(57)【要約】【課題】低コスト・プラットフォームの大きな面積のファイバを出て行く光を捕捉するための、すべての必要な光コンポーネントおよび電気コンポーネントを組み込んだ光受信アセンブリを提供すること。【解決手段】本発明の一実施形態は、比較的大きなコアの光導波路、例えばＨＣＳファイバまたはプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）に結合されるＭＳＭ光検出器を使用している。小さなキャパシタンスを伴うこのＭＳＭ光検出器によって、大きなコアの光導波路を使用した高速データ伝送が可能になる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１００ミクロンの直径を有し、光信号を伝送する光導波路と、
前記光ファイバからの前記光信号を受け取り、前記光を電気信号へと変換する金属半導体金属（ＭＳＭ）光検出器と
を備え、前記システムが、少なくとも毎秒５００メガビットのデータ転送速度を有するシステム。
【請求項２】
前記システムが、少なくとも毎秒１ギガビットのデータ転送速度を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記光導波路が、光ファイバである、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記光ファイバが、シリカ・ファイバである、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記光ファイバが、ハード・クラッド・シリカ・ファイバである、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記光ファイバが、プラスチック光ファイバである、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記ＭＳＭ光検出器が、ＧａＡｓ基板を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ＭＳＭ光検出器が、ＩｎＰ基板を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＭＳＭ光検出器が、ＧａＮ基板、サファイア基板、およびＳｉＣ基板のうちの１つを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記光導波路が、前記ＭＳＭ光検出器の光軸に平行な光軸を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記光信号が前記光導波路を出るときに、前記光信号の方向に関してある角度で前記ＭＳＭ光検出器上へと前記光信号を反射する反射器をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記角度が、９０度である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ＭＳＭ光検出器上へ前記光信号を集束させるレンズをさらに備え、前記ＭＳＭＳ光検出器が、前記光導波路の前記直径より小さな直径を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記反射器が、前記光信号を前記ＭＳＭ光検出器上へと集束させ、前記ＭＳＭ光検出器が、前記光導波路の前記直径より小さな直径を有する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記光導波路が、複数の光導波路のうちの１つのファイバであり、前記ＭＳＭ光検出器が、複数の光検出器のうちの１つのＭＳＭ光検出器であり、各光導波路が、各ＭＳＭ光検出器に関連づけられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記光導波路が、３０メートルより短い長さを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記システムが、娯楽システム、コンピュータ・システム、自動車システム、交通システム、貯蔵システム、産業システム、航空システム、マルチメディア・システム、および情報技術システムのうちの１つに関連する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記システムが、信号プロバイダを受信ユニットに接続する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記信号プロバイダが、ケーブル・システム、ＤＶＤプレーヤ、ビデオ・カセット・プレーヤ、ＣＤプレーヤ、コントローラ、センサ、通信システム、データ記憶装置、およびマルチプレクサからなる群から選択される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記受信ユニットが、ステレオ・システム、テレビジョン、コンピュータ、携帯型情報端末、ゲーム・システム、電話、家庭用電気製品、ディスプレイ画面、制御システム、デマルチプレクサ、およびデジタル・レコーダからなる群から選択される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記光導波路が、１００ミクロン、２００ミクロン、４００ミクロン、８００ミクロン、および１０００ミクロンのうちの１つの直径を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記光導波路が、１００〜１０００ミクロンの間の直径を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ＭＳＭ光検出器を取り付ける基板をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記基板が、プリント回路基板、リード・フレーム基板、ＲＦセラミック基板、およびシリコン基板のうちの１つである、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
少なくとも１００ミクロンの直径を有する光導波路に搬送される、時間の一部分について少なくとも毎秒５００メガビットのデータ転送速度を有する光信号を提供する送信器と、
金属半導体金属（ＭＳＭ）光検出器を備え、前記光信号を受け取り、前記光信号を電気信号へと変換する受信器と、
前記受信器を前記光導波路に結合するコネクタと
を備えるデータ伝送システム。
【請求項２６】
前記システムが、少なくとも毎秒１ギガビットのデータ転送速度を有する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記光導波路が、光ファイバである、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
前記光ファイバが、シリカ・ファイバである、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記光ファイバが、ハード・クラッド・シリカ・ファイバである、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
前記光ファイバが、プラスチック光ファイバである、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３１】
前記ＭＳＭ光検出器上に前記光信号を集束させるレンズをさらに備え、前記ＭＳＭ光検出器が、前記光導波路の前記直径よりも小さな直径を有する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３２】
前記光導波路が、前記ＭＳＭ光検出器の光軸に平行な光軸を有する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３３】
前記光信号が前記光導波路を出るときに、前記光信号の方向に関してある角度で前記ＭＳＭ光検出器上へと前記光信号を反射する反射器をさらに備える、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３４】
前記角度が、９０度である、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記反射器が、前記光信号を前記ＭＳＭ光検出器上へと集束させ、前記ＭＳＭ光検出器が、前記光導波路の前記直径より小さな直径を有する、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３６】
前記光導波路が、複数の光導波路のうちの１つのファイバであり、前記ＭＳＭ光検出器が、複数の光検出器のうちの１つのＭＳＭ光検出器であり、各光導波路が、各ＭＳＭ光検出器に関連づけられる、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３７】
前記光導波路が、３０メートルより短い長さを有する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３８】
前記システムが、娯楽システム、コンピュータ・システム、自動車システム、交通システム、貯蔵システム、産業システム、航空システム、マルチメディア・システム、および情報技術システムのうちの１つに関連する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３９】
前記送信器が、ケーブル・システム、ＤＶＤプレーヤ、ビデオ・カセット・プレーヤ、ＣＤプレーヤ、コントローラ、センサ、通信システム、データ記憶装置、およびマルチプレクサからなる群から選択される、請求項２５に記載のシステム。
【請求項４０】
前記受信器が、ステレオ・システム、テレビジョン、コンピュータ、携帯型情報端末、ゲーム・システム、電話、家庭用電気製品、ディスプレイ画面、制御システム、デマルチプレクサ、およびデジタル・レコーダからなる群から選択される、請求項２５に記載のシステム。
【請求項４１】
前記光導波路が、１００ミクロン、２００ミクロン、４００ミクロン、８００ミクロン、および１０００ミクロンのうちの１つの直径を有する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項４２】
前記光導波路が、１００〜１０００ミクロンの直径を有する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項４３】
前記ＭＳＭ光検出器を取り付ける基板をさらに備える、請求項２５に記載のシステム。
【請求項４４】
前記基板が、プリント回路基板、リード・フレーム基板、ＲＦセラミック基板、およびシリコン基板のうちの１つである、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
少なくとも１００ミクロンの直径を有しており、時間の一部分について少なくとも毎秒５００メガビットのデータ転送速度を有する光信号を搬送する光導波路を受けるためのポートと、
前記光ファイバからの前記光信号を受け取り、前記光を電気信号に変換する金属半導体金属（ＭＳＭ）光検出器のための支持物と
を備えるコネクタ。
【請求項４６】
前記光導波路が、光ファイバである、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項４７】
前記光ファイバが、シリカ・ファイバである、請求項４６に記載のコネクタ。
【請求項４８】
前記光ファイバが、ハード・クラッド・シリカ・ファイバである、請求項４６に記載のコネクタ。
【請求項４９】
前記光ファイバが、プラスチック光ファイバである、請求項４６に記載のコネクタ。
【請求項５０】
前記ＭＳＭ光検出器上に前記光信号を集束させるレンズをさらに備え、前記ＭＳＭ光検出器が、前記光導波路の前記直径よりも小さな直径を有する、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項５１】
前記光導波路が、前記ＭＳＭ光検出器の光軸に平行な光軸を有する、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項５２】
前記光信号が前記光導波路を出るときに、前記光信号の方向に関してある角度で前記ＭＳＭ光検出器上へと前記光信号を反射する反射器をさらに備える、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項５３】
前記角度が、９０度である、請求項５２に記載のコネクタ。
【請求項５４】
前記反射器が、前記光信号を前記ＭＳＭ光検出器上へと集束させ、前記ＭＳＭ光検出器が、前記光導波路の前記直径より小さな直径を有する、請求項５２に記載のコネクタ。
【請求項５５】
前記光導波路が、複数の光導波路のうちの１つのファイバであり、前記ＭＳＭ光検出器が、複数の光検出器のうちの１つのＭＳＭ光検出器であり、各光導波路が、各ＭＳＭ光検出器に関連づけられる、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項５６】
前記光導波路が、３０メートルより短い長さを有する、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項５７】
前記システムが、娯楽システム、コンピュータ・システム、自動車システム、交通システム、貯蔵システム、産業システム、航空システム、マルチメディア・システム、および情報技術システムのうちの１つに関連する、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項５８】
前記コネクタが、信号プロバイダを受信ユニットに接続する、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項５９】
前記信号プロバイダが、ケーブル・システム、ＤＶＤプレーヤ、ビデオ・カセット・プレーヤ、ＣＤプレーヤ、コントローラ、センサ、通信システム、データ記憶装置、およびマルチプレクサからなる群から選択される、請求項５８に記載のコネクタ。
【請求項６０】
前記受信ユニットが、ステレオ・システム、テレビジョン、コンピュータ、携帯型情報端末、ゲーム・システム、電話、家庭用電気製品、ディスプレイ画面、制御システム、デマルチプレクサ、およびデジタル・レコーダからなる群から選択される、請求項５８に記載のコネクタ。
【請求項６１】
前記光導波路が、１００ミクロン、２００ミクロン、４００ミクロン、８００ミクロン、および１０００ミクロンのうちの１つの直径を有する、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項６２】
前記光導波路が、１００〜１０００ミクロンの直径を有する、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項６３】
前記支持物が、前記ＭＳＭ光検出器を取り付ける基板である、請求項４５に記載のコネクタ。
【請求項６４】
前記基板が、プリント回路基板、リード・フレーム基板、ＲＦセラミック基板、およびシリコン基板のうちの１つである、請求項６３に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に光通信に関し、詳細にはＭＳＭ光検出器のためのアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバは伝送帯域が広く減衰が比較的低いので、光ファイバ技術は、通信用途ではかなり適している。しかし、電子ネットワークおよび光ネットワークに対する光ファイバ・インターフェースは、基板上にレーザ送信デバイスおよびレーザ受信デバイスを取り付け、これらデバイスを別々に取り付けられた光ファイバと位置合わせすることに関連した困難があるので製造するのに費用がかかる。これらの困難は、一般にコンポーネントを正確な許容差(tolerance)で製造し、コンポーネントを正確な許容差内の正確な位置に取り付けることに関連したものである。位置合わせの課題には、一般にデバイスのパッケージング中に直面することになる。これらの困難を克服するために、送信デバイスおよび受信デバイスを拡大して位置合わせ中に実現することが難しい厳しい許容差を緩和することができる。
【０００３】
従来技術の光ファイバ通信システムでは、送信器が、光データをファイバへと送信し、このデータが、受信端において検出器によって受信される。２つの固有のインターフェースが、このファイバの両端に存在する。これらの２つのインターフェースにおける光損失を最小にすることは、ミクロン・スケールの位置合わせに起因しており難しい。送信端における位置合わせ許容差を緩和することは、この光ファイバのコアを拡大することによって行うことができる。しかし、これには、受信端インターフェースにおいて望ましくない効果がある。すなわち、より大きなコアのファイバに出て行く光は、より大きな断面積を有しており、それによって、この光を捕捉することが困難になる。
【０００４】
大きなコアのファイバ、例えば５０〜６３ミクロンのコア径のファイバが、一般にＬＡＮ（local area networkローカルエリアネットワーク）環境中では見出される。大きなコアでは、小さなコアのファイバに比べて、例えば、このファイバをソース・レーザまたは受信側光検出器に結合すること、ならびにこれらファイバを光コネクタと一緒に結合することなど、取り付け（installation）についての許容差がより大きなものとなる。２タイプの光検出器、すなわち、ＰＮダイオードおよびＭＳＭ（metal semiconductor metal金属半導体金属）ダイオードを一般に使用して、ファイバから光を受信しこの光を電気信号に変換する。両方とも、現在では直径が約７０〜８０ミクロンになるように作成されて、これらＬＡＮファイバからの光を捕捉するようになっている。
【０００５】
他のタイプのファイバ、すなわちＨＣＳ（hard clad silica fiberハード・クラッド・シリカ・ファイバ）ファイバは、限られた用途で使用されている。このファイバは、ハード・プラスチック・クラッドによって取り囲まれたシリコン・コアを有しており、一般に２００〜３００ミクロンの直径を有している。
【０００６】
さらなるタイプのファイバは、プラスチック・ファイバである。このファイバは、ＨＣＳファイバと同様であるが、シリカ・コアの代わりにプラスチック・コアを使用している。このコアはプラスチックであることから、このファイバの減衰によって、このファイバの効果的な使用は、１０メートル以下に制限される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、低コスト・プラットフォームの大きな面積のファイバを出て行く光を捕捉するための、すべての必要な光コンポーネントおよび電気コンポーネントを組み込んだ光受信アセンブリが必要になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、通信におけるデータを受信するために使用される光電気信号変換デバイスに関連するシステムおよび方法を対象としている。本発明の実施形態は、一体化された光コンポーネントおよび電気コンポーネントを用いてレジン・モールドしたリード・フレーム中に形成されているので、特にパッケージングのコストが安価である。本発明の実施形態では、大きな直径のファイバを用いた大きな高速の光検出器が使用される。
【０００９】
本発明によれば、大面積の金属半導体金属（ＭＳＭ）光検出器を使用して接続されたパッケージ・アセンブリ内部の大きな光ファイバを出て行く光を捕捉している。発明のＭＳＭ光検出器では、１つの検出器を使用して１つの光チャネルを受信し、または検出器のアレイを使用して複数の光チャネルを受信することができる。このＭＳＭ光検出器は、それぞれのチャネル中で光信号を電気信号へと変換する。この電気信号は、この同じパッケージ内部の集積回路チップまたは別々のディスクリート・チップを介して増幅される。
【００１０】
本発明の一実施形態では、１つのファイバまたはファイバ・アレイが、外部コネクタによって所定の位置に保持される。この外部コネクタは、この検出器の表面に対して垂直または平行にファイバを位置づける。検出器に結合するための位置合わせは、このコネクタのアセンブリへの接続によって行われる。垂直な構成では、このファイバにより、集光要素を用いてまたは集光要素を用いずにその出る光を捕捉できるようになる。平行な構成では、このコネクタは、その光を捕捉できるようにする角度で、その光を反射する。このコネクタ中のこの反射面は、集光要素を含んでも含まなくてもよい。本発明の別の実施形態によれば、基板が、光コンポーネントを光コネクタ本体と接続するために提供される。
【００１１】
本発明の実施形態では、１００ミクロン以上、例えば１００ミクロン、２００ミクロン、または４００ミクロンの大きな光ファイバが使用され、これはＨＣＳファイバまたはプラスチック・ファイバとすることができる。このＭＳＭ光検出器は、このファイバ用に適切な大きさに調整されることになる。本発明の実施形態は、この検出器上へとその光を集束するレンズを含むこともある。これによって、ファイバの直径よりも小さな検出器が可能になるはずである。本発明の実施形態では、光検出器が基板上に、例えばプリント回路基板、リード・フレーム基板、ＲＦセラミック基板、またはシリコン基板の上に取り付けられる。
【００１２】
以下に続く本発明の詳細な説明をさらに理解し易くするために、以上で、本発明の特徴および技術的な利点についてかなり広範に概説してきた。本発明の特許請求の範囲の主題をなす、本発明のさらなる特徴および利点を、以下に説明する。開示の概念および特定の実施形態は、本発明の同じ目的を実行するための、他の構造を変更しまたは設計するための基礎として簡単に利用できることを当業者には理解されたい。かかる等価な構成は、添付特許請求の範囲に記載の本発明の趣旨および範囲を逸脱するものではないことも、当業者には理解されたい。本発明の特徴と考えられる新しい特徴は、さらなる目的および利点と共に、その構成についても動作方法についても、添付図面と併せ考察するとき、以下の記述からさらによく理解することができよう。しかし、各図は、例証および説明の目的のためだけに提供されており、本発明についての限定の定義として意図したものでないことを明確に理解されたい。
【００１３】
本発明のより完全な理解のためには、次に添付図面と併せて以下の説明を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態は、例えば３０メートル以下の短い高速の光データ・リンクを必要とする状況でも動作するはずである。例えば、本発明の実施形態は、娯楽システム、コンピュータ・システム、自動車システム、交通システム、貯蔵システム、産業システム、航空システム、マルチメディア・システム、情報技術システムなどで使用することができる。例えば、本発明の実施形態は、２つのコンピュータ・システムを一緒にリンクし、ＤＶＤプレーヤを（建物、車、列車、飛行機、または他の交通システム中に配置することができる）テレビに接続し、チューナ／制御ユニットを大パネル・テレビ・モニタに接続し、ゲーム・コントローラをゲーム・ボックスにリンクし、家庭用電気製品（例えば、テレビ、ステレオ、電話、コンピュータ、カメラなど）を制御システムに接続し、デジタル・カメラを記憶装置、制御システム、またはディスプレイ画面に接続し、センサをコンピュータに接続し、制御メカニズムをコンピュータに接続し、コンピュータをプロジェクタまたはモニタに接続し、あるいはデバイスをマルチプレクサまたはデマルチプレクサに接続することができる。さらに、本発明の実施形態は、制御ユニットへの高速接続を使用した、ＨＤＴＶ（high definition TV高品位テレビ）のような大画面装置と共に使用することができる。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態を使用した光通信システム１００についての一構成を示している。このシステム１００は、１００ミクロン以上の、例えば、１００、２００、４００、８００、１０００ミクロン、または１００〜１０００ミクロンのコア径を有する光ファイバ１０１を含んでいる。このファイバは、ＰＯＦ（plastic optical fiberプラスチック光ファイバ）またはＨＣＳファイバでもよい。ファイバのコア１０２が、光信号を伝えることになる。このシステムは、１つまたは複数のファイバを含むことができる。より大きな取り付け許容差が可能になるので、大きなファイバの直径が望ましいことに留意されたい。換言すれば、直径が大きくなればなるほど、結合に際しての位置合わせの許容差はゆるくなり、それによって、より低コストの結合を使用することができるようになる。
【００１６】
システム１００は、送信器１０３を使用して、信号として使用される光を発生し、この光をこのファイバ中へと結合する。この送信器１０３は、変調された光を発生し、次いでこの光がこの光ファイバ中へと結合されることになる。この光は、ファイバ１０１を介して光パルスの形で情報を伝えることになる。この光は、レーザ１０８で発生することができ、このレーザは、ＦＰ（Fabry-Perotファブリペロー）レーザの形態のダイオード・レーザ、または垂直共振器型面発光レーザ（vertical-cavity surface-emitting laser）ＶＣＳＥＬとすることができる。光源は、高速ＬＥＤ（light emitting diode発光ダイオード）とすることもできる。一般に、生成される光は、５００〜１５５０ナノメートルの波長を有することになる。ほとんどのシステムは、約６５０ｎｍ、７８０ｎｍ、または８５０ｎｍの波長で動作することになる。
【００１７】
この光パルスは、受信器１０４によって検出されることになる。受信器１０４は、光コネクタ１０５を用いてファイバ１０１に結合される。一部の用途ではこのコネクタが省略され、このファイバはこの光ダイオードに恒久的に取り付けられることになる。この受信器は、光検出器１０６を含んでおり、これはＭＳＭ光検出器でもよい。次いで、この光検出器は、光信号を電気信号へと変換する。次いで、この電気信号は、別の受信器コンポーネント１０９、例えば、増幅器、フィルタ、および／または他の処理コンポーネントに送られ、かつ／または（次いで）この信号は、受信器外コンポーネント１１０に送られており、この受信器外コンポーネントは、別のファイバ用の送信器を含めて増幅器、フィルタ、および／または他の処理要素とすることができる。この光検出器は、このファイバ、例えば１００ミクロンのファイバにとって適切な大きさにサイズが調整され、１００ミクロンまたはそれより少し大きくなるはずである。
【００１８】
任意選択で、受信器１０４は、この光をこの光検出器上に集束させるレンズ１０７を含むこともできる。これによって、この光検出器をファイバ径よりも小さくするようにでき、依然としてこのファイバからの光のすべてを受け取ることができるようになる。しかし、レンズを使用することによって可能となるサイズの縮小には限界がある。光の位相空間積（phase space product）が保存される必要があり、これは、ファイバの開口数とファイバ面積との積を一定数にする必要があることを意味している。したがって、この光検出器の面積を縮小するためには、この光検出器上に注がれる光の開口数は、増大させる必要があり、この基本的な限界は１である。したがって、このファイバから出る光は、単一スポットに集束させることができなくなる。５０％の縮小が、注意深く設計された光学系を用いて実現可能になり得る。
【００１９】
ＭＳＭ光検出器は、ＰＩＮ（p-intrinsic-n）光検出器よりも好ましい。ＰＩＮ型光検出器のサイズを増大させると、キャパシタンスが大きくなり、このシステムの帯域、または速度が事実上低下してしまう。したがって、毎秒１ギガビットを超える速度では、ＰＩＮ光検出器の典型的な直径を、１００マイクロメートルより小さくする必要があることになる。ＭＳＭ光検出器の幾何学的構成のため、ＭＳＭ光検出器は、同じサイズのＰＩＮ光検出器に比べてキャパシタンスがずっと小さい。したがって、ＭＳＭ光検出器は、１００マイクロメートルよりも大きくすることができ、しかも依然として毎秒１ギガビットを超える速度が可能になる。
【００２０】
図４のグラフ４００は、それぞれ２ミクロン（４０１）および３ミクロン（４０２）の電極間隔をもつ２つのＭＳＭ光検出器と、２ミクロンの吸収層厚をもつｐｉｎ光ダイオード（４０３）との計算された時定数の比較を示すものである。このＭＳＭ光検出器は、１５０ミクロン以上の直径では、他方に比べてかなり高速であることに留意されたい。これより小さな直径では、ドリフト時間がより支配的となり、したがって、ｐｉｎダイオードの速度は、ＭＳＭ検出器に匹敵した速度になる。
【００２１】
ＭＳＭ光検出器は、基本的にドープされていないガリウムヒ素を含むことができる。電極用の典型的な金属は、上部に金の層を付けた白金とすることができる。下部のチタン層は、半導体への接着性を改善する。このチタンの厚みは、２０ナノメートルの程度であり、白金は、一般に１００から２００ナノメートル、金の層は、一般にまた２００ナノメートルから１ミクロンとなるはずである。この電極の目的は、この半導体中で生成されたキャリアを収集することである。この電極は、この半導体に対するショットキー・バリアも形成する。電極幅を、できる限り小さくしてブロックされる光の量を最小にしている。これらの電極の典型的な幅は１ミクロン以下程度、例えば０．７ミクロンである。上部表面上の２枚の電極間の間隔は、この光検出器の特定の用途に合わせて最適化する必要があることになる。この距離が長くなればなるほど、このデバイスを動作させるために必要な電圧は大きくなる。電極間の典型的な距離は、１から３ミクロンである。ＭＳＭ光検出器は、上部表面上にＡＲ（anti-reflective反射防止）コーティングを付けて表面における反射に起因した光の損失を最小にすることもできる。このＡＲコーティング層は、波長の４分の１の厚さに調整され、その実効屈折率(effective index)を、空気（または他のカプセル封じ材料［encapsulant］）と半導体の幾何平均にする。実効屈折率の典型的な数値は、１．９である。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態によるＭＳＭ光検出器およびコネクタ２０１の分解図の一例を示している。この構成２００は、複数のファイバ１０１を含んでおり、これらのファイバからの光を光検出器１０６のアレイで受け取る。これらのファイバは、ホルダ２０３によって、この構成中に並べられ保持される。複数のレンズ１０７が、光検出器１０６のアレイ上にこの光を集束させる。レンズ１０７は、このアレイと別々になっていてもよく、またこのアレイと一体化されていてもよい。このアレイは、基板２０２に取り付けられており、この基板は、ＰＣＢ、シリコン基板、セラミック基板、誘電体基板、または金属フレーム基板とすることができる。次いで、ファイバ・ホルダ２０３は、コネクタ２０１に結合され、この接続により、許容可能誤差範囲内でこれらのファイバがこの光検出器と位置合わせされることになる。例えば１本、４本、８本、１２本、３６本など、さらに多くのまたはさらに少ないファイバを使用することができることに留意されたい。
【００２３】
図３は、図２の構成と類似の構成３００を示しているが、コネクタ３０１へ入る方向に関してある角度でこの光を反射する要素３０２を使用している。要素３０２は、その方向を変化させるのに加えて、レンズ１０７を用いた場合と同様にこの光を集束することもできることに留意されたい。さらに、９０度の変更は一例としてにすぎず、他の角度も使用することができることにも留意されたい。
【００２４】
本発明およびその利点について詳細に説明してきたが、添付特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書中において様々な変更、置換、および変形を行うことができることを理解されたい。さらに、本出願の範囲を、本明細書中で説明した、このプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法およびステップの特定の実施形態だけに限定することは意図していない。当業者なら本発明の開示から簡単に理解できるように、本明細書中で説明した対応する実施形態と、同じ機能を実質的に実施し、または同じ結果を実質的に達成する、既存のまたはこれ以降に開発されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップを、本発明に従って利用することができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、かかるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップをその範囲内に含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態を使用した光学系を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態によるコネクタおよび光検出器の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態によるコネクタおよび光検出器の別の例を示す概略図である。
【図４】ＭＳＭ光検出器とｐｉｎフォトダイオードとを比較したグラフである。
【符号の説明】
【００２６】
１００  光通信システム
１０１  光ファイバ
１０２  ファイバのコア
１０３  送信器
１０４  受信器
１０５  光コネクタ
１０６  光検出器
１０７  レンズ
１０８  レーザ
１０９  別の受信コンポーネント
１１０  受信器外コンポーネント
２００  構成
２０１  コネクタ
２０２  基板
２０３  ファイバ・ホルダ
３００  構成
３０１  コネクタ
３０２  要素
４００  グラフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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