JPH0457003A - 光集積回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野１ 本発明は、光集積回路にかかるものであり、特に、光ピ
ツクアップなどにおけるフォトダイオードの受光に好適
な光集積回路に関するものである。 【従来の技術］ フォトダイオードを用いる光集積回路としては、例えば
、第３図に示すような光ピツクアップがあ報に開示され
たものである。 同図において、Ｓｉなどの基板１０上には、Ｓ　ｉ　０
２などによってバッファ層１２が形成されており、更に
このバッファ層１２上には、誘電体薄膜導波路層１４が
形成されている。この誘電体薄膜導波路Ｎ１４の一方に
は、半導体レーザ１６がハイブリッドに集積化されてお
り、基板１０上には、光検出器１８．２０が各々集積化
されている。また、誘電体薄膜導波路Ｎ１４の他方の側
には、集光グレーティングカップラ２２．ビームスプリ
ッタ２４が各々集積化されている。 光検出器１８は、フォトダイオード１８ａ、１８ｂによ
って各々構成されており、光検出器２゜は、フォトダイ
オード２０ａ、２０ｂによって各々構成されている。そ
して、これらの光検呂器１８．２０と、半導体レーザ１
６の出力光路との間には、溝２８が各々形成されている
。これらの溝２８は、誘電体薄膜導波路Ｎ１４に形成さ
れているが、必要に応じてバッファ層１２まで形成され
る（同図点線参照）。 〈２〉 以上のような光ピツクアップの動作について説明すると
、半導体レーザ１６から出力された光は、誘電体薄膜導
波路層１４中を伝播し、集光グレーティングカップラ２
２に入射する。レーザ光は、その後、集光グレーティン
グカップラ２２の回折作用によって、光デイスク２６上
に集光する。 次に、光ディスク２６によって反射された光は、光路を
逆に進行して再び集光グレーティングカップラ２２に入
射し、導波路を逆進する。逆進した光は、ビームスプリ
ッタ２４によって、波面が２分割される。分割された戻
りレーザ光は、光検出器１８，２０付近ｉこ各々集光さ
れる。 これらの光検出器１８．２０によって光電変換された信
号に対しては、演算回路（図示せず）において所望の演
算が行なわれ、検出信号、フォーカスエラー信号、トラ
ッキングエラー信号が各々出力される。 以上の動作において、半導体レーザ１６からは、同図に
矢印Ｆで示すように、迷光も出力される。 この迷光は、光検出器１８．２０に直接入射する〈３〉 ノイズ成分である。しかし、この従来例によれば、溝２
８によって、かかる迷光の光検出器入射が低減されるよ
うになる。 【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、以上のような従来技術には、次のような
理由によって、溝２８による遮光効果が必ずしも良好で
ないという不都合がある。 （１）誘電体薄膜導波路層１４端面間で、溝２８を挟ん
で光結合が生ずる。これは、導波路−導波路間の結合と
して研究が行なわれており、例えば、電子通信学会論文
誌、　’８６１５．Ｖｏ１．Ｊ８９−Ｃ，Ｎｏ、５　　
「光デイスクピックアップの光集積回路化」の第６１３
ページには、導波路間の結合効率についての計算例が示
されている。前記従来例においては、溝２８のギャップ
長２０μｍで２０％程度の結合効率が予想される。 （２）更に、溝２８の導波路端では、誘電体薄膜導波路
７９Ｆ１４と空気とで屈折率が異なるため、フレネル反
射が生ずる。このとき、かかる境界面に対生ずるように
なる。これらの反射光は、迷光となって導波路中を伝播
するようになり、結果的にノイズとして作用する。 本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、迷光の除
去を効果的に行なってその影響を大幅に低減することが
できる光集積回路を提供することをその目的とするもの
である。

【課題を解決するための手段】

本発明は、光出力手段と光検知素子とが、基板上に形成
された先導波路を介して光学的に結合されている光集積
回路において、前記光出力手段と光検知素子との間の迷
光光路中に、前記基板を利用した光吸収帯を形成したこ
とを特徴とするものである。

【作用】

本発明によれば、光出力手段から出力された迷光は、光
検知素子に入射する前に、光吸収帯による吸収を受ける
ことになる。

【実施例】

以下、本発明にかかる光集積回路の一実施例にく５〉 ついて、添付図面を参照しながら説明する。なお、上述
した従来例と同様又は相当する構成部分については、同
一の符号を用いることとする。 第１図には、本実施例の主要部分が示されている。同図
において、半導体レーザ１６の正面光路と、上述した溝
２８との間には、光吸収帯３０が形成されている。この
光吸収帯３０は、全体がテーパを有する凹形状に形成さ
れている。 詳述すると、同図に示す断面において、基板１０上のバ
ッファ層１２は、テーパ部３２．平坦部３４、テーパ部
３６による凹部を形成しており、この凹部上に誘電体薄
膜導波路層１４が形成されている。これによって、誘電
体薄膜導波路層１４は、傾斜部３８．平坦部４０．傾斜
部４２を各々有することになる。 このような光吸収帯３０は、上述した光検出器１８．２
０のフォトダイオード１８ａ、１８ｂ。 ２０ａ、２０ｂにおける光導入用テーパ形状と同様のプ
ロセスで同時に形成される（前記電子通信学会の文献参
照）。なお、光検出器１８側の溝２く６〉 ８に対する光吸収帯についても、同様の構成となってい
る。 次に、本実施例の作用について説明する。半導体レーザ
１６から出力された迷光は、矢印Ｆの方向に進行する。 ところで、本実施例では、かかる迷光がまず光吸収帯３
０に入射するようになる。 すなわち、迷光は誘電体薄膜導波路層１４の傾斜部３８
に沿って進行して平坦部４０に進入するようになる。そ
して、かかる平坦部４０において、矢印ＦＡで示すよう
に、迷光は基板１０内に進入するようになる。 基板１０中では、入射した迷光が吸収されて電子−ホー
ル対が生成される。これらの電荷は、−定の距離を拡散
した後、再結合して消滅する。このような吸収が行なわ
れて大幅に強度が低下した迷光は、傾斜部４２から光吸
収帯３０を脱し１、更に溝２８の方向に進行する。迷光
は、矢印ＦＢで示すように、この溝２８を介して光検出
器２０に進入するが、その強度は大幅に低減されたちの
次に、第２図を参照しながら、反射された迷光に対する
作用について説明する。同図（Ａ）には、本実施例の場
合が示されており、（Ｂ）には、上述した従来技術の場
合が示されている。これらの図に示すように、迷光が溝
２８に比較的浅い角度で入射する場合には、溝２８の壁
部で反射されるようになる。しかし、本実施例では、か
かる反射された迷光が再び光吸収帯３０に入射して基板
１０による吸収を受けるようになる。このため、迷光は
更に減衰するようになり、従来技術の場合と比較してそ
の影響は大幅に低減されるようになる。 なお、上述したように、光吸収帯３０において迷光吸収
によって生成された電荷は、一定距離の拡散後群結合し
て消滅する。従って、かかる拡散距離相当分離れた位置
に光検出器１８，２０などの光検知素子や電子素子を配
置するようにすれば、再結合前の電荷２例えば電子によ
る影響を受けることはない。 このように、本実施例によれば、光吸収帯３０く８〉 によって迷光を吸収することとしたので、その影響を大
幅に低減することができる。特に、溝２８で反射される
浅い角度の迷光に対しても、効果的にその吸取が行なわ
わる。また、光吸収帯３０は、光検出器１８，２０の光
導入側テーパ部と同様の構造となっているので、同一の
プロセスで作製が可能である。 なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、光吸収帯３０の形状２位置など必要に応
じて適宜設定してよい。また、上記実施例は、本発明を
光ビックアンプに適用したものであるが、迷光が存在す
るような光集積回路に対して一般的に適用可能である。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明にかかる光集積回路によれ
ば、迷光の光路中に光吸収帯を形成することとしたので
、迷光の除去を効果的に行なってその影響を低減するこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

く９〉 第１図は本発明にかかる光集積回路の一実施例の主要部
を示す説明図、第２図は前記実施例の反射迷光に対する
作用を示す説明図、第３図は従来技術の一例を示す斜視
図である。 １ｏ・・・基板、１２・・・バッファ層、１４・・・誘
電体薄膜導波路層（光導波路）、１６・・・半導体レー
ザ（光出力手段）、１８．２０・・・光検出器（光検知
素子）、２２・・・集光グレーティングカップラ、２４
・・・ビームスプリンタ、２６・・・光ディスク、２８
・・・溝、３０・・・光吸収帯、３８．４２・・・傾斜
部、４０・・・平坦部。 特許出願人　日本ビクター株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光出力手段と光検知素子とが、基板上に形成された光導
   波路を介して光学的に結合されている光集積回路におい
   て、 前記光出力手段と光検知素子との間の迷光光路中に、前
   記基板を利用した光吸収帯を形成したことを特徴とする
   光集積回路。