JP7003819B2 - 光受信器 - Google Patents

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Description

本発明は、光を受信する光受信器に関する。
従来、複数の受光素子が、それぞれアノード配線パターンおよびカソード配線パターンにより、対応するＴＩＡに電気的に接続される構成が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。ＴＩＡはＴｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ（インピーダンス変換増幅器）の略語である。また、バイアス分離回路を構成するチップキャパシタを備えた光受信器が知られている（たとえば、下記特許文献２参照。）。
特開２０１５－０５６７０４号公報 特開２０１６－１８７９９号公報
しかしながら、上述した従来技術では、たとえば、受光素子のカソード線およびアノード線が並行して設けられる構成において、バイアス電源の変動によるカソード線の電圧変動が容量性カップリングによりアノード線にも発生する。このため、ＴＩＡアレイの入力電圧が変動し、チャネル間のクロストークが発生するという問題がある。
１つの側面では、本発明は、クロストークを抑制することができる光受信器を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、１つの実施態様では、複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記複数の受光素子により得られた各電流を増幅する複数の増幅器と、前記受光素子アレイと前記複数の増幅器との間の領域に設けられ、前記複数の受光素子の各アノードと前記複数の増幅器とをそれぞれ接続する複数のアノード線と、前記受光素子アレイと前記複数の増幅器との間の領域とは異なる領域に設けられ、前記複数の受光素子の各カソードをバイアス電源およびバイパスコンデンサと接続するカソード線と、を備える光受信器が提案される。
本発明の一側面によれば、クロストークを抑制することができるという効果を奏する。
図１は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示す上面図である。 図２は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示す一部透過の上面図である。 図３は、実施の形態１にかかるＴＩＡアレイの各電極パッド部の一例を示す透過上面図である。 図４は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示すＡ－Ａ’断面図である。 図５は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示すＢ－Ｂ’断面図である。 図６は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示すＣ－Ｃ’断面図である。 図７は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示すＤ－Ｄ’断面図である。 図８は、実施の形態１にかかるバイパスコンデンサに用いる積層チップコンデンサの特性の一例を示すグラフである。 図９は、実施の形態１にかかる光受信器における周波数特性の一例を示すグラフである。 図１０は、実施の形態１にかかる光受信器の電源供給部を含む構成の一例を示す上面図である。 図１１は、実施の形態１にかかる光受信器の一例の裏面を示す下面図である。 図１２は、実施の形態１にかかる光送受信器の一例を示す上面図である。 図１３は、実施の形態１にかかる光送受信器を実装した光伝送装置の一例を示す断面図である。 図１４は、実施の形態１にかかる光受信器の他の一例を示す上面図である。 図１５は、実施の形態１にかかる光受信器の他の一例の裏面を示す下面図である。 図１６は、実施の形態１にかかる光受信器のさらに他の一例を示す上面図である。 図１７は、実施の形態１にかかる光受信器のさらに他の一例の裏面を示す下面図である。 図１８は、実施の形態２にかかる光受信器の一例を示す上面図である。 図１９は、実施の形態２にかかる光受信器の一例を示すＡ－Ａ’断面図である。 図２０は、実施の形態２にかかる光受信器の一例を示すＢ－Ｂ’断面図である。 図２１は、実施の形態２にかかる光受信器の一例を示すＣ－Ｃ’断面図である。 図２２は、実施の形態２にかかる光受信器による周波数特性の一例を示すグラフである。 図２３は、実施の形態２にかかる光受信器の他の一例を示す上面図である。 図２４は、実施の形態２にかかる光受信器の他の一例の裏面を示す下面図である。 図２５は、実施の形態３にかかる光受信器の一例を示す上面図である。 図２６は、実施の形態３にかかる光受信器の一例の裏面を示す下面図である。 図２７は、実施の形態４にかかる光受信器の一例を示す上面図である。 図２８は、実施の形態４にかかる光受信器の他の一例を示す上面図である。 図２９は、実施の形態４にかかる光受信器の配線パターンの一例を示す図である。 図３０は、実施の形態４にかかる光受信器におけるカソード線のチャネル間の電気伝導度の周波数特性の一例を示す図である。 図３１は、実施の形態４にかかる光受信器によるカソード線のチャネル間のアイソレーションの周波数特性の一例を示す図である。
以下に図面を参照して、本発明にかかる光受信器の実施の形態を詳細に説明する。
（実施の形態１）
（実施の形態１にかかる光受信器）
図１は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示す上面図である。図２は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示す一部透過の上面図である。図１，図２に示すように、実施の形態１にかかる光受信器１００は、プリント基板１１０と、ＰＤアレイ１２０と、アノード線１３１ａ～１３１ｄと、カソード線１３２と、グランド電極１４０と、ＴＩＡアレイ１５０と、を備える。また、光受信器１００は、バイアスライン１６０と、バイパスコンデンサ１７０と、グランド線１８０と、を備える。ＰＤはＰｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒの略語である。図２においては、図１に示した光受信器１００においてＴＩＡアレイ１５０を透過して図示している。
プリント基板１１０は、電子部品を固定して配線可能な基板である。たとえば、プリント基板１１０は、ポリイミドやポリエステルなどの絶縁体により形成される。一例としては、プリント基板１１０はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：フレキシブルプリント基板）である。
ＰＤアレイ１２０は、プリント基板１１０のおもて面に対してバンプ接続（たとえば図４参照）されており、一次元状に配置された複数のＰＤを備える。図１，図２に示す例では、ＰＤアレイ１２０は、４チャネルに対応するＰＤアレイでありＰＤ１２１ａ～１２１ｄを有する。ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのそれぞれは、光導波路から出射された光を受光し、受光により得られた電流信号を出力する。
アノード１２２ａ～１２２ｄ（ａ）は、それぞれＰＤ１２１ａ～１２１ｄのアノード（陽極）である。カソード１２３ａ～１２３ｄ（ｃ）は、それぞれＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード（陰極）である。また、カソード１２３ａ～１２３ｄは、ＰＤアレイ１２０においてアノード１２２ａ～１２２ｄとは反対側に設けられている。これにより、後述のようにＰＤアレイ１２０とＴＩＡアレイ１５０との間の領域とは異なる領域にカソード線１３２を設けることが容易になる。
アノード線１３１ａ～１３１ｄは、プリント基板１１０のおもて面のうちＰＤアレイ１２０とＴＩＡアレイ１５０との間の領域に形成されている。たとえば、アノード線１３１ａは、ＰＤ１２１ａのアノード１２２ａとＴＩＡアレイ１５０とを接続する電気配線である。同様に、アノード線１３１ｂ～１３１ｄは、それぞれＰＤ１２１ｂ～１２１ｄのアノード１２２ｂ～１２２ｄとＴＩＡアレイ１５０とを接続する電気配線である。アノード線１３１ａ～１３１ｄの互いの間隔はたとえば０．２５［ｍｍ］程度とすることができる。
カソード線１３２は、プリント基板１１０のおもて面のうち、ＰＤアレイ１２０とＴＩＡアレイ１５０との間の領域とは異なる領域に形成されており、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード１２３ａ～１２３ｄとバイアスライン１６０とを接続する電気配線である。具体的には、カソード線１３２とアノード線１３１ａ～１３１ｄとでＰＤアレイ１２０を挟むようにカソード線１３２が設けられている。図１，図２に示す例では、カソード線１３２はカソード１２３ａ～１２３ｄに共通のベタ電極である。カソード線１３２における電流の伝搬方向（図１，図２の横方向）の長さはたとえば１～２［ｍｍ］程度とすることができる。
グランド電極１４０は、プリント基板１１０のおもて面に形成されたグランド電極である。また、グランド電極１４０は、アノード線１３１ａ～１３１ｄのうちＰＤアレイ１２０とは反対側の各端部を囲むように形成される。また、グランド電極１４０は、ビア１４１～１４５（図２参照）を介して、プリント基板１１０の裏面のグランド線に接続される（たとえば図５参照）。
ＴＩＡアレイ１５０は、プリント基板１１０のおもて面に対してバンプ接続（たとえば図７参照）されており、それぞれＰＤ１２１ａ～１２１ｄに対応し一次元状に配置された複数のＴＩＡ（複数の増幅器）を備える。たとえば、ＴＩＡアレイ１５０は、バンプ１５３ａを介してアノード線１３１ａと接続されている。同様に、ＴＩＡアレイ１５０は、バンプ１５３ｂ～１５３ｄを介してそれぞれアノード線１３１ｂ～１３１ｄと接続されている。また、ＴＩＡアレイ１５０は、バンプ１５４ａ～１５４ｅを介してグランド電極１４０と接続されている。
また、ＴＩＡアレイ１５０は、たとえばＰＤ１２１ａからアノード線１３１ａを介して出力された電流信号を電圧信号に変換し、変換した電圧信号を出力する。同様に、ＴＩＡアレイ１５０は、それぞれＰＤ１２１ｂ～１２１ｄからアノード線１３１ｂ～１３１ｄを介して出力された電流信号を電圧信号に変換し、変換した各電圧信号を出力する。
バイアスライン１６０は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、バイアス電源からのバイアス電圧を、カソード線１３２を介してＰＤ１２１ａ～１２１ｄへ供給する電気配線である。また、バイアスライン１６０は、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄ（各チャネル）に共通の電気配線である。これにより、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄ（各チャネル）へのＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ：直流）バイアスを一様化し、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄ（各チャネル）の高速特性を安定化することができる。
バイパスコンデンサ１７０は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、一端がカソード線１３２およびバイアスライン１６０に接続され、他端がグランド線１８０に接続されたコンデンサである（たとえば図６参照）。バイパスコンデンサ１７０は、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄの動作時に、バイアスライン１６０のノイズ成分（高周波成分）をグランド線１８０に逃し、バイアスライン１６０における直流電流の変動を抑制する。たとえば、バイパスコンデンサ１７０は、酸化チタンやチタン酸バリウムなどの誘電体と電極を多数積み重ねた積層チップコンデンサ（たとえばセラミックコンデンサ）とすることができる（たとえば図８参照）。
グランド線１８０は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、ビア１８１を介してプリント基板１１０の裏面のグランド線に接続された電気配線である（たとえば図６参照）。
光受信器１００は、一例としてはＱＳＦＰなどの規格に対応する光モジュールである。ＱＳＦＰはＱｕａｄ Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ－Ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅの略語である。ただし、光受信器１００はＱＳＦＰに限らず各種の光モジュールに適用可能である。
図３は、実施の形態１にかかるＴＩＡアレイの各電極パッド部の一例を示す透過上面図である。図３において、図１，図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図３に示すように、ＴＩＡアレイ１５０の裏面には、アノードパッド１５１ａ～１５１ｄと、グランドパッド１５２ａ～１５２ｅと、が設けられている。アノードパッド１５１ａ～１５１ｄおよびグランドパッド１５２ａ～１５２ｅは、リターン電流の特性向上のために互いに交互に配置されている。
たとえばアノードパッド１５１ａは、ＴＩＡアレイ１５０におけるＰＤ１２１ａに対応するＴＩＡのアノードである。同様に、アノードパッド１５１ｂ～１５１ｄは、それぞれＴＩＡアレイ１５０におけるＰＤ１２１ｂ～１２１ｄに対応するＴＩＡのアノードである。また、たとえばアノードパッド１５１ａは、図１，図２に示したバンプ１５３ａを介してアノード線１３１ａと接続される。同様に、アノードパッド１５１ｂ～１５１ｄは、それぞれ図１，図２に示したバンプ１５３ｂ～１５３ｄを介してそれぞれアノード線１３１ｂ～１３１ｄと接続される。
たとえばグランドパッド１５２ａは、図１，図２に示したバンプ１５４ａを介してグランド電極１４０と接続される電極である。同様に、グランドパッド１５２ｂ～１５２ｅは、それぞれ図１，図２に示したバンプ１５４ｂ～１５４ｅを介してグランド電極１４０と接続される電極である（たとえば図４参照）。
図４は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示すＡ－Ａ’断面図である。図４において、図１～図３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。プリント基板１１０の厚みＨ１は、一例としては１２．５～２５［μｍ］程度とすることができる。また、図３に示したアノードパッド１５１ａ～１５１ｄのうちアノードパッド１５１ｄは、図４に示すように、バンプ１５３ｄを介してアノード線１３１ｄと接続されている。
また、上述のようにＰＤアレイ１２０はプリント基板１１０に対してバンプ接続されるが、図４に示すように、たとえばＰＤ１２１ｄについては、ＰＤ１２１ｄのアノード１２２ｄがバンプ４２１を介してアノード線１３１ｄと接続されている。また、ＰＤ１２１ｄのカソード１２３ｄがバンプ４２２を介してカソード線１３２と接続されている。
また、図４に示すように、プリント基板１１０の裏面にはグランド線４１０（グランドプレーン）が形成されている。グランド線４１０は、プリント基板１１０のうち、ＰＤアレイ１２０、アノード線１３１ａ～１３１ｄ、カソード線１３２およびグランド電極１４０が形成された領域の裏面に形成されている。
図５は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示すＢ－Ｂ’断面図である。図５において、図１～図４に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。上述のようにＴＩＡアレイ１５０はバンプ１５４ａ～１５４ｅを介してグランド電極１４０と接続されているが、たとえば、図５に示すように、ＴＩＡアレイ１５０はバンプ１５４ｄを介してグランド電極１４０と接続されている。
また、上述のようにグランド電極１４０はビア１４１～１４５を介してプリント基板１１０の裏面のグランド線に接続されているが、たとえば、図５に示すように、グランド電極１４０はビア１４４を介してグランド線４１０と接続されている。
図６は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示すＣ－Ｃ’断面図である。図６において、図１～図５に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図６に示すように、バイパスコンデンサ１７０は、一端がハンダ６１１を介してカソード線１３２およびバイアスライン１６０に接続され、他端がハンダ６１２を介してグランド線１８０と接続されている。また、図６に示すように、グランド線１８０は、ビア１８１を介してグランド線４１０と接続されている。
図７は、実施の形態１にかかる光受信器の一例を示すＤ－Ｄ’断面図である。図７において、図１～図６に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図７に示すように、アノードパッド１５１ａ～１５１ｄは、それぞれバンプ１５３ａ～１５３ｄを介して、それぞれアノード線１３１ａ～１３１ｄと接続されている。また、グランドパッド１５２ａ～１５２ｅは、それぞれバンプ１５４ａ～１５４ｅを介してグランド電極１４０と接続されている。
図１～図７に示したように、実施の形態１にかかる光受信器１００は、ＰＤアレイ１２０とＴＩＡアレイ１５０との間の領域とは異なる領域にカソード線１３２を備える。これにより、ＴＩＡアレイ１５０の入力における電圧変動を抑制し、ＴＩＡアレイ１５０におけるチャネルの間のクロストークを抑制することができる。
たとえば、バイアス電源と接続されるＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード線１３２においては、バイアス電源の変動による電圧変動が生じる場合がある。このため、仮に、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード線１３２をアノード線１３１ａ～１３１ｄと並行して設ける構成とすると、カソード線１３２に生じた電圧変動が容量性カップリングによりアノード線１３１ａ～１３１ｄにも生じてしまう。また、ＴＩＡアレイ１５０の入力は電圧変動に弱いため、アノード線１３１ａ～１３１ｄに電圧変動が生じると、ＴＩＡアレイ１５０においてチャネル間のクロストークが発生する。
これに対して、光受信器１００においては、カソード線１３２の電圧変動をＰＤアレイ１２０の容量が１００［ｆＦ］程度と小さく、ハイパスフィルタとして作用するため、電圧変動をカットすることができるため、カソード線１３２に生じた電圧変動がアノード線１３１ａ～１３１ｄにおいても生じることを抑制することができる。これにより、ＴＩＡアレイ１５０の入力における電圧変動を抑制し、ＴＩＡアレイ１５０におけるチャネルの間のクロストークを抑制することができる。
また、光受信器１００においては、ＴＩＡアレイ１５０と接続されるグランド線４１０が、プリント基板１１０のうちカソード線１３２が形成された領域の裏面まで形成されている。また、上述のようにたとえばプリント基板１１０にＦＰＣを用いることにより、プリント基板１１０の厚みは薄く（たとえば１２．５～２５［μｍ］程度に）することができる。これにより、カソード線１３２とグランド線４１０とにより容量が形成され、この容量により、カソード１２３ａ～１２３ｄから出力されるリターン電流の高周波成分をバイパスすることができる。
たとえば、カソード１２３ａ～１２３ｄは、それぞれアノード１２２ａ～１２２ｄからＴＩＡアレイ１５０へ出力される電流信号に応じたリターン電流をカソード線１３２へ出力する。このリターン電流は、カソード線１３２、バイパスコンデンサ１７０、グランド線１８０、ビア１８１およびグランド線４１０を介してＴＩＡアレイ１５０のグランドパッド１５２ａ～１５２ｅへ入力される。また、上述のように、光受信器１００においては、積層チップコンデンサなどの高周波特性が劣るコンデンサをバイパスコンデンサ１７０に用いている。このため、仮に、プリント基板１１０のうちカソード線１３２が形成された領域の裏面までグランド線４１０が形成されていない場合は、リターン電流がバイパスコンデンサ１７０を通ることにより高周波特性が低下する。
これに対して、光受信器１００においては、カソード線１３２とグランド線４１０とにより形成される容量により、カソード１２３ａ～１２３ｄから出力されるリターン電流のうちの高周波成分をグランド線４１０へバイパスすることができる。これにより、リターン電流のうちの高周波成分を、バイパスコンデンサ１７０を介さずにＴＩＡアレイ１５０のグランドパッド１５２ａ～１５２ｅへ入力することができる。このため、高周波特性が劣るコンデンサをバイパスコンデンサ１７０に用いる構成においても、リターン電流の高周波特性の低下を抑制することができる。
（実施の形態１にかかるバイパスコンデンサに用いる積層チップコンデンサの特性）
図８は、実施の形態１にかかるバイパスコンデンサに用いる積層チップコンデンサの特性の一例を示すグラフである。図８において、横軸は周波数［ＭＨｚ］を対数で示し、縦軸はインピーダンス［Ω］を示す。周波数特性８０１は、バイパスコンデンサ１７０に用いる積層チップコンデンサにおける周波数に対するインピーダンスの特性を示す。一例として、周波数特性８０１は、１００５サイズ（１．０［ｍｍ］×０．５［ｍｍ］）で０．１［μＦ］の積層チップコンデンサの周波数特性を示している。
周波数特性８０１に示すように、積層チップコンデンサは、たとえば高価なマイクロチップコンデンサと比べて高周波特性が劣る（高周波におけるインピーダンスが高い）。これに対して、上述の光受信器１００においては、高周波特性が低い積層チップコンデンサをバイパスコンデンサ１７０に用いる構成においても、リターン電流の高周波特性の低下を抑制することができる。
（実施の形態１にかかる光受信器における周波数特性）
図９は、実施の形態１にかかる光受信器における周波数特性の一例を示すグラフである。図９において、横軸は周波数［ＧＨｚ］を対数で示し、縦軸はインピーダンス［Ω］を示す。周波数特性９０１は、積層チップコンデンサを用いたバイパスコンデンサ１７０やその配線のインダクタンスにおける周波数に対するインピーダンスの特性を示す。周波数特性９０１に示すように、バイパスコンデンサ１７０やその配線のインダクタンスは、高周波（たとえば７［ＧＨｚ］以上）においてインピーダンスが高くなっている。
周波数特性９０２は、カソード線１３２とグランド線４１０とにより形成される容量（たとえば１［ｐＦ］）における周波数に対するインピーダンスの特性を示す。周波数特性９０２に示すように、カソード線１３２とグランド線４１０とにより形成される容量は、高周波（たとえば７［ＧＨｚ］以上）においてインピーダンスが低くなっている。
これにより、低周波（たとえば７［ＧＨｚ］未満）においてはバイパスコンデンサ１７０に流れる成分が支配的となり、高周波（たとえば７［ＧＨｚ］以上）においてはカソード線１３２とグランド線４１０とにより形成される容量に流れる成分が支配的となる。このため、上述のように、カソード線１３２とグランド線４１０による容量により、カソード１２３ａ～１２３ｄから出力されるリターン電流のうちの高周波成分をグランド線４１０へバイパスすることができる。
（実施の形態１にかかる光受信器の電源供給部を含む構成）
図１０は、実施の形態１にかかる光受信器の電源供給部を含む構成の一例を示す上面図である。図１０において、図１～図７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示すように、実施の形態１にかかる光受信器１００は、図１～図７に示した構成に加えて、バイパスコンデンサ１０１０と、グランド線１０２０と、グランド線１０３０と、を備えてもよい。
また、バイアスライン１６０は、プリント基板１１０の端部１００１まで形成されていてもよい。外部からの電源（バイアス）は、たとえばバイアスライン１６０のうちこの端部１００１に形成された部分に対して供給される。また、図１０に示す例のように、バイアスライン１６０は、分岐することにより、ＰＤアレイ１２０のカソード線１３２の側およびＴＩＡアレイ１５０のそれぞれに電源を供給してもよい。
バイパスコンデンサ１０１０は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、一端がバイアスライン１６０に接続され、他端がグランド線１０２０に接続されたコンデンサである。バイパスコンデンサ１０１０は、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄおよびＴＩＡアレイ１５０の動作時に、バイアスライン１６０のノイズ成分（高周波成分）をグランド線１０２０に逃し、バイアスライン１６０における直流電流の変動を抑制する。たとえば、バイパスコンデンサ１０１０は、バイパスコンデンサ１７０と同様に積層チップコンデンサとすることができる。
グランド線１０２０は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、ビア１０２１を介してプリント基板１１０の裏面のグランド線（たとえば図１１参照）に接続された電気配線である。グランド線１０３０は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、ビア１０３１を介してプリント基板１１０の裏面のグランド線４１０に接続された電気配線である（たとえば図１１参照）。外部のグランドは、たとえばグランド線１０３０に接続される。
また、バイアスライン１６０は、アノード線１３１ａ～１３１ｄから離して設けられる。これにより、バイアスライン１６０に生じた電圧変動が容量性カップリングによりアノード線１３１ａ～１３１ｄにも生じてしまうことを抑制することができる。
（実施の形態１にかかる光受信器の裏面）
図１１は、実施の形態１にかかる光受信器の一例の裏面を示す下面図である。図１１において、図１～図７，図１０に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１１に示すように、グランド線４１０は、たとえば、プリント基板１１０のうち、ビア１４１～１４５，１８１，１０２１，１０３１やカソード線１３２（図１等参照）が設けられる各位置を含む領域の裏面に設けられる。
これにより、グランド電極１４０（たとえば図１，図２参照）、グランド線１８０，１０２０，１０３０（たとえば図１０参照）をグランド線４１０に接続することができる。また、カソード線１３２とグランド線４１０とにより容量を形成することができる。ただし、図１１に示すグランド線４１０の配置は一例であり、たとえばプリント基板１１０の裏面全体にグランド線４１０が設けられてもよいし、図１１に示すグランド線４１０の一部を省いてもよい。
なお、図１０，図１１に示した例ではプリント基板１１０のおもて面側のグランド線１０３０に外部のグランドを接続する構成について説明したが、プリント基板１１０の裏面のグランド線４１０に直接的に外部のグランドを接続する構成としてもよい。この場合は、グランド線１０３０およびビア１０３１を省いた構成としてもよい。
（実施の形態１にかかる光送受信器）
図１２は、実施の形態１にかかる光送受信器の一例を示す上面図である。図１２において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１２に示すように、実施の形態１にかかる光送受信器１２００は、光受信器１００と、光送信器１２２０と、制御・監視端子群１２４０と、を備え、４チャネルの光受信器１００と４チャネルの光送信器１２２０が一対となった４チャネルの送受信器である。たとえば、１チャネルあたりの帯域を２５［Ｇｂｐｓ］とすると、光送受信器１２００は２５［Ｇｂｐｓ］×４チャネルで１００［Ｇｂｐｓ］の動作をする光伝送装置である。
光受信器１００は、たとえば図１０に示した構成に加えて信号線１２１１ａ～１２１１ｄを備える。たとえばＴＩＡアレイ１５０は、アノード線１３１ａから出力された電気信号を電圧信号に変換し、変換した電圧信号を信号線１２１１ａから出力する。同様に、ＴＩＡアレイ１５０は、それぞれアノード線１３１ｂ～１３１ｄから出力された電気信号を電圧信号に変換し、変換した電圧信号をそれぞれ信号線１２１１ｂ～１２１１ｄへ出力する。信号線１２１１ｂ～１２１１ｄのそれぞれは、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、ＴＩＡアレイ１５０から出力された電圧信号を出力する。
光送信器１２２０は、信号線１２２１ａ～１２２１ｄと、ドライバアレイ１２２２と、アノード線１２２３ａ～１２２３ｄと、カソード線１２２４ａ～１２２４ｄと、ＬＤアレイ１２２５と、を備える。また、光送信器１２２０は、バイアスライン１２２９と、バイパスコンデンサ１２３０と、グランド線１２３１と、を備える。ＬＤはＬａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ（レーザダイオード）の略語である。
これらの光送信器１２２０の各構成は、たとえば光受信器１００と同じプリント基板１１０に設けられる。信号線１２２１ａ～１２２１ｄのそれぞれは、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、入力された電圧信号をドライバアレイ１２２２へ出力する。
ドライバアレイ１２２２は、プリント基板１１０のおもて面に対してバンプ接続されており、たとえば信号線１２２１ａから出力された電圧信号を電流信号に変換し、変換した電流信号を、アノード線１２２３ａを介してＬＤアレイ１２２５へ出力する。同様に、ドライバアレイ１２２２は、それぞれ信号線１２２１ｂ～１２２１ｄから出力された電圧信号を電流信号に変換し、変換した電流信号を、それぞれアノード線１２２３ｂ～１２２３ｄを介してＬＤアレイ１２２５へ出力する。
アノード線１２２３ａ～１２２３ｄは、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、それぞれドライバアレイ１２２２とＬＤアレイ１２２５のアノード１２２７ａ～１２２７ｄとを接続する電気配線である。アノード線１２２３ａ～１２２３ｄのそれぞれの間隔はたとえば０．２５［ｍｍ］程度とすることができる。
カソード線１２２４ａ～１２２４ｄは、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、それぞれＬＤアレイ１２２５のカソード１２２８ａ～１２２８ｄと接続される電気配線である。図１２に示す例では、カソード線１２２４ａ～１２２４ｄはカソード１２２８ａ～１２２８ｄに共通の電極である。また、カソード線１２２４ａ～１２２４ｄは、アノード線１２２３ａ～１２２３ｄと並行して設けられている。
ＬＤアレイ１２２５は、プリント基板１１０のおもて面に対してバンプ接続されており、一次元状に配置された複数のＬＤを備える。図１２に示す例では、ＬＤアレイ１２２５は４チャネルに対応するＬＤアレイであり、ＬＤ１２２６ａ～１２２６ｄを有する。ＬＤ１２２６ａ～１２２６ｄは、それぞれアノード１２２７ａ～１２２７ｄへ入力された電流信号に応じて発振し、発振により得られた光を光導波路から出射する。一例としては、ＬＤ１２２６ａ～１２２６ｄのそれぞれはＶＣＳＥＬである。ＶＣＳＥＬはＶｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ（垂直共振器面発光レーザ）の略語である。
アノード１２２７ａ～１２２７ｄは、それぞれＬＤ１２２６ａ～１２２６ｄのアノード（陽極）である。カソード１２２８ａ～１２２８ｄは、それぞれＬＤ１２２６ａ～１２２６ｄのカソード（陰極）である。また、カソード１２２８ａ～１２２８ｄは、ＬＤアレイ１２２５においてアノード１２２７ａ～１２２７ｄと同じ側に設けられている。
バイアスライン１２２９は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、バイアス電源からのバイアス電圧を、カソード線１２２４ａ～１２２４ｄを介してＬＤ１２２６ａ～１２２６ｄへ供給する電気配線である。また、バイアスライン１２２９は、ＬＤ１２２６ａ～１２２６ｄ（各チャネル）に共通の電気配線である。
バイパスコンデンサ１２３０は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、一端がバイアスライン１２２９に接続され、他端がグランド線１２３１に接続されたコンデンサである。バイパスコンデンサ１２３０は、ＬＤ１２２６ａ～１２２６ｄの動作時に、バイアスライン１２２９のノイズ成分（高周波成分）をグランド線１２３１に逃し、バイアスライン１２２９における直流電流の変動を抑制する。たとえば、バイパスコンデンサ１２３０は、酸化チタンやチタン酸バリウムなどの誘電体と電極を多数積み重ねた積層チップコンデンサとすることができる。
グランド線１２３１は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、ビア１２３２を介してプリント基板１１０の裏面のグランド線（たとえばグランド線４１０）に接続された電気配線である。
制御・監視端子群１２４０には、たとえば、光送受信器１２００を制御するための制御信号が入力される制御線や、光送受信器１２００を監視するための監視信号が出力される監視線などが含まれる。
（実施の形態１にかかる光送受信器を実装した光伝送装置）
図１３は、実施の形態１にかかる光送受信器を実装した光伝送装置の一例を示す断面図である。図１２に示した光送受信器１２００は、たとえば、図１３に示すように、ボード１３１０に実装することができる。ボード１３１０には電気コネクタ１３１１が設けられている。光送受信器１２００のうち信号線１２１１ａ～１２１１ｄ，１２２１ａ～１２２１ｄおよび制御・監視端子群１２４０が設けられた端部を電気コネクタ１３１１に接続することで、光送受信器１２００を電気的にボード１３１０に接続することができる。
光導波路１３２１は、たとえば光送受信器１２００の裏面側に設けられる。たとえば、光導波路１３２１は、ＬＤアレイ１２２５のＬＤ１２２６ａ～１２２６ｄから出射された光を外部へ出射する導波路を含む。また、光導波路１３２１は、外部から入射した光をＰＤアレイ１２０のＰＤ１２１ａ～１２１ｄへ入射させる導波路を含む。
（実施の形態１にかかる光受信器の他の例）
図１４は、実施の形態１にかかる光受信器の他の一例を示す上面図である。図１５は、実施の形態１にかかる光受信器の他の一例の裏面を示す下面図である。図１４，図１５において、図１０，図１１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１４，図１５に示すように、光受信器１００は、たとえば図１０，図１１に示した構成に加えて、プリント基板１１０のおもて面に形成されたグランド線１４１０，１４２０，１４３０，１４４０，１４５０を備えてもよい。
グランド線１４１０は、アノード線１３１ａのバイアスライン１６０側にアノード線１３１ａと並行して設けられており、ビア１４１１～１４１３を介して裏面のグランド線４１０に接続されている。グランド線１４２０は、アノード線１３１ａ，１３１ｂの間にアノード線１３１ａ，１３１ｂと並行して設けられており、ビア１４２１～１４２３を介して裏面のグランド線４１０に接続されている。
グランド線１４３０は、アノード線１３１ｂ，１３１ｃの間にアノード線１３１ｂ，１３１ｃと並行して設けられており、ビア１４３１～１４３３を介して裏面のグランド線４１０に接続されている。グランド線１４４０は、アノード線１３１ｃ，１３１ｄの間にアノード線１３１ｃ，１３１ｄと並行して設けられており、ビア１４４１～１４４３を介して裏面のグランド線４１０に接続されている。
グランド線１４５０は、アノード線１３１ｄのグランド線１４４０とは反対側にアノード線１３１ｄと並行して設けられており、ビア１４５１～１４５３を介して裏面のグランド線４１０に接続されている。
図１４，図１５に示したように、アノード線１３１ａ～１３１ｄの脇にシールドとなるグランド線１４１０，１４２０，１４３０，１４４０，１４５０を設けることで、アノード線１３１ａ～１３１ｄの伝送路としてのクロストーク耐性を向上させることができる。
たとえば、アノード線１３１ａ～１３１ｄの各間にシールドとしてグランド線１４２０，１４３０，１４４０を設けることでクロストーク耐性を向上させることができる。また、グランド線１４１０，１４５０を設けることでアノード線１３１ａ～１３１ｄの各特性を均一にすることができる。
図１６は、実施の形態１にかかる光受信器のさらに他の一例を示す上面図である。図１７は、実施の形態１にかかる光受信器のさらに他の一例の裏面を示す下面図である。図１６，図１７において、図１０，図１１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１６，図１７に示すように、光受信器１００は、たとえば図１０，図１１に示した構成に加えてバイパスコンデンサ１６１０およびグランド線１６２０を備えてもよい。
バイパスコンデンサ１６１０は、カソード線１３２のうちバイパスコンデンサ１７０とは異なる位置に一端が接続され、他端がグランド線１６２０に接続されたコンデンサである。バイパスコンデンサ１６１０は、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄの動作時に、バイアスライン１６０のノイズ成分（高周波成分）をグランド線１６２０に逃し、バイアスライン１６０における直流電流の変動を抑制する。たとえば、バイパスコンデンサ１６１０は、バイパスコンデンサ１７０と同様に、酸化チタンやチタン酸バリウムなどの誘電体と電極を多数積み重ねた積層チップコンデンサとすることができる。グランド線１６２０は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、ビア１６２１を介してプリント基板１１０の裏面のグランド線４１０に接続された電気配線である。
図１６，図１７に示したように、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのバイアス用に複数のバイパスコンデンサ（バイパスコンデンサ１７０，１６１０）を並列に設けてもよい。すなわち、複数のバイパスコンデンサの一端をカソード線１３２の異なる位置に接続し、同じ複数のバイパスコンデンサの他端をグランド線４１０に接続してもよい。これにより、バイパスコンデンサ１７０，１６１０の内部のインダクタ成分を低減でき、高周波特性を向上させることができる。図１６，図１７に示した例ではバイアス用に２個のバイパスコンデンサ（バイパスコンデンサ１７０，１６１０）を設ける構成について説明したが、バイアス用に３個以上のバイパスコンデンサを設ける構成としてもよい。
また、図１６，図１７に示した構成において、図１４，図１５に示したようにアノード線１３１ａ～１３１ｄの脇にグランド線１４１０，１４２０，１４３０，１４４０，１４５０を設ける構成としてもよい。
このように、実施の形態１にかかる光受信器１００は、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのアノード線１３１ａ～１３１ｄを、ＰＤアレイ１２０とＴＩＡアレイ１５０との間の領域に備える。また、光受信器１００は、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード線１３２を、ＰＤアレイ１２０とＴＩＡアレイ１５０との間の領域とは異なる領域に備える。これにより、バイアス電源の変動によるカソード線１３２の電圧変動をＰＤ１２１ａ～１２１ｄの容量により遮断することができるため、ＴＩＡアレイ１５０の各ＴＩＡの入力における電圧変動を抑制することができる。このため、ＴＩＡアレイ１５０におけるチャネルの間のクロストークを抑制することができる。
また、実施の形態１にかかる光受信器１００は、プリント基板１１０のうちおもて面にカソード線１３２が設けられた領域の裏面に設けられ、ＴＩＡアレイ１５０の各ＴＩＡに接続されたグランド線４１０を備える。これにより、カソード線１３２とグランド線４１０とにより形成される容量によって、リターン電流のうちの高周波成分をグランド線４１０へバイパスすることができる。このため、積層チップコンデンサなどの高周波特性が劣るコンデンサをバイパスコンデンサ１７０に用いる構成においても、リターン電流の高周波特性の低下を抑制することができる。
また、実施の形態１にかかる光受信器１００は、アノード線１３１ａ～１３１ｄの間にアノード線１３１ａ～１３１ｄと並行して設けられるグランド線１４２０，１４３０，１４４０を備えてもよい。これにより、グランド線１４２０，１４３０，１４４０がシールドとなり、アノード線１３１ａ～１３１ｄの間のクロストークを抑制することができる。
また、実施の形態１にかかる光受信器１００は、並列に設けられた複数のバイパスコンデンサ（バイパスコンデンサ１７０，１６１０）を備えてもよい。これにより、バイパスコンデンサ１７０，１６１０の内部のインダクタ成分を低減でき、高周波特性を向上させることができる。
また、実施の形態１にかかる光受信器１００は、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのアノード１２２ａ～１２２ｄと、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード１２３ａ～１２３ｄと、がＰＤアレイ１２０において互いに反対側に設けられていてもよい。これにより、上述のＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード線１３２をＰＤアレイ１２０とＴＩＡアレイ１５０との間の領域とは異なる領域に設ける配線が容易になる。
（実施の形態２）
実施の形態２について、実施の形態１と異なる部分について説明する。実施の形態２においては、ＰＤアレイ１２０のカソード線が、抵抗を介してカソード１２３ａ～１２３ｄをバイアス電源およびバイパスコンデンサ１７０と接続し、さらにカソード１２３ａ～１２３ｄに対応する複数のカソード線を含む構成について説明する。
（実施の形態２にかかる光受信器）
図１８は、実施の形態２にかかる光受信器の一例を示す上面図である。図１８において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１８に示すように、実施の形態２にかかる光受信器１００は、たとえば図１に示したカソード線１３２に代えてカソード線１８１１～１８１４，１８３０および抵抗１８２１～１８２４を備える。
カソード線１８１１～１８１４は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、それぞれＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード１２３ａ～１２３ｄと接続され、チャネルごとに独立した（互いに接続されていない）電気配線である。たとえば、カソード線１８１１は、一端がカソード１２３ａと接続され、他端が抵抗１８２１と接続されている。同様に、カソード線１８１２～１８１４は、一端がそれぞれカソード１２３ｂ～１２３ｄと接続され、他端がそれぞれ抵抗１８２２～１８２４と接続されている。カソード線１８１１～１８１４のそれぞれの間隔はたとえば０．２５［ｍｍ］程度とすることができる。
抵抗１８２１～１８２４は、プリント基板１１０のおもて面にハンダ等で接続された抵抗素子である。たとえば抵抗１８２１は、一端がカソード線１８１１と接続され、他端がカソード線１８３０と接続されている。同様に、抵抗１８２２～１８２４は、一端がそれぞれカソード線１８１２～１８１４と接続され、他端がカソード線１８３０と接続されている。抵抗１８２１～１８２４のそれぞれは、たとえば５０～２００［ｏｈｍ］程度の抵抗素子とすることができる。
カソード線１８３０は、プリント基板１１０のおもて面に形成されており、バイアスライン１６０およびバイパスコンデンサ１７０と接続され、またそれぞれ抵抗１８２１～１８２４を介してカソード線１８１１～１８１４と接続された電気配線である。
図１８に示したように、カソード１２３ａ～１２３ｄと接続されるカソード線（カソード線１８１１～１８１４）とバイパスコンデンサ１７０との間にそれぞれ抵抗１８２１～１８２４が設けられている。これにより、光受信器１００が多チャネル（４チャネル）の受信器であることによる、並列共振（共通電源での電圧揺れ）や、直列共振（電流が極大値をとる）を抑制し、それによりチャネル間のクロストークを抑制することができる。なお、仮に光受信器１００が単チャネルである場合は、回路初段のローパス特性により周波数特性がフラットになるため、上述の並列共振や直列共振は発生しない。
また、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード１２３ａ～１２３ｄと接続されるカソード線が、チャネルごとに独立したカソード線１８１１～１８１４になっている。これにより、抵抗１８２１～１８２４を設ける構成において、カソード線の抵抗値×電流値（ＩＲ）の電圧変動がクロストークとなることを抑制することができる。
また、それぞれ抵抗１８２１～１８２４を介してカソード線１８１１～１８１４と接続されるカソード線１８３０はチャネル間で共通にすることで、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄへのＤＣバイアスの配線によるチャネル間のばらつきを抑制することができる。
図１９は、実施の形態２にかかる光受信器の一例を示すＡ－Ａ’断面図である。図１９において、図４，図１８に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１９に示すように、実施の形態２にかかる光受信器１００において、たとえば抵抗１８２４は、一端がハンダ１９０１によりカソード線１８１４と接続され、他端がハンダ１９０２によりカソード線１８３０と接続されている。
図２０は、実施の形態２にかかる光受信器の一例を示すＢ－Ｂ’断面図である。図２０において、図５，図１８に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。上述のようにカソード１２３ａ～１２３ｄと接続されるカソード線１８１１～１８１４はチャネルごとに独立しているため、光受信器１００のＢ－Ｂ’断面においてはＰＤ１２１ａ～１２１ｄとカソード線１８３０との間にカソード線が存在しない。
図２１は、実施の形態２にかかる光受信器の一例を示すＣ－Ｃ’断面図である。図２１において、図６，図１８に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。上述のようにそれぞれ抵抗１８２１～１８２４を介してカソード線１８１１～１８１４と接続されるカソード線１８３０はチャネル間で共通である。このため、光受信器１００のＣ－Ｃ’断面においては、各チャネルに対応する領域全体にカソード線１８３０が設けられている。
実施の形態２にかかる光受信器１００におけるＤ－Ｄ’断面図は、たとえば図７と同様である。
（実施の形態２にかかる光受信器による周波数特性）
図２２は、実施の形態２にかかる光受信器による周波数特性の一例を示すグラフである。図２２において、横軸は周波数を示し、縦軸は光電流強度を示している。周波数特性２２０１は、抵抗１８２１～１８２４を設けない多チャネルの光受信器１００（たとえば図１等に示した光受信器１００）における周波数に対する光電流強度の特性を示している。周波数特性２２０２は、抵抗１８２１～１８２４を設けた多チャネルの光受信器１００（たとえば図１８等に示した光受信器１００）における周波数に対する光電流強度の特性を示している。
周波数特性２２０１に示すように、多チャネルの光受信器１００において抵抗１８２１～１８２４を設けない場合は、周波数に対する光電流強度の特性において、上述の並列共振による極小値や、上述の直列共振による極大値が発生する。
これに対して、実施の形態２にかかる光受信器１００においては、抵抗１８２１～１８２４を設けることにより、周波数特性２２０２に示すように、上述の並列共振による光電流強度の極小値や、上述の直列共振による光電流強度の極大値を抑制することができる。これにより、周波数特性２２０２を平坦化し、チャネル間のクロストークを抑制することができる。
（実施の形態２にかかる光受信器の他の例）
図２３は、実施の形態２にかかる光受信器の他の一例を示す上面図である。図２４は、実施の形態２にかかる光受信器の他の一例の裏面を示す下面図である。図２３，図２４において、図１４，図１５，図１８に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２３，図２４に示すように、光受信器１００は、たとえば図１８に示した構成に加えて、図１４，図１５に示したグランド線１４１０，１４２０，１４３０，１４４０，１４５０を備えてもよい。また、この場合に、グランド線１４１０，１４２０，１４３０，１４４０，１４５０は、グランド電極１４０と接続されていてもよい。
図２３，図２４に示したように、アノード線１３１ａ～１３１ｄの脇にシールドとなるグランド線１４１０，１４２０，１４３０，１４４０，１４５０を設けることで、アノード線１３１ａ～１３１ｄの伝送路としてのクロストーク耐性を向上させることができる。
また、図１８や図２３，図２４に示した各構成において、たとえば図１６，図１７に示したように、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのバイアス用に複数のバイパスコンデンサを並列に設けた構成としてもよい。
このように、実施の形態２にかかる光受信器１００においては、カソード線１８１１～１８１４，１８３０が、カソード１２３ａ～１２３ｄを、抵抗１８２１～１８２４を介してバイアス電源（バイアスライン１６０）およびバイパスコンデンサ１７０と接続する。これにより、光受信器１００が多チャネルの受信器であることによる並列共振や直列共振を抑制し、チャネル間のクロストークを抑制することができる。
また、実施の形態２にかかる光受信器１００のＰＤアレイ１２０のカソード線は、それぞれカソード１２３ａ～１２３ｄに接続されたカソード線１８１１～１８１４を含み、カソード線１８１１～１８１４に抵抗１８２１～１８２４が設けられてもよい。これにより、それぞれ抵抗１８２１～１８２４を介してカソード１２３ａ～１２３ｄをバイアス電源およびバイパスコンデンサ１７０と接続する構成において、カソード線の抵抗値×電流値（ＩＲ）の電圧変動がクロストークとなることを抑制することができる。
また、実施の形態２にかかる光受信器１００のＰＤアレイ１２０のカソード線は、抵抗１８２１～１８２４を介してカソード線１８１１～１８１４と接続され、バイアス電源およびバイパスコンデンサ１７０と接続されたカソード線１８３０を含んでもよい。これにより、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄへのＤＣバイアスの配線によるチャネル間のばらつきを抑制することができる。
（実施の形態３）
実施の形態３について、実施の形態１，２と異なる部分について説明する。実施の形態３においては、プリント基板１１０の裏面に設けられたグランド線４１０が、アノード線１３１ａ～１３１ｄに沿って設けられた各孔を有する構成について説明する。
（実施の形態３にかかる光受信器）
図２５は、実施の形態３にかかる光受信器の一例を示す上面図である。図２６は、実施の形態３にかかる光受信器の一例の裏面を示す下面図である。図２５，図２６において、図１０，図１１，図１８に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図２５，図２６に示すように、実施の形態３にかかる光受信器１００においては、プリント基板１１０の裏面のグランド線４１０に孔２５０１～２５０４が設けられている。孔２５０１～２５０４は、グランド線４１０のうち、プリント基板１１０にアノード線１３１ａ～１３１ｄが形成される領域に沿って設けられている。
図２５，図２６に示すように、グランド線４１０のうちアノード線１３１ａ～１３１ｄの下の部分を抜いた構造とすることで、アノード線１３１ａ～１３１ｄとグランド線４１０とにより形成される容量を減らすことができる。これにより、この容量によるＴＩＡアレイ１５０の入力換算雑音の増加を抑制することができる。また、孔２５０１～２５０４を、グランド線４１０のうちアノード線１３１ａ～１３１ｄの下の部分のみに設けることで、電流のリターンパスを確保することができる。
また、たとえば孔２５０１は、アノード線１３１ａのうちＰＤアレイ１２０に近い部分に対応する位置に設けられている。同様に、孔２５０２～２５０４は、それぞれアノード線１３１ｂ～１３１ｄのうちＰＤアレイ１２０に近い部分に対応する位置に設けられている。これにより、たとえば孔２５０１～２５０４がそれぞれアノード線１３１ａ～１３１ｄのうちＴＩＡアレイ１５０に近い部分に対応する位置に設けられる場合と比べて、上述のＴＩＡアレイ１５０の入力換算雑音の増加をより抑制することができる。
たとえば、孔２５０１～２５０４のそれぞれの長さが１［ｍｍ］以上だとアノード線１３１ａ～１３１ｄの側のインダクタ成分が増えすぎてチャネルの高周波特性が劣化する。このため、孔２５０１～２５０４の長さは０．３～０．９［ｍｍ］程度とすることで、各チャネルの高周波特性の劣化を抑制することができる。
このように、実施の形態３にかかる光受信器１００においては、プリント基板１１０の裏面に設けられたグランド線４１０が孔２５０１～２５０４を有する。孔２５０１～２５０４は、プリント基板１１０のおもて面（第１面）に設けられたアノード線１３１ａ～１３１ｄに沿って設けられている。これにより、アノード線１３１ａ～１３１ｄとグランド線４１０とにより形成される容量を減らし、この容量によるＴＩＡアレイ１５０の入力換算雑音の増加を抑制することができる。
また、実施の形態３にかかる光受信器１００においては、孔２５０１～２５０４が、アノード線１３１ａ～１３１ｄのうちＰＤアレイ１２０の側の部分に沿って設けられていてもよい。これにより、ＴＩＡアレイ１５０の入力換算雑音の増加をより抑制することができる。
図２５において、実施の形態２にかかる光受信器１００のグランド線４１０に孔２５０１～２５０４を設ける構成について説明したが、実施の形態１にかかる光受信器１００のグランド線４１０に孔２５０１～２５０４を設ける構成としてもよい。
また、実施の形態３にかかる光受信器１００において、図１４，図１５に示したようにアノード線１３１ａ～１３１ｄの脇にグランド線１４１０，１４２０，１４３０，１４４０，１４５０を設ける構成としてもよい。また、実施の形態３にかかる光受信器１００において、図１６，図１７に示したように、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのバイアス用に複数のバイパスコンデンサを並列に設けた構成としてもよい。
（実施の形態４）
実施の形態４について、実施の形態１～３と異なる部分について説明する。実施の形態４においては、カソード線１８１１～１８１４および抵抗１８２１～１８２４を備え、カソード線１８１１～１８１４をインダクタにより互いに接続する構成について説明する。
たとえば、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄに流れる電流のＤＣ成分により、抵抗１８２１～１８２４による電圧降下（ＩＲドロップ）が生じる。また、抵抗１８２１～１８２４の各抵抗値には製造ばらつきがあり、そのばらつきによって、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄに印加される各電圧がばらつく。そして、たとえばＱＳＦＰの規格で決まっている電源電圧＝３．３［Ｖ］を使用する限り、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄに印加できる電圧値は、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄに印加を要する電圧に近く、最終的に設計マージンを圧迫することになる。
これに対して、実施の形態４にかかる光受信器１００は、カソード線１８１１～１８１４のチャネル間において、ＤＣ成分は導通させ、高周波成分は導通させないよう（アイソレーションがとれた状態）にする構成である。
（実施の形態４にかかる光受信器）
図２７は、実施の形態４にかかる光受信器の一例を示す上面図である。図２７において、図１８に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２７に示すように、実施の形態３にかかる光受信器１００は、たとえば図１８に示した構成に加えてインダクタ部品２７０１～２７０３を備える。
インダクタ部品２７０１～２７０３は、プリント基板１１０のおもて面に設けられたコイルなどのインダクタンス性を有する部品である。インダクタ部品２７０１は、一端がカソード線１８１１に接続され、他端がカソード線１８１２に接続されている。インダクタ部品２７０２は、一端がカソード線１８１２に接続され、他端がカソード線１８１３に接続されている。インダクタ部品２７０３は、一端がカソード線１８１３に接続され、他端がカソード線１８１４に接続されている。インダクタ部品２７０１～２７０３とカソード線１８１１～１８１３との間の接続は、たとえばハンダ等により行うことができる。
インダクタ部品２７０１～２７０３により、カソード線１８１１～１８１４のチャネル間において、ＤＣ成分は導通させ、高周波成分は導通させないよう（アイソレーションがとれた状態）にすることができる。これにより、抵抗１８２１～１８２４の抵抗値がばらついていても、抵抗１８２１～１８２４による電圧変動（ＩＲドロップ）を平均化し、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄに印加される電圧のばらつきを抑制することができる。
（実施の形態４にかかる光受信器の他の例）
図２８は、実施の形態４にかかる光受信器の他の一例を示す上面図である。図２８において、図２７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２８に示すように、実施の形態３にかかる光受信器１００は、図２７に示したインダクタ部品２７０１～２７０３に代えて、インダクタンス性を確保した配線パターン２８０１～２８０３を備えてもよい。
配線パターン２８０１～２８０３は、プリント基板１１０のおもて面に、インダクタンス性を有する形状で形成された電気配線である。配線パターン２８０１は、一端がカソード線１８１１に接続され、他端がカソード線１８１２に接続されている。配線パターン２８０２は、一端がカソード線１８１２に接続され、他端がカソード線１８１３に接続されている。配線パターン２８０３は、一端がカソード線１８１３に接続され、他端がカソード線１８１４に接続されている。
配線パターン２８０１～２８０３により、図２７に示した構成と同様に、抵抗１８２１～１８２４の抵抗値がばらついていても、抵抗１８２１～１８２４による電圧変動を平均化し、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄに印加される電圧のばらつきを抑制することができる。
配線パターン２８０１～２８０３の形成には、たとえばＰＦ－ＥＬなどの微細配線形成方法を用いることができる。また、配線パターン２８０１～２８０３の形成には、たとえば超微細インクジェット銅配線技術を用いることができる。
（実施の形態４にかかる光受信器の配線パターン）
図２９は、実施の形態４にかかる光受信器の配線パターンの一例を示す図である。図２９において、図２８に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２９においては、図２８に示したカソード線１８１１とカソード線１８１２との間の配線パターン２８０１について説明するが、カソード線１８１２～１８１４の間の配線パターン２８０２～２８０３についても同様である。
たとえば、配線パターン２８０１は、配線幅Ｗ１＝３［μｍ］の配線パターンであって、距離Ｌ１＝５８０［μｍ］を３往復させた配線パターンとすることができる。ただし、配線パターン２８０１の配線幅Ｗ１、距離Ｌ１および往復数はこれに限らず任意に変更することができる。
（実施の形態４にかかる光受信器におけるカソード線のチャネル間の電気伝導度の周波数特性）
図３０は、実施の形態４にかかる光受信器におけるカソード線のチャネル間の電気伝導度の周波数特性の一例を示す図である。図３０において、横軸は周波数［ＧＨｚ］を示し、縦軸はカソード線のチャネル間の電気伝導度（Ｙ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ［Ｓ］）を示している。電気伝導度とは抵抗値の逆数である。周波数特性３００１～３００５は、周波数に対する、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード線のチャネル間の電気伝導度の特性を示している。たとえば、周波数特性３００１は、チャネル間で共通のカソード線１３２を設けた場合（たとえば図１参照）の周波数特性を示している。
周波数特性３００２は、チャネル間で独立したカソード線１８１１～１８１４およびそれぞれ２００［Ω］の抵抗１８２１～１８２４を設けた場合（たとえば図１８参照）の周波数特性を示している。周波数特性３００３は、カソード線１８１１～１８１４、それぞれ２００［Ω］の抵抗１８２１～１８２４およびそれぞれ１［ｋΩ］＋１［ｎＨ］のインダクタ部品２７０１～２７０３を設けた場合（たとえば図２７参照）の周波数特性を示している。
周波数特性３００４は、カソード線１８１１～１８１４、それぞれ２００［Ω］の抵抗１８２１～１８２４およびそれぞれ１００［Ω］＋１０［ｎＨ］のインダクタ部品２７０１～２７０３を設けた場合（たとえば図２７参照）の周波数特性を示している。周波数特性３００５は、カソード線１８１１～１８１４、それぞれ２００［Ω］の抵抗１８２１～１８２４および配線パターン２８０１～２８０３を設けた場合（たとえば図２８参照）の周波数特性を示している。この場合の配線パターン２８０１～２８０３のそれぞれは、たとえば図２８に示した配線パターン２８０１と同じ配線パターンである。
図３１は、実施の形態４にかかる光受信器によるカソード線のチャネル間のアイソレーションの周波数特性の一例を示す図である。図３１において、横軸は周波数［ＧＨｚ］を示し、縦軸はカソード線のチャネル間のアイソレーション（Ｓ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ［ｄＢ］）を示している。周波数特性３１０１～３１０５は、図３０に示した周波数領域３０１０における、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄのカソード線のチャネル間のアイソレーションの周波数特性を示している。また、周波数特性３１０１～３１０５は、それぞれ図３０に示した周波数特性３００１～３００５に対応するアイソレーションの周波数特性である。
周波数特性３１０１～３１０５に示すように、カソード線１８１１～１８１４の間にインダクタ部品２７０１～２７０３や配線パターン２８０１～２８０３を設けることで、ＤＣの抵抗を低減させることができる。また、チャネル間のクロストークに敏感な伝送レート（たとえば１２［Ｇｂｐｓ］や１５［Ｇｂｐｓ］）のナイキスト周波数の領域３１１０において－４０［ｄＢ］以下のアイソレーションがある。
このように、実施の形態４にかかる光受信器１００は、カソード線１８１１～１８１４を互いに接続するインダクタ（たとえばインダクタ部品２７０１～２７０３や配線パターン２８０１～２８０３）を備える。これにより、カソード線１８１１～１８１４のチャネル間において、ＤＣ成分は導通させ、高周波成分は導通させないよう（アイソレーションがとれた状態）にすることができる。
このため、抵抗１８２１～１８２４の抵抗値がばらついていても、抵抗１８２１～１８２４による電圧変動（ＩＲドロップ）を平均化し、ＰＤ１２１ａ～１２１ｄに印加される電圧のばらつき（バイアスばらつき）を抑制することができる。したがって、たとえばＰＤ１２１ａ～１２１ｄの印加電圧に関する設計マージンに余裕をもたせることができる。
以上説明したように、光受信器によれば、クロストークを抑制することができる。
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）複数の受光素子を有する受光素子アレイと、
前記複数の受光素子により得られた各電流を増幅する複数の増幅器と、
前記受光素子アレイと前記複数の増幅器との間の領域に設けられ、前記複数の受光素子の各アノードと前記複数の増幅器とをそれぞれ接続する複数のアノード線と、
前記受光素子アレイと前記複数の増幅器との間の領域とは異なる領域に設けられ、前記複数の受光素子の各カソードをバイアス電源およびバイパスコンデンサと接続するカソード線と、
を備えることを特徴とする光受信器。
（付記２）前記受光素子アレイ、前記複数の増幅器、前記複数のアノード線および前記カソード線は基板のおもて面に設けられ、
前記基板のうち前記おもて面に前記カソード線が設けられた部分の裏面に設けられ、前記複数の増幅器に接続されたグランド線を備える、
ことを特徴とする付記１に記載の光受信器。
（付記３）前記複数のアノード線の間に前記複数のアノード線と並行して設けられるグランド線を備える、
ことを特徴とする付記１または２に記載の光受信器。
（付記４）並列に設けられた複数の前記バイパスコンデンサを備えることを特徴とする付記１～３のいずれか一つに記載の光受信器。
（付記５）前記複数の受光素子の各アノードと、前記複数の受光素子の各カソードと、は前記受光素子アレイにおいて互いに反対側に設けられていることを特徴とする付記１～４のいずれか一つに記載の光受信器。
（付記６）前記カソード線は、前記複数の受光素子の各カソードを、抵抗を介して前記バイアス電源および前記バイパスコンデンサと接続することを特徴とする付記１～５のいずれか一つに記載の光受信器。
（付記７）前記カソード線には、それぞれ前記複数の受光素子の各カソードに接続された複数のカソード線が含まれ、
前記抵抗は、前記複数のカソード線のそれぞれについて設けられる、
ことを特徴とする付記６に記載の光受信器。
（付記８）前記カソード線には、前記抵抗を介して前記複数のカソード線と接続され、前記バイアス電源および前記バイパスコンデンサと接続されたカソード線が含まれることを特徴とする付記７に記載の光受信器。
（付記９）前記裏面に設けられた前記グランド線は、前記おもて面に設けられた前記複数のアノード線に沿って設けられた各孔を有することを特徴とする付記２に記載の光受信器。
（付記１０）前記各孔は、前記複数のアノード線のうち前記受光素子アレイの側の部分に沿って設けられていることを特徴とする付記９に記載の光受信器。
（付記１１）前記複数のカソード線を互いに接続するインダクタを備えることを特徴とする付記７または８に記載の光受信器。
１００ 光受信器
１１０ プリント基板
１２０ ＰＤアレイ
１２１ａ～１２１ｄ ＰＤ
１２２ａ～１２２ｄ，１２２７ａ～１２２７ｄ アノード
１２３ａ～１２３ｄ，１２２８ａ～１２２８ｄ カソード
１３１ａ～１３１ｄ，１２２３ａ～１２２３ｄ アノード線
１３２，１２２４ａ～１２２４ｄ，１８１１～１８１４，１８３０ カソード線
１４０ グランド電極
１４１～１４５，１８１，１０２１，１０３１，１２３２，１４１１～１４１３，１４２１～１４２３，１４３１～１４３３，１４４１～１４４３，１４５１～１４５３，１６２１ ビア
１５０ ＴＩＡアレイ
１５１ａ～１５１ｄ アノードパッド
１５２ａ～１５２ｅ グランドパッド
１５３ａ～１５３ｄ，１５４ａ～１５４ｅ，４２１，４２２ バンプ
１６０，１２２９ バイアスライン
１７０，１０１０，１２３０，１６１０ バイパスコンデンサ
１８０，４１０，１０２０，１０３０，１２３１，１４１０，１４２０，１４３０，１４４０，１４５０，１６２０ グランド線
６１１，６１２，１９０１，１９０２ ハンダ
８０１，９０１，９０２，２２０１，２２０２，３００１～３００５，３１０１～３１０５ 周波数特性
１００１ 端部
１２００ 光送受信器
１２１１ａ～１２１１ｄ，１２２１ａ～１２２１ｄ 信号線
１２２０ 光送信器
１２２２ ドライバアレイ
１２２５ ＬＤアレイ
１２２６ａ～１２２６ｄ ＬＤ
１２４０ 制御・監視端子群
１３１０ ボード
１３１１ 電気コネクタ
１３２１ 光導波路
１８２１～１８２４ 抵抗
２５０１～２５０４ 孔
２７０１～２７０３ インダクタ部品
２８０１～２８０３ 配線パターン
３０１０ 周波数領域
３１１０ 領域

Claims (4)

  1. 複数の受光素子を有する受光素子アレイと、
    前記複数の受光素子により得られた各電流を増幅する複数の増幅器と、
    前記受光素子アレイと前記複数の増幅器との間の領域に設けられ、前記複数の受光素子の各アノードと前記複数の増幅器とをそれぞれ接続する複数のアノード線と、
    前記受光素子アレイと前記複数の増幅器との間の領域とは異なる領域に設けられ、前記複数の受光素子の各カソードをバイアス電源およびバイパスコンデンサと接続するカソード線と、を備え、
    前記カソード線は、前記複数の受光素子の各カソードを、抵抗を介して前記バイアス電源および前記バイパスコンデンサと接続し、それぞれ前記複数の受光素子の各カソードに接続された複数のカソード線を含み、
    前記抵抗は、前記複数のカソード線のそれぞれについて設けられ、
    さらに、前記複数のカソード線を互いに接続するインダクタを備える、ことを特徴とする光受信器。
  2. 前記受光素子アレイ、前記複数の増幅器、前記複数のアノード線および前記カソード線は基板のおもて面に設けられ、
    前記基板のうち前記おもて面に前記カソード線が設けられた部分の裏面に設けられ、前記複数の増幅器に接続されたグランド線を備える、
    ことを特徴とする請求項１に記載の光受信器。
  3. 前記カソード線には、前記抵抗を介して前記複数のカソード線と接続され、前記バイアス電源および前記バイパスコンデンサと接続されたカソード線が含まれることを特徴とする請求項１に記載の光受信器。
  4. 前記裏面に設けられた前記グランド線は、前記おもて面に設けられた前記複数のアノード線に沿って設けられた各孔を有することを特徴とする請求項２に記載の光受信器。
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