JP2546688B2 - 受光器構造 - Google Patents
受光器構造Info
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- JP2546688B2 JP2546688B2 JP62230313A JP23031387A JP2546688B2 JP 2546688 B2 JP2546688 B2 JP 2546688B2 JP 62230313 A JP62230313 A JP 62230313A JP 23031387 A JP23031387 A JP 23031387A JP 2546688 B2 JP2546688 B2 JP 2546688B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 受光器、特に高速受光器構造に関し、 １ギガビット／秒以上の伝送帯域においても、高速応
答特性が優れた受光器構造を提供することを目的とし、 帯状光導波路11はその表面が光回路基板10の面に一致
する如く光回路基板面内に形成され、光導波路の光出射
端部の前部の光回路基板内に、光導波路端部下辺から光
導波路の延長方向で光回路基板表面へ、光導波路端面か
らの出射光の反射壁12となる45度の傾斜面を有する凹部
が形成され、光回路基板面上には、反射壁の上側縁から
光導波路の延長方向に信号線パターン15が、また光導波
路の光出射側端部上に１端が接続され、かつ光導波路に
直角方向のバイアス線パターン16がそれぞれ配置され、
受光素子20は、反射壁上方で受光面を下方に向け、電極
の１方は信号線パターン端部上に、他方はバイアス線パ
ターン端部上に接続配置され、負荷抵抗パターン17は、
信号線パターンの特性インピーダンスに一致するインピ
ーダンスを有し、信号線パターンに直角方向に配置さ
れ、１端は信号線パターンの受光素子側端部に、他端は
同様に光回路基板面上に形成されたアース電極に接続さ
れる様になっている。
答特性が優れた受光器構造を提供することを目的とし、 帯状光導波路11はその表面が光回路基板10の面に一致
する如く光回路基板面内に形成され、光導波路の光出射
端部の前部の光回路基板内に、光導波路端部下辺から光
導波路の延長方向で光回路基板表面へ、光導波路端面か
らの出射光の反射壁12となる45度の傾斜面を有する凹部
が形成され、光回路基板面上には、反射壁の上側縁から
光導波路の延長方向に信号線パターン15が、また光導波
路の光出射側端部上に１端が接続され、かつ光導波路に
直角方向のバイアス線パターン16がそれぞれ配置され、
受光素子20は、反射壁上方で受光面を下方に向け、電極
の１方は信号線パターン端部上に、他方はバイアス線パ
ターン端部上に接続配置され、負荷抵抗パターン17は、
信号線パターンの特性インピーダンスに一致するインピ
ーダンスを有し、信号線パターンに直角方向に配置さ
れ、１端は信号線パターンの受光素子側端部に、他端は
同様に光回路基板面上に形成されたアース電極に接続さ
れる様になっている。
本発明は受光器にかかわり、特に高速受光器構造に関
する。
する。
１ギガビット／秒以上の伝送帯域が光通信システムに
使用れるに伴い、応答速度が速い受光器が要求されてい
る。
使用れるに伴い、応答速度が速い受光器が要求されてい
る。
第２図は従来例の斜視図であり、第３図は他の従来例
の斜視図である。
の斜視図である。
第２図に示すものは、キャリア上に受光素子を実装し
た受光器であって、１は、pinホトダイオード，アバラ
ンシェ・ホトダイオード等の受光素子であり、３は、セ
ラミックスよりなる直方体状のキャリアである。
た受光器であって、１は、pinホトダイオード，アバラ
ンシェ・ホトダイオード等の受光素子であり、３は、セ
ラミックスよりなる直方体状のキャリアである。
キャリア３の上面から一方の側面にかけて、帯状の２
条の引出し線2A,2Bを、例えば厚膜形成して設けてあ
る。受光素子１の底面に形成した一方の電極を、この一
方の引出し線2Aの端末のパッドの上面に密着させて、受
光素子１をキャリア３の上面に実装してある。
条の引出し線2A,2Bを、例えば厚膜形成して設けてあ
る。受光素子１の底面に形成した一方の電極を、この一
方の引出し線2Aの端末のパッドの上面に密着させて、受
光素子１をキャリア３の上面に実装してある。
また、受光素子１の他方の電極は、上面の受光面の周
囲にリング状に設け、この電極とキャリア３上に設けた
他方の引出し線2Bの端末のパッドとを、金リボン等を用
いてワイヤボンデングして接続している。
囲にリング状に設け、この電極とキャリア３上に設けた
他方の引出し線2Bの端末のパッドとを、金リボン等を用
いてワイヤボンデングして接続している。
第３図に示すものは、受光素子をパッケージに封止し
た受光器であって、７は、金属材よりなる中空短円筒形
のパッケージである。
た受光器であって、７は、金属材よりなる中空短円筒形
のパッケージである。
柱状のヘッダ５をパッケージ７の底板に貫通せしめ、
パッケージ７の中空部に突出したヘッダ頭部端面に、受
光素子１の底面に設けた電極を密着させ、受光素子１を
ヘッダ５の頭部に実装してある。
パッケージ７の中空部に突出したヘッダ頭部端面に、受
光素子１の底面に設けた電極を密着させ、受光素子１を
ヘッダ５の頭部に実装してある。
パッケージ７の頭部端面には、受光素子１の受光面に
対応して、サファイヤ板入りの窓８を設けてある。ま
た、ヘッダ５の下端末には、円柱状の引出し線6Aを接続
してある。
対応して、サファイヤ板入りの窓８を設けてある。ま
た、ヘッダ５の下端末には、円柱状の引出し線6Aを接続
してある。
他方の円柱状の引出し線6Bを、ヘッダ５に並行するよ
うにパッケージ７の底板を貫通せしめ、パッケージ７の
中空部に突出した頭部と、受光素子１の受光面の周囲に
リング状に設けた電極とを、金リボン等を用いてワイヤ
ボンデングして接続している。
うにパッケージ７の底板を貫通せしめ、パッケージ７の
中空部に突出した頭部と、受光素子１の受光面の周囲に
リング状に設けた電極とを、金リボン等を用いてワイヤ
ボンデングして接続している。
なお、引出し線6Bは、パッケージ７の底板にガラス封
止している。
止している。
上述のいずれの受光器も、直流電源（逆バイアス），
負荷抵抗と直列接続することにより、受光素子１が受光
した光信号を光・電変換して、電気信号として取り出す
ことができる受光器である。
負荷抵抗と直列接続することにより、受光素子１が受光
した光信号を光・電変換して、電気信号として取り出す
ことができる受光器である。
しかしながら上記従来例の受光器はいずれも、長い並
行した引出し線が、ボンデングワイヤ等の手段により、
受光素子より離れた位置より導出され、且つ受光素子が
パッケージ内に封止されるか、或いは直方体状のキャリ
アに実装されている。
行した引出し線が、ボンデングワイヤ等の手段により、
受光素子より離れた位置より導出され、且つ受光素子が
パッケージ内に封止されるか、或いは直方体状のキャリ
アに実装されている。
したがって、受光器が作動時に、寄生リアクタンス
（容量，インダクタンス）が附加される。このため高速
応答特性が阻害され、例えば１ギガビット／秒以上の伝
送帯域においては、送信光信号を忠実に電気信号に変換
することができないという問題点があった。
（容量，インダクタンス）が附加される。このため高速
応答特性が阻害され、例えば１ギガビット／秒以上の伝
送帯域においては、送信光信号を忠実に電気信号に変換
することができないという問題点があった。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、１
ギガビット／秒以上の伝統帯域においても、高速応答特
性が優れた受光器構造を提供することを目的としてい
る。
ギガビット／秒以上の伝統帯域においても、高速応答特
性が優れた受光器構造を提供することを目的としてい
る。
上記目的は本発明により帯状光導波路11はその表面が
光回路基板10の面に一致する如く光回路基板面内に形成
され、光導波路の光出射端部の前部の光回路基板内に、
光導波路端部下辺から光導波路の延長方向で光回路基板
表面へ、光導波路端面からの出射光の反射壁12となる45
度の傾斜面を有する凹部が形成され、光回路基板面上に
は、反射壁の上側縁から光導波路の延長方向に信号線パ
ターン15が、また光導波路の光出射側端部上に１端が接
続され、かつ光導波路に直角方向のバイアス線パターン
16がそれぞれ配置され、受光素子20は、反射壁上方で受
光面を下方に向け、電極の１方は信号線パターン端部上
に、他方はバイアス線パターン端部上に接続配置され、
負荷抵抗パターン17は、信号線パターンの特性インピー
ダンスに一致するインピーダンスを有し、信号線パター
ンに直角方向に配置され、１端は信号線パターンの受光
素子側端部に、他端は同様に光回路基板面上に形成され
たアース電極に接続されることを特徴とする受光器構造
によって達成される。
光回路基板10の面に一致する如く光回路基板面内に形成
され、光導波路の光出射端部の前部の光回路基板内に、
光導波路端部下辺から光導波路の延長方向で光回路基板
表面へ、光導波路端面からの出射光の反射壁12となる45
度の傾斜面を有する凹部が形成され、光回路基板面上に
は、反射壁の上側縁から光導波路の延長方向に信号線パ
ターン15が、また光導波路の光出射側端部上に１端が接
続され、かつ光導波路に直角方向のバイアス線パターン
16がそれぞれ配置され、受光素子20は、反射壁上方で受
光面を下方に向け、電極の１方は信号線パターン端部上
に、他方はバイアス線パターン端部上に接続配置され、
負荷抵抗パターン17は、信号線パターンの特性インピー
ダンスに一致するインピーダンスを有し、信号線パター
ンに直角方向に配置され、１端は信号線パターンの受光
素子側端部に、他端は同様に光回路基板面上に形成され
たアース電極に接続されることを特徴とする受光器構造
によって達成される。
本発明によれば、光導波路は光回路基板内に形成さ
れ、光導波路の端部前方の反射壁も光回路基板内に形成
された凹部内である。
れ、光導波路の端部前方の反射壁も光回路基板内に形成
された凹部内である。
しかも信号線用パターン，バイアス線パターン，負荷
抵抗パターン膜パターン及びアース電極はいづれも光回
路基板上に帯状の薄膜として形成されている。従って光
回路基板上には実質上単に受光素子が突き出て設けられ
ているに過ぎず、受光器構造が極めて小型となる。
抵抗パターン膜パターン及びアース電極はいづれも光回
路基板上に帯状の薄膜として形成されている。従って光
回路基板上には実質上単に受光素子が突き出て設けられ
ているに過ぎず、受光器構造が極めて小型となる。
一方受光素子のそれぞれの電極が直接、信号線パター
ン15,及びバイアス線パターン16に密着接続しているの
で、従来例のようにボンデイングワイヤに起因する寄生
インダクタンスが殆どない。また信号線パターン15,バ
イアス線パターン16,負荷抵抗パターン17を同一平面上
に設けてあるので、寄生容量が極めて小となる。従って
受信帯域がより高い方に拡大され、応答速度が速くな
る。
ン15,及びバイアス線パターン16に密着接続しているの
で、従来例のようにボンデイングワイヤに起因する寄生
インダクタンスが殆どない。また信号線パターン15,バ
イアス線パターン16,負荷抵抗パターン17を同一平面上
に設けてあるので、寄生容量が極めて小となる。従って
受信帯域がより高い方に拡大され、応答速度が速くな
る。
さらに信号線パターン15の特性インピーダンスに一致
した負荷抵抗パターン17を、受光素子20の近傍に設けて
あるので、外部回路との接続に際しても信号の損失が少
ない。そして光導波路からの出射光は凹部の反射壁で垂
直上方に反射され、受光素子の受光面に入射され、光信
号は電気信号に変換されて信号線パターンに伝送される
ので、１ギガビット／秒以上の伝送帯域においても優れ
た高速応答特性で対応可能となる。
した負荷抵抗パターン17を、受光素子20の近傍に設けて
あるので、外部回路との接続に際しても信号の損失が少
ない。そして光導波路からの出射光は凹部の反射壁で垂
直上方に反射され、受光素子の受光面に入射され、光信
号は電気信号に変換されて信号線パターンに伝送される
ので、１ギガビット／秒以上の伝送帯域においても優れ
た高速応答特性で対応可能となる。
以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。
なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
第１図は発明の一実施例の図で、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は側断面図、（ｃ）は回路図である。
（ｂ）は側断面図、（ｃ）は回路図である。
第１図において、10は、ガラス，半導体，誘電体等よ
りなる光回路基板であり、20は、pinホトダイオード，
アバランシェ・ホトダイオード等の受光素子である。
りなる光回路基板であり、20は、pinホトダイオード，
アバランシェ・ホトダイオード等の受光素子である。
光回路基板10の表面部分に帯状に、例えばガラス基板
を使用する場合はGeO2等を拡散して部分的に屈折率を高
くし、深さが５μｍ〜10μm,幅が10μｍ前後の帯状の光
導波路11を設けてある。
を使用する場合はGeO2等を拡散して部分的に屈折率を高
くし、深さが５μｍ〜10μm,幅が10μｍ前後の帯状の光
導波路11を設けてある。
光導波路11の端末部には、エッチング手段により表面
側が開口した凹部を設けてある。この凹部の光導波路11
側の内壁は、光導波路11の光軸に対して垂直であり、光
導波路11の端面に対向する内壁は、光導波路11の光軸に
45度傾斜した斜め上向きの傾斜壁であって、反射壁12を
構成する。したがって光導波路11の端面より出射した出
射光は、反射壁12に投射され、反射壁12で反射して、直
上方向、即ち光回路基板10の表面に直交する方向に進行
する。
側が開口した凹部を設けてある。この凹部の光導波路11
側の内壁は、光導波路11の光軸に対して垂直であり、光
導波路11の端面に対向する内壁は、光導波路11の光軸に
45度傾斜した斜め上向きの傾斜壁であって、反射壁12を
構成する。したがって光導波路11の端面より出射した出
射光は、反射壁12に投射され、反射壁12で反射して、直
上方向、即ち光回路基板10の表面に直交する方向に進行
する。
なお、この凹部は、後述する信号線パターン15,バイ
アス線パターン16,負荷抵抗パターン17,アース電極18を
形成後に設けるものである。
アス線パターン16,負荷抵抗パターン17,アース電極18を
形成後に設けるものである。
光回路基板10の表面には、光導波路11に直交するよう
に、薄膜よりなる帯状のバイアス線パターン16を設けて
ある。バイアス線パターン16の端末は、光導波路11の端
末の直上にある。詳述するとバイアス線パターン16の端
末は、反射壁12を有する凹部の光導波路11側で、その側
縁は光導波路11の端面を含む垂直面上にある。
に、薄膜よりなる帯状のバイアス線パターン16を設けて
ある。バイアス線パターン16の端末は、光導波路11の端
末の直上にある。詳述するとバイアス線パターン16の端
末は、反射壁12を有する凹部の光導波路11側で、その側
縁は光導波路11の端面を含む垂直面上にある。
光回路基板10の表面には、光導波路11の延伸線上に、
帯状に薄膜よりなる信号線パターン15を設けてある。こ
の信号線パターン15の始端は、反射壁12の上側縁（即ち
反射壁12と光回路基板10の表面との交線）に一致してい
る。
帯状に薄膜よりなる信号線パターン15を設けてある。こ
の信号線パターン15の始端は、反射壁12の上側縁（即ち
反射壁12と光回路基板10の表面との交線）に一致してい
る。
光回路基板10の表面には、信号線パターン15に並行し
たアース電極18を膜形成してある。
たアース電極18を膜形成してある。
信号線パターン15の始端部には、信号線パターン15に
直交しアース電極18に繋がるような、信号線パターン15
の特性インピーダンスに一致する負荷抵抗パターン17を
薄膜形成してある。
直交しアース電極18に繋がるような、信号線パターン15
の特性インピーダンスに一致する負荷抵抗パターン17を
薄膜形成してある。
受光素子20は、反射壁12を有する凹部の直上に、受光
面20Aを下向きにして実装固着してある。詳述すると、
受光素子20の一方の電極をバイアス線パターン16の端末
上に密着し、他方の電極を信号線パターン15の始端末上
に密着させて、実装してある。
面20Aを下向きにして実装固着してある。詳述すると、
受光素子20の一方の電極をバイアス線パターン16の端末
上に密着し、他方の電極を信号線パターン15の始端末上
に密着させて、実装してある。
なお、バイアス線パターン16の始端は、図示してない
直流電源に接続するものとする。
直流電源に接続するものとする。
したがって、光導波路11を伝送してきた光信号は、光
導波路11の端面より凹部に出射して、反射壁12に照射さ
れる。そして、反射壁12で光路を90度方向変換して、受
光素子20の受光面20Aに入射する。受光素子１は受光し
た光信号を光・電気変換して電気信号にし、信号線パタ
ーン15に伝送する。
導波路11の端面より凹部に出射して、反射壁12に照射さ
れる。そして、反射壁12で光路を90度方向変換して、受
光素子20の受光面20Aに入射する。受光素子１は受光し
た光信号を光・電気変換して電気信号にし、信号線パタ
ーン15に伝送する。
上述のように構成してことにより、受光素子20近傍の
寄生リアクタンスを非常に小さくすることができる。
寄生リアクタンスを非常に小さくすることができる。
例えば、従来0.5nH〜1nHであったインダクタンスを、
0.1nH以下に、また従来1pF〜5pFであった容量を0.2pF以
下にすることができて、応答速度が速く、受信帯域を拡
大することができる。
0.1nH以下に、また従来1pF〜5pFであった容量を0.2pF以
下にすることができて、応答速度が速く、受信帯域を拡
大することができる。
以上説明したように本発明は、寄生リアクタンスが小
さい受光器構造としたことにより、高速応答特性に優
れ、１ギガビット／秒以上の信号帯域に適用して、実用
上優れた効果がある。
さい受光器構造としたことにより、高速応答特性に優
れ、１ギガビット／秒以上の信号帯域に適用して、実用
上優れた効果がある。
第１図は発明の一実施例の図で、 （ａ）は斜視図、 （ｂ）は側断面図、 （ｃ）は回路図、 第２図は従来例の斜視図、 第３図は他の従来例の断面図である。 図において、 1,20は受光素子、３はキャリア、 ７はパッケージ、10は光回路基板、 11は光導波路、12は反射壁、 15は信号線パターン、 16はバイアス線パターン、 17は負荷抵抗パターン、 18はアース電極、 20Aは受光面をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【請求項１】帯状光導波路11はその表面が光回路基板10
の面に一致する如く光回路基板面内に形成され、 光導波路の光出射端部の前部の光回路基板内に、光導波
路端部下辺から光導波路の延長方向で光回路基板表面
へ、光導波路端面からの出射光の反射壁12となる45度の
傾斜面を有する凹部が形成され、 光回路基板面上には、反射壁の上側縁から光導波路の延
長方向に信号線パターン15が、また光導波路の光出射側
端部上に１端が接続され、かつ光導波路に直角方向のバ
イアス線パターン16がそれぞれ配置され、 受光素子20は、反射壁上方で受光面を下方に向け、電極
の１方は信号線パターン端部上に、他方はバイアス線パ
ターン端部上に接続配置され、 負荷抵抗パターン17は、信号線パターンの特性インピー
ダンスに一致するインピーダンスを有し、信号線パター
ンに直角方向に配置され、１端は信号線パターンの受光
素子側端部に、他端は同様に光回路基板面上に形成され
たアース電極に接続されることを特徴とする受光器構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62230313A JP2546688B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 受光器構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62230313A JP2546688B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 受光器構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6473305A JPS6473305A (en) | 1989-03-17 |
| JP2546688B2 true JP2546688B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=16905873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62230313A Expired - Fee Related JP2546688B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 受光器構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546688B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7720327B2 (en) | 2007-09-14 | 2010-05-18 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Optical waveguide mounted substrate and method of producing the same |
| US7747111B2 (en) | 2007-09-14 | 2010-06-29 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Optical waveguide mounted substrate and method of producing the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4916497A (en) * | 1988-05-18 | 1990-04-10 | Harris Corporation | Integrated circuits including photo-optical devices and pressure transducers and method of fabrication |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61133911A (ja) * | 1984-12-03 | 1986-06-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 受発光素子と光導波路との結合方法 |
| JPS63191111A (ja) * | 1987-02-04 | 1988-08-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光結合器 |
| JPS6459303A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Nippon Telegraph & Telephone | Optical coupling part for optical waveguide and light receiving/emitting element |
-
1987
- 1987-09-14 JP JP62230313A patent/JP2546688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7720327B2 (en) | 2007-09-14 | 2010-05-18 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Optical waveguide mounted substrate and method of producing the same |
| US7747111B2 (en) | 2007-09-14 | 2010-06-29 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Optical waveguide mounted substrate and method of producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6473305A (en) | 1989-03-17 |
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