JPH03120877A - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
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- JPH03120877A JPH03120877A JP1259829A JP25982989A JPH03120877A JP H03120877 A JPH03120877 A JP H03120877A JP 1259829 A JP1259829 A JP 1259829A JP 25982989 A JP25982989 A JP 25982989A JP H03120877 A JPH03120877 A JP H03120877A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/1443—Devices controlled by radiation with at least one potential jump or surface barrier
-
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- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
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- H01L31/105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光ＬＡＮ （ローカルエリアネットワーク）や
光ＣＡＴＶシステムといった光通信システム等に使用さ
れる受光素子に関するものである。
光ＣＡＴＶシステムといった光通信システム等に使用さ
れる受光素子に関するものである。
従来、この種の光通信システムにおける光信号受信部の
回路構成は第４図に示される構成が一般的である。受光
素子１に受信光が入射すると、この受光素子１には光出
力電流が生じる。この光出力電流は抵抗２によって電圧
信号に変換され、アンプ３に与えられる。受信信号はこ
のアンプ３によって増幅され、復調されて出力される。
回路構成は第４図に示される構成が一般的である。受光
素子１に受信光が入射すると、この受光素子１には光出
力電流が生じる。この光出力電流は抵抗２によって電圧
信号に変換され、アンプ３に与えられる。受信信号はこ
のアンプ３によって増幅され、復調されて出力される。
また、アンプ３の出力信号はアンプ４にも与えられる。
アンプ４の出力側にはダイオード５，６、抵抗７および
コンデンサ８が接続されており、アンプ４に与えられた
出力信号はモニタ信号として端子９に出力される。光通
信システムの多くには、このように光入力の有無をモニ
タする機能が設けられている。
コンデンサ８が接続されており、アンプ４に与えられた
出力信号はモニタ信号として端子９に出力される。光通
信システムの多くには、このように光入力の有無をモニ
タする機能が設けられている。
第５図（ａ）は受光素子１の平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）の縦断面図である。受光素子１はＰＩＮ構造に形
成されており、この最上層には５ｔ０２ （二酸化ケイ
素）膜１０が形成されている。
（ａ）の縦断面図である。受光素子１はＰＩＮ構造に形
成されており、この最上層には５ｔ０２ （二酸化ケイ
素）膜１０が形成されている。
斜線で図示される受光面１１には光ファイバから出射す
る受信光が照射される。この受光面１１の周囲には金属
１２が形成されており、受信光が照射されるとＰＩＮ構
造部には光出力電流が生じる。
る受信光が照射される。この受光面１１の周囲には金属
１２が形成されており、受信光が照射されるとＰＩＮ構
造部には光出力電流が生じる。
この光出力電流は金属１２によるリード端子を介して取
り出される。
り出される。
しかしながら、上記従来の光信号受信回路にあっては、
入射する受信光が微弱である場合には、アンプ３から得
られる出力電気信号がアンプ４に分岐してモニタ信号と
なるため、レベルの低い出力電気信号にじよう乱が生じ
るという課題が生じた。このため、光通信システムにお
ける情報伝達は正確に行われなくなる。
入射する受信光が微弱である場合には、アンプ３から得
られる出力電気信号がアンプ４に分岐してモニタ信号と
なるため、レベルの低い出力電気信号にじよう乱が生じ
るという課題が生じた。このため、光通信システムにお
ける情報伝達は正確に行われなくなる。
本発明はこのような課題を解消するためになされたもの
で、受信光が照射される第１の受光面と、この受信光の
漏れ成分が照射される第２の受光面とを備えて受光素子
を形成したものである。
で、受信光が照射される第１の受光面と、この受信光の
漏れ成分が照射される第２の受光面とを備えて受光素子
を形成したものである。
第１の受光面に照射された受信光により情報伝達のため
の光出力電流が生じ、第２の受光面に照射された受信光
の漏れ成分によりモニタ用の光出力電流が生じる。
の光出力電流が生じ、第２の受光面に照射された受信光
の漏れ成分によりモニタ用の光出力電流が生じる。
〔実施例〕
第１図は本発明の一実施例にょるＰＩＮホトダイオード
の構造を示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）の拡大縦断面図である。
の構造を示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）の拡大縦断面図である。
ｎ＋型型半体体層２１上は真性（ｉ型）半導体層２２が
形成されており、このｉ型半導体層２２の表層部の所定
領域にはｐ＋型型厚導体層２３２４が相互に電気的に独
立して形成されている。
形成されており、このｉ型半導体層２２の表層部の所定
領域にはｐ＋型型厚導体層２３２４が相互に電気的に独
立して形成されている。
ｐ＋型型厚導体層２３２４上にはＳｉＯ３膜２５が形成
されており、所定領域のＳ ｉ Ｏ２膜２５は除去され
る。この除去部には相互に電気的に独立した金属２６．
２７がｐ＋型型厚導体層２３２４に電気的に接触して形
成されており、２カ所の受光面２８．２９が形成されて
いる。各金属２６゜２７の一部はリード部２６ａ、２７
ａによって外部に引き出されている。なお、Ｓ ｉ ０
２膜２５は各受光面２８．２９に照射される光の反射防
止膜になっている。
されており、所定領域のＳ ｉ Ｏ２膜２５は除去され
る。この除去部には相互に電気的に独立した金属２６．
２７がｐ＋型型厚導体層２３２４に電気的に接触して形
成されており、２カ所の受光面２８．２９が形成されて
いる。各金属２６゜２７の一部はリード部２６ａ、２７
ａによって外部に引き出されている。なお、Ｓ ｉ ０
２膜２５は各受光面２８．２９に照射される光の反射防
止膜になっている。
第２図は上記構造のＰＩＮホトダイオード３゜の等価回
路図であり、２つのＰＩＮホトダイオード３０ａおよび
３０ｂの並列接続として表される。
路図であり、２つのＰＩＮホトダイオード３０ａおよび
３０ｂの並列接続として表される。
ＰＩＮホトダイオード３０ａはｎ 型半導体層２１とｉ
型半導体層２２とｐ 型半導体層２３とから構成され、
面２８を受光面としている。ＰＩＮホトダイオード３０
ｂはｎ 型半導体層２１とｉ型半導体層２２とｐ 型半
導体層２４とから構成され、面２９を受光面としている
。
型半導体層２２とｐ 型半導体層２３とから構成され、
面２８を受光面としている。ＰＩＮホトダイオード３０
ｂはｎ 型半導体層２１とｉ型半導体層２２とｐ 型半
導体層２４とから構成され、面２９を受光面としている
。
このような構造において、中心部に位置する受光面２８
へ向けて光情報を伝達する光ファイバから受信光が出射
される。この受信光の大部分は受光面２８に照射される
が、その漏れ光成分は受光面２８の周囲に位置する受光
面２９にも照射される。このため、受光面２８に照射さ
れた受信光により情報伝達のための光出力電流が生じ、
受光面２９に照射された受信光の漏れ成分によりモニタ
用の光出力電流が生じる。各光出力電流は金属２６．２
７の各リード部２６ａ、２７ａを介して外部に取り出さ
れる。なお、光ファイバにコア径１０μｍのシングルモ
ードファイバを使用する場合には、情報伝達用の受光面
２８の直径は３０〜５０μｍ程度が適当である。
へ向けて光情報を伝達する光ファイバから受信光が出射
される。この受信光の大部分は受光面２８に照射される
が、その漏れ光成分は受光面２８の周囲に位置する受光
面２９にも照射される。このため、受光面２８に照射さ
れた受信光により情報伝達のための光出力電流が生じ、
受光面２９に照射された受信光の漏れ成分によりモニタ
用の光出力電流が生じる。各光出力電流は金属２６．２
７の各リード部２６ａ、２７ａを介して外部に取り出さ
れる。なお、光ファイバにコア径１０μｍのシングルモ
ードファイバを使用する場合には、情報伝達用の受光面
２８の直径は３０〜５０μｍ程度が適当である。
第３図はこのＰＩＮホトダイオード３ｏを使用した光受
信回路を示す。
信回路を示す。
ＰＩＮホトダイオード３０ａおよび３０ｂの各カソード
は電気的に接続され、回路の電源電圧に吊り上げられて
いる。このＰＩＮホトダイオード３０ａおよび３ｏｂの
各アノードは抵抗３１゜３２を介して接地され、これと
共にアンプ３３゜３４の各入力に接続されている。アン
プ３３゜３４の各出力は端子３５．３６に接続されてい
る。
は電気的に接続され、回路の電源電圧に吊り上げられて
いる。このＰＩＮホトダイオード３０ａおよび３ｏｂの
各アノードは抵抗３１゜３２を介して接地され、これと
共にアンプ３３゜３４の各入力に接続されている。アン
プ３３゜３４の各出力は端子３５．３６に接続されてい
る。
ＰＩＮホトダイオード３０ａ、抵抗３１およびアンプ３
３によって構成される回路は通常の光受信回路であり、
情報の伝送速度に応じた受信帯域幅に設定される。一方
、ＰＩＮホトダイオード３０ｂ、抵抗３２およびアンプ
３４によって構成される回路はモニタ回路である。この
モニタ回路は変調された光信号の平均レベルを検出すれ
ばよいので、時定数は大きい方が良い。また、抵抗３２
の抵抗値は感度を上げるために大きい値が良く、ＩＭΩ
程度に設定される。
３によって構成される回路は通常の光受信回路であり、
情報の伝送速度に応じた受信帯域幅に設定される。一方
、ＰＩＮホトダイオード３０ｂ、抵抗３２およびアンプ
３４によって構成される回路はモニタ回路である。この
モニタ回路は変調された光信号の平均レベルを検出すれ
ばよいので、時定数は大きい方が良い。また、抵抗３２
の抵抗値は感度を上げるために大きい値が良く、ＩＭΩ
程度に設定される。
このような構成において、受光面２８に受信光が照射さ
れるとＰＩＮホトダイオード３０ａには光出力電流が生
じ、この光出力電流は抵抗３１によって電圧信号に変換
されてアンプ３３に与えられる。アンプ３３に与えられ
た受信信号は増幅され、光ファイバを介して伝達された
情報は端子３５に復調されて出力される。これと共に、
受信光の漏れ成分は受光面２つに照射され、ＰＩＮホト
ダイオード３０ｂには漏れ成分に応じた光出力電流が生
じる。この光出力電流はアンプ３４によって増幅され、
光入力信号の有無を判断するモニタ信号として端子３６
に出力される。
れるとＰＩＮホトダイオード３０ａには光出力電流が生
じ、この光出力電流は抵抗３１によって電圧信号に変換
されてアンプ３３に与えられる。アンプ３３に与えられ
た受信信号は増幅され、光ファイバを介して伝達された
情報は端子３５に復調されて出力される。これと共に、
受信光の漏れ成分は受光面２つに照射され、ＰＩＮホト
ダイオード３０ｂには漏れ成分に応じた光出力電流が生
じる。この光出力電流はアンプ３４によって増幅され、
光入力信号の有無を判断するモニタ信号として端子３６
に出力される。
このように本実施例によれば、従来、積極的に利用され
ていなかった、受光面２８に照射されない漏れ光成分を
受光面２９によって受光するようにしたため、復調信号
にじよう乱を与えることなく光入力をモニタすることが
可能になった。
ていなかった、受光面２８に照射されない漏れ光成分を
受光面２９によって受光するようにしたため、復調信号
にじよう乱を与えることなく光入力をモニタすることが
可能になった。
以上説明したように本発明によれば、第１の受光面に照
射された受信光により情報伝達のための光出力電流が生
じ、第２の受光面に照射された受信光の漏れ成分により
モニタ用の光出力電流が生じる。このため、入射される
受信光が微弱であっても、モニタ用の光出力電流が独自
に発生するため、情報伝達のための出力電気信号にじょ
う乱が生じるということはなくなり、光通信システムに
おける情報伝達は正確に行われるという効果を奏する。
射された受信光により情報伝達のための光出力電流が生
じ、第２の受光面に照射された受信光の漏れ成分により
モニタ用の光出力電流が生じる。このため、入射される
受信光が微弱であっても、モニタ用の光出力電流が独自
に発生するため、情報伝達のための出力電気信号にじょ
う乱が生じるということはなくなり、光通信システムに
おける情報伝達は正確に行われるという効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例によるＰＩＮホトダイオード
の構造を示す図、第２図は第１図に示されたＰＩＮホト
ダイオードの等価回路図、第３図は第１図に示されたＰ
ＩＮホトダイオードを用いて構成された光受信回路図、
第４図は従来の光受信回路図、第５図は従来の受光素子
の構造を示す図である。 ２１・・・ｎ 型半導体層、２２・・・ｉ型半導体層、
２３．２４・・・ｐ 型半導体層、２５・・・Ｓ １０
２膜、２６．２７・・・金属、２８．２９・・・受光面
、３０・・・ＰＩＮホトダイオード。
の構造を示す図、第２図は第１図に示されたＰＩＮホト
ダイオードの等価回路図、第３図は第１図に示されたＰ
ＩＮホトダイオードを用いて構成された光受信回路図、
第４図は従来の光受信回路図、第５図は従来の受光素子
の構造を示す図である。 ２１・・・ｎ 型半導体層、２２・・・ｉ型半導体層、
２３．２４・・・ｐ 型半導体層、２５・・・Ｓ １０
２膜、２６．２７・・・金属、２８．２９・・・受光面
、３０・・・ＰＩＮホトダイオード。
Claims (1)
- 受信光が照射されると照射された光強度に応じた光出力
電流を生じる受光素子において、前記受信光が照射され
る第１の受光面と、前記受信光の漏れ成分が照射される
第２の受光面とを備えたことを特徴とする受光素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259829A JPH03120877A (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | 受光素子 |
| US07/588,854 US5164581A (en) | 1989-10-04 | 1990-09-27 | Concentric photoelectric light-receiving element |
| CA002026861A CA2026861A1 (en) | 1989-10-04 | 1990-10-03 | Light-receiving element |
| EP19900119004 EP0421403A3 (en) | 1989-10-04 | 1990-10-04 | Light-receiving element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259829A JPH03120877A (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | 受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03120877A true JPH03120877A (ja) | 1991-05-23 |
Family
ID=17339571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1259829A Pending JPH03120877A (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | 受光素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5164581A (ja) |
| EP (1) | EP0421403A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03120877A (ja) |
| CA (1) | CA2026861A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5278397A (en) * | 1991-07-25 | 1994-01-11 | Symbol Technologies, Inc. | Multi-resolution bar code reader |
| US6213399B1 (en) | 1991-07-25 | 2001-04-10 | Symbol Technologies, Inc. | Multi-channel signal processing in an optical reader |
| US5767500A (en) * | 1996-02-06 | 1998-06-16 | Symbol Technologies, Inc. | Automatic identification of hardware |
| IT1290576B1 (it) * | 1997-03-07 | 1998-12-10 | Cise Spa | Dispositivo per la rilevazione di parametri ottici di un fascio laser |
| EP0875939A1 (en) * | 1997-04-30 | 1998-11-04 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | A spatially-modulated detector for electromagnetic radiation |
| JP3997550B2 (ja) * | 1997-06-11 | 2007-10-24 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置及び液晶表示装置並びにそれらを含む電子機器 |
| JP3221402B2 (ja) * | 1998-06-22 | 2001-10-22 | 住友電気工業株式会社 | 受光素子と受光装置 |
| WO2001015348A1 (fr) * | 1999-08-25 | 2001-03-01 | Hamamatsu Photonics K.K. | Recepteur optique, support et agencement |
| US6870152B2 (en) * | 2002-02-01 | 2005-03-22 | Georgia Tech Research Corporation | Segmented photodetectors for detection and compensation of modal dispersion in optical waveguides |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3777150A (en) * | 1972-07-17 | 1973-12-04 | Bell Telephone Labor Inc | Mode detection and delay equalization in multimode optical fiber transmission systems |
| US3777149A (en) * | 1972-07-17 | 1973-12-04 | Bell Telephone Labor Inc | Signal detection and delay equalization in optical fiber transmission systems |
| DE2853292A1 (de) * | 1978-11-24 | 1980-06-12 | Bbc Brown Boveri & Cie | Optisch aktivierbares halbleiterbauelement |
| US4366377A (en) * | 1980-09-29 | 1982-12-28 | Mcdonnell Douglas Corporation | Dual sensitivity optical sensor |
| GB2194111A (en) * | 1986-07-18 | 1988-02-24 | Gen Electric Plc | Optical signal receiver circuits |
| JPS63215942A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-08 | Natl Aerospace Lab | 粒子径分布計測用光電変換センサ− |
| GB2212020B (en) * | 1987-11-03 | 1991-07-10 | Stc Plc | Optical detectors. |
-
1989
- 1989-10-04 JP JP1259829A patent/JPH03120877A/ja active Pending
-
1990
- 1990-09-27 US US07/588,854 patent/US5164581A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-03 CA CA002026861A patent/CA2026861A1/en not_active Abandoned
- 1990-10-04 EP EP19900119004 patent/EP0421403A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0421403A2 (en) | 1991-04-10 |
| CA2026861A1 (en) | 1991-04-05 |
| US5164581A (en) | 1992-11-17 |
| EP0421403A3 (en) | 1992-03-18 |
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