JPH0498880A - 光検出器 - Google Patents
光検出器Info
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- JPH0498880A JPH0498880A JP2216776A JP21677690A JPH0498880A JP H0498880 A JPH0498880 A JP H0498880A JP 2216776 A JP2216776 A JP 2216776A JP 21677690 A JP21677690 A JP 21677690A JP H0498880 A JPH0498880 A JP H0498880A
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Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
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〕
本発明は光通信に利用される光検出器に関する。
光通信システムは長距離・大容量を特徴とした幹線系光
通信システムから、短・中距離、中容量の加入者網、ま
たはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）にまで浸透
しはじめている。幹線系光通信システムでは、中継距離
を最大にするために、受信系における光検出器への受光
電力は、最小受光感度に余裕をもなせた受光電力になる
様にシステム設計がなされる。これに対し、加入者系光
通信システムでは、伝送距離は比較的短かいため、受信
系における光検出器への受光電力は比較的大きいことが
あり、光検出器の線形応答領域、あるいは、前段増幅器
の線形応答領域からはずれることがしばしばあった。
通信システムから、短・中距離、中容量の加入者網、ま
たはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）にまで浸透
しはじめている。幹線系光通信システムでは、中継距離
を最大にするために、受信系における光検出器への受光
電力は、最小受光感度に余裕をもなせた受光電力になる
様にシステム設計がなされる。これに対し、加入者系光
通信システムでは、伝送距離は比較的短かいため、受信
系における光検出器への受光電力は比較的大きいことが
あり、光検出器の線形応答領域、あるいは、前段増幅器
の線形応答領域からはずれることがしばしばあった。
従来の光検出器は、ＰＮ接合を有する光電変換器で構成
されているため、光検出器もしくは前段増幅器の動作点
が線形応答領域からはずれると、受信波形が歪み、誤り
を発生する原因となる。従来、このような大きな光入力
があった場合での受信波形の歪みを軽減するなめに、第
３図に示すように、入力トランジスタ２５のＤＣレベル
を制御する手段〔本島ら、１９９０年電子情報通信学会
春季全国大会予稿集Ｂ−９２２）等がとられていな。と
ころが光検出器２０の線形応答領域を越える光入力があ
った場合に受信波形歪みを防ぐことが難しかった。
されているため、光検出器もしくは前段増幅器の動作点
が線形応答領域からはずれると、受信波形が歪み、誤り
を発生する原因となる。従来、このような大きな光入力
があった場合での受信波形の歪みを軽減するなめに、第
３図に示すように、入力トランジスタ２５のＤＣレベル
を制御する手段〔本島ら、１９９０年電子情報通信学会
春季全国大会予稿集Ｂ−９２２）等がとられていな。と
ころが光検出器２０の線形応答領域を越える光入力があ
った場合に受信波形歪みを防ぐことが難しかった。
前述の課題を解決するために、本発明では光電変換器の
光入射部分の前方に、光減衰量可変な半導体光減衰器を
前記半導体光電変換器と同一半導体基板上に形成されて
いることを特徴とする構成を採ることによって、大きな
光入力に対する線形応答を確保している６ 〔作用〕 次に本発明の作用を第２図を参照にして説明する。光フ
ァイバ１０より出射した光は光検出器１７の半導体可変
光減衰器１１を通過した後、光電変換１２に入射する。
光入射部分の前方に、光減衰量可変な半導体光減衰器を
前記半導体光電変換器と同一半導体基板上に形成されて
いることを特徴とする構成を採ることによって、大きな
光入力に対する線形応答を確保している６ 〔作用〕 次に本発明の作用を第２図を参照にして説明する。光フ
ァイバ１０より出射した光は光検出器１７の半導体可変
光減衰器１１を通過した後、光電変換１２に入射する。
光電変換器１２により光信号は電気信号に変換され、変
換された電気信号は電流検出器１３により光電流量が電
圧値として検出される。検出された電圧値は差動増幅器
１４により基準電圧Ｖ ｒ ｅ ｆと比較され、基準電
圧を上回る光入力が検出されたときは、可変光減衰器１
１にさらなる電圧が印加されて可変光減衰器１１におけ
る光減衰量が増加する。
換された電気信号は電流検出器１３により光電流量が電
圧値として検出される。検出された電圧値は差動増幅器
１４により基準電圧Ｖ ｒ ｅ ｆと比較され、基準電
圧を上回る光入力が検出されたときは、可変光減衰器１
１にさらなる電圧が印加されて可変光減衰器１１におけ
る光減衰量が増加する。
以上述べた作用により、本発明の光検出器を用いた光受
信器では、光検出器や前段増幅器の線形応答領域を上回
る過度の光入力があった場合に可変光減衰器により、光
信号が光電変換器に入射する前に光電力を線形応答領域
に調整するため光電力に対して、大きな線形応答ダイナ
ミ・ンクレンジを有した光信号検出が可能となる。
信器では、光検出器や前段増幅器の線形応答領域を上回
る過度の光入力があった場合に可変光減衰器により、光
信号が光電変換器に入射する前に光電力を線形応答領域
に調整するため光電力に対して、大きな線形応答ダイナ
ミ・ンクレンジを有した光信号検出が可能となる。
次に本発明の実施例について、第１図を参照にして説明
する。第１図は本発明による可変光減衰機能つき光検出
器の実施例を示す断面図である。
する。第１図は本発明による可変光減衰機能つき光検出
器の実施例を示す断面図である。
硫黄（Ｓ）ドーピングＮ型（１００）ＩｎＰ基板３０上
に１．３μｍμｍ帯状２回折格子３５（ピッチΔ＝７４
３０Ａ ）を長さ１００μｍにわたり３５０μｍおきに
電子線ビーム露光及び化学工・ンチングの技術を用いて
形成する０次にＩｎＰ基板３０上に光導波吸収層３１〔
組成： Ｉ ｎＧａＡｓＰ（λ、＝１．３μｍ）、厚み
：０．２μｍ）、光吸収層３４〔組成： Ｔ ｎＧａＡ
ｓＰ （λ１：１．３μｍ）、厚み＝０．５μｍ〕を順
次気相成長法（ＶＰＥ）により成長する。次に前記１．
３μｍμｍ帯状２回折格子３５の存在する部分のみ光吸
収層３４を残して、その他の部分の光吸収層をフォトリ
ソグラフィー及び化学エツチングにより選択的に除去す
る。次にＰ型１ｎＰクラッド層〔厚み：１μｍ〕を全面
にわたって成長する。このとき、光吸収層３４の上に成
長したＰ型ＩｎＰ層３２が光導波吸収層３４の上に成長
したＰ型■ｎＰ層に比べて山状に高く成長した場合は、
山状に高く成長したＰ型ＩｎＰ層３２を選択的にエツチ
ングにより除去し、表面を平坦化する。平坦化したＰ型
ＩｎＰ層３２の上には、Ｐ型コンタクト層３３〔組成：
Ｉ ｎＧａＡｓ、厚み０．２μｍ、１を全面にわたり
成長する。さらに、光電変換器領域３９と可変光減衰器
領域４１の電気的分離をとるため、光電変換器と可変光
減衰器の間、長さ５０μｍにわたり、光導波吸収層３１
に至る深さまで、Ｐ型コンタクト層３３．及びＰ型Ｉｎ
Ｐ層３２を選択的に化学エツチングにより除去する。さ
らに、光電変換器と可変光減衰器の電気的分離のために
形成した長さ５０μｍの溝部分（素子分離領域４０）に
鉄（Ｆｅ）ドープＩｎＰ層３８を１．２μｍ！！択的に
埋め込み成長する０次に、電極３７．３６をＩｎＰ半導
体基板側及びＰ型コンタクト層側に形成し、Ｐ型コンタ
クト層上に形成した電極３６で、鉄ドープＩｎＰ層３８
上の電極を選択的に除去し、電極アロイプロセスを経て
、全作製プロセスを終了する。
に１．３μｍμｍ帯状２回折格子３５（ピッチΔ＝７４
３０Ａ ）を長さ１００μｍにわたり３５０μｍおきに
電子線ビーム露光及び化学工・ンチングの技術を用いて
形成する０次にＩｎＰ基板３０上に光導波吸収層３１〔
組成： Ｉ ｎＧａＡｓＰ（λ、＝１．３μｍ）、厚み
：０．２μｍ）、光吸収層３４〔組成： Ｔ ｎＧａＡ
ｓＰ （λ１：１．３μｍ）、厚み＝０．５μｍ〕を順
次気相成長法（ＶＰＥ）により成長する。次に前記１．
３μｍμｍ帯状２回折格子３５の存在する部分のみ光吸
収層３４を残して、その他の部分の光吸収層をフォトリ
ソグラフィー及び化学エツチングにより選択的に除去す
る。次にＰ型１ｎＰクラッド層〔厚み：１μｍ〕を全面
にわたって成長する。このとき、光吸収層３４の上に成
長したＰ型ＩｎＰ層３２が光導波吸収層３４の上に成長
したＰ型■ｎＰ層に比べて山状に高く成長した場合は、
山状に高く成長したＰ型ＩｎＰ層３２を選択的にエツチ
ングにより除去し、表面を平坦化する。平坦化したＰ型
ＩｎＰ層３２の上には、Ｐ型コンタクト層３３〔組成：
Ｉ ｎＧａＡｓ、厚み０．２μｍ、１を全面にわたり
成長する。さらに、光電変換器領域３９と可変光減衰器
領域４１の電気的分離をとるため、光電変換器と可変光
減衰器の間、長さ５０μｍにわたり、光導波吸収層３１
に至る深さまで、Ｐ型コンタクト層３３．及びＰ型Ｉｎ
Ｐ層３２を選択的に化学エツチングにより除去する。さ
らに、光電変換器と可変光減衰器の電気的分離のために
形成した長さ５０μｍの溝部分（素子分離領域４０）に
鉄（Ｆｅ）ドープＩｎＰ層３８を１．２μｍ！！択的に
埋め込み成長する０次に、電極３７．３６をＩｎＰ半導
体基板側及びＰ型コンタクト層側に形成し、Ｐ型コンタ
クト層上に形成した電極３６で、鉄ドープＩｎＰ層３８
上の電極を選択的に除去し、電極アロイプロセスを経て
、全作製プロセスを終了する。
以上記述した可変光減衰機能つき光検出器では、フラン
ツケルデイツシュ効果により光電力の減衰した光信号は
、光電変換器領域３９に設けられた２次の回折格子３５
によりＩｎＰ基板３０に対し、垂直に回折する。
ツケルデイツシュ効果により光電力の減衰した光信号は
、光電変換器領域３９に設けられた２次の回折格子３５
によりＩｎＰ基板３０に対し、垂直に回折する。
２次の回折格子３５により回折した光は光吸収層３４に
より光電流に変換される。したがって、本実施例で述べ
た可変光減衰機能つき光検出器により光電力に対して広
いダイナミックレンジを有した線形光検出が可能となる
。
より光電流に変換される。したがって、本実施例で述べ
た可変光減衰機能つき光検出器により光電力に対して広
いダイナミックレンジを有した線形光検出が可能となる
。
以上説明したように本発明によれば、光電力に対して広
いダイナミックレンジを有した線形光検出を実現するこ
とができる。
いダイナミックレンジを有した線形光検出を実現するこ
とができる。
・・・光電変換器領域、４０・・・素子分離領域、４１
・・。
・・。
可変光減衰器領域。
Claims (1)
- ＰＮ接合を少くとも有する光電変換器の光入射部前方
に、電流注入手段または電界印加手段を有する半導体層
で成る光吸収量可変の光減衰器をモノリシックに形成し
たことを特徴とする光検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216776A JPH0498880A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 光検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216776A JPH0498880A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 光検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0498880A true JPH0498880A (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=16693719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2216776A Pending JPH0498880A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 光検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0498880A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997008757A1 (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Waveguide type photodetector |
| WO1999012216A1 (fr) * | 1997-08-28 | 1999-03-11 | Hitachi, Ltd. | Photodetecteur de semi-conducteur et dispositif de transmission optique |
| WO1999041634A1 (fr) * | 1998-02-16 | 1999-08-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Dispositif semiconducteur optique |
-
1990
- 1990-08-17 JP JP2216776A patent/JPH0498880A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997008757A1 (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Waveguide type photodetector |
| US5926585A (en) * | 1995-08-29 | 1999-07-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Waveguide type light receiving element |
| WO1999012216A1 (fr) * | 1997-08-28 | 1999-03-11 | Hitachi, Ltd. | Photodetecteur de semi-conducteur et dispositif de transmission optique |
| WO1999041634A1 (fr) * | 1998-02-16 | 1999-08-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Dispositif semiconducteur optique |
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