板上の前記受光部に垂直でない特定方向から入射
する入射光のうち前記基板面に対する前記高屈折率媒質
中での光の入射角度をその高屈折率媒質及び前記低屈折
率層の屈折率の関係から決定される臨界角以上の大きな
角度に設定し、かつ、前記入射光のうち前記テーパー部
に対する前記高屈折率媒質中の光の入射角度をその高屈
折率媒質及び前記低屈折率層の屈折率の関係から決定さ
れる臨界角よりも小さな角度に設定したことを特徴とす
る高屈折率媒質から低屈折率媒質へ全反射を生じる角度
以下の入射角で入射する入射光を検出する光検出装置。
【請求項３】高屈折率媒質と低屈折率層との間に、少
なくとも１層以上の中間層を設けたことを特徴とする請
求項１又は２記載の高屈折率媒質から低屈折率媒質へ全
反射を生じる角度以下の入射角で入射する入射光を検出
する光検出装置。
【請求項４】中間層のうちの少なくとも１層が高屈折
率物質から形成され、受光部が形成された基板面に対し
て、前記高屈折率物質からなる中間層と低屈折率層との
接触面、若しくは、前記高屈折率物質からなる中間層と
この下層のこれよりも小さい屈折率の物質からなる中間
層との接触面の一部又は全部を非平行なテーパー部に形
成し、前記受光部が形成された前記基板面に対して、前
記高屈折率物質からなる中間層と高屈折率媒質との接触
面、若しくは、前記高屈折率物質からなる中間層とこの
上層のこれと同程度の屈折率の物質からなる中間層との
接触面の一部又は全部を平行な平行平面部に形成したこ
とを特徴とする請求項３記載の高屈折率媒質から低屈折
率媒質へ全反射を生じる角度以下の入射角で入射する入
射光を検出する光検出装置。
【請求項５】高屈折率媒質と低屈折率層との間に少な
くとも１層以上の中間層を設け、この中間層のうちの少
なくとも１層を導波層として設けたことを特徴とする請
求項１又は２記載の高屈折率媒質から低屈折率媒質へ全
反射を生じる角度以下の入射角で入射する入射光を検出
する光検出装置。
【請求項６】高屈折率媒質と低屈折率層との間に少な
くとも１層以上の中間層を設け、この中間層のうちの少
なくとも１層を導波層として設け、前記高屈折率媒質を
前記導波層への光結合用のプリズムとして形成し、この
プリズムから特定方向の入射光を侵入させるための入射
光結合手段を設け、この入射光結合手段により前記プリ
ズムを介して侵入した前記入射光を検出するために前記
プリズムの下面の基板表面にテーパー状をなす光検出部
を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の高屈
折率媒質から低屈折率媒質へ全反射を生じる角度以下の
入射角で入射する入射光を検出する光検出装置。
【請求項７】プリズムを介して光検出部より導波層に
結合した導波光を検出する導波光検出手段を設け、この
導波光検出手段からの出力情報と光検出部により特定方
向の光から得られた出力情報とにより光結合効率を求め
る光結合効率検出手段を設けたことを特徴とする請求項
６記載の高屈折率媒質から低屈折率媒質へ全反射を生じ
る角度以下の入射角で入射する入射光を検出する光検出
装置。