JPH0521819A - 受光装置 - Google Patents

受光装置

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JPH0521819A
JPH0521819A JP3168446A JP16844691A JPH0521819A JP H0521819 A JPH0521819 A JP H0521819A JP 3168446 A JP3168446 A JP 3168446A JP 16844691 A JP16844691 A JP 16844691A JP H0521819 A JPH0521819 A JP H0521819A
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JP
Japan
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substrate
light receiving
electrode
optical fiber
package body
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Pending
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JP3168446A
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English (en)
Inventor
Nobuyoshi Tato
伸好 田遠
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Priority to EP92111060A priority patent/EP0522417A1/en
Priority to KR92012134A priority patent/KR950009628B1/ko
Priority to US07/911,024 priority patent/US5222175A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバと受光素子アレイなどの受光部を
互いに切り離すことができ、これら部品間の位置合わせ
が容易にでき、高速に適した受光装置を提供する。 【構成】 本発明に係る受光装置は、第1パッケージ体
Fと第2パッケージ体Pとを備えて構成されている。こ
こで、第1パッケージ体Fは光ファイバ2aを位置決め
し、光ファイバ2aの出射端面を外部に露出させた状態
で、光ファイバ2aを一体的に保持する。また、第2パ
ッケージ体Pは、光ファイバ2aからの伝送光を受光し
電気信号で出力する櫛形電極を備えた受光部およびこの
櫛形電極に接続され電気信号を取り出す第1電極が裏面
に形成された第1基板5、および第1電極と接続する第
2電極がV溝の斜面6aに形成され、外部リード7と接
続した第3電極6gが形成された第2基板6を含み、第
1基板5が第2基板6のV溝で保持され第1電極と第2
電極が導通した状態で、第1基板5と第2基板6を一体
的に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は合体により位置決めされ
る1対のパッケージ体で構成された受光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の受光装置として、“High Uniform
ity,Low Cost Packaging of Multi-Channel InGaAs Pho
todetector Arrays for Parallel-Bus Optical Interco
nnects ”と題する論文(LEOS '90 Conference Digest,
p.168 )およびEP・0・138630B1に示され
た構造が知られている。
【0003】論文で発表された装置は、樹脂部材で一体
的に保持された基板、光ファイバ、受光素子アレイで構
成されている。基板には傾斜面が形成されており、この
傾斜面と直交する軸に対して対称に、光ファイバの出射
面および受光素子の受光面が配置されている。傾斜面の
表面には反射膜が形成されているので、光ファイバから
の光は基板の傾斜面で反射し、受光素子の受光面に入射
する。
【0004】また、EP・0・138630B1に示さ
れた受光装置は、垂直面に受光素子を取り付け、水平面
に光ファイバを固定した2面実装のL字形状のパッケー
ジ体で構成されている。
【0005】これらの受光装置では、受光素子としてP
in型フォトダイオードを使用していたが、位置精度の
関係上、受光径を大きくする必要があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】論文で示された装置は
パッケージ前の構造が不安定であり、ハウジング処理が
容易ではない。この装置では光ファイバと受光素子アレ
イは一体的に樹脂成形されるので、光ファイバをコネク
タに接続できないという問題があった。
【0007】また、EP・0・138630B1に示さ
れた受光装置は、部品間の位置合わせが困難であるとい
う欠点があった。
【0008】さらに、受光径の大きいPin型フォトダ
イオードを使用すると、容量が大きくなり、高速の受光
装置には適さないという問題があった。
【0009】そこで本発明は、光ファイバと受光素子ア
レイなどの受光部を互いに切り離すことができるように
光ファイバと受光部を別体で構成し、これら部品間の位
置合わせが容易にでき、さらに、高速に適した受光装置
を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係る受光装置
は、第1パッケージ体と第2パッケージ体とを備えて構
成されている。ここで、第1パッケージ体は光ファイバ
を位置決めし、光ファイバの出射端面を外部に露出させ
た状態で、光ファイバを一体的に保持する。また、第2
パッケージ体は、光ファイバからの伝送光を受光し電気
信号を出力する櫛形電極を備えた受光部および櫛形電極
に接続され電気信号を取り出す第1電極が裏面に形成さ
れた第1基板、および第1電極と接続する第2電極がV
溝の斜面に形成され、外部リードと接続した第3電極が
形成された第2基板を含み、第1基板が第2基板のV溝
で保持され第1電極と前記第2電極が導通した状態で、
第1基板と第2基板を一体的に保持する。
【0011】上記受光部には、光導電素子、MSM(Me
tal Semiconductor Metal )構造のフォトダイオードを
使用することが望ましい。
【0012】
【作用】本発明は、光ファイバを保持する第1パッケー
ジ体と受光部を保持する第2パッケージ体は別体になっ
ており、合体により第1パッケージ体に保持された光フ
ァイバと第2パッケージ体に保持された受光部が光結合
する状態になる。受光部として、光導電素子あるいはM
SM構造のフォトダイオードを使用すると、受光面積が
大きくなり、容量は小さくなる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る受光装置を添
付図面に基づき説明する。説明において同一要素には同
一符号を用い、重複する説明は省略する。
【0014】図1(a)は本発明の一実施例として、多
芯光ファイバと受光素子アレイを用いた受光装置を示す
平面図、図1(b)は図1(a)のA−A´線で切断し
た内部構造を示す端面図、図2はパッケージ前の第1基
板および第2基板を分解して示す斜視図、図3は第1基
板が第2基板の斜面上に保持されたパッケージ前の状態
を示す側面図、図4は第1基板を保持した第2基板及び
第3基板を含むパッケージ前の状態を示す斜視図であ
る。
【0015】本実施例は第1パッケージ体Fおよび第2
パッケージ体Pを含んで構成され、第1パッケージ体F
の側面に形成された一対のガイド穴hに、第2パッケー
ジ体Pの側面から突出して形成された一対のガイドピン
が嵌合することにより、第1パッケージ体Fと第2パッ
ケージ体Pが結合する。
【0016】第1パッケージ体Fは、表面に複数のV溝
が形設されたSiなどの整列用基板1、これらのV溝に
整列された複数の光ファイバ2aを有する被覆の一部が
除去された多芯光ファイバ心線2、複数の光ファイバ2
aを固定するSiなどの固定用基板3を含む、いわゆる
多芯コネクタ構造になっており、複数の光ファイバ2a
の出射端面を一列に露出した状態で、整列用基板1、多
芯光ファイバ心線2および固定用基板3が樹脂部材4で
一体的に保持されている。第1パッケージ体Fにおける
光ファイバ2aの出射端面が露出した出射面には、光フ
ァイバ2aの出射端面を両側から挟むように、一対のガ
イド穴hが光軸方向に沿って形設されている。第1パッ
ケージ体Fは、例えば、整列用基板1及び固定用基板3
を金型に装着し、この金型に樹脂材料を注入して樹脂成
形することにより形成される。
【0017】第2パッケージ体Pは、第1基板5、第2
基板6、リードピン(外部リード)7、ワイヤ8、第3
基板9、ガイドピン10を含んで構成される。第2基板
6のV溝には第1基板5が保持され、その平坦部6bに
は第3基板9が載置されている。また、第2基板6の側
方には一端部が第2パッケージ体Pの外部に延びたリー
ドピン7が配置され、ワイヤ8によって第2基板6とリ
ードピン7の他端部とが接続されている。第1基板5、
第2基板6、リードピン7、ワイヤ8、第3基板9およ
びガイドピン10は、樹脂成形により樹脂部材4で一体
的に保持されているが、第1基板5のレンズ部5a上に
は樹脂部材4が形成されていないので、光ファイバ2a
から出射された光は屈折することなく、レンズ部5aに
入射する(図1参照)。
【0018】以下、上述した第2パッケージ体Pを構成
する各部品の具体的な構造について説明する。第1基板
5は一列状に複数のレンズ部5aが表面に形成され、こ
のレンズ部5aに入射した光の出射時光軸が交差する裏
面側領域にはレンズ部5aと同数の受光部5bが一列状
に配置されている。それぞれの受光部5bの両側には一
対の信号取出し用電極(第1電極)5cが形成されてい
る。上述した第1基板5としては例えばアンドープのI
nPで形成された半導体チップを材料として使用するこ
とができ、電極としては例えばNiBに金メッキを施し
た構造を使用できる。また、受光部5bは受光領域b及
び櫛形電極cを含んで構成されている。
【0019】図5は、本実施例に適用できる光導電素子
あるいはMSM構造のフォトダイオードを用いた受光部
の構成例を示す。この受光部5bは受光領域b内に噛み
合うように対向して配置された一対の櫛形電極cを備え
る。それぞれの櫛形電極cは受光領域bの両側に配置さ
れた信号取出し用電極5cに配線部wを介して接続され
ている。受光領域bは例えば導電層(例えばInGaA
s層)及びキャップ層(例えばAlInAs層)からな
るMSM構造のフォトダイオードで構成されているの
で、受光領域が比較的大きくなり、容量は小さくなって
いる。その為、光を効率良く吸収することができ、高速
に適した受光部5bが形成されている。また、信号取出
し用電極5c及びその配線部wは窒化膜などの絶縁膜i
上に形成されているので、暗電流を防止することができ
る。なお、MSM構造のフォトダイオードとしては“Ve
ry high speed GaInAsmetal-semiconductor-metal phot
odiode incorporating an AlInAs/GaInAs graded super
lattice”と題する論文(Appl.Phys.Lett.54(1),2 Janu
ary 1989,pp.16-17)あるいは特願平2−280633
で示された半導体受光素子を使用することができ、MS
M構造のフォトダイオードの代わりに公知の光導電素子
(PCD)を使用することができる。
【0020】第2基板6は傾斜部6aおよび平坦部6b
を含んで構成されている。傾斜部6aはV溝の一傾斜面
で構成され、上述した信号取出し用電極5cと対応する
位置に同一間隔で複数の電極(第2電極)6cが形成さ
れている。また、平坦部6bには、内部に形成された受
信回路6d、この受信回路6dを保護すると共に配線間
を絶縁するSiO2 などの絶縁膜6e、この絶縁膜6e
上に形成され電極6cと接続した配線部6f、この配線
部6fの端部に接続すると共に外部に延びたリードピン
7とワイヤ8を介して接続された電極(第3電極)6g
が形成されている。ここで、傾斜部6aは例えばダイシ
ングにより第2基板6の端部にV溝を形成することによ
り形成できるが、このV溝の深さを変えることにより、
簡単に光ファイバ2aの高さが異なる第1パッケージ体
に対処することができる。また、配線部6fはスパッ
タ、メッキ、蒸着等、公知の技術を用いて形成できる。
第2基板6の受信回路が形成された領域には底面に溝9
aを有する第3基板9が載置され、平坦部6b上に実装
されたチップコンデンサ、チップ抵抗などのチップ素子
6hは第3基板9により保護されている(図1(b)、
図4参照)。
【0021】本実施例によると、ガイドピン10をガイ
ド穴hに挿入することにより、光ファイバ2aと受光部
5bは光結合するので、部品間の位置合せは極めて容易
である。
【0022】また、第2パッケージ体Pを形成する場合
でも、第2基板6のV溝に第1基板5を保持するだけで
光ファイバに対して垂直方向の位置合せがなされ、V溝
に沿って移動させることにより水平方向の位置合せが実
現する。したがって、パッケージ前の位置合せが容易で
あり、その取付け構造は安定している。したがって、金
型にこの取付け構造を装着し、樹脂材料を注入すること
によりパッケージ体を樹脂成形する場合でも樹脂材料の
注入圧力により位置合せが狂うことを防止できる。
【0023】さらに、第1基板5のレンズ部5aとして
ボールレンズを使用し、レンズ部5aの位置を変えるこ
とができる構造にすれば、光ファイバとの垂直方向の位
置合せが可能になる。
【0024】次に、本実施例による受光装置における信
号の流れを以下に説明する。光ファイバ2aから出射さ
れた伝送光は第1基板5のレンズ部5aで受光され、第
1基板5の内部で集光されて受光部5bに入射する。入
射した光は受光部5bで電気信号に変換され、信号取出
し用電極5cに送られる。この信号取出し用電極5cは
第2基板6の傾斜部6aに形成された電極6cと導通し
ているので、信号取出し用電極5cから取り出された電
気信号は電極6c、受信回路6dに送られ、電極6gを
経て、一端が外部に延びたリードピン7に送られる。
【0025】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。実施例では2つの基板で光ファイバを挟持
する構造を一例として示したが、この構造に限定される
ものではない。
【0026】また、本実施例では複数の受光部を有する
受光素子アレイを用いた受光装置を一例として説明して
いるが、受光部は1つでもよい。
【0027】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、光ファイバと受光部を互いに切り離すこと
ができ、合体により、部品間の位置合わせが容易に、か
つ精度良く実現することができる。
【0028】また、本発明に係る受光装置の受光部とし
て光導電素子あるいはMSM構造のフォトダイオードを
使用すれば、受光領域が大きくなり、容量が小さくなる
ので、光を効率良く吸収でき、高速性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例として、多芯光ファイバと受
光素子アレイを用いた受光装置の構造を示す図である。
【図2】図1に示す実施例に使用できるパッケージ前の
第1基板および第2基板を分解して示す斜視図である。
【図3】図1に示す受光装置に使用できる第1基板が第
2基板の斜面上に保持されたパッケージ前の状態を示す
側面図である。
【図4】図1に示す受光装置に使用できる第1基板を保
持した第2基板及び第3基板を含むパッケージ前の状態
を示す斜視図である。
【図5】図1に示す受光装置に使用できる光導電素子あ
るいはMSM構造のフォトダイオードを用いた受光部の
構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
F…第1パッケージ体、P…第2パッケージ体、1…整
列用基板、2…光ファイバ心線、3…固定用基板、4…
樹脂部材、5…第1基板、6…第2基板、7…リードピ
ン、8…ワイヤ、9…第3基板、10…ガイドピン、b
…受光領域、c…櫛形電極、i…絶縁膜、w…配線部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバを位置決めし、前記光ファイ
    バの出射端面を外部に露出させた状態で、前記光ファイ
    バを一体的に保持する第1パッケージ体と、 前記光ファイバからの伝送光を受光し電気信号を出力す
    る櫛形電極を備えた受光部および前記櫛形電極に接続さ
    れ前記電気信号を取り出す第1電極が裏面に形成された
    第1基板、および前記第1電極と接続する第2電極がV
    溝の斜面に形成され、外部リードと接続した第3電極が
    形成された第2基板を含み、前記第1基板が前記第2基
    板のV溝で保持され前記第1電極と前記第2電極が導通
    した状態で、前記第1基板と前記第2基板を一体的に保
    持する第2パッケージ体とを備えて構成されている受光
    装置。
  2. 【請求項2】 前記受光部が、光導電素子であることを
    特徴とする請求項1記載の受光装置。
  3. 【請求項3】 前記受光部が、MSM構造のフォトダイ
    オードであることを特徴とする請求項1記載の受光装
    置。
JP3168446A 1991-07-09 1991-07-09 受光装置 Pending JPH0521819A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3168446A JPH0521819A (ja) 1991-07-09 1991-07-09 受光装置
EP92111060A EP0522417A1 (en) 1991-07-09 1992-06-30 Light-receiving apparatus with optical fiber connection
KR92012134A KR950009628B1 (en) 1991-07-09 1992-07-08 Light receiving apparatus
US07/911,024 US5222175A (en) 1991-07-09 1992-07-09 Optical integrated light receiving apparatus

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JP3168446A JPH0521819A (ja) 1991-07-09 1991-07-09 受光装置

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JPH0521819A true JPH0521819A (ja) 1993-01-29

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JP3168446A Pending JPH0521819A (ja) 1991-07-09 1991-07-09 受光装置

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JP (1) JPH0521819A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999012216A1 (fr) * 1997-08-28 1999-03-11 Hitachi, Ltd. Photodetecteur de semi-conducteur et dispositif de transmission optique

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999012216A1 (fr) * 1997-08-28 1999-03-11 Hitachi, Ltd. Photodetecteur de semi-conducteur et dispositif de transmission optique

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