JPH09318853A - 光送受信装置および光通信ネットワーク - Google Patents
光送受信装置および光通信ネットワークInfo
- Publication number
- JPH09318853A JPH09318853A JP9078500A JP7850097A JPH09318853A JP H09318853 A JPH09318853 A JP H09318853A JP 9078500 A JP9078500 A JP 9078500A JP 7850097 A JP7850097 A JP 7850097A JP H09318853 A JPH09318853 A JP H09318853A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- light emitting
- emitting element
- optical fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
要な光ファイバが1本で済み、発光素子の出力劣化の問
題がなく、実装面積が小さくて済み、光ファイバの伝送
損失が極めて小さい光送受信装置およびそれを用いた光
通信ネットワークを提供する。 【解決手段】 送信光出射用の半導体レーザー3、受信
光受光用のフォトダイオード4および部分反射面を備え
たプリズム5を半導体基板1上に設けたものを同一のパ
ッケージ7、8内に収納して光送受信装置を構成する。
この光送受信装置に光送受信用のプラスチック光ファイ
バ9を接続する。半導体レーザー3の発光波長およびフ
ォトダイオード4の受光感度がピークをとる波長をプラ
スチック光ファイバ9の伝送損失が極小となる波長とほ
ぼ等しくする。
Description
よび光通信ネットワークに関し、特に、光通信における
光リンクに用いて好適な光送受信装置およびそれを用い
た光通信ネットワークに関する。
ップを封止した送信用のパッケージと受光素子チップを
封止した受信用のパッケージとを別々に用いて構成され
たものや送信用のパッケージと受信用のパッケージとを
物理的に隣接結合することにより構成されたものが知ら
れている(例えば、特開昭58−204573号公報、
特開平7−99340号公報および特開平5−2065
21号公報)。しかしながら、これらの従来の光リンク
装置は、2個のパッケージにより構成されているため、
その体積は例えば21mm×8mm×50mm程度と大
きかった。また、一つの光リンクの構成に、送信用の光
ファイバと受信用の光ファイバとの2本の光ファイバが
必要であった。
により封止した光リンク装置も知られている(例えば、
特開平7−111342号公報)。しかしながら、この
場合には、樹脂の収縮により発光素子チップに応力が発
生して出力劣化が生ずるという問題があった さらに、発光素子、受光素子、発光素子の駆動IC、受
光素子のインピーダンス変換ICなどの光リンク構成部
品をリードフレームや厚膜印刷基板の同一面上に並べて
配置した光リンク装置も知られている(例えば、特開平
7−99340号公報)。しかしながら、この従来の光
リンク装置は、実装面積(設置面積)が大きくなるとい
う欠点があった。
光リンク装置は、いずれも欠点があり、その改善が望ま
れていた。
で、一つの光リンクの構成に必要な光ファイバが1本で
済み、発光素子の出力劣化の問題がなく、しかも実装面
積が小さくて済む光送受信装置を提供することにある。
て光送受信を行う場合に伝送損失を極めて小さくするこ
とができる光送受信装置を提供することにある。
極めて小さい光ファイバにより構築することができる光
通信ネットワークを提供することにある。
に、この発明の第1の発明による光送受信装置は、送信
光を出射するための発光素子と、受信光を受光するため
の受光素子と、部分反射面を備えた透明光学部品とを有
し、発光素子、受光素子および透明光学部品は同一のパ
ッケージ内に収納され、発光素子、受光素子および透明
光学部品は発光素子からの送信光の出射光軸と受光素子
への受信光の入射光軸とが透明光学部品の部分反射面に
おいてほぼ一致するように配置された光送受信装置であ
って、発光素子の発光波長が光送受信用の光ファイバの
伝送損失が極小となる波長とほぼ等しいことを特徴とす
るものである。
ファイバと光送受信装置とを有する光通信ネットワーク
において、光送受信装置が、送信光を出射するための発
光素子と、受信光を受光するための受光素子と、部分反
射面を備えた透明光学部品とを有し、発光素子、受光素
子および透明光学部品は同一のパッケージ内に収納さ
れ、発光素子、受光素子および透明光学部品は発光素子
からの送信光の出射光軸と受光素子への受信光の入射光
軸とが透明光学部品の部分反射面においてほぼ一致する
ように配置され、発光素子の発光波長が光ファイバの伝
送損失が極小となる波長とほぼ等しい光送受信装置であ
ることを特徴とするものである。
て、好適には、発光素子の発光波長および受光素子の受
光感度が最大となる波長は、光ファイバの伝送損失が極
小となる波長とほぼ等しい。
受光感度が最大となる波長および光ファイバの伝送損失
が極小となる波長は、±20nm程度の範囲内で相互に
一致していれば実用上十分であるが、±10nm程度の
範囲内で一致しているのが望ましい。例えば、光ファイ
バの伝送損失が極小となる波長が650nmである場合
は、発光素子の発光波長および受光素子の受光感度が最
大となる波長は650±20nmであればよく、650
±10nmであるのが望ましい。
て、光ファイバとして、コアがポリメチルメタクリレー
トからなるプラスチック光ファイバを用いる場合、その
伝送損失が極小となる波長は、約650nm、約570
nm、約520nmおよび約470nmである(図4参
照)。発光素子の発光波長をこれらの波長のいずれかに
合わせることにより、伝送損失を0.15dB/m以下
にすることができる。具体的には、発光素子として例え
ばAlGaInP系半導体レーザーを用いれば、発光波
長をほぼ650nmとすることができる。また、発光素
子として、例えばZnCdSe、ZnCdSSeまたは
BeZnCdSeからなる活性層を用いたII−VI族
化合物半導体系半導体レーザーを用いれば、発光波長を
ほぼ570nmとすることができる。また、発光素子と
して、例えばZnCdSe、ZnSeTe、ZnCdS
SeまたはBeZnCdSeからなる活性層を用いたI
I−VI族化合物半導体系半導体レーザー、あるいは、
GaInNからなる活性層を用いたGaN系半導体レー
ザーを用いれば、発光波長をほぼ520nmとすること
ができる。さらにまた、発光素子として、例えばZnC
dSeまたはZnSeTeからなる活性層を用いたII
−VI族化合物半導体系半導体レーザー、あるいは、G
aInNからなる活性層を用いたGaN系半導体レーザ
ーを用いれば、発光波長をほぼ470nmとすることが
できる。
は、送信光を出射するための発光素子と、受信光を受光
するための受光素子と、部分反射面を備えた透明光学部
品とを有し、発光素子、受光素子および透明光学部品は
同一のパッケージ内に収納され、発光素子、受光素子お
よび透明光学部品は発光素子からの送信光の出射光軸と
受光素子への受信光の入射光軸とが透明光学部品の部分
反射面においてほぼ一致するように配置された光送受信
装置であって、発光素子の発光波長が500nm以上5
90nm以下であることを特徴とするものである。
は、送信光を出射するための発光素子と、受信光を受光
するための受光素子と、部分反射面を備えた透明光学部
品とを有し、発光素子、受光素子および透明光学部品は
同一のパッケージ内に収納され、発光素子、受光素子お
よび透明光学部品は発光素子からの送信光の出射光軸と
受光素子への受信光の入射光軸とが透明光学部品の部分
反射面においてほぼ一致するように配置された光送受信
装置であって、発光素子の発光波長が400nm以上5
00nm以下であることを特徴とするものである。
ファイバと光送受信装置とを有する光通信ネットワーク
において、光送受信装置が、送信光を出射するための発
光素子と、受信光を受光するための受光素子と、部分反
射面を備えた透明光学部品とを有し、発光素子、受光素
子および透明光学部品は同一のパッケージ内に収納さ
れ、発光素子、受光素子および透明光学部品は発光素子
からの送信光の出射光軸と受光素子への受信光の入射光
軸とが透明光学部品の部分反射面においてほぼ一致する
ように配置され、発光素子の発光波長が500nm以上
590nm以下である光送受信装置であることを特徴と
するものである。
ファイバと光送受信装置とを有する光通信ネットワーク
において、光送受信装置が、送信光を出射するための発
光素子と、受信光を受光するための受光素子と、部分反
射面を備えた透明光学部品とを有し、発光素子、受光素
子および透明光学部品は同一のパッケージ内に収納さ
れ、発光素子、受光素子および透明光学部品は発光素子
からの送信光の出射光軸と受光素子への受信光の入射光
軸とが透明光学部品の部分反射面においてほぼ一致する
ように配置され、発光素子の発光波長が400nm以上
500nm以下である光送受信装置であることを特徴と
するものである。
発明において、光ファイバとしてコアがポリメチルメタ
クリレートからなるプラスチック光ファイバを用いる場
合、発光素子の発光波長を500nm以上590nm以
下または400nm以上500nm以下とすることによ
り、伝送損失を0.15dB/m以下にすることができ
る。具体的には、発光素子として、例えばZnCdSe
(ただし、Cd組成は約50%以上100%以下)、Z
nCdSSeまたはBeZnCdSeからなる活性層を
用いたII−VI族化合物半導体系半導体レーザーを用
いれば、発光波長を500nm以上590nm以下とす
ることができる。同様に、発光素子として、CdSe/
ZnSe、CdSe/ZnSSeまたはZnCdSe/
ZnSeのヘテロ接合による量子ドットからなる活性層
を用いたII−VI族化合物半導体系半導体レーザーを
用いれば、発光波長を500nm以上590nm以下と
することができる。また、発光素子として、例えばZn
MgSSeまたはZnSeからなる活性層を用いたII
−VI族化合物半導体系半導体レーザー、あるいは、G
aInNからなる活性層を用いたGaN系半導体レーザ
ーを用いれば、発光波長を400nm以上480nm以
下とすることができる。また、発光素子として、例えば
ZnCdSe(ただし、Cd組成は0%以上40%以
下)、ZnCdSSeまたはBeZnCdSeからなる
活性層を用いたII−VI族化合物半導体系半導体レー
ザー、あるいは、GaInNからなる活性層を用いたG
aN系半導体レーザーを用いれば、発光波長を480n
m以上500nm以下とすることができる。
送受信装置によれば、その構成部品である発光素子、受
光素子および透明光学部品が同一のパッケージ内に収納
されていることにより、小型化が可能である。また、発
光素子からの送信光の出射光軸と受光素子への受信光の
入射光軸とが透明光学部品の部分反射面においてほぼ一
致していることにより、送受信に必要な光ファイバは1
本で済む。さらに、中空のパッケージを用いることによ
り、発光素子の出力劣化の問題もなくなる。また、発光
素子の発光波長が光送受信用の光ファイバの伝送損失が
極小となる波長とほぼ等しいことにより、伝送損失を極
めて小さくすることができる。また、発光素子の発光波
長が500nm以上590nm以下または400nm以
上500nm以下であることにより、光ファイバとして
コアがポリメチルメタクリレートからなるプラスチック
光ファイバを用いた場合、伝送損失を極めて小さくする
ことができる。さらに、発光素子、受光素子および透明
光学部品が設けられた半導体基板を発光素子の駆動回路
および/または受光素子のインピーダンス変換回路が設
けられた別の半導体基板上に設けることにより、これら
の構成部品を立体的に積層配置することができ、これに
よってこれらの構成部品の実装面積が小さくて済む。
通信ネットワークによれば、その光送受信装置の発光素
子の発光波長が光ファイバの伝送損失が極小となる波長
とほぼ等しいことにより、伝送損失を極めて小さくする
ことができる。また、発光素子の発光波長が500nm
以上590nm以下または400nm以上500nm以
下であることにより、光ファイバとしてコアがポリメチ
ルメタクリレートからなるプラスチック光ファイバを用
いた場合、伝送損失を極めて小さくすることができる。
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
送受信装置を示す断面図、図2はこの光送受信装置にお
ける半導体基板の平面図である。
実施形態による光送受信装置においては、例えばSi基
板のような半導体基板1上の所定部分に設けられたダイ
パッド(図示せず)上に、例えばSiチップからなるブ
ロック(サブマウントとも呼ばれる)2上に半導体レー
ザー3を載せたものがダイボンディングによりマウント
されている。ここで、ブロック2は、半導体レーザー3
は通常接合が下側にくるようにマウントされることか
ら、この半導体レーザー3から出射されるレーザー光が
半導体基板1の表面で反射されて雑音光となるのを防止
するために、この半導体レーザー3を半導体基板1の表
面から十分に高い所に位置させる役割を有する。
ード4が設けられている。さらに、このフォトダイオー
ド4上には、このフォトダイオード4を覆うように、図
示省略したSiO2 膜を介して、例えば光学ガラスから
なるプリズム5が例えばエポキシ樹脂系接着剤やシリコ
ーン樹脂系接着剤などにより接着され、マウントされて
いる。ここで、このSiO2 膜は、フォトダイオード4
の表面保護膜として用いられるほか、プリズム5の接着
強度の向上のために用いられる。
角度、例えば45°傾斜した斜面5bを有する。この斜
面5b上には部分反射膜(ハーフミラー)6が設けられ
ている。この場合、半導体レーザー3からの送信光の出
射光軸とフォトダイオード4への受信光の入射光軸とが
この部分反射膜6においてほぼ一致するように半導体レ
ーザー3、フォトダイオード4およびプリズム5が配置
されている。また、図示は省略するが、プリズム5の上
面5cおよび半導体レーザー3と反対側の端面5dは光
吸収膜により覆われており、この光吸収膜により、雑音
光となる迷光を吸収することができるようになってい
る。
イオード4およびプリズム5を有する半導体基板1は、
中空のパッケージベース7内に収納されている。このパ
ッケージベース7は、その上部に設けれた例えばガラス
からなる窓8により気密封止されている。ここで、パッ
ケージベース7の材料としては、例えば、金属、セラミ
ックス、アクリル樹脂などを用いることができる。
る窓8にその一端面が対向するようにプラスチック光フ
ァイバ9が接続されている。このプラスチック光ファイ
バ9は、コア部9aとその周囲を取り巻くクラッド部9
bとからなる。このプラスチック光ファイバ9の径は例
えば1mm程度である。
ザー3として、赤色発光のAlGaInP系半導体レー
ザーが用いられる。より具体的には、この半導体レーザ
ー3は、図3に示すような発光スペクトルを有し、波長
650nm付近にピーク波長を有する。
は、図4に示すような伝送損失スペクトルを有するもの
が用いられる。この図4に示す伝送損失スペクトルを有
するプラスチック光ファイバ9は、コアがポリメチルメ
タクリレート(PMMA)からなるものである。図4か
らわかるように、このプラスチック光ファイバ9は、波
長650nm付近のほか、波長570nm付近、波長5
20nm付近、波長470nm付近で伝送損失が極小と
なっている。
ォトダイオード4は、図5に示すような反射スペクトル
を有する。ただし、SiO2 膜の厚さは340nmであ
る。図5より、波長650nm付近で反射率が最小、す
なわち受光感度がピークをとっている。
信装置においては、半導体レーザー3の発光波長および
フォトダイオード4の受光感度がピークをとる波長はい
ずれも650nm付近にあり、プラスチック光ファイバ
9の伝送損失が極小となる波長とほぼ等しい。
3として用いられるAlGaInP系半導体レーザーの
具体的な構造例を図6に示す。図6に示すように、この
AlGaInP系半導体レーザーにおいては、n型Ga
As基板31上に、図示省略したバッファ層を介して、
n型(Alx Ga1-x )y In1-y Pクラッド層32、
活性層33およびp型(Alx Ga1-x )y In1-y P
クラッド層34が順次積層されている。p型(Alx G
a1-x )y In1-y Pクラッド層34の上部は一方向に
延びるストライプ形状を有し、このストライプ部の両側
の部分に例えばn型GaAs電流狭窄層35が埋め込ま
れ、これによって電流狭窄構造が形成されている。図7
は、活性層33を多重量子井戸構造とした例を示すエネ
ルギーバンド図であり、特に伝導帯を示したものであ
る。図7において、Ec は伝導帯の下端のエネルギーで
ある。図7に示すように、この場合、活性層33は、障
壁層としての(Al0.5 Ga0.5 )y In1-y P層と量
子井戸層としてのGay In1-y P層とを交互に積層し
たものからなる。ここで、障壁層としての(Al0.5G
a0.5 )y In1-y P層の厚さは例えば4nmであり、
量子井戸層としてのGaInP層の厚さは例えば4.5
nmである。
光ファイバ9との接続方法について説明する。図8はこ
の接続に用いられるコネクタの一例を示す。図8に示す
ように、このコネクタはソケット101およびプラグ1
02からなる。この場合、ソケット101内に上述の光
送受信装置を保持するとともに、プラグ102にプラス
チック光ファイバ9を保持し、ソケット101にプラグ
102をはめ合わせることにより、光送受信装置とプラ
スチック光ファイバ9とが所定の相対的位置関係で一体
化される。
置の動作について説明する。まず、送信時には、送信す
る信号に応じて外部の駆動回路(図示せず)により発生
された信号電流で半導体レーザー3を駆動することによ
りこの半導体レーザー3から送信光を出射させる。この
送信光は、プリズム5の斜面5b上の部分反射膜6で反
射された後、窓8を透過してプラスチック光ファイバ9
の一端面に入射し、このプラスチック光ファイバ9内を
伝播して受信側に送信される。
ク光ファイバ9内を伝播してきた送信光がこのプラスチ
ック光ファイバ9の一端面から出射される。この送信光
は、窓8を透過した後、プリズム5の斜面5b上の部分
反射膜6に入射する。この部分反射膜6に入射した送信
光のうちの一部はこの部分反射膜6を透過してプリズム
3の内部に入り、フォトダイオード4に受信光として入
射する。そして、このフォトダイオード4により光電変
換され、光電流として外部のインピーダンス変換アンプ
(図示せず)に出力される。このとき、フォトダイオー
ド4の表面で反射された光は、最終的にプリズム5の上
面5cおよび端面5dに形成された光吸収膜に当たって
吸収されることにより、雑音光とはならない。また、プ
リズム5の斜面5bはプラスチック光ファイバ9に対し
て45°傾斜しているため、このプラスチック光ファイ
バ9への戻り光はほとんどない。
信装置とプラスチック光ファイバ9とを用いて構築され
る光通信ネットワークを概念的に示したものである。図
9に示すように、プラスチック光ファイバ9の両端に上
述のような構成の光送受信装置121、122をそれぞ
れ設けることにより、光通信ネットワークを構築するこ
とができる。
光送受信装置によれば、半導体基板1上に一体的に設け
られた半導体レーザー3、フォトダイオード4およびプ
リズム5がパッケージベース7内に収納されているの
で、実装面積および体積が小さくて済み、これによって
小型化および薄型化を図ることができる。また、半導体
レーザー3は中空のパッケージベース7内に収納されて
いるので、透明樹脂モールドで封止を行う場合と異な
り、半導体レーザー3の出力劣化の問題がない。さら
に、半導体レーザー3からの送信光の出射光軸とフォト
ダイオード5への受信光の入射光軸とがプリズム5の部
分反射膜6においてほぼ一致していることにより、1本
のプラスチック光ファイバ9だけで送受信を行うことが
できる。
装置によれば、半導体レーザー3の発光波長がプラスチ
ック光ファイバ9の伝送損失が極小となる波長とほぼ等
しいことにより、伝送損失をほぼ0.15dB/mと、
極めて小さくすることができる。このため、プラスチッ
ク光ファイバ9の長さ、すなわち送受信距離(伝送距
離)を実用上十分に長くすることができる。そして、こ
れらの光送受信装置およびプラスチック光ファイバ9を
用いることにより、伝送損失が極めて小さい光通信ネッ
トワークを、少数のプラスチック光ファイバ9を用いて
安価に構築することができる。
トワーク(LAN)、特に例えば送受信距離が〜100
mのLANにおける光リンクに用いて好適なものであ
る。これによって、例えば、ルーム間、フロア間、ビル
間の光コネクションが可能となり、AVおよびIT社会
の効率化を図ることができる。
送受信装置について説明する。図10はこの第2の実施
形態による光送受信装置を示す。
による光送受信装置においては、半導体基板10上に半
導体レーザー3の駆動回路11およびフォトダイオード
4のインピーダンス変換回路12が設けられ、この半導
体基板10上に、半導体レーザー3、フォトダイオード
4およびプリズム5が一体的に設けられた第1の実施形
態と同様な半導体基板1がマウントされている。その他
の構成は、第1の実施形態による光送受信装置と同様で
あるので、説明を省略する。
ザー3、フォトダイオード4、プリズム5、半導体レー
ザー3の駆動回路11およびフォトダイオード4のイン
ピーダンス変換回路12が立体的に積層配置されている
ことにより、光送受信装置に半導体レーザー3の駆動回
路11およびフォトダイオード4のインピーダンス変換
回路12を内蔵する場合においても実装面積および体積
が小さくて済み、これによって光送受信装置の小型化お
よび薄型化を図ることができる。これに加えて、第1の
実施形態と同様に、半導体レーザー3の出力劣化の問題
がなく、1本のプラスチック光ファイバ9だけで送受信
を行うことができるという利点も得ることができる。
送受信装置について説明する。
おいては、第1の実施形態による光送受信装置における
半導体レーザー3として、図11に示すような、ZnC
dSe/ZnSSe/ZnMgSSe SCH(Separa
te Confinement Heterostructure)構造を有する半導体
レーザーを用いる。その他の構成は、第1の実施形態に
よる光送受信装置と同様であるので、説明を省略する。
においては、例えば(100)面方位のn型GaAs基
板201上に、n型GaAsバッファ層202、n型Z
nSeバッファ層203、n型ZnSSeバッファ層2
04、n型ZnMgSSeクラッド層205、n型Zn
SSe光導波層206、例えばZnCdSe層からなる
単一量子井戸構造の活性層207、p型ZnSSe光導
波層208、p型ZnMgSSeクラッド層209、p
型ZnSSeキャップ層210、p型ZnSeコンタク
ト層211、p型ZnSe/ZnTe多重量子井戸(M
QW)層212およびp型ZnTeコンタクト層213
が順次積層されている。
4、n型ZnSSe光導波層206、p型ZnSSe光
導波層208およびp型ZnSSeキャップ層210の
S組成は例えば6%である。また、活性層207を構成
するZnCdSe層のCd組成は例えば20%であり、
このときこの半導体レーザーの発光波長は約520nm
であり、プラスチック光ファイバ9の伝送損失が極小と
なる発光波長となる(図4参照)。
sバッファ層202は250nm、n型ZnSeバッフ
ァ層203は30nm、n型ZnSSeバッファ層20
4は140nm、n型ZnMgSSeクラッド層205
は1.0μm、n型ZnSSe光導波層206は120
nm、活性層207を構成するZnCdSe層は7.5
nm、p型ZnSSe光導波層208は120nm、p
型ZnMgSSeクラッド層209は0.7μm、p型
ZnSSeキャップ層210は300nm、p型ZnS
eコンタクト層211は100nm、p型ZnTeコン
タクト層213は30nmである。
sバッファ層202にはn型不純物として例えばSiが
ドープされ、n型ZnSeバッファ層203、n型Zn
SSeバッファ層204、n型ZnMgSSeクラッド
層205およびn型ZnSSe光導波層206にはn型
不純物として例えばClがドープされ、p型ZnSSe
光導波層208、p型ZnMgSSeクラッド層20
9、p型ZnSSeキャップ層210、p型ZnSeコ
ンタクト層211、p型ZnSe/ZnTeMQW層2
12およびp型ZnTeコンタクト層213にはp型不
純物として例えばNがドープされている。
1、p型ZnSe/ZnTeMQW層212およびp型
ZnTeコンタクト層213は、一方向に延びるストラ
イプ形状を有する。このストライプ部の両側の部分にお
けるp型ZnSSeキャップ層210上には例えばAl
2 O3 膜からなる絶縁層214が設けられ、これによっ
て電流狭窄構造が形成されている。
層213および絶縁層214の全面には、厚さが例えば
10nmのPd膜、厚さが例えば100nmのPt膜お
よび厚さが例えば300nmのAu膜を真空蒸着法によ
り順次形成することにより形成したPd/Pt/Au電
極からなるp側電極215が、p型ZnTeコンタクト
層213とオーミック接触して設けられている。一方、
n型GaAs基板201の裏面には、例えばIn膜を真
空蒸着法により形成することにより形成したIn電極か
らなるn側電極216が、n型GaAs基板201とオ
ーミック接触して設けられている。
600μm、幅Wは例えば400μmである。また、ス
トライプ部の幅dは例えば10μmである。
よれば、半導体レーザー3としてZnCdSe/ZnS
Se/ZnMgSSe SCH構造を有する半導体レー
ザーを用いた場合において、第1の実施形態による光送
受信装置と同様な利点を得ることができる。
送受信装置について説明する。
おいては、第1の実施形態による光送受信装置における
半導体レーザー3として、CdSe/ZnSSeヘテロ
接合による量子ドットからなる活性層を用いた半導体レ
ーザーを用いる。その他の構成は、第1の実施形態によ
る光送受信装置と同様であるので、説明を省略する。
においては、n型ZnSSe光導波層206上にCdS
eドット217が二次元アレイ状に配列されており1こ
れらのCdSeドット217を覆うようにp型ZnSS
e光導波層208が積層されている。これによって、C
dSe/ZnSSeヘテロ接合による量子ドットからな
る活性層が形成されている。この半導体レーザーのその
他の構成は、図11に示す半導体レーザーと同様である
ので、説明を省略する。この場合、この半導体レーザー
の発光波長は約570nmであり、プラスチック光ファ
イバ9の伝送損失が極小となる発光波長となっている
(図4参照)。
よれば、半導体レーザー3としてCdSe/ZnSSe
ヘテロ接合による量子ドットからなる活性層を用いた半
導体レーザーを用いた場合において、第1の実施形態に
よる光送受信装置と同様な利点を得ることができる。
説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定される
ものでなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。
施形態において挙げた数値や材料などはあくまでも例に
過ぎず、これと異なる数値や材料などを用いてもよい。
例えば、半導体基板1として、Si基板の代わりに例え
ばGaAs基板を用いてもよい。
の実施形態においてはプラスチック光ファイバ9を用い
ているが、このプラスチック光ファイバ9の代わりに、
例えば、ガラスからなるコア部とその周囲を取り巻くプ
ラスチックからなるクラッド部とからなる光ファイバを
用いてもよい。ここで、ガラスからなるコア部の径は例
えば0.25mmである。
用いられているn型ZnSSe光導波層206およびp
型ZnSSe光導波層208の代わりにそれぞれn型Z
nSe光導波層およびp型ZnSe光導波層を用いても
よい。同様に、p型ZnSSeキャップ層210の代わ
りにp型ZnSeキャップ層を用いてもよい。
p型ZnSe/ZnTeMQW層212のp型ZnTe
層の代わりにp型BeTe層またはp型GaAs層を用
い、p型ZnTeコンタクト層213の代わりにp型B
eTeコンタクト層またはp型GaAsコンタクト層を
用い、n型ZnSSe光導波層206およびp型ZnS
Se光導波層208の代わりにそれぞれn型BeZnS
e光導波層およびp型BeZnSe光導波層を用い、n
型ZnMgSSeクラッド層205およびp型ZnMg
SSeクラッド層209の代わりにそれぞれn型BeM
gZnSeクラッド層およびp型BeMgZnSeクラ
ッド層を用いてもよい。
ては、半導体レーザー3としてSCH構造の半導体レー
ザーを用いているが、半導体レーザー3として、DH
(Double Heterostructure)構造の半導体レーザーを用
いてもよい。
送受信装置によれば、発光素子、受光素子および透明光
学部品が同一のパッケージ内に収納されていることによ
り、小型化が可能である。また、発光素子からの送信光
の出射光軸と受光素子への受信光の入射光軸とが透明光
学部品の部分反射面においてほぼ一致していることによ
り、送受信に必要な光ファイバは1本で済む。さらに、
中空のパッケージを用いることにより、発光素子の出力
劣化の問題がなくなる。また、発光素子の発光波長が光
ファイバの伝送損失が極小となる波長とほぼ等しいか、
あるいは、発光素子の発光波長が500nm以上590
nm以下または400nm以上500nm以下であるこ
とにより、伝送損失を極めて小さくすることができる。
さらに、発光素子、受光素子および透明光学部品が設け
られた半導体基板を発光素子の駆動回路および/または
受光素子のインピーダンス変換回路が設けられた別の半
導体基板上に設けることにより、これらの発光素子の駆
動回路および/または受光素子のインピーダンス変換回
路を内蔵する場合においても小型化が可能である。
によれば、上述のような光送受信装置を用いていること
により、伝送損失を極めて小さくすることができる。
を示す断面図である。
における半導体基板の平面図である。
において半導体レーザーとして用いられるAlGaIn
P系半導体レーザーの発光スペクトルを示す略線図であ
る。
におけるプラスチック光ファイバの伝送損失スペクトル
を示す略線図である。
におけるフォトダイオードの表面保護膜の反射スペクト
ルを示す略線図である。
において半導体レーザーとして用いられるAlGaIn
P系半導体レーザーの具体的な構造例を示す断面図であ
る。
において半導体レーザーとして用いられるAlGaIn
P系半導体レーザーの活性層の具体的な構造例を示すエ
ネルギーバンド図である。
をプラスチック光ファイバと一体化するために用いられ
るコネクタの一例を示す略線図である。
とプラスチック光ファイバとを用いた光通信ネットワー
クを示す略線図である。
置を示す略線図である。
置において半導体レーザーとして用いられるII−VI
族化合物半導体系半導体レーザーを示す断面図である。
置において半導体レーザーとして用いられるII−VI
族化合物半導体系半導体レーザーの要部を示す一部拡大
断面図である。
体レーザー、4・・・フォトダイオード、5・・・プリ
ズム、6・・・部分反射膜、32・・・n型(Alx G
a1-x )y In1-y Pクラッド層、33・・・活性層、
34・・・p型(Alx Ga1-x )y In1-y Pクラッ
ド層、35・・・n型GaAs電流狭窄層、101・・
・ソケット、102・・・プラグ、151、152・・
・光送受信装置、205・・・n型ZnMgSSeクラ
ッド層、206・・・n型ZnSSe光導波層、207
・・・活性層、208・・・p型ZnSSe光導波層、
209・・・p型ZnMgSSeクラッド層、217・
・・CdSeドット
Claims (40)
- 【請求項1】 送信光を出射するための発光素子と、 受信光を受光するための受光素子と、 部分反射面を備えた透明光学部品とを有し、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
同一のパッケージ内に収納され、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
上記発光素子からの上記送信光の出射光軸と上記受光素
子への上記受信光の入射光軸とが上記透明光学部品の上
記部分反射面においてほぼ一致するように配置された光
送受信装置であって、 上記発光素子の発光波長が光送受信用の光ファイバの伝
送損失が極小となる波長とほぼ等しいことを特徴とする
光送受信装置。 - 【請求項2】 上記発光素子の発光波長および上記受光
素子の受光感度が最大となる波長が上記光ファイバの伝
送損失が極小となる波長とほぼ等しいことを特徴とする
請求項1記載の光送受信装置。 - 【請求項3】 上記パッケージは中空であることを特徴
とする請求項1記載の光送受信装置。 - 【請求項4】 上記発光素子、上記受光素子および上記
透明光学部品は半導体基板上に設けられていることを特
徴とする請求項1記載の光送受信装置。 - 【請求項5】 上記発光素子は半導体レーザーまたは発
光ダイオードであることを特徴とする請求項1記載の光
送受信装置。 - 【請求項6】 上記受光素子はフォトダイオードである
ことを特徴とする請求項1記載の光送受信装置。 - 【請求項7】 上記透明光学部品は上記受光素子上に設
けられたプリズムであることを特徴とする請求項1記載
の光送受信装置。 - 【請求項8】 上記半導体基板は上記発光素子の駆動回
路および/または上記受光素子のインピーダンス変換回
路が設けられた別の半導体基板上に設けられていること
を特徴とする請求項4記載の光送受信装置。 - 【請求項9】 上記光ファイバはコアがポリメチルメタ
クリレートからなるプラスチック光ファイバであり、上
記発光素子の発光波長はほぼ650nmであることを特
徴とする請求項1記載の光送受信装置。 - 【請求項10】 上記発光素子はAlGaInP系半導
体レーザーであることを特徴とする請求項9記載の光送
受信装置。 - 【請求項11】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであり、
上記発光素子の発光波長はほぼ570nmであることを
特徴とする請求項1記載の光送受信装置。 - 【請求項12】 上記発光素子はZnCdSe、ZnC
dSSeまたはBeZnCdSeからなる活性層を用い
たII−VI族化合物半導体系半導体レーザーであるこ
とを特徴とする請求項11記載の光送受信装置。 - 【請求項13】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであり、
上記発光素子の発光波長はほぼ520nmであることを
特徴とする請求項1記載の光送受信装置。 - 【請求項14】 上記発光素子はZnCdSe、ZnS
eTe、ZnCdSSeまたはBeZnCdSeからな
る活性層を用いたII−VI族化合物半導体系半導体レ
ーザーであることを特徴とする請求項13記載の光送受
信装置。 - 【請求項15】 上記発光素子はGaInNからなる活
性層を用いたGaN系半導体レーザーであることを特徴
とする請求項13記載の光送受信装置。 - 【請求項16】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであり、
上記発光素子の発光波長はほぼ470nmであることを
特徴とする請求項1記載の光送受信装置。 - 【請求項17】 上記発光素子はZnCdSeまたはZ
nSeTeからなる活性層を用いたII−VI族化合物
半導体系半導体レーザーであることを特徴とする請求項
16記載の光送受信装置。 - 【請求項18】 上記発光素子はGaInNからなる活
性層を用いたGaN系半導体レーザーであることを特徴
とする請求項16記載の光送受信装置。 - 【請求項19】 送信光を出射するための発光素子と、 受信光を受光するための受光素子と、 部分反射面を備えた透明光学部品とを有し、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
同一のパッケージ内に収納され、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
上記発光素子からの上記送信光の出射光軸と上記受光素
子への上記受信光の入射光軸とが上記透明光学部品の上
記部分反射面においてほぼ一致するように配置された光
送受信装置であって、 上記発光素子の発光波長が500nm以上590nm以
下であることを特徴とする光送受信装置。 - 【請求項20】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであるこ
とを特徴とする請求項19記載の光送受信装置。 - 【請求項21】 上記発光素子はZnCdSe、ZnC
dSSeまたはBeZnCdSeからなる活性層を用い
たII−VI族化合物半導体系半導体レーザーであるこ
とを特徴とする請求項20記載の光送受信装置。 - 【請求項22】 上記発光素子はCdSe/ZnSe、
CdSe/ZnSSeまたはZnCdSe/ZnSeの
ヘテロ接合による量子ドットからなる活性層を用いたI
I−VI族化合物半導体系半導体レーザーであることを
特徴とする請求項20記載の光送受信装置。 - 【請求項23】 送信光を出射するための発光素子と、 受信光を受光するための受光素子と、 部分反射面を備えた透明光学部品とを有し、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
同一のパッケージ内に収納され、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
上記発光素子からの上記送信光の出射光軸と上記受光素
子への上記受信光の入射光軸とが上記透明光学部品の上
記部分反射面においてほぼ一致するように配置された光
送受信装置であって、 上記発光素子の発光波長が400nm以上500nm以
下であることを特徴とする光送受信装置。 - 【請求項24】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであるこ
とを特徴とする請求項23記載の光送受信装置。 - 【請求項25】 上記発光素子の発光波長が400nm
以上480nm以下であることを特徴とする請求項23
記載の光送受信装置。 - 【請求項26】 上記発光素子はZnMgSSeまたは
ZnSeからなる活性層を用いたII−VI族化合物半
導体系半導体レーザーであることを特徴とする請求項2
3記載の光送受信装置。 - 【請求項27】 上記発光素子はGaInNからなる活
性層を用いたGaN系半導体レーザーであることを特徴
とする請求項23記載の光送受信装置。 - 【請求項28】 上記発光素子の発光波長が480nm
以上500nm以下であることを特徴とする請求項23
記載の光送受信装置。 - 【請求項29】 上記発光素子はZnCdSe、ZnC
dSSeまたはBeZnCdSeからなる活性層を用い
たII−VI族化合物半導体系半導体レーザーであるこ
とを特徴とする請求項28記載の光送受信装置。 - 【請求項30】 上記発光素子はGaInNからなる活
性層を用いたGaN系半導体レーザーであることを特徴
とする請求項28記載の光送受信装置。 - 【請求項31】 光送受信用の光ファイバと光送受信装
置とを有する光通信ネットワークにおいて、 上記光送受信装置が、 送信光を出射するための発光素子と、 受信光を受光するための受光素子と、 部分反射面を備えた透明光学部品とを有し、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
同一のパッケージ内に収納され、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
上記発光素子からの上記送信光の出射光軸と上記受光素
子への上記受信光の入射光軸とが上記透明光学部品の上
記部分反射面においてほぼ一致するように配置され、 上記発光素子の発光波長が上記光ファイバの伝送損失が
極小となる波長とほぼ等しい光送受信装置であることを
特徴とする光通信ネットワーク。 - 【請求項32】 上記発光素子の発光波長および上記受
光素子の受光感度が最大となる波長が上記光ファイバの
伝送損失が極小となる波長とほぼ等しいことを特徴とす
る請求項31記載の光通信ネットワーク。 - 【請求項33】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであり、
上記発光素子の発光波長はほぼ650nmであることを
特徴とする請求項31記載の光通信ネットワーク。 - 【請求項34】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであり、
上記発光素子の発光波長はほぼ570nmであることを
特徴とする請求項31記載の光通信ネットワーク。 - 【請求項35】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであり、
上記発光素子の発光波長はほぼ520nmであることを
特徴とする請求項31記載の光通信ネットワーク。 - 【請求項36】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであり、
上記発光素子の発光波長はほぼ470nmであることを
特徴とする請求項31記載の光通信ネットワーク。 - 【請求項37】 光送受信用の光ファイバと光送受信装
置とを有する光通信ネットワークにおいて、 上記光送受信装置が、 送信光を出射するための発光素子と、 受信光を受光するための受光素子と、 部分反射面を備えた透明光学部品とを有し、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
同一のパッケージ内に収納され、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
上記発光素子からの上記送信光の出射光軸と上記受光素
子への上記受信光の入射光軸とが上記透明光学部品の上
記部分反射面においてほぼ一致するように配置され、 上記発光素子の発光波長が500nm以上590nm以
下である光送受信装置であることを特徴とする光通信ネ
ットワーク。 - 【請求項38】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであるこ
とを特徴とする請求項37記載の光通信ネットワーク。 - 【請求項39】 光送受信用の光ファイバと光送受信装
置とを有する光通信ネットワークにおいて、 上記光送受信装置が、 送信光を出射するための発光素子と、 受信光を受光するための受光素子と、 部分反射面を備えた透明光学部品とを有し、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
同一のパッケージ内に収納され、 上記発光素子、上記受光素子および上記透明光学部品は
上記発光素子からの上記送信光の出射光軸と上記受光素
子への上記受信光の入射光軸とが上記透明光学部品の上
記部分反射面においてほぼ一致するように配置され、 上記発光素子の発光波長が400nm以上500nm以
下である光送受信装置であることを特徴とする光通信ネ
ットワーク。 - 【請求項40】 上記光ファイバはコアがポリメチルメ
タクリレートからなるプラスチック光ファイバであるこ
とを特徴とする請求項39記載の光通信ネットワーク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9078500A JPH09318853A (ja) | 1996-03-29 | 1997-03-28 | 光送受信装置および光通信ネットワーク |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-103277 | 1996-03-29 | ||
JP10327796 | 1996-03-29 | ||
JP9078500A JPH09318853A (ja) | 1996-03-29 | 1997-03-28 | 光送受信装置および光通信ネットワーク |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09318853A true JPH09318853A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=26419555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9078500A Pending JPH09318853A (ja) | 1996-03-29 | 1997-03-28 | 光送受信装置および光通信ネットワーク |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09318853A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000039614A1 (fr) * | 1998-12-24 | 2000-07-06 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Appareil de communication optique |
WO2003029868A1 (fr) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Sony Corporation | Emetteur-recepteur optique |
WO2004104666A1 (ja) * | 2003-05-23 | 2004-12-02 | Fujitsu Limited | 光学素子、光伝送ユニット及び光伝送システム |
JP2009075465A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光送受信モジュール |
KR101039797B1 (ko) * | 2009-03-18 | 2011-06-09 | 주식회사 오이솔루션 | To can 평행광 패키지 |
JP2013509699A (ja) * | 2009-10-29 | 2013-03-14 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 光学的センサのための光発信器および光受信器 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP9078500A patent/JPH09318853A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000039614A1 (fr) * | 1998-12-24 | 2000-07-06 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Appareil de communication optique |
EP1154291A1 (en) * | 1998-12-24 | 2001-11-14 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Optical communication apparatus |
EP1154291A4 (en) * | 1998-12-24 | 2006-03-29 | Mitsubishi Rayon Co | OPTICAL COMMUNICATION APPARATUS |
WO2003029868A1 (fr) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Sony Corporation | Emetteur-recepteur optique |
WO2004104666A1 (ja) * | 2003-05-23 | 2004-12-02 | Fujitsu Limited | 光学素子、光伝送ユニット及び光伝送システム |
US7071458B2 (en) | 2003-05-23 | 2006-07-04 | Fujitsu Limited | Optical element, optical transmission unit and optical transmission system |
JP2009075465A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光送受信モジュール |
KR101039797B1 (ko) * | 2009-03-18 | 2011-06-09 | 주식회사 오이솔루션 | To can 평행광 패키지 |
JP2013509699A (ja) * | 2009-10-29 | 2013-03-14 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 光学的センサのための光発信器および光受信器 |
US8851733B2 (en) | 2009-10-29 | 2014-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Light signal transmitter and light receiver for an optical sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6005262A (en) | Flip-chip bonded VCSEL CMOS circuit with silicon monitor detector | |
US6661031B2 (en) | Resonant-cavity light-emitting diode and optical transmission module using the light-emitting diode | |
US7502566B2 (en) | Light-emitting module | |
US20060157723A1 (en) | Light emitting device | |
US6653660B2 (en) | Vertical cavity-type semiconductor light-emitting device and optical module using vertical cavity-type semiconductor light-emitting device | |
US8005367B2 (en) | Bi-directional optical module with improved optical crosstalk | |
US20010035492A1 (en) | Reflected light barrier | |
CN108141285B (zh) | 光发送模块、光收发器以及包括其的光通信*** | |
JP2002343983A (ja) | 光素子実装体 | |
US7103238B2 (en) | COB package type bi-directional transceiver module | |
JPH09318853A (ja) | 光送受信装置および光通信ネットワーク | |
US7018110B2 (en) | Optical module | |
JP2001242348A (ja) | 光通信方法及び光通信リンク | |
US6509989B1 (en) | Module for bidirectional optical communication | |
CN211208891U (zh) | 激光装置 | |
JP2002280663A (ja) | 半導体レーザ素子及び光集積デバイス | |
US20040001243A1 (en) | Semiconductor optical modulator and semiconductor optical device | |
JP3232998B2 (ja) | 光送受信モジュ−ル | |
JP3331828B2 (ja) | 光送受信モジュ−ル | |
JP2006019624A (ja) | 光素子とこの光素子を有する光送受信装置 | |
JP2002344024A (ja) | 光伝送デバイス | |
JPH10215020A (ja) | 一体化レーザ・ベース光源 | |
KR100445917B1 (ko) | 양방향 광송수신 모듈 및 그 구동 방법 | |
GB2349740A (en) | Vertical cavity surface emitting laser with monitoring diode | |
JP2001223369A (ja) | 端面入射導波路型半導体受光素子およびそれを用いた光受信モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040225 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20041222 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061205 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070417 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070807 |