(57)【要約】  より簡単に光の吸収と透過を行うことができる受光素子等を提供すること。  受光素子は、入射された光を集光し、出射面から出射するレンズ部と、レンズ部の出射面上に配置され、集光された光の一部を吸収すると共に残りを透過する吸収層と、吸収層に積層され、吸収層において吸収された光の強度に基づいてレンズ部から出射された光の強度を検出する検出層と、を備える。
2015146108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射された光を集光し、出射面から出射するレンズ部と、
前記レンズ部の出射面上に配置され、前記集光された光の一部を吸収すると共に残りを透過する吸収層と、
前記吸収層に積層され、前記吸収層において吸収された光の強度に基づいて前記レンズ部から出射された光の強度を検出する検出層と、
を備える受光素子。
【請求項２】
前記吸収層は、集光された光から５％以上２０％以下の光を吸収する厚さに形成される、請求項１に記載の受光素子。
【請求項３】
前記検出層は、入射された光を透過すると共に、光が入射しない領域に前記吸収された光の強度を電流として出力する電極が配置されている、請求項１または２に記載の受光素子。
【請求項４】
前記検出層は、前記吸収層の入射面側に配置された第１の検出層と、前記吸収層の出射面側に配置された第２の検出層と、によって構成される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の受光素子。
【請求項５】
前記第２の検出層の前記吸収層が配置されている側と反対側の面には無反射膜が配置されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の受光素子。
【請求項６】
前記レンズ部および検出層は、Ｓｉを主成分として形成され、
前記吸収層は、ＧｅまたはＳｉＧｅを主成分として形成される、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の受光素子。
【請求項７】
前記レンズ部および検出層は、ＩｎＰを主成分として形成され、
前記吸収層は、ＩｎＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｓＰを主成分として形成される、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の受光素子。
【請求項８】
入射された信号光を集光および透過する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の受光素子と、
前記受光素子において検出された光の強度に基づいて所定の制御を行う制御部と、
を備える光受信器。
【請求項９】
信号光を出射する信号光出射部と、
前記出射された信号光を集光および透過する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の受光素子と、
局部発振光を出射する局部発振光出射部と、
前記出射された局部発振光を集光するレンズ部と、
前記受光素子を透過した信号光と前記集光された局部発振光とを合波し、合波光信号を出射する合波部と、
前記合波部から出射された合波光信号を電気信号に変換する変換部と、
を備え、
前記局部発振光出射部は、前記受光素子において検出された光の強度に基づいて出射する局部発振光の強度を調整することを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子等に関し、例えば、レンズと吸収層とを有する受光素子等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークの大容量化が求められている。このようなネットワークの大容量化に対応するため、光位相に信号をのせたデジタルコヒーレント通信が、メトロ系から幹線系まで広く使用されてきている。【０００３】
このような技術で用いられる光受信器２０００ａは、例えば、図６に示すような構成となっている。図６は、一般的な光受信器２０００ａのブロック構成図である。【０００４】
光受信器２０００ａにおいて、信号光入射ポート２００は、入射された信号光を光機能回路５００側へ出射する。局部発振光入射ポート３００は、局部発振光源９００から入射された局部発振光を光機能回路５００側へ出射する。【０００５】
レンズ４１０〜４３０は、信号光入射ポート２００又は局部発振光入射ポート３００から出射された信号光又は局部発振光を平行光に屈折させた後、光機能回路５００側の光機能回路入射ポート５１０、５２０へ集光させる。【０００６】
光機能回路５００は、レンズ４１０及び４２０を介して信号光入射ポート２００から入射された信号光をＸ偏波信号光とＹ偏波信号光とに分離する。また、光機能回路５００は、分離したＸ偏波信号光及びＹ偏波信号光にそれぞれ、レンズ４３０を介して局部発振光入射ポート３００から入射された局部発振光を合波し、合波した合波光信号（背景技術の欄では、干渉信号とする）を４チャンネルで構成される検波用受光素子６１０、６２０へ出射する。【０００７】
検波用受光素子６１０、６２０は、光機能回路５００から入射された干渉信号を電気信号に変換して出力する。【０００８】
光分岐器４４０は、レンズ４１０とレンズ４２０との間に配置され、レンズ４１０において平行光に変換された信号光をレンズ４２０側に出射すると共に、信号光の一部（背景技術の欄では、計測用信号光とする）をモニタ用受光素子７００側へ出射する。モニタ用受光素子７００は、光分岐器４４０から入射された計測用信号光の強度を検出する。局部発振光源９００は、モニタ用受光素子７００により検出された計測用信号光の強度に応じて、局部発振光を発生する。【０００９】
このように、光受信器２０００ａにおいて、局部発振光源９００は、モニタ用受光素子７００により検出された計測用信号光の強度に応じて、局部発振光を発生する。【００１０】
なお、上記に関連する技術として、例えば、特許文献１では、光の一部を吸収し、残りの光を透過する受光素子からなる光送受信モジュールの技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−５２１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図６に例示される光受信器２０００ａにおいては、レンズ４１０、４２０の周辺に、計測用信号光をモニタ用受光素子７００側へ出射するための光分岐器４４０及び計測用信号光の強度を検出するためのモニタ用受光素子７００を配置する必要がある。また、コリメート光を作成するために、２枚のレンズ４１０、４２０が必要である。これらにより、レンズ４１０、４２０の周辺において、部品数が増加し、組立工数が増加する。【００１３】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、より簡単に光の吸収と透過を行うことができる受光素子等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の受光素子は、入射された光を集光し、出射面から出射するレンズ部と、前記レンズ部の出射面上に配置され、前記集光された光の一部を吸収すると共に残りを透過する吸収層と、前記吸収層に積層され、前記吸収層において吸収された光の強度に基づいて前記レンズ部から出射された光の強度を検出する検出層と、を備える。【００１５】
本発明の光受信器は、入射された信号光を集光および透過する上記の受光素子と、前記受光素子において検出された光の強度に基づいて所定の制御を行う制御部と、を備える。【００１６】
本発明の光モジュールは、信号光を出射する信号光出射部と、前記出射された信号光を集光および透過する上記の受光素子と、局部発振光を出射する局部発振光出射部と、前記出射された局部発振光を集光するレンズ部と、前記受光素子を透過した信号光と前記集光された局部発振光とを合波し、合波光信号を出射する合波部と、前記合波部から出射された合波光信号を電気信号に変換する変換部と、を備え、前記局部発振光出射部は、前記受光素子において検出された光の強度に基づいて出射する局部発振光の強度を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の受光素子等によれば、より簡単に光の吸収と透過を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態にかかる光モニタ機能集積レンズ１００の側面図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる光モニタ機能集積レンズ１００の背面図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる吸収層１３０の厚みと吸収率との関係を例示的に示す図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる光受信器２０００の構成を示す図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる光モニタ機能集積レンズ１００周辺の拡大図である。
【図６】関連技術の光受信器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１の実施の形態＞
図１及び図２を用いて、第１の実施形態にかかる光モニタ機能集積レンズについて説明する。図１は、光モニタ機能集積レンズ１００の側面図である。図２は光モニタ機能集積レンズ１００を図１の矢視Ａから見た背面図である。図１において、光は左側から右側に進む。すなわち、図１に示したα方向は、光の進行方向に対応する。本実施形態では、波長１．３１〜１．６１μｍの光を適用する。
【００２０】
図１において、光モニタ機能集積レンズ１００は、レンズ１１０、ｎ型半導体１２０、吸収層１３０、ｐ型半導体１４０および無反射膜１５０を備える。ここで、ｎ型半導体１２０、吸収層１３０およびｐ型半導体１４０は、受光素子を構成する。
【００２１】
レンズ１１０は、入射された光を集光しながらｎ型半導体１２０側へ透過する。光モニタ機能集積レンズ１００へ波長１．３１〜１．６１μｍの光が入射される場合、レンズ１１０は、例えば、波長１．３１〜１．６１μｍに対して透明な材料であるＳｉで形成される。
【００２２】
図１に示されるように、レンズ１１０は、凸部１１１、第１の主面１１２および第２の主面１１３を有する。凸部１１１は一般的なガラスレンズと同様に、凸状、球面または略球面形状に形成される。凸部１１１は、入射された光を屈折させて集光する。凸部１１１から第１の主面１１２へ入射された光は、レンズ１１０を透過することで集光され、第２の主面１１３から出射される。
【００２３】
ｎ型半導体１２０は、レンズ１１０の出射面（第２の主面１１３）上に設けられ、第２の主面１１３から入射された光をそのまま透過し、吸収層１３０へ出射する。レンズ１１０がＳｉで形成される場合、ｎ型半導体１２０もＳｉで形成される。本実施形態では、ｎ型半導体１２０を、主成分がＳｉ、不純物濃度が５×１０１８［ｃｍ−３］、α方向の厚みが０．５［μｍ］の、薄膜に形成した。また、ｎ型半導体１２０は、吸収層１３０で吸収された光の強度に応じた電流を取り出す導電層として機能する。ｎ型半導体１２０は、ｎ型半導体側電極１２１を有する。ｎ型半導体側電極１２１は、ｎ型半導体１２０上の、光が入射しない位置に設けられる。ｎ型半導体側電極１２１は、吸収層１３０において吸収された光の強度（吸収光強度）Ｐ１［Ｗ］を、電流Ｉ［Ａ］として出力する。
【００２４】
吸収層１３０は、ｎ型半導体１２０とｐ型半導体１４０との間に、レンズ１１０の第２の主面１１３と向かい合うように設けられている。吸収層１３０は、ｎ型半導体１２０から入射された光の一部を吸収すると共に、残りをｐ型半導体１４０へ透過する。レンズ１１０、ｎ型半導体１２０およびｐ型半導体１４０がＳｉで形成される場合、吸収層１３０は、例えば、ＧｅやＳｉＧｅで形成される。
【００２５】
吸収層１３０の面積は、光の透過領域よりも大きくなるように設定される。また、吸収層１３０の厚みｄは、吸収層１３０の吸収率に応じて設定される。吸収層１３０での光の吸収量は、少な過ぎると光の強度の検出精度が低下する一方、多過ぎると、主信号パワーが低下して受信感度が低下する。吸収量はシステムが必要な最小強度とすることが望ましいため、吸収層１３０の厚みｄは、吸収量が入射全量の５％以上２０％以下となるように設定されることが望ましい。なお、本実施形態では、吸収率が５〜１０％になるように吸収層１３０の厚みｄを設定する。ここで、吸収率は入射された光の強度Ｐ２［Ｗ］に対する吸収光強度Ｐ１［Ｗ］の割合で定義される。
【００２６】
吸収層１３０の厚みｄと吸収率との関係を図３に示す。図３において、吸収層１３０に入射される光の波長は１．５５［μｍ］である。図３において、例えば、吸収層１３０の吸収率を５［％］以上１０［％］以下にする場合、吸収層１３０の厚みｄは０．１［μｍ］〜０．１５［μｍ］に設定される。
【００２７】
ｐ型半導体１４０は、吸収層１３０上に設けられ、吸収層１３０から入射された光をそのまま透過し、無反射膜１５０へ出射する。ｎ型半導体１２０がＳｉで形成される場合、ｐ型半導体１４０もＳｉで形成される。本実施形態では、ｐ型半導体１４０を、主成分がＳｉ、不純物濃度が５×１０１８［ｃｍ−３］、α方向の厚みが０．５［μｍ］の、薄膜に形成した。また、ｐ型半導体１４０は、吸収層１３０で吸収された光の強度に応じた電流を取り出す導電層として機能する。ｐ型半導体１４０は、ｐ型半導体側電極１４１を有する。ｐ型半導体側電極１４１は、ｐ型半導体１４０上の、光が入射しない位置に設けられる。ｐ型半導体側電極１４１は、ｎ型半導体側電極１２１と同様に機能し、吸収層１３０において吸収された光の強度（吸収光強度）Ｐ１［Ｗ］を電流Ｉ［Ａ］として出力する。
【００２８】
吸収層１３０における光の吸収量は、吸収層１３０を透過する光の強度に比例する。光の吸収量（吸収光強度）Ｐ１はｎ型半導体側電極１２１およびｐ型半導体側電極１４１から取り出される電流Ｉと比例することから、ｎ型半導体側電極１２１およびｐ型半導体側電極１４１から取り出される電流Ｉをモニタすることにより、吸収層１３０を透過する光の強度をモニタできる。
【００２９】
ここで、ｎ型半導体１２０およびｐ型半導体１４０をＳｉで形成し、吸収層１３０をＧｅで形成する場合、ＳｉとＧｅとは格子間隔が異なるため、エピタキシャル成長が困難である。しかし、上述のように、吸収層１３０は必要最低限の吸収量を確保できれば良く、吸収層１３０の厚みｄは０．１〜０．１５［μｍ］程度で良い。したがって、Ｓｉで形成されたｎ型半導体１２０およびｐ型半導体１４０間に、Ｇｅで形成された吸収層１３０を形成させることができる。
【００３０】
無反射膜１５０は、ｐ型半導体１４０の出射面上に設けられ、入射される光の反射を抑制する。無反射膜１５０は、ｐ型半導体１４０から入射された光をそのまま透過し、外部に光を出射する。ｐ型半導体１４０がＳｉで形成される場合、無反射膜１５０は、例えば、ＳｉＮ系材料やＳｉＯＮ系材料で形成される。なお、無反射膜１５０は必ずしも配置される必要はない。
【００３１】
以上のように、本実施形態にかかる光モニタ機能集積レンズ１００は、レンズ１１０の出射面（第２の主面１１３）に、ｎ型半導体１２０、吸収層１３０およびｐ型半導体１４０から成る受光素子を配置した。そして、吸収層１３０においてレンズ１１０から出射された光の一部を吸収し、吸収された光の強度をｎ型半導体１２０およびｐ型半導体１４０において電流Ｉとして取り出すことで、吸収層１３０を透過する光の強度を検出する。
【００３２】
吸収層１３０の厚みｄを、吸収率が５％以上になるように設定することにより、例えば、背景技術で説明した図６の光受信器２０００ａに適用する場合、ｎ型半導体側電極１２１およびｐ型半導体側電極１４１において検出された電流Ｉに基づいて局部発振光源９００を制御することができる。
【００３３】
一方、吸収層１３０の厚みｄを、吸収率が２０％以下になるように設定することにより、吸収層１３０における吸収量が光の強度の検出に必要な最低限の量に抑制され、主信号への影響を必要最小限にできる。この場合、一般的な受光素子と比較してｎ型半導体１２０、吸収層１３０およびｐ型半導体１４０から成る受光素子を薄膜に形成できる。
【００３４】
また、ｎ型半導体１２０およびｐ型半導体１４０をＳｉで形成し、吸収層１３０をＧｅで形成する場合、ＳｉとＧｅとは格子整合しないことから、吸収層１３０は結晶性が保たれる厚さまでしか成長しない。これにより、背景技術に記載した特許文献１の受光素子と比較して、ｎ型半導体１２０、吸収層１３０およびｐ型半導体１４０から成る受光素子を薄膜化できる。
【００３５】
さらに、本実施形態にかかる光モニタ機能集積レンズ１００において、レンズ１１０の出射面にｎ型半導体１２０、吸収層１３０およびｐ型半導体１４０から成る受光素子を配置する場合、背景技術で説明した光分岐器４４０やモニタ用受光素子７００を配置する必要がなくなる。また、この構成は光を分岐するプリズムを必要としないため、プリズムを配置するためのコリメート領域が必要なくなり、入射された主信号を１枚のレンズで直接集光することができる。従って、本実施形態にかかる光モニタ機能集積レンズ１００は、部品数を低減でき、小型化できる。また、厳しい実装精度が必要な光分岐器４４０やモニタ用受光素子７００を配置する必要がないため、組立工数の大幅な低減が実現できる。
【００３６】
ここで、本実施形態では、レンズ１１０、ｎ型半導体１２０およびｐ型半導体１４０をＳｉで形成し、吸収層１３０をＧｅまたはＳｉＧｅで形成したがこれに限定されない。レンズ１１０、ｎ型半導体１２０およびｐ型半導体１４０は使用波長に対して透明であれば良く、デジタルコヒーレント通信に用いられる光の波長（１．３１μｍ〜１．６１μｍ）に適用する場合、例えば、材料としてＩｎＰを用いることもできる。この場合、吸収層１３０の材料としては、ＩｎＧａＡｓやＩｎＧａＡｓＰ等を用いることができる。なお、吸収層１３０の材料としてＩｎＧａＡｓＰを用いる場合、ＩｎＧａＡｓＰは光の吸収効率はＧｅ、ＳｉＧｅやＩｎＧａＡｓ等の吸収効率よりも小さいことから、所定の吸収率を達成する時に厚みｄを大きく設計することができる。この場合、吸収層１３０の製造トレランスが向上する。
【００３７】
そして、本実施形態にかかる光モニタ機能集積レンズ１００をデジタルコヒーレントモジュールに用いることにより、入射ポートから出射した信号を集光して光機能回路のポートに光結合させる集光機能と同時にシグナル光強度の検出機能が実現できる。
【００３８】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施形態にかかる光受信器２０００について説明する。図４は、光モジュール１０００を含む光受信器２０００の構成図である。図５は、図４の光受信器２０００における光モニタ機能集積レンズ１００周辺の拡大図である。図４、図５では、説明の便宜上、光モニタ機能集積レンズ１００を拡大して図示している。図４、図５のα方向は、信号光及び局部発振光の進行方向に対応する。信号光は、例えば、デジタルコヒーレント通信によく用いられる波長１．３１〜１．６１［μｍ］の光を想定する。図４、図５において、図１、図２に示した構成要素と同等の構成要素には、図１、図２で示した符号と同等の符号を付した。以下、第１の実施形態で説明した構成と同等の構成については説明を省略する。
【００３９】
光受信器２０００は、強度検出部８００、局部発振光源９００および光モジュール１０００を含む。光受信器２０００は、デジタルコヒーレント用光受信器とも呼ばれる。
【００４０】
強度検出部８００は、光モニタ機能集積レンズ１００のｎ型半導体側電極１２１及びｐ型半導体側電極１４１に接続されている。強度検出部８００は、ｎ型半導体側電極１２１及びｐ型半導体側電極１４１から出力された電流Ｉ［Ａ］を検出することにより、吸収層１３０において吸収された信号光の強度（吸収光強度Ｐ１［Ｗ］）を取得する。
【００４１】
ここで、吸収層１３０における吸収光強度Ｐ１［Ｗ］は、吸収層１３０を透過する信号光の強度に比例する。そして、吸収層１３０における吸収光強度Ｐ１［Ｗ］はｎ型半導体側電極１２１およびｐ型半導体側電極１４１から取り出される電流Ｉに比例することから、ｎ型半導体側電極１２１およびｐ型半導体側電極１４１から取り出される電流Ｉをモニタすることにより、信号光の強度がモニタできる。ここで、光モニタ機能集積レンズ１００と強度検出部８００とによって光受信器を構成することもできる。この場合、強度検出部８００は、光モニタ機能集積レンズ１００のｎ型半導体側電極１２１及びｐ型半導体側電極１４１から出力された電流Ｉ［Ａ］を検出することにより、入射される信号光の強度に応じた制御を各種回路に施すことができる。この場合の強度検出部８００は、請求項の制御部として機能する。
【００４２】
図４の光受信器２０００の説明に戻る。局部発振光源９００は、強度検出部８００及び局部発振光入射ポート３００に接続されている。局部発振光源９００は、強度検出部８００により取得された吸収光強度Ｐ１［Ｗ］に応じて局部発振光の強度Ｐ３［Ｗ］を調整し、局部発振光を発生する。
【００４３】
光モジュール１０００は、光モニタ機能集積レンズ１００、信号光入射ポート２００、局部発振光入射ポート３００、レンズ４３０、光機能回路５００、検波用受光素子６１０、６２０および出力端子７１０、７２０を有している。
【００４４】
信号光入射ポート２００は、外部（例えば、デジタルコヒーレント用光送信機）から出射された光位相に信号を載せた信号光を、光モニタ機能集積レンズ１００側に出射する。信号光入射ポート２００には、例えば、光ファイバを用いることができる。信号光入射ポート２００から出射される信号光の強度は、例えば、０．０１〜１０［ｍＷ］である。信号光入射ポート２００は、請求項の信号光出射部に相当する。
【００４５】
光モニタ機能集積レンズ１００は、信号光入射ポート２００から入射された信号光を集光し、光機能回路入射ポート５１０に出射する。光モニタ機能集積レンズ１００は、第１の実施の形態において説明した図１、図２の光モニタ機能集積レンズ１００と同様であるため、説明を省略する。
【００４６】
すなわち、光モニタ機能集積レンズ１００は、レンズ１１０および受光素子によって構成される。レンズ１１０は、入射面である第１の主面１１２に配置された凸部１１１において入射された信号光を集光し、出射面である第２の主面１１３に配置された受光素子へ集光した信号光を出射する。受光素子は、ｎ型半導体１２０、吸収層１３０およびｐ型半導体１４０によって構成される。受光素子は、吸収層１３０において入射された信号光の一部を吸収してｎ型半導体１２０およびｐ型半導体１４０において吸収した信号光の強度を検出すると共に、残りの信号光を光機能回路５００の光機能回路入射ポート５１０に出射する。
【００４７】
局部発振光入射ポート３００は、局部発振光源９００から出射された局部発振光をレンズ４３０側に出射する。局部発振光入射ポート３００には、例えば、光ファイバを用いることができる。局部発振光入射ポート３００は、請求項の局部発振光出射部に相当する。
【００４８】
レンズ４３０は、局部発振光入射ポート３００から出射された局部発振光を集光し、光機能回路５００の光機能回路入射ポート５２０に出射する。
【００４９】
光機能回路５００は、例えば、光９０度ハイブリッド（不図示）を備え、光モニタ機能集積レンズ１００から入射された信号光を、Ｘ偏波信号光とＹ偏波信号光とに分離する。さらに、光機能回路５００は、レンズ４３０を介して局部発振光源９００から入射された局部発振光を、分離したＸ偏波信号光及びＹ偏波信号光にそれぞれ合波する。そして光機能回路５００は、合波した合波信号（以下、干渉信号とよぶ）を検波用受光素子６１０、６２０に出射する。なお、光機能回路５００は、請求項の合波部に相当する。
【００５０】
図４に示されるように、光機能回路５００は、光機能回路入射ポート５１０、５２０を有する。光機能回路入射ポート５１０は、光モニタ機能集積レンズ１００から入射された信号光を光機能回路５００中に出射する。光機能回路入射ポート５２０は、レンズ４３０から入射された局部発振光を光機能回路５００中に出射する。
【００５１】
検波用受光素子６１０、６２０は、光機能回路５００から出射された干渉信号を受光し、これをアナログの電気信号に変換して出力端子７１０、７２０に出力する。検波用受光素子６１０、６２０には、例えば、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）を用いることができる。光受信器２０００がデジタルコヒーレント用光受信器である場合、検波用受光素子６１０、６２０は、４チャンネルで構成される。なお、検波用受光素子６１０、６２０は、請求項の変換部に相当する。
【００５２】
出力端子７１０、７２０は、外部装置と接続される出力端子である。外部装置は、例えば、ＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等が挙げられる。出力端子７１０、７２０にＴＩＡが接続された場合、検波用受光素子６１０、６２０から出力された電気信号は、出力端子７１０、７２０を介して、ＴＩＡに入力される。ＴＩＡに入力された電気信号は、ＴＩＡにより電圧信号に変換される。その後、ＴＩＡにより変換された電圧信号は、例えば、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）回路、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）回路等において、復調及び所定の信号処理が施される。
【００５３】
上記のように構成された光受信器２０００において、強度検出部８００は、光モニタ機能集積レンズ１００の吸収層１３０において吸収された信号光の強度（吸収光強度）を検出する。そして、局部発振光源９００は、強度検出部８００において検出された吸収光強度に応じて局部発振光を発生する。
【００５４】
この場合、光モジュール１０００に、背景技術で説明した光分岐器４４０やモニタ用受光素子７００を配置する必要がなくなると共に、プリズムを配置するためのコリメート領域が必要なくなり、入射された信号光を１枚のレンズで直接集光することができる。従って、本実施形態にかかる光受信器２０００は、部品数を低減でき、小型化できる。また、厳しい実装精度が必要な光分岐器４４０やモニタ用受光素子７００を配置する必要がないため、組立工数の大幅な低減が実現できる。
【００５５】
本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００５６】
[付記１]
光が入射する入射面と、前記入射面から入射した光を出射する出射面と、を有するレンズと、
前記入射面又は前記出射面に向かい合うように設けられ、入射する光を吸収すると共に透過する吸収層と、を備え、
前記吸収層と、前記レンズは互いに格子整合しない受光素子。
【００５７】
[付記２]
前記レンズは、Ｓｉを主成分とする付記１に記載の受光素子。
【００５８】
[付記３]
前記吸収層は、Ｇｅ又はＳｉＧｅを主成分とする付記１又は２に記載の受光素子。
【００５９】
[付記４]
前記吸収層は、入射した光を吸収する吸収率が、５％以上２０％以下になるように形成される付記１から３のいずれか１項に記載の受光素子。
【００６０】
[付記５]
前記吸収層の厚みは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下になるように形成される付記１から４のいずれか１項に記載の受光素子。
【００６１】
[付記６]
光が入射する入射面と、前記入射面から入射した光を出射する出射面と、を有するレンズと、前記入射面又は前記出射面に向かい合うように設けられ、入射した光を吸収すると共に透過する吸収層と、を備える受光素子と、
前記吸収層により吸収された光の強度である吸収光強度を検出する強度検出部と、
局部発振光を発生する局部発振光源と、を備え、
前記局部発振光源は、前記強度検出部により検出された前記吸収光強度に応じて、前記局部発振光を発生する光受信器。
【００６２】
[付記７]
信号光を出射する信号光出射部と、
局部発振光を出射する局部発振光出射部と、
前記信号光出射部から出射された信号光が入射する入射面と、前記入射面から入射した信号光を出射する出射面と、を有するレンズと、前記入射面又は前記出射面に向かい合うように設けられ、入射した信号光を吸収すると共に透過する吸収層と、を備える受光素子と、
前記レンズから出射された信号光と、前記局部発振光出射部から出射された局部発振光とを合波し、合波した合波光信号を出射する合波部と、
前記合波部から出射された合波光信号を電気信号に変換する変換部と、を備える光モジュール。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本願発明は、入射された信号光の強度に基づいて各種制御を行う光通信装置に広く適用することができる。【００６４】
この出願は、２０１４年３月２６に出願された日本出願特願２０１４−０６３７４０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００６５】
１００  光モニタ機能集積レンズ
１１０  レンズ
１１１  凸部
１１２  第１の主面
１１３  第２の主面
１２０  ｎ型半導体
１２１  ｎ型半導体側電極
１３０  吸収層
１４０  ｐ型半導体
１４１  ｐ型半導体側電極
１５０  無反射膜
２００  信号光入射ポート
３００  局部発振光入射ポート
４１０、４２０、４３０  レンズ
４４０  光分岐器
５００  光機能回路
５１０、５２０  光機能回路入射ポート
６１０、６２０  検波用受光素子
７００  モニタ用受光素子
８００  強度検出部
９００  局部発振光源
１０００  光モジュール
２０００、２０００ａ  光受信器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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