JP2000121867A - 半導体受光装置、双方向光半導体装置及び光合分波装置 - Google Patents
半導体受光装置、双方向光半導体装置及び光合分波装置Info
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- JP2000121867A JP2000121867A JP29632998A JP29632998A JP2000121867A JP 2000121867 A JP2000121867 A JP 2000121867A JP 29632998 A JP29632998 A JP 29632998A JP 29632998 A JP29632998 A JP 29632998A JP 2000121867 A JP2000121867 A JP 2000121867A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィルタ挿入型の合分波部を持つ光装置にお
ける結合損失を低減できるようにする。 【解決手段】 ガラスよりなる基板１１の上部には、信
号光の伝送路である光ファイバ１２が基板面にほぼ平行
に埋め込まれている。基板１１における光ファイバ１２
の上方には、面受光型のＰＤ１３が受光面を基板１１の
主面と対抗させて固着されている。基板１１の上部に
は、主面におけるＰＤ１３の下側の領域において光ファ
イバ１２の信号光を反射させ、反射した信号光１４をＰ
Ｄ１３の受光部に照射させる角度で光ファイバ１２と交
差する平面平行四辺形状のフィルタ１５が挿入されてい
る。
ける結合損失を低減できるようにする。 【解決手段】 ガラスよりなる基板１１の上部には、信
号光の伝送路である光ファイバ１２が基板面にほぼ平行
に埋め込まれている。基板１１における光ファイバ１２
の上方には、面受光型のＰＤ１３が受光面を基板１１の
主面と対抗させて固着されている。基板１１の上部に
は、主面におけるＰＤ１３の下側の領域において光ファ
イバ１２の信号光を反射させ、反射した信号光１４をＰ
Ｄ１３の受光部に照射させる角度で光ファイバ１２と交
差する平面平行四辺形状のフィルタ１５が挿入されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導波路に光学フィ
ルタが挿入された半導体受光装置、双方向光半導体装置
及び光合分波器に関する。
ルタが挿入された半導体受光装置、双方向光半導体装置
及び光合分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムにおいては、送信側で所
望の電気信号を半導体レーザ素子により信号光に変換
し、変換した信号光を光ファイバを介して受信側に伝送
する。受信側では、受信した信号光をフォトダイオード
素子により元の電気信号に変換する。
望の電気信号を半導体レーザ素子により信号光に変換
し、変換した信号光を光ファイバを介して受信側に伝送
する。受信側では、受信した信号光をフォトダイオード
素子により元の電気信号に変換する。
【０００３】ここで、伝送路である光ファイバを効率的
に用いるために、一本の光ファイバで信号光を双方向に
伝送したり、複数の電気信号をそれぞれ波長が異なる信
号光に変換し、これらを合波（波長多重）して一本の光
ファイバで伝送する技術が用いられている。このように
双方向伝送や波長多重伝送を行なうには、信号光の合波
及び分波が不可欠であり、ファイバ融着型カプラ、又は
誘電体多層膜フィルタをレンズにより光ファイバと結合
したカプラ等が用いられている。
に用いるために、一本の光ファイバで信号光を双方向に
伝送したり、複数の電気信号をそれぞれ波長が異なる信
号光に変換し、これらを合波（波長多重）して一本の光
ファイバで伝送する技術が用いられている。このように
双方向伝送や波長多重伝送を行なうには、信号光の合波
及び分波が不可欠であり、ファイバ融着型カプラ、又は
誘電体多層膜フィルタをレンズにより光ファイバと結合
したカプラ等が用いられている。
【０００４】現在の電話網では毎秒数十キロビット程度
のデータしか伝送できないため、一般の利用者がより高
速のデータ通信サービスを享受するには、光通信を通信
システム幹線系のみならず加入者系にも普及させること
が要望されている。そのためには、合分波機能をより小
型に且つより低コストに実現する技術が必要となる。
のデータしか伝送できないため、一般の利用者がより高
速のデータ通信サービスを享受するには、光通信を通信
システム幹線系のみならず加入者系にも普及させること
が要望されている。そのためには、合分波機能をより小
型に且つより低コストに実現する技術が必要となる。
【０００５】第１の従来例として、文献「Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｖｏｌ．１２，Ｎｏ．９, １９９４, ｐｐ．１５９７
−１６０６」に、導波路中に合分波機能を実現したＰＬ
Ｃ（Ｐｌａｎｅｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）と呼ばれる素子が提案されている。
ｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｖｏｌ．１２，Ｎｏ．９, １９９４, ｐｐ．１５９７
−１６０６」に、導波路中に合分波機能を実現したＰＬ
Ｃ（Ｐｌａｎｅｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）と呼ばれる素子が提案されている。
【０００６】また、第２の従来例として、光ファイバを
埋め込んだ基板を備え、該光ファイバ及び基板に設けら
れた誘電体多層膜フィルタを有する合分波素子が特願平
７−１９８５３８号広報に開示されている。この誘電体
多層膜フィルタは、基板の上部及び該基板に埋め込まれ
た光ファイバにおける基板面に対して斜めに設けられた
スリットに、信号光がフィルタ面で反射して基板面側に
取り出せるように挿入されている。なお、第１の従来例
においても、波長の分波機能を実現すると素子のサイズ
が大きくなるため、フィルタを導波路中に挿入する構造
も併用されている。
埋め込んだ基板を備え、該光ファイバ及び基板に設けら
れた誘電体多層膜フィルタを有する合分波素子が特願平
７−１９８５３８号広報に開示されている。この誘電体
多層膜フィルタは、基板の上部及び該基板に埋め込まれ
た光ファイバにおける基板面に対して斜めに設けられた
スリットに、信号光がフィルタ面で反射して基板面側に
取り出せるように挿入されている。なお、第１の従来例
においても、波長の分波機能を実現すると素子のサイズ
が大きくなるため、フィルタを導波路中に挿入する構造
も併用されている。
【０００７】このように、導波路中に光学フィルタを挿
入することによりＹ字型の分岐部を構成する場合には、
透過損失を小さくするために該フィルタの膜厚を小さく
する必要があり、また、反射光の結合損失を小さくする
ために挿入位置の位置精度が重要となる。
入することによりＹ字型の分岐部を構成する場合には、
透過損失を小さくするために該フィルタの膜厚を小さく
する必要があり、また、反射光の結合損失を小さくする
ために挿入位置の位置精度が重要となる。
【０００８】特に、光通信に用いるシングルモード用の
光ファイバや導波路のコア径は、それぞれ１０ミクロン
程度と小さいため、信号光の反射位置をミクロン単位で
制御する必要がある。
光ファイバや導波路のコア径は、それぞれ１０ミクロン
程度と小さいため、信号光の反射位置をミクロン単位で
制御する必要がある。
【０００９】図６は、第１の従来例において、受光感度
に対するフォトダイオード（ＰＤ）の固定位置の位置ず
れの許容範囲を計算で求めた結果を示している。ここ
で、ＰＤの受光径を８０μｍ、ファイバコアの中心部と
ＰＤとの距離を１４０μｍ、入射角度を３０°とした。
図６に示すように、基準位置（±０）から±２５μｍの
範囲においては高い受光感度を得られるが、±２５μｍ
の範囲からずれた領域においては急激に感度が低下して
いることが分かる。ここでは、ＰＤ素子の位置ずれのみ
を示したが、スリットの位置又はスリット中のフィルタ
の位置等にずれが生じても、同様に感度の低下を引き起
こす。
に対するフォトダイオード（ＰＤ）の固定位置の位置ず
れの許容範囲を計算で求めた結果を示している。ここ
で、ＰＤの受光径を８０μｍ、ファイバコアの中心部と
ＰＤとの距離を１４０μｍ、入射角度を３０°とした。
図６に示すように、基準位置（±０）から±２５μｍの
範囲においては高い受光感度を得られるが、±２５μｍ
の範囲からずれた領域においては急激に感度が低下して
いることが分かる。ここでは、ＰＤ素子の位置ずれのみ
を示したが、スリットの位置又はスリット中のフィルタ
の位置等にずれが生じても、同様に感度の低下を引き起
こす。
【００１０】なお、光学フィルタは、通常、ガラス又は
ポリイミドよりなる基板の上に誘電体多層膜が蒸着され
てなり、基板の厚さが数ミクロンから数十ミクロン程度
であるため、フィルタの表裏面の識別が必須となる。一
般にフィルタの表裏面の識別は、基板表面に塗料やキズ
を付けたマーカーを設けることにより行なわれている。
ポリイミドよりなる基板の上に誘電体多層膜が蒸着され
てなり、基板の厚さが数ミクロンから数十ミクロン程度
であるため、フィルタの表裏面の識別が必須となる。一
般にフィルタの表裏面の識別は、基板表面に塗料やキズ
を付けたマーカーを設けることにより行なわれている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のフィルタ挿入型の光合分波装置は、フィルタの表面
と裏面との識別が容易でないため、表面と裏面とを違え
た場合にはフィルタにおける信号光の反射位置がずれる
ので、結合損失が生じるという問題がある。
来のフィルタ挿入型の光合分波装置は、フィルタの表面
と裏面との識別が容易でないため、表面と裏面とを違え
た場合にはフィルタにおける信号光の反射位置がずれる
ので、結合損失が生じるという問題がある。
【００１２】また、フィルタごとにマーカーをつけると
いう作業が必要であり、さらには、光を透過するフィル
タの場合にはフィルタの両面からマーカーが見えてしま
い、自動識別には向かないという問題がある。
いう作業が必要であり、さらには、光を透過するフィル
タの場合にはフィルタの両面からマーカーが見えてしま
い、自動識別には向かないという問題がある。
【００１３】本発明は、前記従来の問題を解決し、フィ
ルタ挿入型の合分波部を持つ光装置における結合損失を
低減できるようにすることを目的とする。
ルタ挿入型の合分波部を持つ光装置における結合損失を
低減できるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、光学フィルタを面内非対称な平面形状を
持つ構成とする。
め、本発明は、光学フィルタを面内非対称な平面形状を
持つ構成とする。
【００１５】具体的に、本発明に係る半導体受光装置
は、信号光を伝搬する光導波路が設けられた基板と、光
導波路に、信号光を光導波路から分岐させるように設け
られ、信号光から分岐光を生成する板状の光学部材と、
基板上に設けられ、分岐光を受ける半導体受光素子とを
備え、光学部材は、受光面に対称軸を持たない平面形状
を有している。
は、信号光を伝搬する光導波路が設けられた基板と、光
導波路に、信号光を光導波路から分岐させるように設け
られ、信号光から分岐光を生成する板状の光学部材と、
基板上に設けられ、分岐光を受ける半導体受光素子とを
備え、光学部材は、受光面に対称軸を持たない平面形状
を有している。
【００１６】本発明の半導体受光装置によると、信号光
分岐用の光学部材を受光面に対称軸を持たない平面形状
としているため、光学部材における受光面の平面形状と
該受光面と反対側の面の平面形状とが互いに異なるの
で、受光面（表面）と該受光面と反対側の面（裏面）と
の識別が容易となる。
分岐用の光学部材を受光面に対称軸を持たない平面形状
としているため、光学部材における受光面の平面形状と
該受光面と反対側の面の平面形状とが互いに異なるの
で、受光面（表面）と該受光面と反対側の面（裏面）と
の識別が容易となる。
【００１７】本発明に係る双方向光半導体装置は、信号
光を伝搬する光導波路が設けられた基板と、光導波路
に、信号光を光導波路から分岐させるように設けられ、
信号光から分岐光を生成する板状の光学部材と、基板上
に設けられ、分岐光を受ける半導体受光素子と、光導波
路の端部と光学的に接続された半導体発光素子とを備
え、光学部材は、受光面に対称軸を持たない平面形状を
有している。
光を伝搬する光導波路が設けられた基板と、光導波路
に、信号光を光導波路から分岐させるように設けられ、
信号光から分岐光を生成する板状の光学部材と、基板上
に設けられ、分岐光を受ける半導体受光素子と、光導波
路の端部と光学的に接続された半導体発光素子とを備
え、光学部材は、受光面に対称軸を持たない平面形状を
有している。
【００１８】本発明の双方向光半導体装置によると、信
号光分岐用の光学部材を受光面に対称軸を持たない平面
形状としているため、光学部材における受光面の平面形
状と該受光面の反対側の面の平面形状とが互いに異なる
ので、該光学部材の表面と裏面との識別が容易となる。
号光分岐用の光学部材を受光面に対称軸を持たない平面
形状としているため、光学部材における受光面の平面形
状と該受光面の反対側の面の平面形状とが互いに異なる
ので、該光学部材の表面と裏面との識別が容易となる。
【００１９】本発明に係る光合分波装置は、信号光を伝
搬する光導波路が設けられた基板と、光導波路に、信号
光を光導波路から分岐させるように設けられた板状の光
学部材とを備え、光学部材は、受光面に対称軸を持たな
い平面形状を有している。
搬する光導波路が設けられた基板と、光導波路に、信号
光を光導波路から分岐させるように設けられた板状の光
学部材とを備え、光学部材は、受光面に対称軸を持たな
い平面形状を有している。
【００２０】本発明の光合分波装置によると、信号光分
岐用の光学部材を受光面に対称軸を持たない平面形状と
しているため、光学部材における受光面の平面形状と該
受光面の反対側の面の平面形状とが互いに異なるので、
該光学部材の表面と裏面との識別が容易となる。
岐用の光学部材を受光面に対称軸を持たない平面形状と
しているため、光学部材における受光面の平面形状と該
受光面の反対側の面の平面形状とが互いに異なるので、
該光学部材の表面と裏面との識別が容易となる。
【００２１】本発明の半導体受光装置、双方向光半導体
装置又は光合分波装置において、光学部材の受光面が平
行四辺形状を有していることが好ましい。
装置又は光合分波装置において、光学部材の受光面が平
行四辺形状を有していることが好ましい。
【００２２】本発明の半導体受光装置、双方向光半導体
装置及び光合分波装置において、光学部材の受光面が、
内角の角度が互いに異なる三角形状を有していることが
好ましい。
装置及び光合分波装置において、光学部材の受光面が、
内角の角度が互いに異なる三角形状を有していることが
好ましい。
【００２３】本発明の半導体受光装置、双方向光半導体
装置及び光合分波装置において、光導波路が基板に埋め
込まれた光ファイバよりなることが好ましい。
装置及び光合分波装置において、光導波路が基板に埋め
込まれた光ファイバよりなることが好ましい。
【００２４】本発明の半導体受光装置、双方向光半導体
装置又は光合分波装置において、基板が石英よりなり、
光導波路が基板に石英の屈折率差により形成されたＰＬ
Ｃ回路よりなることが好ましい。
装置又は光合分波装置において、基板が石英よりなり、
光導波路が基板に石英の屈折率差により形成されたＰＬ
Ｃ回路よりなることが好ましい。
【００２５】本発明の半導体受光装置、双方向光半導体
装置又は光合分波装置において、基板が樹脂よりなり、
光導波路が基板に樹脂の屈折率差により形成された光回
路よりなることが好ましい。
装置又は光合分波装置において、基板が樹脂よりなり、
光導波路が基板に樹脂の屈折率差により形成された光回
路よりなることが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）本発明の第１
の実施形態について図面を参照しながら説明する。
の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２７】図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実
施形態に係る半導体受光装置であって、（ａ）は正面の
断面構成を示し、（ｂ）は側面構成を示している。図１
（ａ）において、例えば、ガラスよりなる基板１１の上
部には、信号光の伝送路である光ファイバ１２が基板面
にほぼ平行に埋め込まれている。基板１１における光フ
ァイバ１２の上方には、半導体受光素子としての面受光
型のＰＤ１３が受光面を基板１１の主面と対抗させては
んだ材により固着されている。基板１１の上部には、主
面におけるＰＤ１３の下側の領域において光ファイバ１
２の信号光を反射させ、反射した信号光（分岐光）１４
をＰＤ１３の受光部に照射させる角度で光ファイバ１２
と交差する光学部材としてのフィルタ１５が挿入されて
いる。
施形態に係る半導体受光装置であって、（ａ）は正面の
断面構成を示し、（ｂ）は側面構成を示している。図１
（ａ）において、例えば、ガラスよりなる基板１１の上
部には、信号光の伝送路である光ファイバ１２が基板面
にほぼ平行に埋め込まれている。基板１１における光フ
ァイバ１２の上方には、半導体受光素子としての面受光
型のＰＤ１３が受光面を基板１１の主面と対抗させては
んだ材により固着されている。基板１１の上部には、主
面におけるＰＤ１３の下側の領域において光ファイバ１
２の信号光を反射させ、反射した信号光（分岐光）１４
をＰＤ１３の受光部に照射させる角度で光ファイバ１２
と交差する光学部材としてのフィルタ１５が挿入されて
いる。
【００２８】ＰＤ１３は信号光の分岐光１４を受け、受
けた分岐光１４を電気信号に変換する。
けた分岐光１４を電気信号に変換する。
【００２９】ここで、フィルタ１５を図２に基づいて説
明する。図２（ａ）及び（ｂ）は本実施形態に係る光学
フィルタであって、（ａ）は正面構成を示し、（ｂ）は
側面構成を示している。図２（ｂ）に示すように、フィ
ルタ１５は、膜厚がそれぞれ１０μｍ程度の、ポリイミ
ドよりなる基板１５ａと、該基板１５ａ上に酸化シリコ
ン（ＳｉＯ2 ）及び酸化チタン（ＴｉＯ2 ）が積層され
てなり、受光面となる誘電体多層膜１５ｂとから構成さ
れている。従って、基板１５ａの膜厚がフィルタ１５の
ほぼ半分を占めるため、フィルタの表裏面を違えると、
入射信号光の反射位置がほぼ１０μｍも異なり、図１に
示すＰＤ１３の受光部に対して分岐光１４が１０μｍも
ずれてしまう。そこで、フィルタ１５の受光面の面形状
（フィルタ形状）を図２（ａ）に示すように、平行四辺
形状とすることにより、図面上で平行四辺形の内角のう
ち、鋭角が右上及び左下となる場合に、手前がフィルタ
の表（おもて）面となるようにする。このようにするこ
とにより、内角の鋭角が、右上に位置するときは常に表
面であり、右下に位置するときは常に裏面（受光面と反
対側の面）であることが確実に識別できるようになる。
明する。図２（ａ）及び（ｂ）は本実施形態に係る光学
フィルタであって、（ａ）は正面構成を示し、（ｂ）は
側面構成を示している。図２（ｂ）に示すように、フィ
ルタ１５は、膜厚がそれぞれ１０μｍ程度の、ポリイミ
ドよりなる基板１５ａと、該基板１５ａ上に酸化シリコ
ン（ＳｉＯ2 ）及び酸化チタン（ＴｉＯ2 ）が積層され
てなり、受光面となる誘電体多層膜１５ｂとから構成さ
れている。従って、基板１５ａの膜厚がフィルタ１５の
ほぼ半分を占めるため、フィルタの表裏面を違えると、
入射信号光の反射位置がほぼ１０μｍも異なり、図１に
示すＰＤ１３の受光部に対して分岐光１４が１０μｍも
ずれてしまう。そこで、フィルタ１５の受光面の面形状
（フィルタ形状）を図２（ａ）に示すように、平行四辺
形状とすることにより、図面上で平行四辺形の内角のう
ち、鋭角が右上及び左下となる場合に、手前がフィルタ
の表（おもて）面となるようにする。このようにするこ
とにより、内角の鋭角が、右上に位置するときは常に表
面であり、右下に位置するときは常に裏面（受光面と反
対側の面）であることが確実に識別できるようになる。
【００３０】従って、受光面内にどのような直線を引い
ても線対称とはならない形状の場合に、その直線を軸に
して回転した形状が元の形状と一致しないため、識別用
のマーカーを設けなくても、フィルタ形状のみで表面と
裏面とを識別できる。これにより、フィルタ１５の基板
１１及び光ファイバ１２への挿入時にフィルタ１５の表
裏面を違えることにより生じる位置ずれを防止できるの
で、ＰＤ１３の受光部における受光光の結合損失を低減
できる。
ても線対称とはならない形状の場合に、その直線を軸に
して回転した形状が元の形状と一致しないため、識別用
のマーカーを設けなくても、フィルタ形状のみで表面と
裏面とを識別できる。これにより、フィルタ１５の基板
１１及び光ファイバ１２への挿入時にフィルタ１５の表
裏面を違えることにより生じる位置ずれを防止できるの
で、ＰＤ１３の受光部における受光光の結合損失を低減
できる。
【００３１】その上、マーカーを設ける工程を省略でき
ると共に、自動識別も容易となる。なお、従来の方形状
のフィルタは、縦方向及び横方向の２方向のダイシング
のみで形成可能であったが、平行四辺形状の場合も同様
に２方向のダイシングのみで形成できることは明らかで
ある。
ると共に、自動識別も容易となる。なお、従来の方形状
のフィルタは、縦方向及び横方向の２方向のダイシング
のみで形成可能であったが、平行四辺形状の場合も同様
に２方向のダイシングのみで形成できることは明らかで
ある。
【００３２】また、本実施形態においては、フィルタ面
に向かって平行四辺形の鋭角が右上となる側が表面とな
るようにしたが、逆に鋭角が右下となる側を表面として
もよい。
に向かって平行四辺形の鋭角が右上となる側が表面とな
るようにしたが、逆に鋭角が右下となる側を表面として
もよい。
【００３３】また、図３（ａ）及び（ｂ）の本実施形態
の一変形例に係る光学フィルタに示すように、フィルタ
形状は、内角の角度が互いに異なる三角形状を有してい
てもよい。ここで、図３（ａ）及び（ｂ）において、図
２に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付
すことにより説明を省略する。このように、フィルタ１
５が、内角の角度が互いに異なる三角形状を有していて
も、面内に対称軸を持たないため、例えば、図３（ａ）
に示すように、内角が最大となる隅部が右下に位置する
ときの面を受光面とすれば、フィルタ１５の表裏面を確
実に識別できる。
の一変形例に係る光学フィルタに示すように、フィルタ
形状は、内角の角度が互いに異なる三角形状を有してい
てもよい。ここで、図３（ａ）及び（ｂ）において、図
２に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付
すことにより説明を省略する。このように、フィルタ１
５が、内角の角度が互いに異なる三角形状を有していて
も、面内に対称軸を持たないため、例えば、図３（ａ）
に示すように、内角が最大となる隅部が右下に位置する
ときの面を受光面とすれば、フィルタ１５の表裏面を確
実に識別できる。
【００３４】さらに、三角形状の場合は、１枚当たりの
面積が小さくなるため、コストを低減でき、また、内角
には必ず鋭角があるため、基板１１又は光ファイバ１２
に設けられる極めて幅が狭いスリットに挿入しやすくな
る。
面積が小さくなるため、コストを低減でき、また、内角
には必ず鋭角があるため、基板１１又は光ファイバ１２
に設けられる極めて幅が狭いスリットに挿入しやすくな
る。
【００３５】また、基板１１に石英を用い、光導波路に
石英の屈折率差を用いたＰＬＣ回路を構成してもよい。
また、基板１１にポリイミドよりなる基板を用い、光導
波路にポリイミドの屈折率差を用いた光回路を構成して
もよい。
石英の屈折率差を用いたＰＬＣ回路を構成してもよい。
また、基板１１にポリイミドよりなる基板を用い、光導
波路にポリイミドの屈折率差を用いた光回路を構成して
もよい。
【００３６】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３７】図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実
施形態に係る双方向光半導体装置であって、（ａ）は正
面の断面構成を示し、（ｂ）は側面構成を示している。
図４において、図１に示す構成部材と同一の構成部材に
は同一の符号を付すことにより説明を省略する。図４
（ａ）に示すように、例えば、シリコンよりなり、段差
部を有する第１の基板２１における該段差部の下段には
受光素子部１が形成され、該段差部の上段には発光素子
部２が形成されている。
施形態に係る双方向光半導体装置であって、（ａ）は正
面の断面構成を示し、（ｂ）は側面構成を示している。
図４において、図１に示す構成部材と同一の構成部材に
は同一の符号を付すことにより説明を省略する。図４
（ａ）に示すように、例えば、シリコンよりなり、段差
部を有する第１の基板２１における該段差部の下段には
受光素子部１が形成され、該段差部の上段には発光素子
部２が形成されている。
【００３８】受光素子部１は、第１の実施形態と同様の
受光装置であって、ガラスよりなる第２の基板２２の上
部に埋め込まれた光導波路としての光ファイバ１２と、
第２の基板２２上における光ファイバ１２の上方に固着
された面受光型のＰＤ１３と、第２の基板２２の上部
に、基板面のＰＤ１３の下側の領域において光ファイバ
１２の信号光を反射させ、反射した分岐光をＰＤ１３の
受光部に照射させる角度で光ファイバ１２と交差するフ
ィルタ１５Ａとが形成されている。ここで、フィルタ１
５Ａは、発光素子部２から出射される信号光を遮らない
ように半透過性としている。また、図４（ｂ）に示すよ
うに、フィルタ１５Ａの平面形状は平行四辺形状であ
り、該フィルタ１５Ａの表裏面の識別を容易に行なえ
る。
受光装置であって、ガラスよりなる第２の基板２２の上
部に埋め込まれた光導波路としての光ファイバ１２と、
第２の基板２２上における光ファイバ１２の上方に固着
された面受光型のＰＤ１３と、第２の基板２２の上部
に、基板面のＰＤ１３の下側の領域において光ファイバ
１２の信号光を反射させ、反射した分岐光をＰＤ１３の
受光部に照射させる角度で光ファイバ１２と交差するフ
ィルタ１５Ａとが形成されている。ここで、フィルタ１
５Ａは、発光素子部２から出射される信号光を遮らない
ように半透過性としている。また、図４（ｂ）に示すよ
うに、フィルタ１５Ａの平面形状は平行四辺形状であ
り、該フィルタ１５Ａの表裏面の識別を容易に行なえ
る。
【００３９】発光素子部２は、第１の基板２１における
段差部の上段に、例えば、はんだ材により固着され、且
つ、光ファイバ１２におけるフィルタ１５Ａに対してＰ
Ｄ１３と反対側の端部に、半導体レーザ素子２３が光学
的に結合されて構成されている。
段差部の上段に、例えば、はんだ材により固着され、且
つ、光ファイバ１２におけるフィルタ１５Ａに対してＰ
Ｄ１３と反対側の端部に、半導体レーザ素子２３が光学
的に結合されて構成されている。
【００４０】本実施形態によると、双方向光半導体装置
であっても、光ファイバ１２の信号光を分岐するフィル
タ１５Ａは、表裏面の識別が容易なフィルタ形状を有し
ているため、受光素子部１の組立工程において表裏面を
誤ることがなく、また、自動組立も容易となる。従っ
て、フィルタ１５Ａの挿入時に表裏面を違えることによ
り生じる位置ずれを防止できるので、受光素子部１にお
ける受光光の結合損失を低減できる。
であっても、光ファイバ１２の信号光を分岐するフィル
タ１５Ａは、表裏面の識別が容易なフィルタ形状を有し
ているため、受光素子部１の組立工程において表裏面を
誤ることがなく、また、自動組立も容易となる。従っ
て、フィルタ１５Ａの挿入時に表裏面を違えることによ
り生じる位置ずれを防止できるので、受光素子部１にお
ける受光光の結合損失を低減できる。
【００４１】なお、フィルタ１５Ａの面形状は、フィル
タ形成面内に対称軸を持たない形状であれば、平行四辺
形状に限らないことはいうまでもない。
タ形成面内に対称軸を持たない形状であれば、平行四辺
形状に限らないことはいうまでもない。
【００４２】また、第２の基板２２に石英を用い、光導
波路に石英の屈折率差を用いたＰＬＣ回路を構成しても
よい。また、第２の基板２２にポリイミドよりなる基板
を用い、光導波路にポリイミドの屈折率差を用いた光回
路を構成してもよい。
波路に石英の屈折率差を用いたＰＬＣ回路を構成しても
よい。また、第２の基板２２にポリイミドよりなる基板
を用い、光導波路にポリイミドの屈折率差を用いた光回
路を構成してもよい。
【００４３】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４４】図５は本発明の第３の実施形態に係る光合
分波装置の平面構成を示している。図５に示すように、
石英よりなる基板３１上には、石英の屈折率差を用いた
光導波路３２が形成されており、基板３１上における光
導波路３２の分岐部３２ａには光導波路３２を横断する
ようにフィルタ１５Ｂが設けられている。
分波装置の平面構成を示している。図５に示すように、
石英よりなる基板３１上には、石英の屈折率差を用いた
光導波路３２が形成されており、基板３１上における光
導波路３２の分岐部３２ａには光導波路３２を横断する
ようにフィルタ１５Ｂが設けられている。
【００４５】ところで、第１及び第２の実施形態に係る
ＰＤを有する半導体装置の場合は、ＰＤの受光面に信号
光が到達しさえすれば信号光の感度を得られるため、位
置ずれの許容量は比較的大きいが、本実施形態のよう
に、分岐光を他の光導波路に結合するＰＬＣ等の場合の
許容量は非常に小さい。従って、フィルタ１５Ｂの表裏
面の識別は、光導波路３２の結合効率にさらに大きな影
響を与えることになる。
ＰＤを有する半導体装置の場合は、ＰＤの受光面に信号
光が到達しさえすれば信号光の感度を得られるため、位
置ずれの許容量は比較的大きいが、本実施形態のよう
に、分岐光を他の光導波路に結合するＰＬＣ等の場合の
許容量は非常に小さい。従って、フィルタ１５Ｂの表裏
面の識別は、光導波路３２の結合効率にさらに大きな影
響を与えることになる。
【００４６】このような場合にも、フィルタ１５Ｂの面
形状を、フィルタ形成面内に対称軸を持たない形状、例
えば、平行四辺形状や内角の角度が互いに異なる三角形
状であれば、フィルタ１５Ｂの基板３１への挿入時に表
裏面を違えることにより生じる位置ずれを確実に防止で
きる。その結果、分岐部３２ａにおける結合損失を低減
できる。
形状を、フィルタ形成面内に対称軸を持たない形状、例
えば、平行四辺形状や内角の角度が互いに異なる三角形
状であれば、フィルタ１５Ｂの基板３１への挿入時に表
裏面を違えることにより生じる位置ずれを確実に防止で
きる。その結果、分岐部３２ａにおける結合損失を低減
できる。
【００４７】なお、基板３１に石英を用いたが、ポリイ
ミドを用いてもよく、光導波路３２は、ポリイミドの屈
折率差を用いて形成してもよい。
ミドを用いてもよく、光導波路３２は、ポリイミドの屈
折率差を用いて形成してもよい。
【００４８】
【発明の効果】本発明の半導体受光装置、双方向光半導
体装置又は光合分波装置によると、光学部材の受光面
（表面）及び該受光面と反対側の面（裏面）の平面形状
とが互いに異なるため、光学部材の表面と裏面との識別
が容易となるので、装置の組立時に光学部材の表裏面を
違えることがなくなり、表裏面を違えることにより生じ
る分岐光の位置ずれを防止できる。その結果、合分波に
よる信号光の挿入損及び分岐損を低減でき、装置におけ
る所望の電気的光学的特性を得られるようになる。
体装置又は光合分波装置によると、光学部材の受光面
（表面）及び該受光面と反対側の面（裏面）の平面形状
とが互いに異なるため、光学部材の表面と裏面との識別
が容易となるので、装置の組立時に光学部材の表裏面を
違えることがなくなり、表裏面を違えることにより生じ
る分岐光の位置ずれを防止できる。その結果、合分波に
よる信号光の挿入損及び分岐損を低減でき、装置におけ
る所望の電気的光学的特性を得られるようになる。
【００４９】本発明の半導体受光装置、双方向光半導体
装置又は光合分波装置において、光学部材の受光面が平
行四辺形状を有していると、光学部材の表裏面の識別が
容易となる上に、従来の方形状の光学部材と同様に、横
方向及び斜め方向の２方向のダイシングで形成できるの
で、新たな工程を増加させない。
装置又は光合分波装置において、光学部材の受光面が平
行四辺形状を有していると、光学部材の表裏面の識別が
容易となる上に、従来の方形状の光学部材と同様に、横
方向及び斜め方向の２方向のダイシングで形成できるの
で、新たな工程を増加させない。
【００５０】本発明の半導体受光装置、双方向光半導体
装置及び光合分波装置において、光学部材の受光面が、
内角の角度が互いに異なる三角形状を有していると、光
学部材の表裏面の識別が容易となる上に、従来の方形状
の光学部材よりも小型にでき且つ基板に挿入し易い。
装置及び光合分波装置において、光学部材の受光面が、
内角の角度が互いに異なる三角形状を有していると、光
学部材の表裏面の識別が容易となる上に、従来の方形状
の光学部材よりも小型にでき且つ基板に挿入し易い。
【００５１】本発明の半導体受光装置、双方向光半導体
装置及び光合分波装置において、光導波路が基板に埋め
込まれた光ファイバよりなると、光導波路を容易に且つ
確実に形成できる。
装置及び光合分波装置において、光導波路が基板に埋め
込まれた光ファイバよりなると、光導波路を容易に且つ
確実に形成できる。
【００５２】本発明の半導体受光装置、双方向光半導体
装置又は光合分波装置において、基板が石英よりなり、
光導波路が基板に石英の屈折率差により形成されたＰＬ
Ｃ回路よりなると、装置の小型化を図ることができる。
装置又は光合分波装置において、基板が石英よりなり、
光導波路が基板に石英の屈折率差により形成されたＰＬ
Ｃ回路よりなると、装置の小型化を図ることができる。
【００５３】本発明の半導体受光装置、双方向光半導体
装置又は光合分波装置において、基板が樹脂よりなり、
光導波路が基板に樹脂の屈折率差により形成された光回
路よりなると、装置の小型化を図れると共にコストを低
減できる。
装置又は光合分波装置において、基板が樹脂よりなり、
光導波路が基板に樹脂の屈折率差により形成された光回
路よりなると、装置の小型化を図れると共にコストを低
減できる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体受光装置
を示し、（ａ）は正面の断面図であり、（ｂ）は側面図
である。
を示し、（ａ）は正面の断面図であり、（ｂ）は側面図
である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導体受光装置
の光学フィルタを示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）
は側面図である。
の光学フィルタを示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）
は側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の一変形例に係る半導
体受光装置の光学フィルタを示し、（ａ）は正面図であ
り、（ｂ）は側面図である。
体受光装置の光学フィルタを示し、（ａ）は正面図であ
り、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る双方向光半導体
装置を示し、（ａ）は正面の断面図であり、（ｂ）は側
面図である。
装置を示し、（ａ）は正面の断面図であり、（ｂ）は側
面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る光合分波装置を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図６】第１の従来例に係る受光感度に対するフォトダ
イオードの固定位置の位置ずれの許容範囲を示すグラフ
である。
イオードの固定位置の位置ずれの許容範囲を示すグラフ
である。
１ 受光素子部 ２ 発光素子部 １１ 基板 １２ 光ファイバ １３ ＰＤ（半導体受光素子） １４ 信号光（分岐光） １５ 光学フィルタ（光学部材） １５Ａ 光学フィルタ １５Ｂ 光学フィルタ １５ａ 基板 １５ｂ 誘電体多層膜 ２１ 第１の基板 ２２ 第２の基板 ２３ 半導体レーザ素子 ３１ 基板 ３２ 光導波路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 智昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 BA02 DA06 2H047 LA14 TA32
Claims (18)
- 【請求項１】 信号光を伝搬する光導波路が設けられた
基板と、 前記光導波路に、前記信号光を前記光導波路から分岐さ
せるように設けられ、前記信号光から分岐光を生成する
板状の光学部材と、 前記基板上に設けられ、前記分岐光を受ける半導体受光
素子とを備え、 前記光学部材は、受光面に対称軸を持たない平面形状を
有していることを特徴とする半導体受光装置。 - 【請求項２】 前記光学部材の受光面は、平行四辺形状
を有していることを特徴とする請求項１に記載の半導体
受光装置。 - 【請求項３】 前記光学部材の受光面は、内角の角度が
互いに異なる三角形状を有していることを特徴とする請
求項１に記載の半導体受光装置。 - 【請求項４】 前記光導波路は、前記基板に埋め込まれ
た光ファイバよりなることを特徴とする請求項１に記載
の半導体受光装置。 - 【請求項５】 前記基板は石英よりなり、 前記光導波路は、前記基板に前記石英の屈折率差により
形成されたＰＬＣ回路よりなることを特徴とする請求項
１に記載の半導体受光装置。 - 【請求項６】 前記基板は樹脂よりなり、 前記光導波路は、前記基板に前記樹脂の屈折率差により
形成された光回路よりなることを特徴とする請求項１に
記載の半導体受光装置。 - 【請求項７】 信号光を伝搬する光導波路が設けられた
基板と、 前記光導波路に、前記信号光を前記光導波路から分岐さ
せるように設けられ、 前記信号光から分岐光を生成する板状の光学部材と、 前記基板上に設けられ、前記分岐光を受ける半導体受光
素子と、 前記光導波路の端部と光学的に接続された半導体発光素
子とを備え、 前記光学部材は、受光面に対称軸を持たない平面形状を
有していることを特徴とする双方向光半導体装置。 - 【請求項８】 前記光学部材の受光面は、平行四辺形状
を有していることを特徴とする請求項７に記載の双方向
光半導体装置。 - 【請求項９】 前記光学部材の受光面は、内角の角度が
互いに異なる三角形状を有していることを特徴とする請
求項７に記載の双方向光半導体装置。 - 【請求項１０】 前記光導波路は、前記基板に埋め込ま
れた光ファイバよりなることを特徴とする請求項７に記
載の双方向光半導体装置。 - 【請求項１１】 前記基板は石英よりなり、 前記光導波路は、前記基板に前記石英の屈折率差により
形成されたＰＬＣ回路よりなることを特徴とする請求項
７に記載の双方向光半導体装置。 - 【請求項１２】 前記基板は樹脂よりなり、 前記光導波路は、前記基板に前記樹脂の屈折率差により
形成された光回路よりなることを特徴とする請求項７に
記載の双方向光半導体装置。 - 【請求項１３】 信号光を伝搬する光導波路が設けられ
た基板と、 前記光導波路に、前記信号光を前記光導波路から分岐さ
せるように設けられた板状の光学部材とを備え、 前記光学部材は、受光面に対称軸を持たない平面形状を
有していることを特徴とする光合分波装置。 - 【請求項１４】 前記光学部材の受光面は、平行四辺形
状を有していることを特徴とする請求項１３に記載の光
合分波装置。 - 【請求項１５】 前記光学部材の受光面は、内角の角度
が互いに異なる三角形状を有していることを特徴とする
請求項１３に記載の光合分波装置。 - 【請求項１６】 前記光導波路は、前記基板に埋め込ま
れた光ファイバよりなることを特徴とする請求項１３に
記載の光合分波装置。 - 【請求項１７】 前記基板は石英よりなり、 前記光導波路は、前記基板に前記石英の屈折率差により
形成されたＰＬＣ回路よりなることを特徴とする請求項
１３に記載の光合分波装置。 - 【請求項１８】 前記基板は樹脂よりなり、 前記光導波路は、前記基板に前記樹脂の屈折率差により
形成された光回路よりなることを特徴とする請求項１３
に記載の光合分波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29632998A JP2000121867A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 半導体受光装置、双方向光半導体装置及び光合分波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29632998A JP2000121867A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 半導体受光装置、双方向光半導体装置及び光合分波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121867A true JP2000121867A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17832138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29632998A Pending JP2000121867A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 半導体受光装置、双方向光半導体装置及び光合分波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000121867A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002154841A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-05-28 | Ohara Inc | 低膨張透明結晶化ガラス、結晶化ガラス基板及び光導波路素子 |
| JP2004085913A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光接続装置 |
| JP2009151106A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Fujitsu Ltd | 一芯双方向光デバイス |
| JP2017015828A (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール |
-
1998
- 1998-10-19 JP JP29632998A patent/JP2000121867A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002154841A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-05-28 | Ohara Inc | 低膨張透明結晶化ガラス、結晶化ガラス基板及び光導波路素子 |
| JP4704585B2 (ja) * | 2000-07-07 | 2011-06-15 | 株式会社オハラ | 低膨張透明結晶化ガラス、結晶化ガラス基板及び光導波路素子 |
| JP2004085913A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光接続装置 |
| JP2009151106A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Fujitsu Ltd | 一芯双方向光デバイス |
| JP2017015828A (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール |
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