JP5647565B2 - 光学伝送モジュール - Google Patents
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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Description
11、21 集積回路層
12 金属接続構造
13、23、34 光源デバイス
14、36 光導波路構造
15、25、35 光検出デバイス
16、37 駆動回路
17 増幅回路
22 シリコン基板
24 自由空間構造
26 ガリウムヒ素基板
27 マイクロレンズアレイ
28 マイクロミラー
30 半導体基板
31 第一膜層
32 第二膜層
33 電子素子層
36 光導波路構造
38 トランスインピーダンス増幅回路
121、122、221、222 金属線路
301 第一表面
302 第二表面
321 第二膜層
322 第三膜層
360 光導波路構造主体
361 第一端部
362 第二端部
363 第一反射面
364 第二反射面
O1 光信号
E1 第一電気信号
E2 第二電気信号
E3 第三電気信号
Claims (10)
- 第一電気信号に対する変換および伝送に応用する光学伝送モジュールであって、
半導体基板と、
該半導体基板の第一表面に形成される第一膜層と、
該半導体基板の第二表面に形成され、該第一電気信号を光信号に変換した後に送信する
電子素子層と、
該第一膜層に形成され、第一反射面と、光導波路構造主体と、第二反射面とを含む光導
波路構造と、を含み、
該光信号は該半導体基板と該第一膜層とを通り抜け、該光導波路構造に入り、該第一反
射面により反射されて該光導波路構造主体の中で伝送され、また該第二反射面により反射
されて該第一膜層と該半導体基板とを通り抜け、該電子素子層によって受信され、さらに
該光信号が第二電気信号に変換された後に伝送され、
前記光導波路構造はシリコン材質で、該第一反射面、該第二反射面は、半導体エッチング方式により完成され、かつ該第一膜層との間は45度の角度があり、該第一膜層の屈折率は該光導波路構造の屈折率より小さく、該光信号は該第一反射面により反射されて全反射方式で該光導波路構造主体の中で伝送される、ことを特徴とする光学伝送モジュール。 - 該半導体基板は、単結晶シリコン基板であることを特徴とする請求項1に記載の光学伝
送モジュール。 - 該電子素子層は、該第一電気信号を該光信号に変換した後に送信する光源デバイスを含
み、該光源デバイスは発光ダイオード、半導体レーザーまたは縦型空洞表面放出レーザー
であり、該光導波路構造の該第一反射面の位置は該光源デバイスに対応することを特徴と
請求項1に記載の光学伝送モジュール。 - 該電子素子層は、反射防止を提供する該半導体基板の第二表面の一部または全部の面積
に形成される第二膜層と、該第一電気信号が該光源デバイスを駆動するために該半導体基
板の第二表面または該第二膜層に形成される駆動回路とを含み、該光源デバイスは該駆動
回路に配置され、また該駆動回路と電気接続されることを特徴とする請求項3に記載の光
学伝送モジュール。 - 該電子素子層は、光信号を受信して該光信号を第二電気信号に変換した後に伝送する光
検出デバイスを含み、該光検出デバイスは光学受信ダイオードまたは光学受信器であり、
該光導波路構造の該第二反射面の位置は該光検出デバイスに対応することを特徴とする請
求項1に記載の光学伝送モジュール。 - 該電子素子層は、反射防止を提供する該半導体基板の第二表面の一部または全部の面積
に形成される第三膜層と、該光検出デバイスが変換した該第二電気信号を増幅して出力す
る該半導体基板の第二表面または該第三膜層に形成されるトランスインピーダンス増幅回
路とを含み、該光検出デバイスは該トランスインピーダンス増幅回路に配置され、また該
トランスインピーダンス増幅回路と電気接続されることを特徴とする請求項5に記載の光
学伝送モジュール。 - 該光信号はシリコン材質の中で伝送可能な近赤外線であることを特徴とする請求項1に
記載の光学伝送モジュール。 - 該電子素子層は相補型金属酸化膜半導体製造工程またはリソグラフィー製造工程により
完成された集積回路層であり、またはチップ結合方式により該半導体基板の第二表面に形
成されることを特徴とする請求項1に記載の光学伝送モジュール。 - 該第一膜層、該第二膜層または該第三膜層は単層膜または多層膜であり、反射防止を提
供すると共に透過率を向上することを特徴とする請求項1、4および6のいずれかに記載
の光学伝送モジュール。 - 該駆動回路または該トランスインピーダンス増幅回路はシステムオンチップ方式により
対応する集積回路層と統合し、操作機能と駆動機能を持つことを特徴とする請求項4また
は6に記載の光学伝送モジュール。
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