(57)【要約】【課題】平面光回路上に付加的な部品を用いずに直接搭載しても使用可能な、高受光感度と低反射特性とが両立した受光素子を提供する。【解決手段】受光素子は、基板の表面に形成され光を吸収する受光部と、基板の側面から入射した光を受光部の方向に反射する反射部とを備える。基板の表面に平行な断面において、反射部の反射面は側面に対して傾斜している。こうした構成により、高受光感度と低反射特性とを両立させることが容易な受光素子が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の表面に形成され光を吸収する受光部と、
前記基板の側面から入射した光を前記受光部の方向に反射する反射部
とを具備し、
前記基板の前記表面に平行な断面において、前記反射部の反射面は前記側面に対して傾斜している
受光素子。
【請求項２】
請求項１に記載された受光素子であって、
前記断面において、前記反射面は前記側面に対して５°以上傾いている
受光素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載された受光素子であって、
前記光は、光導波路の前記側面に密着するように配置された端部から供給される
受光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端面入射型受光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の技術発展に伴い、各種反射構造を有する端面入射型受光素子が実現されている。例えば、非特許文献１には、平面光回路との組合せ使用を謳っており、基板に垂直な端面から光を入射し、基板をエッチングして形成した反射鏡で表面方向に光を跳ね上げ、表面の吸収層で受光する構造をもつ端面入射型受光素子が記載されている。
【非特許文献１】“光通信コンポーネント”、[online]、京セミ株式会社、［平成１９年９月１０日検索］、インターネット＜URL: http://www.kyosemi.co.jp/product/data/ja2/KPE12GC.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記非特許文献に記載の技術では、最大受光感度を実現する光学配置において反射も最大である。そのため、十分な受光感度と低反射特性との両立が困難であり、光通信モジュールに使用する素子として好ましくない。特に、Ｓｉ基板を用いた平面光回路上に直接実装し、光回路の光導波路から出射される光を検知する場合、光導波路への戻り光を十分低減するためには、受光素子の入射端面を光軸に対して傾ける事が必要である。この場合、光導波路端部を受光素子入射端面に密着する事が出来ず、大幅に受光効率が劣化する。
【０００４】
本発明の目的は、受光素子裏面に形成する反射鏡の配置を最適化する事で、高受光感度と低反射特性との二律背反を回避し、高受光感度かつ低反射な端面入射型受光素子を得る事である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００６】
本発明による受光素子は、基板（１）と、基板の表面に形成され光を吸収する受光部（１３）と、基板の側面（９）から入射した光を受光部の方向に反射する反射部（８）とを備える。基板の表面に平行な断面（１０）において、反射部（８）の反射面は側面（９）に対して傾斜している。
【発明の効果】
【０００７】
光が入射する側面との間で角を有する反射部を構成する事で、受光感度を最大化する光入射配置と、光源への反射戻り光が最大化する光入射配置との差を拡大される。その結果、高受光感度と低反射特性との二律背反が回避され、高受光感度かつ低反射な端面入射型受光素子が得られる。
【０００８】
特に平面光回路と組合わせて使用する場合には、平面光回路の光導波路端部に光受光素子端面を密着させて使用しても低反射特性が維持できる。そのため、容易に所望の受光感度特性を実現する事が出来る。
【０００９】
また、素子受光面を光軸に対して傾けた配置に対して、反射鏡と受光部の配置を最適化する事で、半導体レーザの光出力モニタとして、半導体レーザ後端面直後に配置して高受光効率と低反射特性とが両立できる。
【００１０】
こうした受光素子により、高受光効率と低反射特性との両立が不可欠な高性能な光モジュールにおいて、受光素子搭載部品、反射鏡、レンズなどの付加的な部品を用いずに、高受光効率と低反射特性とを両立可能な受光素子を提供できる。
【００１１】
本発明の活用例として、平面光回路を用いた波長可変レーザ、分散補正送信機、遅延検波受信機などでの光検知が挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施例の端面入射型低反射受光素子の模式的な斜視図である。図２は、同じ端面入射型低反射受光素子を他の角度から見た斜視図である。図３はその端面入射型低反射受光素子を側面から見た断面図である。図４は、基板の底面を上方から見た平面図である。
【００１３】
ｎ型ＩｎＰの基板１の表面に、Ｉｎｘ１Ｇａ（1-ｘ１）Ａｓｙ１Ｐ（１−ｙ１）の組成を有するｎ型クラッド層２が配置される。このｎ型クラッド層２は、その表面上の所定領域に、メサ型に突出したｎ型クラッド層２ａを有する。ｎ型クラッド層２ａの表面に、Ｉｎｘ２Ｇａ（1-ｘ２）Ａｓｙ２Ｐ（１−ｙ２）の組成を有する真性半導体の光吸収層３が配置される。光吸収層３の表面に、Ｉｎｘ３Ｇａ（1-ｘ３）Ａｓｙ３Ｐ（１−ｙ３）の組成を有するｐ＋型クラッド層４が配置される。ｐ＋型クラッド層４の表面に電極６が配置される。ｎ型クラッド層２の、ｎ型クラッド層２ａと異なる領域の表面に、電極５が配置される。ｎ型クラッド層２ａ、光吸収層３、ｐ＋型クラッド層４及び電極６は、受光部１３を形成する。ｎ型クラッド層２の、受光部１３及び電極５以外の領域の表面はＳｉＯ２などの保護膜（図示せず）で覆われる。
【００１４】
基板１の表面に垂直な側面のうち一面が光入射端面９として規定される。基板１は、表面と反対側の底面１０の側に開口する穴１２を有する。その穴１２の光入射端面９寄りの面に、反射鏡７が配置される。反射鏡７は、光入射端面９に垂直に基板１に入射した光を、受光部１３の方向に反射する。
【００１５】
基板１の表面に平行な断面において、反射鏡７の反射面は、光入射端面９に対して傾斜している。例えば基板１の表面に平行な底面１０において、反射鏡７の反射面の底辺側のエッジと光入射端面９の底辺側のエッジ１１とは、０より大きい角７を成すように形成される。好ましくは、角７は５°以上である。
【００１６】
こうした受光素子は、例えば平面光回路の光導波路と光的に結合するように配置される。図１、図２には、受光素子と結合される光導波路１４が描かれている。光導波路１４の光を出力する端部１５は導波路に対して垂直な断面を有するものとする。その端部１５に光入射端面９が密着するように、受光素子が配置される。端部１５と光入射端面９が密着することにより、高い受光感度を得ることができる。光は光入射端面９から入射される。その入射光は、反射鏡８によって受光部１３の方に反射される。受光部１３に入射した光の一部は、反射鏡８を介して、光導波路１４に向う戻り光となる。しかし角７が設けられていることにより、戻り光は低減される。そのため低反射特性が得られる。
【００１７】
こうした受光素子は、次のように製造される。基板１上にＭＯＶＰＥ（Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy）やＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）等の結晶成長法によりｎ型クラッド層２が形成され、その次に光吸収層３が形成され、最後にｐ＋型クラッド層４が形成される。所定領域をマスクしてｎ型クラッド層２の途中までエッチングが行われることにより、ｎ型クラッド層２ａ上の受光領域が形成される。ｎ型クラッド層２の表面の電極５とｐ＋型クラッド層４の表面の電極６が形成される。化学エッチングにより、素子裏面に光入射端面９と素子底面１０とのエッジと５°以上の角７を成す底面とのエッジを有する反射鏡８が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施例における低反射端面入射型受光素子の斜視図。
【図２】第１実施例における低反射端面入射型受光素子の他の角度から見た斜視図。
【図３】第１実施例における低反射端面入射型受光素子の断面図。
【図４】第１実施例における低反射端面入射型受光素子の底面の上面図。
【符号の説明】
【００１９】
１  基板
２  ｎ型クラッド層
２ａ  ｎ型クラッド層
３  光吸収層
４  クラッド層
５  電極
６  電極
７  反射鏡
８  反射鏡底面エッジと光入射端面エッジとの成す角
９  光入射端面
１２  穴
１３  受光部
１４  光導波路
１５  端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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