(57)【要約】      （修正有）【課題】シグナルノイズ比の劣化を抑制した光検出器を提供する。【解決手段】光吸収層にゲルマニウム、またはゲルマニウム化合物を用いたゲルマニウム光検出器２００を用いた光検出器であって、ゲルマニウム光検出器２００のカソードまたはアノードに直列に接続された抵抗２０２と、抵抗２０２とゲルマニウム光検出器２００のカソードまたはアノードとの間の接続点に一端が接続され他端が接地２０４された容量２０３とを備え、抵抗２０２のもう一つの接続点はバイアス電源２０１に接続され、最大動作光入力パワーを受けた時に耐えうるように、ゲルマニウム光検出器２００に掛かる電力が破壊閾値を下回るように抵抗の値が決定される。【選択図】図７
2020113719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲルマニウム、またはゲルマニウム化合物を含む光吸収層を備えたフォトダイオードと、
前記フォトダイオードのカソードまたはアノードに直列に接続された抵抗と、
前記抵抗と前記カソードまたは前記アノードとの間の接続点に接続された容量とを備え、
前記抵抗のもう一つの接続点はバイアス電源に接続された光検出器であって、
前記抵抗の抵抗値をR, 前記フォトダイオードの空乏層に掛かる電界をE,前記フォトダイオードの空乏層厚さをl、前記フォトダイオードの破壊電力をPbreak, 前記フォトダイオードの感度をM, 前記フォトダイオードへの最大定格光入力パワーをPphotoAM,前記フォトダイオードへの最大動作光入力パワーをPphotoM,最大動作光入力パワーが前記フォトダイオードに入力された時に前記フォトダイオードに印加する電圧の値をV_Mとしたときに
【数１】
2020113719.tif 000011
【数２】
2020113719.tif 000012
で求められる抵抗値RAM以上、かつ、RM以下の値を前記抵抗が持つ
ことを特徴とする光検出器。
【請求項２】
ゲルマニウム、またはゲルマニウム化合物を含む光吸収層を備えた二つ以上のフォトダイオードであり、
全てのカソードまたは全てのアノードが互いに接続された前記二つ以上のフォトダイオードと、
前記カソードまたは前記アノードは直列に接続された抵抗と、
前記抵抗とカソードまたはアノードとの間の接続点に接続された容量とを備え、
前記抵抗のもう一つの接続点はバイアス電源に接続された光検出器であって、
前記抵抗の抵抗値をR, 前記フォトダイオードの空乏層に掛かる電界をE,前記フォトダイオードの空乏層厚さをl、前記フォトダイオードの破壊電力をPbreak, 最大動作光入力パワーがフォトダイオードに入力された時に前記フォトダイオードに印加する電圧の値をV_M,一つ目のフォトダイオードの感度をM1, 二つ目のフォトダイオードの感度をM2,とフォトダイオードの数ｎだけ感度Mnを定義し、一つ目のフォトダイオードへの最大定格光入力パワーをPphotoAM_１、二つ目のフォトダイオードへの最大定格光入力パワーをPphotoAM_2、とフォトダイオードの数ｎだけ最大定格光入力パワーPphotoAM_nを定義し、
一つ目のフォトダイオードへの最大動作光入力パワーをPphotoM_１、二つ目のフォトダイオードへの最大動作光入力パワーをPphotoM_2、とフォトダイオードの数ｎだけ最大動作光入力パワーPphotoM_nを定義したときに
【数３】
2020113719.tif 000013
【数４】
2020113719.tif 000014
で求められる抵抗値RAM以上、かつ、RM以下の値を前記抵抗が持つ、
ことを特徴とする光検出器。
【請求項３】
前記フォトダイオードの空乏層に掛かる電界Ｅとは１５〜３０ｋＶ／ｍｍの範囲に有る、
事を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光検出器。
【請求項４】
前記フォトダイオードは
シリコン基板と、
前記シリコン基板上の下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上にあり、かつ、第一の導電型不純物イオンがドーピングされたシリコン領域を含むシリコンコア層と、
前記シリコンコア層上にあり、かつ、第二の導電型不純物がドーピングされたゲルマニウム領域を含むゲルマニウム層と、
前記シリコンコア層および前記ゲルマニウム層上の上部クラッド層と、
前記シリコン領域および前記ゲルマニウム領域にそれぞれ接続された電極をと備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光検出器。
【請求項５】
前記フォトダイオードは
シリコン基板と、
前記シリコン基板上の下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上のシリコンコア層と、
前記シリコンコア層上にあり、かつ、第一の導電型不純物及び第二の導電型不純物がドーピングされたゲルマニウム領域を含むゲルマニウム層と、
前記シリコンコア層および前記ゲルマニウム層上の上部クラッド層と、
前記第一の導電型不純物及び前記第二の導電型不純物がドーピングされたゲルマニウム領域にそれぞれ接続された電極とを備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光検出器。
【請求項６】
前記フォトダイオードは
シリコン基板と、
前記シリコン基板上の下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上にあり、第一と第二の導電型不純物イオンがドーピングされたシリコン領域を含むシリコンコア層と、
前記シリコンコア層上のゲルマニウム層と、
前記シリコンコア層および前記ゲルマニウム層上の上部クラッド層と、
前記シリコン領域に接続された電極とを備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光検出器。
【請求項７】
前記抵抗体および前記容量はシリコンコア層に第一の導電型不純物または第二の導電型不純物を含む
事を特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光検出器。
【請求項８】
前記抵抗体および前記容量は、前記上部クラッド層に埋め込まれた金属または金属化合物を含む
ことを特徴とする
請求項４乃至６のいずれか一項に記載の光検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムや光情報処理システムにおいて用いられる光検出器に関し、特にゲルマニウムを用いた光検出器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の光通信の普及に伴い、光通信装置の低コスト化が求められている。その解決策の１つとして、光通信装置を構成する光回路を、シリコンウエハのような大口径ウエハ上に、シリコンフォトニクスのような微小光回路技術を用いて形成する方法がある。これにより、１チップあたりの材料費を劇的に下げ、光通信装置の低コスト化を図ることが出来る。
【０００３】
このような技術を用いたシリコン（Ｓｉ）基板上に形成する代表的な光検出器としては、モノリシック集積が可能なゲルマニウム光検出器（Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ  Ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＧｅＰＤ）がある。図１は、従来の導波路結合型の縦型ＧｅＰＤの構造を模式的に示す図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。尚、構造を分かり易くするために、図１では、図２に示す上部クラッド層１０３、電極１１６〜１１８を省き、電極１１６〜１１８が第一の不純物をインプラしたシリコン電極部１１２、１１３および第二の不純物をインプラしたＧｅ領域１１５に接する位置のみ四角形で電極１１６〜１１８を示している。
【０００４】
ＧｅＰＤは、Ｓｉ基板、Ｓｉ酸化膜、及び表面Ｓｉ層からなるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板にリソグラフィ技術等を用いて形成される。図２に示すＧｅＰＤ１００は、Ｓｉ基板１０１と、Ｓｉ基板上のＳｉ酸化膜とを含む下部クラッド層１０２と、信号光を導くコア層１１０と、コア層１１０上に形成された光を吸収するＧｅ層１１４と、コア層１１０およびＧｅ層１１４上に形成された上部クラッド層１０３とを備える。図１に示されるようにコア層１１０は導波路層１１０１とシリコンスラブ１１０２に分けられる。
【０００５】
シリコンスラブ１１０２は、第一の不純物をインプラしたＳｉスラブ１１１、および第一の不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するシリコン電極部１１２、１１３が形成されている。Ｇｅ層１１４は、エピタキシャル成長によって積層され、その上部に第二の不純物がドーピングされたＧｅ領域１１５が形成されている。符号１１４は、ゲルマニウム化合物を含む層であることもある。そして、シリコン電極部１１２、１１３およびＧｅ領域１１５上には、それらに接するように電極１１６〜１１８を備える。
【０００６】
ＧｅＰＤは、導波路層１１０１からシリコンスラブ１１０２に光が入射されてＧｅ層１１４で光が吸収されると、電極１１７と電極１１６、１１８との間に光電流が流れるので、その電流を検出することで光を検出する。
【０００７】
図１、２に示すようなＧｅＰＤの他にも図３、４に示すような横型のＧｅＰＤも存在する。図３の横型のＧｅＰＤは第一の不純物（例えばｐ型半導体）をインプラ（イオン注入）したｐ型Ｓｉスラブ１１１、第二の不純物（例えばｎ型半導体）がドーピングされたＧｅ領域１１５の代わりに第一の不純物をインプラしたゲルマニウム領域１２１と第二の不純物をインプラしたゲルマニウム領域１２２がある。図４の横型のＧｅＰＤは第一の不純物をインプラしたｐ型Ｓｉスラブ１１１、第二の不純物がドーピングされたＧｅ領域１１５の代わりに第一の不純物をインプラしたシリコン領域１３１と第二の不純物をインプラしたシリコン領域１３２、第二の不純物が高濃度にドーピングされ、電極として作用するシリコン電極部１３３がある。シリコン領域１３１とシリコン領域１３２の間の領域１２３では、Ｇｅ層１１４がコア層１１０と接している。符号１１４は、ゲルマニウムを含む層の代わりに、ゲルマニウム化合物を含む層であることもある。
【０００８】
図２，３，及び４に示すＧｅＰＤ１００は感度（光入力パワーに対する電流出力の特性、単位Ａ/Ｗ）の温度特性が一定ではないという特性がある。図５はＧｅＰＤの通信波長帯域Ｃ、Ｌ帯（波長１５３０〜１５６５ｎｍ、１５６５〜１６２５ｎｍ）における温度に対する逆バイアス１．６Ｖ時における感度をプロットした図である。例えば３１℃ではＣ帯付近まではほぼ一定の感度を示すが、Ｌ帯になると感度を落とす。この感度変化はゲルマニウムの光吸収スペクトルの変化によってもたらされている。―５℃になるとＣ帯においても感度を落とす傾向を示す。図６はゲルマニウムの光吸収スペクトルの温度依存性である（非特許文献１）。横軸、縦軸は、それぞれ、光子エネルギー、吸収係数ｋの平方根を示す。温度が低温になるとゲルマニウムのバンドギャップは高エネルギー側にシフトする。すなわち光吸収スペクトル端は短波長側にシフトする。ＧｅＰＤに用いているゲルマニウムの光吸収スペクトル端は３１℃でちょうどＣ帯の長波長側の１５６５ｎｍ付近にある。従って３１℃ではＣ帯全域に一定の感度を示すＧｅＰＤであっても、温度が低くなるにつれ、長波長側から徐々に感度が落ちてゆく。この傾向を示したのが図５であり、長波長ほど低温である―５℃において感度を落とす傾向がある。
【０００９】
感度が減少してしまうことは入力シグナルが小さい時においてシグナルノイズ比の劣化を意味するため、光通信システムにおける最小受光感度が劣化してしまうという問題が有る。これを解決する手段として、ＧｅＰＤに高い電圧を印加する手段がある。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１５−１５３８９９号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Macfarlane G. G., T. P. McLean, J. E. Quarrington and V. Roberts, Phys. Rev. 108, 6 (1957) 1377-1383.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載された駆動方法では、低温、Ｌ帯においても高い感度を有するＧｅＰＤが得られるが、一方でＧｅ層の厚さが１μｍ程度の時に７〜１２Ｖ程度と一般より高い電圧を印加する必要がある。高い電圧の印加は最高光入力パワーの低下をもたらす。一般にＧｅＰＤは光電流と印加電圧の積で得られる電力が一定の値を超えると、その熱によってゲルマニウムが破壊されＧｅＰＤが動作しなくなる。光電流は光入力パワーに比例するため、高い光入力パワーを持つ光をＧｅＰＤに入れると、印加電圧次第で破壊閾値が変わる。この破壊電力はＧｅＰＤの設計によって変わるが、一般的に５〜３０ｍＷとなる。すなわち７〜１２Ｖの高い電圧を印加すると、許容できる電流値は０．４〜４ｍＡ程度になる。ＧｅＰＤの感度が１Ａ/Ｗとすると、光入力パワーの許容値は０．４〜４ｍＷ程度となる。しかしながらＧｅＰＤが一般的に用いられる光デジタルコヒーレント通信技術を採用するシステムにおいては最大入力パワーが１〜２０ｍＷ程度であり、特許文献１に記載の駆動方法を採用した場合は最大入力パワーが破壊閾値を超えてしまうという問題が有る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、このような課題を解決するために、以下のような構成を備えることを特徴とする。図７に示すようにＧｅＰＤ２００のカソードに抵抗２０２が接続され、電源（ＤＣ）２０１がその先に繋がる。容量２０３の一端は抵抗２０２とＧｅＰＤ２００の間の接続点に接続され、他端は接地される。ＧｅＰＤ２００のアノードからは信号を取り出すため、トランスインピーダンスアンプやデジタルシグナルプロセッサなどのＩＣが接続される。カソード側とアノード側は逆転しても良い。最大動作光入力パワーを受けた時に耐えうるように、ＧｅＰＤに掛かる電力が破壊閾値を下回るように抵抗２０２の値を決定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、バイアス電圧として７〜１２Ｖ程度の比較的高電圧をＧｅＰＤに印加した状態において、光入力パワーが小さい時にはフランツケルディッシュ（ＦＫ）効果によって感度を向上させ、光入力パワーが大きい時はＧｅＰＤには７〜１２Ｖから抵抗で起きる電圧降下分を引いた電圧が印加されるため、ＦＫ効果による感度向上は起きないものの、印加電圧が下がったことにより破壊電力を下回ることで、シグナルノイズ比の劣化を防ぐことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一般的な縦型ＧｅＰＤを示す図である。
【図２】図１のＧｅＰＤの断面構造を示す図である。
【図３】一般的な横型ＧｅＰＤを示す図である。
【図４】一般的な横型ＧｅＰＤを示す図である。
【図５】ＧｅＰＤの感度の温度および波長依存特性を示す図である。
【図６】Ｇｅの光吸収スペクトルの温度依存特性を示す図である。
【図７】本発明の光検出器（ＧｅＰＤ）の構成を示す図である。
【図８】本発明の光検出器（ＧｅＰＤ）の感度の印加電圧および波長依存特性を示す図である。
【図９】実施例１の光検出器の構成を示す図である。
【図１０】実施例２の光検出器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の光検出器の形態について、実施例を用いて詳細に説明する。
【００１７】
（実施例１）
本発明に係る光検出器においては、図７に示す通り、本実施例の光検出器は、光吸収層にゲルマニウム、またはゲルマニウム化合物を用いたゲルマニウム光検出器（ＧｅＰＤ２００）を用いた光検出器であって、ＧｅＰＤ２００のカソードまたはアノードに直列に接続された抵抗２０２と、当該抵抗とＧｅＰＤのカソードまたはアノードとの間の接続点に一端が接続され他端が接地された容量２０３とを備え、抵抗のもう一つの接続点はバイアス電源に接続されていることを特徴とする。この光検出器の具体的な駆動方法を以下に示す。電源２０１がＧｅＰＤ２００に抵抗２０２を通して電圧を印加する。電源２０１は特許文献１で採用された７〜１２Ｖ程度の比較的高電圧を印加する。これによってＧｅＰＤは図８に示すようにフランツケルディッシュ（ＦＫ）効果によって感度を変化させ、Ｌ帯においても感度を著しく劣化させることが無くなる。光入力パワーが大きくなった時は光電流が抵抗２０２に流れるため、この抵抗で電圧降下が起き、ＧｅＰＤ２００に印加される電圧が小さくなる。このため、光入力パワーが小さい時にはＧｅＰＤ２００に７〜１２Ｖ程度の高い電圧がかかり、ＦＫ効果によって感度を向上させる。光入力パワーが大きい時はＧｅＰＤには７〜１２Ｖから抵抗２０２で起きる電圧降下分を引いた電圧が印加されるため、ＦＫ効果による感度向上は起きないものの、印加電圧が下がったことにより破壊電力を下回る。光入力パワーが大きい時はシグナル成分が大きいことを意味するため、例え感度が低くなってもシグナルノイズ比の劣化を引き起こさない。
【００１８】
また抵抗２０２が入ることにより、電源２０１側からはＧｅＰＤ２００と抵抗２０２の抵抗両方が見えるため、ＣＲ時定数で決定される高速駆動特性が劣化するという問題が新たに生まれるが、容量２０３の一端を抵抗２０２とＧｅＰＤ２００の間の接続点に接続し、他端を接地することで解決される。ＤＣシグナルから見れば容量２０３は超高抵抗のため、無視され、電源２０１〜抵抗２０２〜ＧｅＰＤ２００のラインがルートとなる。ＲＦシグナルから見ると、容量２０３は通過可能のため、接地２０４〜容量２０３〜ＧｅＰＤ２００のラインがルートとなる。従ってＲＦ信号からは抵抗２０２が見えず、ＣＲ時定数から抵抗２０２の影響を排除できる。このため、抵抗２０２を加えてもＧｅＰＤ２００の高速特性は劣化しない。
【００１９】
図９は本発明の図７のＧｅＰＤ２００を図１に示されたＧｅＰＤにし、抵抗２０２、容量２０３をカソードに接続させた例である。ＧｅＰＤ２００はアノードから信号を取り出す。本実施例はアノードとカソードが逆になっても良い。抵抗２０２、容量２０３はチップ抵抗やコンデンサなどの外付け部品でもよいし、コア層（シリコンコア層）１１０上に不純物をインプラして作った抵抗や容量または上部クラッド層に埋め込まれた金属または金属化合物で作製した抵抗または容量でもよい。
【００２０】
電源２０１に印加する電圧は１μｍ程度のＧｅ層の厚さに対して７〜１２Ｖであり、印加すべき電圧の値はＧｅ層中の空乏層の厚さによって変化する。従って電界で表現するのが正しく、空乏層に掛かる電界としては１５〜３０ｋＶ/ｍｍとなる。
【００２１】
以下具体的な数字を用いて例を説明する。ここでは簡便さのためＧｅ厚さを１ｕｍ, 空乏層の厚さを４００〜５００ｎｍとして、印加すべき電圧を７〜１２Ｖとする。ＧｅＰＤの破壊電力はＧｅＰＤの設計によって変わるが、一般的に５〜３０ｍＷとなる。従って７〜１２Ｖの高い電圧を印加すると、許容できる電流値は０．４〜４ｍＡ程度になる。ＧｅＰＤの感度が１Ａ/Ｗとすると、光入力パワーの許容値は０．４〜４ｍＷ程度となる。光デジタルコヒーレント通信技術を採用するシステムにおいての最大入力パワーは１〜２０ｍＷ程度なので、この入力パワーが来たときに、ＧｅＰＤに掛かる電力が破壊閾値を下回るように抵抗２０２の値を決める必要がある。感度を１Ａ/Ｗとすると２０ｍＷ入力時の光電流は２０ｍＡであり、印加電圧が０．２５Ｖの時に破壊電力の最低値５ｍＷを下回ることが出来る。従って抵抗２０２の抵抗値Ｒは
０．２５ ＝ Ｖｂｉａｓ - Ｒ ｘ Ｉｐｈｏｔｏ
となる。ＶｂｉａｓはＰＤに印加している電圧（ここでは７〜１２Ｖ）、Ｉｐｈｏｔｏはシステムからの入力光電流(ここでは２０ｍＡ)となる。ここから求められるＲの値はＶｂｉａｓが７Ｖならば３３７．５Ω、１２Ｖならば５８７．５Ωとなる。
【００２２】
これらＶｂｉａｓ７〜１２Ｖ、抵抗値３３７．５〜５８７．５Ωは一般的な駆動バイアスより遥かに大きく、負荷抵抗は遥かに小さい。
【００２３】
以下一般的な式にまとめると
空乏層厚さをl, としたときＶｂｉａｓは
Ｅ ｘ ｌ = Ｖｂｉａｓ
となる。この時Ｅは空乏層にかかるべき電界であり、ＧｅＰＤであれば１５〜３０ｋＶ/ｍｍとなる。
【００２４】
システムの最大定格光入力電流をＩｐｈｏｔｏ＿ＡＭ、最大動作光入力電流をＩｐｈｏｔｏ＿Ｍとすると感度Ｍ, システムの最大光入力パワー定格をＰｐｈｏｔｏ＿ＡＭ、システムの最大動作光入力パワーＰｐｈｏｔｏ＿Ｍをとして
Ｉｐｈｏｔｏ＿ＡＭ ＝ Ｍ ｘ Ｐｐｈｏｔｏ＿ＡＭ
Ｉｐｈｏｔｏ＿Ｍ ＝ Ｍ ｘ Ｐｐｈｏｔｏ＿Ｍ
となる。
【００２５】
ＧｅＰＤの破壊電力をＰｂｒｅａｋとすると
最大入力光パワー定格を受けた時にＧｅＰＤが耐えられる印加電圧Ｖｍａｘは
Ｖｍａｘ = Ｐｂｒｅａｋ ／ Ｉｐｈｏｔｏ＿ＡＭ
となる。この時の抵抗値をＲＡＭとすると
Ｖｍａｘ = Ｖｂｉａｓ - ＲＡＭ ｘ Ｉｐｈｏｔｏ＿ＡＭ
なので
【００２６】
【数１】
2020113719.tif 000003
【００２７】
となる。この式によって導かれたＲＡＭが最大光入力パワー定格を受けた時に耐えうる抵抗２０２の値となる。
【００２８】
同様に、最大動作入力光パワーを受けた時にＧｅＰＤ２００が印加されるべき電圧をＶ＿Ｍ(１〜３Ｖが妥当）とするとＶ＿Ｍこの時の抵抗値をＲＭとすると
Ｖ＿Ｍ = Ｖｂｉａｓ - ＲＭ x Ｉｐｈｏｔｏ＿Ｍ
なので
【００２９】
【数２】
2020113719.tif 000004
【００３０】
となる。この式によって導かれたＲＭが最大動作光入力パワーを受けた時に耐えうる抵抗２０２の値となる。
【００３１】
抵抗２０２の値はＲＡＭ以上ＲＭ以下とする。抵抗２０２の値がＲＡＭより大きい時は、最大光入力パワー定格を受ける前にＧｅＰＤ２００に掛かる電圧Ｖ ＝ Ｖｂｉａｓ - Ｒ ｘ Ｉｐｈｏｔｏがゼロとなるため、ＧｅＰＤ２００に与えられる電力が破壊電力を上回ることは無い。一方でＲが大きいと、最大光入力パワー以下でもＧｅＰＤ２００に掛かる電圧Ｖがゼロになってしまう。最大動作光入力パワー以下でＧｅＰＤ２００に十分な逆バイアスがかからなくなってしまう事を避けるため、抵抗２０２の値はＲＭよりは小さい事が望ましい。最大動作光入力パワー時にＰＤに掛かっているべき電圧がＶ＿Ｍとなる。
【００３２】
空乏層厚さｌ、感度Ｍ, ＧｅＰＤ２００の破壊電力Ｐｂｒｅａｋ、システムの最大光入力パワー定格ＰｐｈｏｔｏＡＭ、システムの最大動作光入力パワーＰｐｈｏｔｏＭ、は全てＧｅＰＤ２００の設計やシステムのスペックによって決定される事項であり、ＧｅＰＤの構造やプロセス、システムの構成によって決まる。一方で電界Ｅはゲルマニウムまたはゲルマニウム化合物の物性によって決まる値であり、十分な感度を確保するほどＦＫ効果を起こすためには１５〜３０ｋＶ/ｍｍを必要とする。本発明ではこの値を限定条件とし、抵抗の値を決める。
【００３３】
（実施例２）
図１０はＧｅＰＤ２１０とＧｅＰＤ２００の二つのＧｅＰＤのカソードから抵抗２０２を接続し、抵抗２０２とＧｅＰＤ２１０, ２００との間の接続点に容量２０３を接続し、抵抗２０２のもう片端には電源２０１を接続した例である。ＧｅＰＤ２１０, ２００は、それらの断面を図２〜４から採用したものを用いることができる。ＧｅＰＤ２００，２１０はアノードから信号を取り出す。本実施例はアノードとカソードが逆になっても良い。
ＧｅＰＤ２１０, ２００は全てのカソードまたは全てのアノードが互いに接続される。抵抗２０２はＧｅＰＤ２１０と２００の電流を合算させて受け取るため、ＧｅＰＤ２００，２１０に同等の光電流が流れた場合、実施例１と比べて倍の電圧降下をもたらす。このため設計式が変わり、
【００３４】
【数３】
2020113719.tif 000005
【００３５】
となる。ＰｐｈｏｔｏＡＭ１はＧｅＰＤ２００に入るシステムの最大光入力パワー定格、ＰｐｈｏｔｏＡＭ２はＧｅＰＤ２１０に入るシステムの最大光入力パワー定格である。同じ最大光入力パワー定格がＧｅＰＤに入る時にはＰｐｈｏｔｏＡＭ１＝ＰｐｈｏｔｏＡＭ２なので
【００３６】
【数４】
2020113719.tif 000006
【００３７】
となる。
【００３８】
実施例１の式と比べ、ＲＡＭが小さい値で済む。
これはＧｅＰＤが３つ以上並んだ時も同様で、並ぶ数が多いほど抵抗値ＲＡＭは小さくなる。
【００３９】
ＲＭについても同様で
【００４０】
【数５】
2020113719.tif 000007
【００４１】
となり、同じ最大光入力パワー定格がＧｅＰＤに入る時にはＰｐｈｏｔｏＭ１＝ＰｐｈｏｔｏＭ２なので
【００４２】
【数６】
2020113719.tif 000008
【００４３】
となる。
【００４４】
Ｎ個のＰＤに対してカソードまたはアノードを共通化させた時の一般式は
【００４５】
【数７】
2020113719.tif 000009
【００４６】
【数８】
2020113719.tif 000010
【００４７】
となる。ｎは共通化してあるＰＤの数であり、ＰｐｈｏｔｏＡＭ＿ｎ、ＰｐｈｏｔｏＭ＿ｎ, 及びＭｎはＮ番目のＰＤに与えられる最大定格光パワー、最大動作光パワー、感度である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、光通信システムや光情報処理システムにおいて用いられる光検出器に適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
２００  ＧｅＰＤ
２０１  電源
２０２  抵抗
２０３  容量
２０４  接地（出力ポート）
【図１】
2020113719.tif 000015
【図２】
2020113719.tif 000016
【図３】
2020113719.tif 000017
【図４】
2020113719.tif 000018
【図５】
2020113719.tif 000019
【図６】
2020113719.tif 000020
【図７】
2020113719.tif 000021
【図８】
2020113719.tif 000022
【図９】
2020113719.tif 000023
【図１０】
2020113719.tif 000024