JPH0537006A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JPH0537006A JPH0537006A JP3190496A JP19049691A JPH0537006A JP H0537006 A JPH0537006 A JP H0537006A JP 3190496 A JP3190496 A JP 3190496A JP 19049691 A JP19049691 A JP 19049691A JP H0537006 A JPH0537006 A JP H0537006A
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＴＥとＴＭの偏波がランダムな光を増幅して
光電変換を行う光電変換装置に関し，偏波依存性を無く
すと共に損失を低減することを目的とする。 【構成】 二つ以上の異なった方向あるいは空間的に異
なった位置から入射される光に対して，同等の光電変換
を行う機能を有し，該光の入射方向あるいは入射位置に
関係無く光電変換して電気出力を行う光電変換手段１１
と，この光電変換手段１１に，光学的に接続され，該入
射される複数の光を受信する複数個の光増幅手段１２，
１３とから構成する。より具体的には，光電変換部２１
および光増幅部２２，２３を半導体ダブルヘテロＰＮ接
合によって構成し，光電変換部２１のコア部２１ａと光
増幅部２２，２３のコア部２２ａ，２３ａとを層方向で
連続させる。電極は，光電変換部２１，光増幅部２２，
２３に対して，独立に電圧印加あるいは電流注入を行う
ことができるように分離されている。
光電変換を行う光電変換装置に関し，偏波依存性を無く
すと共に損失を低減することを目的とする。 【構成】 二つ以上の異なった方向あるいは空間的に異
なった位置から入射される光に対して，同等の光電変換
を行う機能を有し，該光の入射方向あるいは入射位置に
関係無く光電変換して電気出力を行う光電変換手段１１
と，この光電変換手段１１に，光学的に接続され，該入
射される複数の光を受信する複数個の光増幅手段１２，
１３とから構成する。より具体的には，光電変換部２１
および光増幅部２２，２３を半導体ダブルヘテロＰＮ接
合によって構成し，光電変換部２１のコア部２１ａと光
増幅部２２，２３のコア部２２ａ，２３ａとを層方向で
連続させる。電極は，光電変換部２１，光増幅部２２，
２３に対して，独立に電圧印加あるいは電流注入を行う
ことができるように分離されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，光電変換装置，特にＴ
ＥとＴＭの偏波がランダムな光を増幅して光電変換を行
う光電変換装置に関する。
ＥとＴＭの偏波がランダムな光を増幅して光電変換を行
う光電変換装置に関する。
【０００２】光ファイバの損失は０．３ｄＢ／ｋｍ未満
である。受信感度が３ｄＢ向上すると伝送可能距離は１
０ｋｍ長くなる。伝送可能距離が長くなると中継器が不
要となり，コストダウンにつながる。
である。受信感度が３ｄＢ向上すると伝送可能距離は１
０ｋｍ長くなる。伝送可能距離が長くなると中継器が不
要となり，コストダウンにつながる。
【０００３】光通信装置において，光増幅を行った後に
光電変換を行うと，感度が上昇する。したがって，伝送
可能距離を大きくとれるようになる。しかし，光ファイ
バを通過した光は，ＴＥとＴＭの偏波がランダムであ
り，環境や時間によって変化する。一方，通常，光増幅
器は偏波依存性を持つ。そこで，できるだけ偏波依存性
の少ない光増幅器付光電変換装置が望まれている。しか
も，モノリシックに構成できるものが望まれている。本
発明は，これらの要求に応える光電変換装置を提供する
ものである。
光電変換を行うと，感度が上昇する。したがって，伝送
可能距離を大きくとれるようになる。しかし，光ファイ
バを通過した光は，ＴＥとＴＭの偏波がランダムであ
り，環境や時間によって変化する。一方，通常，光増幅
器は偏波依存性を持つ。そこで，できるだけ偏波依存性
の少ない光増幅器付光電変換装置が望まれている。しか
も，モノリシックに構成できるものが望まれている。本
発明は，これらの要求に応える光電変換装置を提供する
ものである。
【０００４】
【従来の技術】図５は従来例を示す図であり，図（ａ）
は全体構成を示し，図（ｂ）は図（ａ）のＢ−Ｂ断面を
示している。
は全体構成を示し，図（ｂ）は図（ａ）のＢ−Ｂ断面を
示している。
【０００５】同図において，９１は偏波分離手段，９２
は偏波回転手段，９３は光混合手段，９４は光増幅手
段，９５は光電変換手段，９６，９７および９８は光で
ある。（従来例１）本従来例は，偏波依存性を解消する
ために，光ファイバからの光をＴＥ波とＴＭ波とに偏波
分離し，ＴＭ波をＴＥ波に変換した後，再び混合して用
いる方法である。具体的には，次の手順による。
は偏波回転手段，９３は光混合手段，９４は光増幅手
段，９５は光電変換手段，９６，９７および９８は光で
ある。（従来例１）本従来例は，偏波依存性を解消する
ために，光ファイバからの光をＴＥ波とＴＭ波とに偏波
分離し，ＴＭ波をＴＥ波に変換した後，再び混合して用
いる方法である。具体的には，次の手順による。
【０００６】 光ファイバからの光を偏波分離手段９
１によってＴＥ波とＴＭ波とに偏波分離する。 偏波
回転手段９２によってＴＭ波をＴＥ波に変換する。
１によってＴＥ波とＴＭ波とに偏波分離する。 偏波
回転手段９２によってＴＭ波をＴＥ波に変換する。
【０００７】 偏波分離手段９１を通過したＴＥ波
と，偏波回転手段９２によってＴＭ波から変換されたＴ
Ｅ波とを光混合手段９３によって混合する。 光混合
手段９３から出力される光９７を光増幅手段９４へ入射
させる。
と，偏波回転手段９２によってＴＭ波から変換されたＴ
Ｅ波とを光混合手段９３によって混合する。 光混合
手段９３から出力される光９７を光増幅手段９４へ入射
させる。
【０００８】 光増幅手段９４は入射された光９７を
増幅した後，光電変換手段９５へ送る。 光電変換手
段９５は，光増幅手段９４によって増幅された光を電気
信号に変換して出力する。
増幅した後，光電変換手段９５へ送る。 光電変換手
段９５は，光増幅手段９４によって増幅された光を電気
信号に変換して出力する。
【０００９】（従来例２）本従来例は，光増幅手段９４
に進行波型の増幅器を用いて偏波依存性を小さくする方
法である。
に進行波型の増幅器を用いて偏波依存性を小さくする方
法である。
【００１０】図５（ｂ）を用いて，進行波型光増幅器を
説明する。図５（ｂ）において，１０１は半導体基板，
１０２はクラッド層，１０３はコア層，１０４はクラッ
ド層，１０５はブロック層，１０６および１０７は電極
である。
説明する。図５（ｂ）において，１０１は半導体基板，
１０２はクラッド層，１０３はコア層，１０４はクラッ
ド層，１０５はブロック層，１０６および１０７は電極
である。
【００１１】進行波型光増幅器では，コア層１０３の形
状を正方形に近づければ偏波依存性を小さくすることが
できる。
状を正方形に近づければ偏波依存性を小さくすることが
できる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来例１の問題点は，
光ファイバからの光を半分しか利用できない点である。
すなわち，光混合手段９３によって，偏波分離手段９１
を通過したＴＥ波と，偏波回転手段９２によってＴＭ波
から変換されたＴＥ波とを混合すると，光は光９７と光
９８とに２分される。光９７は，光増幅手段９４へ入射
されるが，光９８は利用されないので，光ファイバから
の光の１／２が損失になる。
光ファイバからの光を半分しか利用できない点である。
すなわち，光混合手段９３によって，偏波分離手段９１
を通過したＴＥ波と，偏波回転手段９２によってＴＭ波
から変換されたＴＥ波とを混合すると，光は光９７と光
９８とに２分される。光９７は，光増幅手段９４へ入射
されるが，光９８は利用されないので，光ファイバから
の光の１／２が損失になる。
【００１３】従来例２においては，進行波型光増幅器の
コア層１０３は，通常，幅２〜５μｍ，厚さ０．１〜
０．３μｍのものが用いられている。そこで，コア層の
形状を正方形に近づけるために，幅を０．３μｍ程度ま
で小さくする方法が考えられるが，現在の製造技術では
高々１μｍが限界であり，製作が極めて困難である，と
いう問題を生じる。また，コア層の断面積が小さくなる
と利得が低下する，という問題も生じる。
コア層１０３は，通常，幅２〜５μｍ，厚さ０．１〜
０．３μｍのものが用いられている。そこで，コア層の
形状を正方形に近づけるために，幅を０．３μｍ程度ま
で小さくする方法が考えられるが，現在の製造技術では
高々１μｍが限界であり，製作が極めて困難である，と
いう問題を生じる。また，コア層の断面積が小さくなる
と利得が低下する，という問題も生じる。
【００１４】逆に，コア層の厚さを１μｍ程度まで厚く
する方法が考えられるが，コア層が厚くなると，自然放
出光の強度が増し，雑音が増加する，という問題が生じ
る。さらに，抵抗が増大して発熱が大きくなり，利得が
低下する，という問題も生じる。このため，コア層を正
方形にする方法を用いることはできない。
する方法が考えられるが，コア層が厚くなると，自然放
出光の強度が増し，雑音が増加する，という問題が生じ
る。さらに，抵抗が増大して発熱が大きくなり，利得が
低下する，という問題も生じる。このため，コア層を正
方形にする方法を用いることはできない。
【００１５】本発明は，上記の問題点を解決して，偏波
依存性を無くすと共に損失を低減した光電変換装置，特
にＴＥとＴＭの偏波がランダムな光を増幅して光電変換
を行う光電変換装置を提供することを目的とする。
依存性を無くすと共に損失を低減した光電変換装置，特
にＴＥとＴＭの偏波がランダムな光を増幅して光電変換
を行う光電変換装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明に係る光電変換装置は，少なくとも二つ以
上の異なった方向あるいは空間的に異なった位置から入
射される光に対して，同等の光電変換を行う機能を有
し，該光の入射方向あるいは入射位置に関係無く電気出
力を行う光電変換手段と，該光電変換手段に，光学的に
接続され，該入射される複数の光を受信する複数個の光
増幅手段とを含むように構成する。
めに，本発明に係る光電変換装置は，少なくとも二つ以
上の異なった方向あるいは空間的に異なった位置から入
射される光に対して，同等の光電変換を行う機能を有
し，該光の入射方向あるいは入射位置に関係無く電気出
力を行う光電変換手段と，該光電変換手段に，光学的に
接続され，該入射される複数の光を受信する複数個の光
増幅手段とを含むように構成する。
【００１７】より具体的には，上記の構成において，光
電変換手段および光増幅手段が，半導体ダブルヘテロＰ
Ｎ接合によって構成されており，光電変換手段を構成す
る半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部と光増幅手段を
構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部とが層方
向で連続しており，光電変換手段を構成する半導体ダブ
ルヘテロＰＮ接合の上面および下面，並びに光増幅手段
を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合の上面および下
面にそれぞれ電極が設けられており，これらの電極は，
光電変換手段を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合お
よび光増幅手段を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合
に対して，独立に電圧印加あるいは電流注入を行うこと
ができるように分離して形成されているように構成す
る。
電変換手段および光増幅手段が，半導体ダブルヘテロＰ
Ｎ接合によって構成されており，光電変換手段を構成す
る半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部と光増幅手段を
構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部とが層方
向で連続しており，光電変換手段を構成する半導体ダブ
ルヘテロＰＮ接合の上面および下面，並びに光増幅手段
を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合の上面および下
面にそれぞれ電極が設けられており，これらの電極は，
光電変換手段を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合お
よび光増幅手段を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合
に対して，独立に電圧印加あるいは電流注入を行うこと
ができるように分離して形成されているように構成す
る。
【００１８】図１は本発明の基本構成を示す図である。
図（ａ）は請求項１に対応し，図（ｂ）は請求項２に対
応する。図（ａ）において，１１は光電変換手段，１２
および１３は光増幅手段，１４および１５は入射光であ
る。
図（ａ）は請求項１に対応し，図（ｂ）は請求項２に対
応する。図（ａ）において，１１は光電変換手段，１２
および１３は光増幅手段，１４および１５は入射光であ
る。
【００１９】図（ｂ）において，２１は光電変換部，２
１ａ，２２ａおよび２３ａは半導体ダブルヘテロＰＮ接
合のコア部，２２および２３は光増幅部，２４は偏波分
離手段，２５は偏波回転手段，２６および２７は入射光
である。
１ａ，２２ａおよび２３ａは半導体ダブルヘテロＰＮ接
合のコア部，２２および２３は光増幅部，２４は偏波分
離手段，２５は偏波回転手段，２６および２７は入射光
である。
【００２０】
【作用】まず，図１（ａ）に示す光電変換装置の動作を
説明する。少なくとも２つ以上の方向から光を入射させ
た場合でも光電変換特性が同じである光電変換手段１１
を使用する。また，２つ以上の方向の光の経路に光増幅
手段１２および１３を配置する。光ファイバの出力光
は，ＴＥ波およびＴＭ波に偏波分離し，ＴＥ波はそのま
ま一方の光増幅手段１２に入射させ，ＴＭ波は偏波を９
０度回転させた後，光増幅手段１３に入射させる。
説明する。少なくとも２つ以上の方向から光を入射させ
た場合でも光電変換特性が同じである光電変換手段１１
を使用する。また，２つ以上の方向の光の経路に光増幅
手段１２および１３を配置する。光ファイバの出力光
は，ＴＥ波およびＴＭ波に偏波分離し，ＴＥ波はそのま
ま一方の光増幅手段１２に入射させ，ＴＭ波は偏波を９
０度回転させた後，光増幅手段１３に入射させる。
【００２１】光増幅手段１２は，入射されたＴＥ波を増
幅し，光増幅手段１３は，ＴＭ波の偏波を９０度回転さ
せたＴＥ波を増幅する。増幅された２つのＴＥ波は，光
電変換手段１１に入射され，電気信号に変換されて出力
される。これにより，光ファイバの出力光は，損失無く
全て電気信号に変換される。
幅し，光増幅手段１３は，ＴＭ波の偏波を９０度回転さ
せたＴＥ波を増幅する。増幅された２つのＴＥ波は，光
電変換手段１１に入射され，電気信号に変換されて出力
される。これにより，光ファイバの出力光は，損失無く
全て電気信号に変換される。
【００２２】２つの光増幅手段１２および１３は，いず
れもＴＥ波を増幅することになるので，高い増幅率を持
つことになる。そして，２つの光増幅手段１２および１
３の出力を１つの光電変換手段１１が光電変換するの
で，２つの光増幅手段１２および１３の出力の和の出力
が得られることになる。したがって，光ファイバ出力光
の偏波に依存しない光電変換装置が実現される。
れもＴＥ波を増幅することになるので，高い増幅率を持
つことになる。そして，２つの光増幅手段１２および１
３の出力を１つの光電変換手段１１が光電変換するの
で，２つの光増幅手段１２および１３の出力の和の出力
が得られることになる。したがって，光ファイバ出力光
の偏波に依存しない光電変換装置が実現される。
【００２３】次に，図１（ｂ）に示す光増幅器付光電変
換装置の動作を説明する。図（ｂ）に示すように，光電
変換部２１，光増幅部２２，および光増幅部２３は，半
導体ダブルヘテロＰＮ接合によって構成されている。そ
して，光電変換部２１を構成する半導体ダブルヘテロＰ
Ｎ接合のコア部２１ａと光増幅部２２および２３を構成
する半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部２２ａおよび
２３ａとが層方向で連続するように形成されている。し
たがって，この構成の光増幅器付光電変換装置には，モ
ノリシックに形成することができるという利点がある。
換装置の動作を説明する。図（ｂ）に示すように，光電
変換部２１，光増幅部２２，および光増幅部２３は，半
導体ダブルヘテロＰＮ接合によって構成されている。そ
して，光電変換部２１を構成する半導体ダブルヘテロＰ
Ｎ接合のコア部２１ａと光増幅部２２および２３を構成
する半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部２２ａおよび
２３ａとが層方向で連続するように形成されている。し
たがって，この構成の光増幅器付光電変換装置には，モ
ノリシックに形成することができるという利点がある。
【００２４】光ファイバの出力光は，偏波分離手段２４
によってＴＥ波およびＴＭ波に偏波分離される。ＴＥ波
２６はそのまま一方の光増幅部２２に入射され，ＴＭ波
は，偏波回転手段２５によって偏波を９０度回転させて
ＴＥ波とされた後，光増幅部２３に入射される。
によってＴＥ波およびＴＭ波に偏波分離される。ＴＥ波
２６はそのまま一方の光増幅部２２に入射され，ＴＭ波
は，偏波回転手段２５によって偏波を９０度回転させて
ＴＥ波とされた後，光増幅部２３に入射される。
【００２５】光増幅部２２は，入射されたＴＥ波を増幅
し，光増幅部２３は，ＴＭ波を偏波を９０度回転された
ＴＥ波を増幅する。増幅された２つのＴＥ波は，光電変
換部２１に入射され，電気信号に変換されて出力され
る。これにより，光ファイバの出力光は，損失無く全て
電気信号に変換される。
し，光増幅部２３は，ＴＭ波を偏波を９０度回転された
ＴＥ波を増幅する。増幅された２つのＴＥ波は，光電変
換部２１に入射され，電気信号に変換されて出力され
る。これにより，光ファイバの出力光は，損失無く全て
電気信号に変換される。
【００２６】２つの光増幅部２２および２３は，いずれ
もＴＥ波を増幅することになるので，高い増幅率を持つ
ことになる。そして，２つの光増幅部２２および２３の
出力を１つの光電変換部２１が光電変換するので，２つ
の光増幅部２２および２３の出力の和の出力が得られる
ことになる。したがって，光ファイバ出力光の偏波に依
存しない光増幅器付光電変換装置が実現される。
もＴＥ波を増幅することになるので，高い増幅率を持つ
ことになる。そして，２つの光増幅部２２および２３の
出力を１つの光電変換部２１が光電変換するので，２つ
の光増幅部２２および２３の出力の和の出力が得られる
ことになる。したがって，光ファイバ出力光の偏波に依
存しない光増幅器付光電変換装置が実現される。
【００２７】
【実施例】（実施例１）図２は実施例１を示す図であ
り，図（ａ）は全体構成を示し，図（ｂ）は光電変換手
段の例を示している。
り，図（ａ）は全体構成を示し，図（ｂ）は光電変換手
段の例を示している。
【００２８】同図において，３１は光電変換手段，３２
および３３は光増幅手段，３４は偏波分離手段，３５は
偏波回転手段，３６は光ファイバ，３７および３８は入
射光である。
および３３は光増幅手段，３４は偏波分離手段，３５は
偏波回転手段，３６は光ファイバ，３７および３８は入
射光である。
【００２９】以下，本実施例の動作を説明する。 光
ファイバ３６からの光は，偏波分離手段３４によってＴ
Ｅ波とＴＭ波とに偏波分離される。
ファイバ３６からの光は，偏波分離手段３４によってＴ
Ｅ波とＴＭ波とに偏波分離される。
【００３０】 偏波回転手段３５によって，偏波分離
手段３４で偏波分離されたＴＭ波をＴＥ波に変換する。
偏波分離手段３４を通過したＴＥ波は，光増幅手段
３２によって増幅され，光３７として出力される。偏波
回転手段３５によってＴＭ波から変換されたＴＥ波は，
光増幅手段３３によって増幅され，光３８として出力さ
れる。
手段３４で偏波分離されたＴＭ波をＴＥ波に変換する。
偏波分離手段３４を通過したＴＥ波は，光増幅手段
３２によって増幅され，光３７として出力される。偏波
回転手段３５によってＴＭ波から変換されたＴＥ波は，
光増幅手段３３によって増幅され，光３８として出力さ
れる。
【００３１】光増幅手段３２および３３には，Ｅｒドー
プ光ファイバを使用する光ファイバ増幅器や半導体レー
ザ増幅器を使用する。 光増幅手段３２によって増幅
された光３７と光増幅手段３３によって増幅された光３
８とは，１個の光電変換手段３１の互いに異なる面から
入射される。
プ光ファイバを使用する光ファイバ増幅器や半導体レー
ザ増幅器を使用する。 光増幅手段３２によって増幅
された光３７と光増幅手段３３によって増幅された光３
８とは，１個の光電変換手段３１の互いに異なる面から
入射される。
【００３２】 光電変換手段３１は，互いに異なる方
向から入射された入射光３７および入射光３８を電気信
号に変換して出力する。図（ｂ）を用いて，光電変換手
段の具体例を説明する。
向から入射された入射光３７および入射光３８を電気信
号に変換して出力する。図（ｂ）を用いて，光電変換手
段の具体例を説明する。
【００３３】図（ｂ）において，４１はｎ−ＩｎＰ基板
（不純物濃度２×１０18ｃｍ-3，厚さ１００μｍ），４
２はｎ−ＩｎＰ半導体結晶層（不純物濃度２×１０17ｃ
ｍ-3，厚さ０．５μｍ），４３はノンドープのＩｎＧａ
ＡｓＰ半導体結晶層（厚さ２μｍ），４４はｐ−ＩｎＰ
半導体結晶層（不純物濃度２×１０17ｃｍ-3，厚さ０．
５μｍ），４５および４６は受光部窓の直径が５０μｍ
のドーナツ形状の金属電極である。
（不純物濃度２×１０18ｃｍ-3，厚さ１００μｍ），４
２はｎ−ＩｎＰ半導体結晶層（不純物濃度２×１０17ｃ
ｍ-3，厚さ０．５μｍ），４３はノンドープのＩｎＧａ
ＡｓＰ半導体結晶層（厚さ２μｍ），４４はｐ−ＩｎＰ
半導体結晶層（不純物濃度２×１０17ｃｍ-3，厚さ０．
５μｍ），４５および４６は受光部窓の直径が５０μｍ
のドーナツ形状の金属電極である。
【００３４】図（ｂ）に示す光電変換装置は，ｐｉｎ構
造のフォトディテクタであり，ｐ側の電極４６およびｎ
側の電極４５は，ドーナツ状の形状をしている。したが
って，ｐ側の入射光４７およびｎ側の入射光４８に対し
て同等の光電変換特性を持つ。
造のフォトディテクタであり，ｐ側の電極４６およびｎ
側の電極４５は，ドーナツ状の形状をしている。したが
って，ｐ側の入射光４７およびｎ側の入射光４８に対し
て同等の光電変換特性を持つ。
【００３５】（実施例２）図３は実施例２を示す図であ
り，図（ａ）は層方向の断面を示しており，図（ｂ）は
図（ａ）のＡ−Ａ断面を示している。
り，図（ａ）は層方向の断面を示しており，図（ｂ）は
図（ａ）のＡ−Ａ断面を示している。
【００３６】同図において，５１は光電変換部，５２お
よび５３は光増幅部，５４はｎ−ＩｎＰ基板（不純物濃
度２×１０18ｃｍ-3，厚さ１００μｍ），５５はｎ−Ｉ
ｎＰ半導体結晶層（不純物濃度５×１０17ｃｍ-3，厚さ
１．５μｍ），５６はノンドープのＩｎＧａＡｓＰ半導
体結晶層（厚さは，５６ａが０．３μｍ，５６ｂと５６
ｃが０．１μｍ），５７はｐ−ＩｎＰ半導体結晶層（不
純物濃度５×１０17ｃｍ-3，厚さ１．５μｍ），５８は
ｐ−ＩｎＰ半導体結晶層（不純物濃度２×１０ 18ｃ
ｍ-3，厚さ１．５μｍ），５９および６０は金属電極，
６１はｐ−ＩｎＰ半導体結晶層（不純物濃度５×１０17
ｃｍ-3），６２はｎ−ＩｎＰ半導体結晶層（不純物濃度
５×１０17ｃｍ-3）である。
よび５３は光増幅部，５４はｎ−ＩｎＰ基板（不純物濃
度２×１０18ｃｍ-3，厚さ１００μｍ），５５はｎ−Ｉ
ｎＰ半導体結晶層（不純物濃度５×１０17ｃｍ-3，厚さ
１．５μｍ），５６はノンドープのＩｎＧａＡｓＰ半導
体結晶層（厚さは，５６ａが０．３μｍ，５６ｂと５６
ｃが０．１μｍ），５７はｐ−ＩｎＰ半導体結晶層（不
純物濃度５×１０17ｃｍ-3，厚さ１．５μｍ），５８は
ｐ−ＩｎＰ半導体結晶層（不純物濃度２×１０ 18ｃ
ｍ-3，厚さ１．５μｍ），５９および６０は金属電極，
６１はｐ−ＩｎＰ半導体結晶層（不純物濃度５×１０17
ｃｍ-3），６２はｎ−ＩｎＰ半導体結晶層（不純物濃度
５×１０17ｃｍ-3）である。
【００３７】光電変換部５１の長さは５０μｍ，光増幅
部５２および５３の長さは３００μｍである。半導体ダ
ブルヘテロＰＮ接合のコア部５５ａ，５５ｂおよび５５
ｃの幅は２μｍである。
部５２および５３の長さは３００μｍである。半導体ダ
ブルヘテロＰＮ接合のコア部５５ａ，５５ｂおよび５５
ｃの幅は２μｍである。
【００３８】以下，図３に示す光増幅器付光電変換装置
の動作を説明する。図（ａ）に示すように，光電変換部
５１，光増幅部５２，および光増幅部５３は，同一のｎ
−ＩｎＰ基板５４上に形成された半導体ダブルヘテロＰ
Ｎ接合によって構成されている。そして，光電変換部５
１を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部５６
ａと光増幅部５２および５３を構成する半導体ダブルヘ
テロＰＮ接合のコア部５６ｂおよび５６ｃとが層方向で
連続するようにモノリシックに形成されている。
の動作を説明する。図（ａ）に示すように，光電変換部
５１，光増幅部５２，および光増幅部５３は，同一のｎ
−ＩｎＰ基板５４上に形成された半導体ダブルヘテロＰ
Ｎ接合によって構成されている。そして，光電変換部５
１を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部５６
ａと光増幅部５２および５３を構成する半導体ダブルヘ
テロＰＮ接合のコア部５６ｂおよび５６ｃとが層方向で
連続するようにモノリシックに形成されている。
【００３９】光ファイバの出力光は，偏波分離手段によ
ってＴＥ波およびＴＭ波に偏波分離される。ＴＥ波はそ
のまま一方の光増幅部５２に入射され，ＴＭ波は，偏波
回転手段によって偏波を９０度回転させてＴＥ波とされ
た後，光増幅部５３に入射される。
ってＴＥ波およびＴＭ波に偏波分離される。ＴＥ波はそ
のまま一方の光増幅部５２に入射され，ＴＭ波は，偏波
回転手段によって偏波を９０度回転させてＴＥ波とされ
た後，光増幅部５３に入射される。
【００４０】光増幅部５２は，入射されたＴＥ波を増幅
し，光増幅部５３は，ＴＭ波を偏波を９０度回転された
ＴＥ波を増幅する。増幅された２つのＴＥ波は，光電変
換部５１に入射され，電気信号に変換されて出力され
る。これにより，光ファイバの出力光は，損失無く全て
電気信号に変換される。
し，光増幅部５３は，ＴＭ波を偏波を９０度回転された
ＴＥ波を増幅する。増幅された２つのＴＥ波は，光電変
換部５１に入射され，電気信号に変換されて出力され
る。これにより，光ファイバの出力光は，損失無く全て
電気信号に変換される。
【００４１】２つの光増幅部５２および５３は，いずれ
もＴＥ波を増幅することになるので，高い増幅率を持つ
ことになる。そして，２つの光増幅部５２および５３の
出力を１つの光電変換部５１が光電変換するので，２つ
の光増幅部５２および５３の出力の和の出力が得られる
ことになる。したがって，光ファイバ出力光の偏波に依
存しない光増幅器付光電変換装置が同一半導体基板上に
モノリシックに実現される。
もＴＥ波を増幅することになるので，高い増幅率を持つ
ことになる。そして，２つの光増幅部５２および５３の
出力を１つの光電変換部５１が光電変換するので，２つ
の光増幅部５２および５３の出力の和の出力が得られる
ことになる。したがって，光ファイバ出力光の偏波に依
存しない光増幅器付光電変換装置が同一半導体基板上に
モノリシックに実現される。
【００４２】（実施例３）図４は実施例３を示す図であ
る。同図において，７１は光電変換部，７２および７３
は光増幅部，７４はｎ−ＩｎＰ基板（不純物濃度２×１
０18ｃｍ-3，厚さ１００μｍ），７５はｎ−ＩｎＰ半導
体結晶層（不純物濃度５×１０17ｃｍ-3，厚さ１．５μ
ｍ），７６はノンドープのＩｎＧａＡｓＰ半導体結晶層
（厚さ０．１μｍ），７７はｐ−ＩｎＰ半導体結晶層
（不純物濃度５×１０17ｃｍ-3，厚さ１．５μｍ），７
８はｐ−ＩｎＰ半導体結晶層（不純物濃度２×１０18ｃ
ｍ-3，厚さ１．５μｍ），７９はｐ−ＩｎＰ半導体結晶
層（不純物濃度５×１０17ｃｍ-3），８０はｎ−ＩｎＰ
半導体結晶層（不純物濃度５×１０17ｃｍ-3），８１お
よび８２は金属電極，８３および８４は入射光である。
る。同図において，７１は光電変換部，７２および７３
は光増幅部，７４はｎ−ＩｎＰ基板（不純物濃度２×１
０18ｃｍ-3，厚さ１００μｍ），７５はｎ−ＩｎＰ半導
体結晶層（不純物濃度５×１０17ｃｍ-3，厚さ１．５μ
ｍ），７６はノンドープのＩｎＧａＡｓＰ半導体結晶層
（厚さ０．１μｍ），７７はｐ−ＩｎＰ半導体結晶層
（不純物濃度５×１０17ｃｍ-3，厚さ１．５μｍ），７
８はｐ−ＩｎＰ半導体結晶層（不純物濃度２×１０18ｃ
ｍ-3，厚さ１．５μｍ），７９はｐ−ＩｎＰ半導体結晶
層（不純物濃度５×１０17ｃｍ-3），８０はｎ−ＩｎＰ
半導体結晶層（不純物濃度５×１０17ｃｍ-3），８１お
よび８２は金属電極，８３および８４は入射光である。
【００４３】本実施例は，基本原理は実施例２（図３）
と同じであるが，実施例２では光増幅部５２−光電変換
部５１−光増幅部５３というように，同一方向に３つの
部分を並べて形成したものを，光電変換部７１を大きめ
に形成し，光増幅部７２および７３を同一方向からの２
つの入射光８３および８４に対して対応できるようにし
たものである。
と同じであるが，実施例２では光増幅部５２−光電変換
部５１−光増幅部５３というように，同一方向に３つの
部分を並べて形成したものを，光電変換部７１を大きめ
に形成し，光増幅部７２および７３を同一方向からの２
つの入射光８３および８４に対して対応できるようにし
たものである。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば，ＴＥとＴＭの偏波がラ
ンダムな光を増幅して光電変換を行う光電変換装置にお
いて，偏波依存性を無くすと共に損失を低減することが
可能になる。
ンダムな光を増幅して光電変換を行う光電変換装置にお
いて，偏波依存性を無くすと共に損失を低減することが
可能になる。
【図１】本発明の基本構成を示す図である。
【図２】実施例１を示す図である。
【図３】実施例２を示す図である。
【図４】実施例３を示す図である。
【図５】従来例を示す図である。
１１ 光電変換手段
１２ 光増幅手段
１３ 光増幅手段
１４ 入射光
１５ 入射光
２１ 光電変換部
２２ 光増幅部
２３ 光増幅部
２１ａ 半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部
２２ａ 半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部
２３ａ 半導体ダブルヘテロＰＮ接合のコア部
２４ 偏波分離手段
２５ 偏波回転手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０１Ｐ 1/16 4241−5Ｊ
Ｈ０１Ｓ 3/18 9170−4Ｍ
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも二つ以上の異なった方向ある
いは空間的に異なった位置から入射される光に対して，
同等の光電変換を行う機能を有し， 該光の入射方向あるいは入射位置に関係無く光電変換し
て電気出力を行う光電変換手段と， 該光電変換手段に，光学的に接続され，該入射される複
数の光を受信する複数個の光増幅手段とを含むことを特
徴とする光電変換装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光電変換装置において， 光電変換手段および光増幅手段が，半導体ダブルヘテロ
ＰＮ接合によって構成されており， 光電変換手段を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合の
コア部と光増幅手段を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ
接合のコア部とが層方向で連続しており， 光電変換手段を構成する半導体ダブルヘテロＰＮ接合の
上面および下面，並びに光増幅手段を構成する半導体ダ
ブルヘテロＰＮ接合の上面および下面にそれぞれ電極が
設けられており， これらの電極は，光電変換手段を構成する半導体ダブル
ヘテロＰＮ接合および光増幅手段を構成する半導体ダブ
ルヘテロＰＮ接合に対して，独立に電圧印加あるいは電
流注入を行うことができるように分離して形成されてい
ることを特徴とする光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190496A JPH0537006A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190496A JPH0537006A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 光電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0537006A true JPH0537006A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16259062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3190496A Withdrawn JPH0537006A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0537006A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010287623A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Nec Corp | 半導体受光素子および半導体受光素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP3190496A patent/JPH0537006A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010287623A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Nec Corp | 半導体受光素子および半導体受光素子の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |