JPH07122760A - 光モニタ用フォトダイオードおよびそれを用いたモジュール - Google Patents
光モニタ用フォトダイオードおよびそれを用いたモジュールInfo
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- JPH07122760A JPH07122760A JP27068593A JP27068593A JPH07122760A JP H07122760 A JPH07122760 A JP H07122760A JP 27068593 A JP27068593 A JP 27068593A JP 27068593 A JP27068593 A JP 27068593A JP H07122760 A JPH07122760 A JP H07122760A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバアンプ等の小型化および低価格化
に寄与するための光モニタ用フォトダイオードおよびこ
れを用いたフォトダイオードモジュール、ならびにＬＤ
チップのしきい値電流を低減化したレーザダイオードモ
ジュールを提供する。 【構成】 光モニタ用フォトダイオード１０は、フォト
ダイオードチップの受光部１８に所定の入射角の光を所
定の割合だけ反射する反射手段である誘電体多層膜１９
を設けたものである。
に寄与するための光モニタ用フォトダイオードおよびこ
れを用いたフォトダイオードモジュール、ならびにＬＤ
チップのしきい値電流を低減化したレーザダイオードモ
ジュールを提供する。 【構成】 光モニタ用フォトダイオード１０は、フォト
ダイオードチップの受光部１８に所定の入射角の光を所
定の割合だけ反射する反射手段である誘電体多層膜１９
を設けたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバアンプ等に
使用する光モニタ用フォトダイオードおよびそれを用い
たモジュールに関する。
使用する光モニタ用フォトダイオードおよびそれを用い
たモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ファイバアンプの一例を図７に
示す。同図に示すように、この光ファイバアンプでは、
エルビウムドープ光ファイバ１０１の入射側に、入射端
から順に光ファイバカプラ１０２Ａ、光アイソレータ１
０３Ａおよび光合分波器（ＷＤＮカプラ）１０４Ａが配
置され、出射側に、エルビウムドープ光ファイバ１０１
側から順に光合分波器（ＷＤＮカプラ）１０４Ｂ、光ア
イソレータ１０３Ｂおよび光ファイバカプラ１０２Ｂが
配置されており、ＷＤＮカプラ１０４Ａおよび１０４Ｂ
には、エルビウムドープ光ファイバ１０１に合波される
励起光を出射する励起用レーザダイオード（ＬＤ）１０
５Ａおよび１０５Ｂがそれぞれ接続されている。また、
入射端の光ファイバカプラ１０２Ａには、該光ファイバ
カプラ１０２Ａで分岐された入力光をモニタするための
第１のフォトダイオード１０６Ａが接続されている。一
方、出力端の光ファイバカプラ１０２Ｂには、該光ファ
イバカプラ１０２Ｂで分岐された出力光および反射戻り
光をそれぞれモニタするための第２のフォトダイオード
１０６Ｂおよび第３のフォトダイオード１０６Ｃが接続
されている。
示す。同図に示すように、この光ファイバアンプでは、
エルビウムドープ光ファイバ１０１の入射側に、入射端
から順に光ファイバカプラ１０２Ａ、光アイソレータ１
０３Ａおよび光合分波器（ＷＤＮカプラ）１０４Ａが配
置され、出射側に、エルビウムドープ光ファイバ１０１
側から順に光合分波器（ＷＤＮカプラ）１０４Ｂ、光ア
イソレータ１０３Ｂおよび光ファイバカプラ１０２Ｂが
配置されており、ＷＤＮカプラ１０４Ａおよび１０４Ｂ
には、エルビウムドープ光ファイバ１０１に合波される
励起光を出射する励起用レーザダイオード（ＬＤ）１０
５Ａおよび１０５Ｂがそれぞれ接続されている。また、
入射端の光ファイバカプラ１０２Ａには、該光ファイバ
カプラ１０２Ａで分岐された入力光をモニタするための
第１のフォトダイオード１０６Ａが接続されている。一
方、出力端の光ファイバカプラ１０２Ｂには、該光ファ
イバカプラ１０２Ｂで分岐された出力光および反射戻り
光をそれぞれモニタするための第２のフォトダイオード
１０６Ｂおよび第３のフォトダイオード１０６Ｃが接続
されている。
【０００３】このように、一般に光ファイバアンプで
は、入射光、出射光および反射戻り光のそれぞれの一部
を光ファイバカプラによって所定の分岐比（例えば、２
０：１）で分岐し、この分岐光をフォトダイオードでモ
ニタする構成をとっている。
は、入射光、出射光および反射戻り光のそれぞれの一部
を光ファイバカプラによって所定の分岐比（例えば、２
０：１）で分岐し、この分岐光をフォトダイオードでモ
ニタする構成をとっている。
【０００４】図８は、光分岐手段として一般的に用いら
れる光ファイバカプラの構成を模式的に示したものであ
る。同図に示すように、光ファイバカプラ１１０は、２
本の光ファイバ１１１の側面同士を当接させた状態その
途中を溶融延伸して溶融テーパ部１１２を形成したもの
であり、所定の分岐比での分岐が可能である。
れる光ファイバカプラの構成を模式的に示したものであ
る。同図に示すように、光ファイバカプラ１１０は、２
本の光ファイバ１１１の側面同士を当接させた状態その
途中を溶融延伸して溶融テーパ部１１２を形成したもの
であり、所定の分岐比での分岐が可能である。
【０００５】図９は、上述したような光ファイバアンプ
に用いることができる光モニタ用フォトダイオードモジ
ュール（ＰＤモジュール）の構成の一例を示すものであ
る。同図に示すように、このＰＤモジュール１２０は、
円筒状のケーシング１２１の一端にＰＤチップ１３０が
実装されたＣＡＮパッケージ１２２を、中央部にレンズ
１２３を、他端部にフェルール１２４に固定された光フ
ァイバ１２５をそれぞれ固着したものであり、光ファイ
バ１２５中を導波してその端部から出射された光を、レ
ンズ１２３を介してＰＤチップ１３０の受光面１２６に
入射させるようになっている。なお、１２７および１２
８は、ＰＤチップのカソードおよびアノードに接続され
ている。
に用いることができる光モニタ用フォトダイオードモジ
ュール（ＰＤモジュール）の構成の一例を示すものであ
る。同図に示すように、このＰＤモジュール１２０は、
円筒状のケーシング１２１の一端にＰＤチップ１３０が
実装されたＣＡＮパッケージ１２２を、中央部にレンズ
１２３を、他端部にフェルール１２４に固定された光フ
ァイバ１２５をそれぞれ固着したものであり、光ファイ
バ１２５中を導波してその端部から出射された光を、レ
ンズ１２３を介してＰＤチップ１３０の受光面１２６に
入射させるようになっている。なお、１２７および１２
８は、ＰＤチップのカソードおよびアノードに接続され
ている。
【０００６】図１０は、従来のＰＤチップの一例を示す
断面図および上面図である。同図に示すように、このＰ
Ｄチップ１３０は、パッケージ１３１上にｎ−電極１３
２を介して設けられた硫黄ドープＩｎＰ基板１３３に、
ｎ−ＩｎＰ層１３４、ｎ−ＩｎＧａＡｓ層１３５、およ
びｎ−ＩｎＰ層１３６を順次設け、ｎ−ＩｎＰ層１３６
およびｎＩｎＧａＡｓ層１３５の上部にＺｎを拡散して
ｐ−ＩｎＧａＡｓ層１３７を形成し、その上に透光性お
よび電気的絶縁性を有するパッシベーション層１３８お
よびｐ−電極１３９を設けたものである。ここで、例え
ばＡｕからなり、円環状でワイヤリングパッドを兼ねる
形状をしているｐ−電極１３９の内側が、例えば直径約
３００μｍの受光部１４０となっており、この受光部１
４０のパッシベーション層１３８上には無反射膜（ＡＲ
コート）１４１が形成されている。
断面図および上面図である。同図に示すように、このＰ
Ｄチップ１３０は、パッケージ１３１上にｎ−電極１３
２を介して設けられた硫黄ドープＩｎＰ基板１３３に、
ｎ−ＩｎＰ層１３４、ｎ−ＩｎＧａＡｓ層１３５、およ
びｎ−ＩｎＰ層１３６を順次設け、ｎ−ＩｎＰ層１３６
およびｎＩｎＧａＡｓ層１３５の上部にＺｎを拡散して
ｐ−ＩｎＧａＡｓ層１３７を形成し、その上に透光性お
よび電気的絶縁性を有するパッシベーション層１３８お
よびｐ−電極１３９を設けたものである。ここで、例え
ばＡｕからなり、円環状でワイヤリングパッドを兼ねる
形状をしているｐ−電極１３９の内側が、例えば直径約
３００μｍの受光部１４０となっており、この受光部１
４０のパッシベーション層１３８上には無反射膜（ＡＲ
コート）１４１が形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイバ
アンプの実用化に伴い、その小型化、低価格化の要望が
強くなってきている。
アンプの実用化に伴い、その小型化、低価格化の要望が
強くなってきている。
【０００８】しかし、従来の光ファイバアンプは、光分
岐手段の光ファイバカプラおよびＰＤモジュールなどを
融着接続により組み上げることにより構成されているの
で、個々の部品のサイズや価格などの制約から、小型化
および低価格化は難しかった。
岐手段の光ファイバカプラおよびＰＤモジュールなどを
融着接続により組み上げることにより構成されているの
で、個々の部品のサイズや価格などの制約から、小型化
および低価格化は難しかった。
【０００９】一方、レーザダイオードモジュール（ＬＤ
モジュール）にもＰＤが用いられている。かかるレーザ
ダイオードの一例を図１１に示す。同図に示すように、
ＬＤモジュール１５０は、ケーシング１５１に、レーザ
光を放出するＬＤチップ１５２と、このＬＤチップ１５
２のレーザ発振をモニタするＰＤチップ１５３とをモジ
ュール化したものである。ＬＤチップ１５２は、ケーシ
ング１５１内に設けられたペルチェ素子１５４上のサド
ル１５５に搭載されており、ＬＤチップ１５２の前端面
側には、非球面レンズ１５６、光アイソレータ１５７お
よび光ファイバを固定したフェルール１５８が順次搭載
されている。一方、ＰＤチップ１５２は、チップキャリ
ア１５９に搭載された状態でＬＤチップ１５２の後端面
側のサドル１５５上に、その受光面とＬＤチップ１５２
の後端面とが平行状態から傾斜するように配置されてい
る。ここで、ＬＤチップ１５２は、前端面に比較的反射
率が低い膜（例えば、反射率３０％）、後端面に比較的
反射率が高い膜（例えば、反射率７０％）をそれぞれコ
ーティングすることにより共振器を構成してレーザ発振
を可能としたものであり、これにより後端面よりも前端
面から多くの光を放出するようにして、その光を光ファ
イバに入射するようにしている。一方、後端面から放出
される比較的弱い光は、ＰＤチップ１５３に入射されて
モニタされるようになっている。かかるＬＤモジュール
１５０では、ＰＤチップ１５３でモニタされる光電流が
一定になるように、ＬＤチップ１５２の駆動電流を制御
する。
モジュール）にもＰＤが用いられている。かかるレーザ
ダイオードの一例を図１１に示す。同図に示すように、
ＬＤモジュール１５０は、ケーシング１５１に、レーザ
光を放出するＬＤチップ１５２と、このＬＤチップ１５
２のレーザ発振をモニタするＰＤチップ１５３とをモジ
ュール化したものである。ＬＤチップ１５２は、ケーシ
ング１５１内に設けられたペルチェ素子１５４上のサド
ル１５５に搭載されており、ＬＤチップ１５２の前端面
側には、非球面レンズ１５６、光アイソレータ１５７お
よび光ファイバを固定したフェルール１５８が順次搭載
されている。一方、ＰＤチップ１５２は、チップキャリ
ア１５９に搭載された状態でＬＤチップ１５２の後端面
側のサドル１５５上に、その受光面とＬＤチップ１５２
の後端面とが平行状態から傾斜するように配置されてい
る。ここで、ＬＤチップ１５２は、前端面に比較的反射
率が低い膜（例えば、反射率３０％）、後端面に比較的
反射率が高い膜（例えば、反射率７０％）をそれぞれコ
ーティングすることにより共振器を構成してレーザ発振
を可能としたものであり、これにより後端面よりも前端
面から多くの光を放出するようにして、その光を光ファ
イバに入射するようにしている。一方、後端面から放出
される比較的弱い光は、ＰＤチップ１５３に入射されて
モニタされるようになっている。かかるＬＤモジュール
１５０では、ＰＤチップ１５３でモニタされる光電流が
一定になるように、ＬＤチップ１５２の駆動電流を制御
する。
【００１０】しかし、ＬＤチップ１５２は、図１２のＩ
−Ｌカーブに示すように、後端面の反射率を低くしてい
ることからしきい値以上の電流を流さないとレーザ発振
しないため、変調をかける際には、変調電流の他にしき
い値電流とほぼ同等のバイアス電流を与える必要があ
り、このためＬＤチップ１４２の駆動回路は複雑になり
易い。したがって、ＬＤチップ１４２のしきい値電流を
大幅に低減して無バイアスで変調できるＬＤモジュール
の出現が望まれている。本発明の目的は、このような事
情に鑑み、光ファイバアンプ等の小型化および低価格化
に寄与するための光モニタ用フォトダイオードおよびこ
れを用いたフォトダイオードモジュール、ならびにＬＤ
チップのしきい値電流を低減化したレーザダイオードモ
ジュールを提供することにある。
−Ｌカーブに示すように、後端面の反射率を低くしてい
ることからしきい値以上の電流を流さないとレーザ発振
しないため、変調をかける際には、変調電流の他にしき
い値電流とほぼ同等のバイアス電流を与える必要があ
り、このためＬＤチップ１４２の駆動回路は複雑になり
易い。したがって、ＬＤチップ１４２のしきい値電流を
大幅に低減して無バイアスで変調できるＬＤモジュール
の出現が望まれている。本発明の目的は、このような事
情に鑑み、光ファイバアンプ等の小型化および低価格化
に寄与するための光モニタ用フォトダイオードおよびこ
れを用いたフォトダイオードモジュール、ならびにＬＤ
チップのしきい値電流を低減化したレーザダイオードモ
ジュールを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成する本
発明の第１の光モニタ用フォトダイオードは、フォトダ
イオードチップの受光部の少なくとも一部に所定の入射
角の光を所定の割合だけ反射する反射手段を設けたこと
を特徴とする。
発明の第１の光モニタ用フォトダイオードは、フォトダ
イオードチップの受光部の少なくとも一部に所定の入射
角の光を所定の割合だけ反射する反射手段を設けたこと
を特徴とする。
【００１２】また、本発明の第２の光モニタ用フォトダ
イオードは、前記第１の光モニタ用フォトダイオードに
おいて、前記反射手段が誘電体多層膜であることを特徴
とする。
イオードは、前記第１の光モニタ用フォトダイオードに
おいて、前記反射手段が誘電体多層膜であることを特徴
とする。
【００１３】また、本発明の第３の光モニタ用フォトダ
イオードは、前記第１の光モニタ用フォトダイオードに
おいて、前記反射手段が前記受光部の一部に形成された
全反射膜であることを特徴とする。
イオードは、前記第１の光モニタ用フォトダイオードに
おいて、前記反射手段が前記受光部の一部に形成された
全反射膜であることを特徴とする。
【００１４】また、本発明の第４の光モニタ用フォトダ
イオードは、前記第３の光モニタ用フォトダイオードに
おいて、前記全反射膜が電極を兼ねていることを特徴と
する。
イオードは、前記第３の光モニタ用フォトダイオードに
おいて、前記全反射膜が電極を兼ねていることを特徴と
する。
【００１５】また、本発明の第５の光モニタ用フォトダ
イオードは、前記請求項１の光モニタ用フォトダイオー
ドにおいて、前記反射手段が誘電体多層膜であることを
特徴とする。
イオードは、前記請求項１の光モニタ用フォトダイオー
ドにおいて、前記反射手段が誘電体多層膜であることを
特徴とする。
【００１６】さらに、本発明の第５の光モニタ用フォト
ダイオードは、前記第１の光モニタ用フォトダイオード
において、前記反射手段が誘電体多層膜であることを特
徴とする。
ダイオードは、前記第１の光モニタ用フォトダイオード
において、前記反射手段が誘電体多層膜であることを特
徴とする。
【００１７】一方、本発明の第１のフォトダイオードモ
ジュールは、フォトダイオードチップの受光部の少なく
とも一部に所定の入射角の光を所定の割合だけ反射する
反射手段を設けた光モニタ用フォトダイオードと、第１
のファイバからの光を前記光モニタ用フォトダイオード
の受光部に入射する第１の光学手段と、前記受光部に入
射された光の内、前記反射手段により反射された反射光
を第２の光ファイバの端面に集光する第２の光学手段と
が配設されていることを特徴とする。
ジュールは、フォトダイオードチップの受光部の少なく
とも一部に所定の入射角の光を所定の割合だけ反射する
反射手段を設けた光モニタ用フォトダイオードと、第１
のファイバからの光を前記光モニタ用フォトダイオード
の受光部に入射する第１の光学手段と、前記受光部に入
射された光の内、前記反射手段により反射された反射光
を第２の光ファイバの端面に集光する第２の光学手段と
が配設されていることを特徴とする。
【００１８】また、本発明の第２のフォトダイオードモ
ジュールは、フォトダイオードチップの受光部の少なく
とも一部に所定の入射角の光を所定の割合だけ反射する
反射手段を設けた光モニタ用フォトダイオードと、第１
のファイバからの光を前記光モニタ用フォトダイオード
の受光部に入射する第１の光学手段と、前記受光部に入
射された光の内、前記反射手段により反射された反射光
を第２の光ファイバの端面に入射する第２の光学手段
と、前記光モニタ用フォトダイオードと前記第２の光学
手段との間に設けられて前記反射光は透過するが所定の
光は反射する光合波手段と、第３の光ファイバから入射
される前記所定の光を前記光合波手段での反射を介して
前記第３の光学手段に入射する第３の光学手段とが配設
されていることを特徴とする。
ジュールは、フォトダイオードチップの受光部の少なく
とも一部に所定の入射角の光を所定の割合だけ反射する
反射手段を設けた光モニタ用フォトダイオードと、第１
のファイバからの光を前記光モニタ用フォトダイオード
の受光部に入射する第１の光学手段と、前記受光部に入
射された光の内、前記反射手段により反射された反射光
を第２の光ファイバの端面に入射する第２の光学手段
と、前記光モニタ用フォトダイオードと前記第２の光学
手段との間に設けられて前記反射光は透過するが所定の
光は反射する光合波手段と、第３の光ファイバから入射
される前記所定の光を前記光合波手段での反射を介して
前記第３の光学手段に入射する第３の光学手段とが配設
されていることを特徴とする。
【００１９】さらに、本発明のレーザダイオードモジュ
ールは、フォトダイオードチップの受光部の少なくとも
一部に所定の入射角の光を所定の割合だけ反射する反射
手段を設けた光モニタ用フォトダイオードと、前面から
の出射光を前記光モニタ用フォトダイオードの前記受光
部に出射するレーザダイオードと、該レーザダイオード
の前面から出射されて前記光モニタ用フォトダイオード
の前記受光部で反射された光を出射用の光ファイバに結
合する光学手段とが配設されていることを特徴とする。
ールは、フォトダイオードチップの受光部の少なくとも
一部に所定の入射角の光を所定の割合だけ反射する反射
手段を設けた光モニタ用フォトダイオードと、前面から
の出射光を前記光モニタ用フォトダイオードの前記受光
部に出射するレーザダイオードと、該レーザダイオード
の前面から出射されて前記光モニタ用フォトダイオード
の前記受光部で反射された光を出射用の光ファイバに結
合する光学手段とが配設されていることを特徴とする。
【００２０】
【作用】本発明の光モニタ用フォトダイオードは、受光
部に反射手段を有するので、チップへの入射光の一部が
光電変換部に入射し、残りが反射される。これにより、
ＰＤチップ自体が光分岐機能を併せ持つことになり、光
分岐機能を併せ持つ光モニタ用モジュールも提供するこ
とができ、光ファイバアンプ等の小型化・低価格化を図
ることができる。また、これをレーザダイオードモジュ
ールに用いると、レーザダイオードチップの後端面の反
射率を高くしてそのしきい値電流を大幅に低減すること
ができる。
部に反射手段を有するので、チップへの入射光の一部が
光電変換部に入射し、残りが反射される。これにより、
ＰＤチップ自体が光分岐機能を併せ持つことになり、光
分岐機能を併せ持つ光モニタ用モジュールも提供するこ
とができ、光ファイバアンプ等の小型化・低価格化を図
ることができる。また、これをレーザダイオードモジュ
ールに用いると、レーザダイオードチップの後端面の反
射率を高くしてそのしきい値電流を大幅に低減すること
ができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００２２】図１は、一実施例にかかる光モニタ用フォ
トダイオードの模式的断面図である。本実施例の光モニ
タ用フォトダイオード１０の基本的構成は、従来のフォ
トダイオード、例えば図１０に示す構成と同様であり、
例えば、硫黄ドープＩｎＰ基板１１上に、ｎ−ＩｎＰ層
１２、ｎ−ＩｎＧａＡｓ層１３、ｎ−ＩｎＰ層１４およ
びｐ−ＩｎＧａＡｓ層１５を順次設け、この上にパッシ
ベーション層１６およびｐ−電極１７を形成したもので
ある。本実施例のＰＤ１０は、ｐ−電極１７の内側の受
光部１８のパッシベーション層１６上に、反射手段とし
て、所定の入射角の光に対して所定の反射率を有する誘
電体多層膜１９を設けたものである。誘電多層膜１９の
反射率は、一般に、光の入射角に依存するため、予め所
定の入射角を決定した上で膜設計を行う必要がある。な
お、本実施例では、誘電体多層膜１９は、ＳｉＯ2 とＴ
ｉＯ2 とを交互に積層して形成した。
トダイオードの模式的断面図である。本実施例の光モニ
タ用フォトダイオード１０の基本的構成は、従来のフォ
トダイオード、例えば図１０に示す構成と同様であり、
例えば、硫黄ドープＩｎＰ基板１１上に、ｎ−ＩｎＰ層
１２、ｎ−ＩｎＧａＡｓ層１３、ｎ−ＩｎＰ層１４およ
びｐ−ＩｎＧａＡｓ層１５を順次設け、この上にパッシ
ベーション層１６およびｐ−電極１７を形成したもので
ある。本実施例のＰＤ１０は、ｐ−電極１７の内側の受
光部１８のパッシベーション層１６上に、反射手段とし
て、所定の入射角の光に対して所定の反射率を有する誘
電体多層膜１９を設けたものである。誘電多層膜１９の
反射率は、一般に、光の入射角に依存するため、予め所
定の入射角を決定した上で膜設計を行う必要がある。な
お、本実施例では、誘電体多層膜１９は、ＳｉＯ2 とＴ
ｉＯ2 とを交互に積層して形成した。
【００２３】かかるＰＤ１０は、誘電体多層膜１９によ
り、受光部１８に所定の入射角で入射する光の一部を所
定の反射率で反射し、残りの光をｐｎ接合部に入射して
電気信号（光電流）に変換するものである。すなわち、
本実施例のＰＤ１０は、誘電体多層膜１９の作用によ
り、受光部１８に所定の入射角で入射する光を反射光と
入射光とに分岐し、その入射光のみを受光するものであ
る。
り、受光部１８に所定の入射角で入射する光の一部を所
定の反射率で反射し、残りの光をｐｎ接合部に入射して
電気信号（光電流）に変換するものである。すなわち、
本実施例のＰＤ１０は、誘電体多層膜１９の作用によ
り、受光部１８に所定の入射角で入射する光を反射光と
入射光とに分岐し、その入射光のみを受光するものであ
る。
【００２４】図２は、第２の実施例に係る光モニタ用フ
ォトダイオードである。このＰＤ１０Ａは、上述した誘
電体多層膜１９の代わりに、受光部１８の一部、すなわ
ち周縁部に円環状に全反射膜（概略１００％の反射率の
膜）２０を設けたものである。
ォトダイオードである。このＰＤ１０Ａは、上述した誘
電体多層膜１９の代わりに、受光部１８の一部、すなわ
ち周縁部に円環状に全反射膜（概略１００％の反射率の
膜）２０を設けたものである。
【００２５】本実施例のＰＤ１０Ａは、全反射膜２０に
より、受光部１８に入射する光の一部を反射光とし、残
りをｐｎ接合部への入射光とするものである。すなわ
ち、本実施例のＰＤ１０Ａは、全反射膜２０の作用によ
り、受光部１８に所定の入射角で入射する光を反射光と
入射光とに分岐し、その入射光のみを受光するものであ
る。なお、この場合、全反射膜２０は、どのような位置
に設けてもよく、例えば、中心部に設けるようにしても
よい。
より、受光部１８に入射する光の一部を反射光とし、残
りをｐｎ接合部への入射光とするものである。すなわ
ち、本実施例のＰＤ１０Ａは、全反射膜２０の作用によ
り、受光部１８に所定の入射角で入射する光を反射光と
入射光とに分岐し、その入射光のみを受光するものであ
る。なお、この場合、全反射膜２０は、どのような位置
に設けてもよく、例えば、中心部に設けるようにしても
よい。
【００２６】図３は、第３の実施例に係る光モニタ用フ
ォトダイオードである。本実施例のＰＤ１０Ｂは、通
常、ｐ−電極に用いるＡｕ膜の反射率が高いことに着目
し、上述した実施例の全反射膜２０の代わりに受光部１
８の一部を覆うようにｐ−電極１７Ａを設けたものであ
る。かかるＰＤ１０Ｂは、上述したＰＤ１０Ａと同様に
作用するが、全反射膜２０を設けない分だけ作成し易
い。
ォトダイオードである。本実施例のＰＤ１０Ｂは、通
常、ｐ−電極に用いるＡｕ膜の反射率が高いことに着目
し、上述した実施例の全反射膜２０の代わりに受光部１
８の一部を覆うようにｐ−電極１７Ａを設けたものであ
る。かかるＰＤ１０Ｂは、上述したＰＤ１０Ａと同様に
作用するが、全反射膜２０を設けない分だけ作成し易
い。
【００２７】図４は、第４の実施例に係るＰＤモジュー
ルを示す断面図である。同図に示すように、ＰＤモジュ
ール３０は、上述した実施例のように構成されたＰＤチ
ップ１０（１０Ａおよび１０Ｂも含むものである；以下
同様）をモジュール化したものであり、ケーシング３１
には、ＰＤチップ１０と、光学手段としての第１および
第２のレンズ３２Ａおよび３２Ｂとが固定されている。
また、入力用光ファイバ３３Ａを固定したフェルール３
４Ａ、および出力用光ファイバ３３Ｂを固定したフェル
ール３４Ｂは、それぞれ保持部材３５Ａおよび３５Ｂを
介してケーシング３１に固定されており、光ファイバ３
３Ａおよび３３Ｂは、レンズ３２Ａおよび３２Ｂを介し
てＰＤチップ１０の受光部に光学的に結合されるように
なっている。さらに詳言すると、ＰＤチップ１０は、ガ
ラス窓３６を有するキャップ３７で保護された状態でケ
ーシング３１の一端に固着されており、フェルール３３
Ａおよび３３ＢはＰＤチップ１０の受光面の法線に対し
て左右にそれぞれθずつ傾いた方向に固定されている。
ルを示す断面図である。同図に示すように、ＰＤモジュ
ール３０は、上述した実施例のように構成されたＰＤチ
ップ１０（１０Ａおよび１０Ｂも含むものである；以下
同様）をモジュール化したものであり、ケーシング３１
には、ＰＤチップ１０と、光学手段としての第１および
第２のレンズ３２Ａおよび３２Ｂとが固定されている。
また、入力用光ファイバ３３Ａを固定したフェルール３
４Ａ、および出力用光ファイバ３３Ｂを固定したフェル
ール３４Ｂは、それぞれ保持部材３５Ａおよび３５Ｂを
介してケーシング３１に固定されており、光ファイバ３
３Ａおよび３３Ｂは、レンズ３２Ａおよび３２Ｂを介し
てＰＤチップ１０の受光部に光学的に結合されるように
なっている。さらに詳言すると、ＰＤチップ１０は、ガ
ラス窓３６を有するキャップ３７で保護された状態でケ
ーシング３１の一端に固着されており、フェルール３３
Ａおよび３３ＢはＰＤチップ１０の受光面の法線に対し
て左右にそれぞれθずつ傾いた方向に固定されている。
【００２８】かかるＰＤモジュール３０では、入射用光
ファイバ３３Ａから入射された光は、レンズ３２Ａを介
してＰＤチップ１０の受光部に入射される。ここで、入
射された光の大部分（例えば９５％）は、反射されてレ
ンズ３２Ｂを介して出射用光ファイバ３３Ｂに導かれ、
残りは、ＰＤチップ１０内部のｐｎ接合部に導かれ、光
電流に変換される。すなわち、本実施例では、光ファイ
バカプラを用いることなく分岐手段を有する受光用ＰＤ
モジュール３０を構成することができた。
ファイバ３３Ａから入射された光は、レンズ３２Ａを介
してＰＤチップ１０の受光部に入射される。ここで、入
射された光の大部分（例えば９５％）は、反射されてレ
ンズ３２Ｂを介して出射用光ファイバ３３Ｂに導かれ、
残りは、ＰＤチップ１０内部のｐｎ接合部に導かれ、光
電流に変換される。すなわち、本実施例では、光ファイ
バカプラを用いることなく分岐手段を有する受光用ＰＤ
モジュール３０を構成することができた。
【００２９】図５は、第５の実施例に係るＰＤモジュー
ルを示す断面図である。同図に示すように、本実施例の
ＰＤモジュール４０は、上述した実施例のように構成さ
れたＰＤチップ１０をモジュール化したものであり、ケ
ーシング４１には、ＰＤチップ１０と、光学手段として
の第１、第２および第３のレンズ４２Ａ，４２Ｂおよび
４２Ｃとが固定されている。また、入力用光ファイバ４
３Ａを固定したフェルール４４Ａ、出力用光ファイバ４
３Ｂを固定したフェルール４４Ｂ、および励起レーザダ
イオードからの励起光を入射する励起用光ファイバ４３
Ｃを固定したフェルール４４Ｃは、それぞれ保持部材４
５Ａ、４５Ｂおよび４５Ｃを介してケーシング４１に固
定されており、入射用光ファイバ４３Ａは、レンズ４２
Ａ、ＰＤチップ１０の受光部、およびレンズ４２Ｂを介
して出射用光ファイバ４３Ｂに光学的に結合されてい
る。さらに、ＰＤチップ１０とレンズ４２Ｂとの間に
は、光合波器４６および光アイソレータ４７が配置され
ている。ここで、光合波器４６は、例えば、板状のガラ
ス表面に波長選択性を有する誘電体多層膜を形成したも
ので、入射用光ファイバ４３Ａからの光は透過するが励
起用光ファイバ４３Ｃからの光は反射するように設計さ
れている。そして、励起用光ファイバ４３Ｃからの励起
光は、レンズ４２Ｃ、光合波器４６およびレンズ４２Ｂ
を介して出射用光ファイバ４３Ｂに入射されるようにな
っている。
ルを示す断面図である。同図に示すように、本実施例の
ＰＤモジュール４０は、上述した実施例のように構成さ
れたＰＤチップ１０をモジュール化したものであり、ケ
ーシング４１には、ＰＤチップ１０と、光学手段として
の第１、第２および第３のレンズ４２Ａ，４２Ｂおよび
４２Ｃとが固定されている。また、入力用光ファイバ４
３Ａを固定したフェルール４４Ａ、出力用光ファイバ４
３Ｂを固定したフェルール４４Ｂ、および励起レーザダ
イオードからの励起光を入射する励起用光ファイバ４３
Ｃを固定したフェルール４４Ｃは、それぞれ保持部材４
５Ａ、４５Ｂおよび４５Ｃを介してケーシング４１に固
定されており、入射用光ファイバ４３Ａは、レンズ４２
Ａ、ＰＤチップ１０の受光部、およびレンズ４２Ｂを介
して出射用光ファイバ４３Ｂに光学的に結合されてい
る。さらに、ＰＤチップ１０とレンズ４２Ｂとの間に
は、光合波器４６および光アイソレータ４７が配置され
ている。ここで、光合波器４６は、例えば、板状のガラ
ス表面に波長選択性を有する誘電体多層膜を形成したも
ので、入射用光ファイバ４３Ａからの光は透過するが励
起用光ファイバ４３Ｃからの光は反射するように設計さ
れている。そして、励起用光ファイバ４３Ｃからの励起
光は、レンズ４２Ｃ、光合波器４６およびレンズ４２Ｂ
を介して出射用光ファイバ４３Ｂに入射されるようにな
っている。
【００３０】かかるＰＤモジュール４０は、図７に示す
光ファイバアンプのＡ部の機能を備えている。すなわ
ち、入射用光ファイバ４３Ａから入射される光はＰＤチ
ップ１０の受光部に入り、その一部がｐｎ接合部に入射
され、残りの大部分が反射されてレンズ４２Ｂを介して
出射用光ファイバ４３Ｂに出射される。一方、励起用Ｌ
Ｄからの励起光は、光ファイバ４３Ｃから入射されて光
合波器４６で反射され、レンズ４２Ｂを介して出射用光
ファイバ４３Ｂから出射される。
光ファイバアンプのＡ部の機能を備えている。すなわ
ち、入射用光ファイバ４３Ａから入射される光はＰＤチ
ップ１０の受光部に入り、その一部がｐｎ接合部に入射
され、残りの大部分が反射されてレンズ４２Ｂを介して
出射用光ファイバ４３Ｂに出射される。一方、励起用Ｌ
Ｄからの励起光は、光ファイバ４３Ｃから入射されて光
合波器４６で反射され、レンズ４２Ｂを介して出射用光
ファイバ４３Ｂから出射される。
【００３１】図６には、上述した実施例のように構成さ
れたＰＤチップ１０を用いたＬＤモジュールの一例を示
す。なお、図６には従来の構造（例えば、図１１に示す
構造）と相違する部分のみを図示して説明し、他の部分
の説明は省略する。同図に示すように、このＬＤモジュ
ール５０は、ケーシング５１内に搭載された図示しない
ペルチェ素子上のサドル５２に、ＬＤチップ５３と、Ｐ
Ｄチップ１０が搭載されたチップキャリア５４とが固定
されている。また、レーザ光を出射するための光ファイ
バ５５が固定されたフェルール５６もケーシング５１の
端部に固定されている。ここで、ＬＤチップ５３は、後
端面の反射率を概略１００％としたものであり、前端面
から放出されるレーザ光がＰＤチップ１０の受光部に所
定の入射角で入射するように配置されている。一方、Ｐ
Ｄチップ１０は、その受光面での反射光が、図示を省略
する光学手段を介して光ファイバ５５に入射されるよう
に配置されている。
れたＰＤチップ１０を用いたＬＤモジュールの一例を示
す。なお、図６には従来の構造（例えば、図１１に示す
構造）と相違する部分のみを図示して説明し、他の部分
の説明は省略する。同図に示すように、このＬＤモジュ
ール５０は、ケーシング５１内に搭載された図示しない
ペルチェ素子上のサドル５２に、ＬＤチップ５３と、Ｐ
Ｄチップ１０が搭載されたチップキャリア５４とが固定
されている。また、レーザ光を出射するための光ファイ
バ５５が固定されたフェルール５６もケーシング５１の
端部に固定されている。ここで、ＬＤチップ５３は、後
端面の反射率を概略１００％としたものであり、前端面
から放出されるレーザ光がＰＤチップ１０の受光部に所
定の入射角で入射するように配置されている。一方、Ｐ
Ｄチップ１０は、その受光面での反射光が、図示を省略
する光学手段を介して光ファイバ５５に入射されるよう
に配置されている。
【００３２】かかるＬＤモジュール５０では、ＬＤチッ
プ５３から放出されたレーザ光は、ＰＤチップ１０の受
光部に入り、その一部がモニタ用にｐｎ接合部に入射
し、大部分が反射されて図示しない光学手段を介して光
ファイバ５５に入射されるようになっている。この場
合、ＬＤチップ５３の後端面の反射率を概略１００％と
高くして注入電流の光への変換効率を高めているので、
ＬＤチップ５３のしきい値電流が低減されている。した
がって、このＬＤチップ５３は、無バイアスで変調でき
るので、駆動回路も簡易化される。また、注入電流の光
への変換効率を高めた結果、少ない駆動電流で大きな光
出力が得られるため、高出力が要求される光ファイバア
ンプの励起用ＬＤモジュールに好適である。
プ５３から放出されたレーザ光は、ＰＤチップ１０の受
光部に入り、その一部がモニタ用にｐｎ接合部に入射
し、大部分が反射されて図示しない光学手段を介して光
ファイバ５５に入射されるようになっている。この場
合、ＬＤチップ５３の後端面の反射率を概略１００％と
高くして注入電流の光への変換効率を高めているので、
ＬＤチップ５３のしきい値電流が低減されている。した
がって、このＬＤチップ５３は、無バイアスで変調でき
るので、駆動回路も簡易化される。また、注入電流の光
への変換効率を高めた結果、少ない駆動電流で大きな光
出力が得られるため、高出力が要求される光ファイバア
ンプの励起用ＬＤモジュールに好適である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、簡易
な方法でＰＤチップに光分岐の機能を兼ねさせることが
できるため、光ファイバアンプ等の部品点数を低減し、
その小型化および低価格化を図ることができる。また、
本発明のＰＤチップをＬＤモジュール内部に使用するこ
とにより、ＬＤチップの後端面のコーティングの反射率
を高めてＬＤのしきい値電流を低減することが可能とな
る。
な方法でＰＤチップに光分岐の機能を兼ねさせることが
できるため、光ファイバアンプ等の部品点数を低減し、
その小型化および低価格化を図ることができる。また、
本発明のＰＤチップをＬＤモジュール内部に使用するこ
とにより、ＬＤチップの後端面のコーティングの反射率
を高めてＬＤのしきい値電流を低減することが可能とな
る。
【図１】本発明の第１の実施例に係るフォトダイオード
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係るフォトダイオード
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係るフォトダイオード
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第４の実施例に係るＰＤモジュールを
示す概略図である。
示す概略図である。
【図５】本発明の第５の実施例に係るＰＤモジュールを
示す概略図である。
示す概略図である。
【図６】本発明の第６の実施例に係るＬＤモジュールを
示す概略図である。
示す概略図である。
【図７】従来技術にかかる光ファイバアンプの構成を示
す概略図である。
す概略図である。
【図８】光ファイバカプラの一例を示す概略図である。
【図９】従来のＰＤモジュールを示す概略図である。
【図１０】従来のＰＤチップを示す断面図および上面図
である。
である。
【図１１】従来のＬＤモジュールを示す断面図および上
面図である。
面図である。
【図１２】従来のＬＤのＩ−Ｌカーブを示す図である。
１０，１０Ａ，１０Ｂ フォトダイオード １１ 硫黄ドープＩｎＰ基板 １２ ｎ−ＩｎＰ層 １３ ｎ−ＩｎＧａＡｓ層 １４ ｎ−ＩｎＰ層 １５ ｐ−ＩｎＧａＡｓ層 １６ パッシベーション層 １７ ｐ−電極 １８ 受光部 １９ 誘電体多層膜 ２０ 全反射膜 ３０，４０ ＰＤモジュール ３１，４１ ケーシング ３２Ａ，３２Ｂ，４２Ａ〜４２Ｃ レンズ ３３Ａ，３３Ｂ，４３Ａ〜４３Ｃ 光ファイバ ３４Ａ，３４Ｂ，４４Ａ〜４４Ｃ フェルール ３５Ａ，３５Ｂ，４５Ａ〜４５Ｃ 保持部材 ４６ 光合波器 ４７ 光アイソレータ ５０ ＬＤモジュール ５１ ケーシング ５２ サドル ５３ ＬＤチップ
Claims (7)
- 【請求項１】 フォトダイオードチップの受光部の少な
くとも一部に所定の入射角の光を所定の割合だけ反射す
る反射手段を設けたことを特徴とする光モニタ用フォト
ダイオード。 - 【請求項２】 請求項１の光モニタ用フォトダイオード
において、前記反射手段が誘電体多層膜であることを特
徴とする光モニタ用フォトダイオード。 - 【請求項３】 請求項１の光モニタ用フォトダイオード
において、前記反射手段が前記受光部の一部に形成され
た全反射膜であることを特徴とする光モニタ用フォトダ
イオード。 - 【請求項４】 請求項３の光モニタ用フォトダイオード
において、前記全反射膜が電極を兼ねていることを特徴
とする光モニタ用フォトダイオード。 - 【請求項５】 フォトダイオードチップの受光部の少な
くとも一部に所定の入射角の光を所定の割合だけ反射す
る反射手段を設けた光モニタ用フォトダイオードと、第
１のファイバからの光を前記光モニタ用フォトダイオー
ドの受光部に入射する第１の光学手段と、前記受光部に
入射された光の内、前記反射手段により反射された反射
光を第２の光ファイバの端面に集光する第２の光学手段
とが配設されていることを特徴とするフォトダイオード
モジュール。 - 【請求項６】 フォトダイオードチップの受光部の少な
くとも一部に所定の入射角の光を所定の割合だけ反射す
る反射手段を設けた光モニタ用フォトダイオードと、第
１のファイバからの光を前記光モニタ用フォトダイオー
ドの受光部に入射する第１の光学手段と、前記受光部に
入射された光の内、前記反射手段により反射された反射
光を第２の光ファイバの端面に入射する第２の光学手段
と、前記光モニタ用フォトダイオードと前記第２の光学
手段との間に設けられて前記反射光は透過するが所定の
光は反射する光合波手段と、第３の光ファイバから入射
される前記所定の光を前記光合波手段での反射を介して
前記第３の光学手段に入射する第３の光学手段とが配設
されていることを特徴とするフォトダイオードモジュー
ル。 - 【請求項７】 フォトダイオードチップの受光部の少な
くとも一部に所定の入射角の光を所定の割合だけ反射す
る反射手段を設けた光モニタ用フォトダイオードと、前
面からの出射光を前記光モニタ用フォトダイオードの前
記受光部に出射するレーザダイオードと、該レーザダイ
オードの前面から出射されて前記光モニタ用フォトダイ
オードの前記受光部で反射された光を出射用の光ファイ
バに結合する光学手段とが配設されていることを特徴と
するレーザダイオードモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27068593A JPH07122760A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 光モニタ用フォトダイオードおよびそれを用いたモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27068593A JPH07122760A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 光モニタ用フォトダイオードおよびそれを用いたモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07122760A true JPH07122760A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17489528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27068593A Pending JPH07122760A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 光モニタ用フォトダイオードおよびそれを用いたモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07122760A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446622B1 (ko) * | 2002-01-10 | 2004-09-04 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 광소자 및 이를 적용한 발광 디바이스 장치 |
| KR100455288B1 (ko) * | 2002-03-08 | 2004-11-06 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 발광소자를 이용한 평판형 표시장치 |
| JP2010239079A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュール |
-
1993
- 1993-10-28 JP JP27068593A patent/JPH07122760A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446622B1 (ko) * | 2002-01-10 | 2004-09-04 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 광소자 및 이를 적용한 발광 디바이스 장치 |
| KR100455288B1 (ko) * | 2002-03-08 | 2004-11-06 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 발광소자를 이용한 평판형 표시장치 |
| JP2010239079A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュール |
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