光接收元件、光学模块和光学接收器制造技术

本发明专利技术的目的是提供光接收元件等，在所述光接收元件中，能够以容易的方式吸收和透射光。所述光接收元件具有下述：透镜部，所述透镜部集聚输入的光并且从出射表面输出所述光；吸收层，所述吸收层被放置在透镜部的输出表面上，吸收一些集聚的光，并透射剩下的集聚光；和检测层，所述检测层层叠到吸收层，并且基于吸收层吸收的光的强度检测透镜部输出的光的强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光接收元件等，并且例如，涉及包括透镜和吸收层的光接收元件等。
技术介绍
近来，要求增加网络的容量。为了应对这种网络的容量的增加，从地铁系统到干线系统广泛地使用数字相干光通信，在所述数字相干光通信中，信号被叠加在光相上。在这种技术中使用的光学接收器2000a具有图6中所述的构造，例如，图6是一般光学接收器2000a的块状构造图。在光学接收器2000a中，信号光入射端口200将入射信号光出射到光功能回路500。本振光入射端口300将从本振光源900入射的本振光出射到光功能回路500侧。透镜410至430将从信号光入射端口200或本振光入射端口300出射的信号光或本振光折射成准直光，并且随后将光集聚至在光学功能回路500侧上的光学功能回路入射端口510和520。光学功能回路500将经由透镜410和420从信号光入射端口200进入的信号光划分为X偏振信号光和Y偏振信号光。光学功能回路500将划分的X偏振信号光和Y偏振信号光中的每一个与从本振光入射端口300经由透镜430进入的本振光复用，并将复用的光信号(在
技术介绍
部分中指相干信号)出射到由四个通道构成的检测光接收元件610和620。检测光接收元件610和620将从光学功能回路500入射的相干信号转换为电信号从而输出电信号。光学分路设备440被布置在透镜410和透镜420之间，将在透镜410中被转换成准直光的信号光出射到透镜420侧，并且将在部分信号光出射到监视光接收元件700侧(在
技术介绍
部分中指测量信号光)。监视光接收元件700检测从光学分路设备440入射的测量信号光的强度。本振光源900根据监视光接收元件700检测到的测量信号光的强度产生本振光。因此，在光学接收器2000a中，本振光源900根据监视光接收元件700检测到的测量信号光的强度产生本振光。例如，作为涉及上述内容的技术，PLT1描述了下述技术：光发射和接收模块包括吸收部分光并透射剩下的光的光接收元件。[引用列表][专利文献][PTL 1]日本专利申请特开No.H11-52199
技术实现思路
[技术问题]在图6中示出的光学接收器2000a中，用于将测量信号光出射到监视光接收元件700侧的光学分路装置和布置在透镜410和420附近的用于检测测量信号光的强度的监视光接收元件700是必须的。此外，为了产生准直光，需要两个透镜410和420。为此原因，增加透镜410和420附近的构件的数量，并且增加装配工时。考虑到这种情况，提出本专利技术，并且其目的是提供能够容易地吸收和透射光的光接收元件等。[问题的解决方法]根据本专利技术的光接收元件包括：透镜单元，所述透镜单元集聚入射光以从出射表面出射光；吸收层，所述吸收层被布置在透镜单元的出射表面上以吸收部分集聚光并且透射剩下的集聚光；和检测层，所述检测层被放置在吸收层上以基于被吸收层吸收的光的强度检测从透镜单元出射的光的强度。根据本专利技术的光学接收器包括上述集聚和透射入射信号光的光学接收元件，以及基于由光接收元件检测到的光的强度执行预定的控制的控制单元。根据本专利技术的光学模块包括：信号光出射单元，所述信号光出射单元出射信号光；上面描述的光接收元件，所述光接收元件集聚并透射出射的信号光；本振光出射单元，所述本振光出射单元出射本振光；透镜单元，所述透镜单元集聚出射的本振光；复用单元，所述复用单元复用穿过光接收元件的信号光和集聚的本振光以出射复用的光信号；和转换单元，所述转换单元将从复用单元出射的复用光信号转换为电信号，其中本振光出射单元基于由光接收元件检测到的光的强度调节待出射的本振光的强度。[专利技术的有利效果]根据本专利技术的光接收元件等，能够更容易地吸收和透射光。附图说明图1是根据第一示例性实施例的光学监视功能集成透镜100的侧视图。图2是根据第一示例性实施例的光学监视功能集成透镜100的后视图。图3是图示根据第一示例性实施例的吸收层130的厚度和吸收率之间的关系的视图。图4是图示根据第二示例性实施例的光学接收器2000的构造的视图。图5是根据第二示例性实施例的光学监视功能集成透镜100附近的放大视图。图6是本领域的光学接收器的构造图。具体实施方式<第一示例性实施例>使用图1和图2描述根据第一示例性实施例的光学监视功能集成透镜。图1是光学监视功能集成透镜100的侧视图。图2是从图1的箭头视角A采取的光学监视功能集成透镜100的后视图，在图1中，光从左侧行进到右侧。换言之，图1中指示的方向α与光行进的方向对应。在本示例性实施例中，使用具有1.31到1.61μm的波长的光。在图1中，光学监视功能集成透镜100包括透镜110、n型半导体120、吸收层130、p型半导体140和无反射膜150。n型半导体120、吸收层130和p型半导体140构成光接收元件。透镜110在集聚入射光的同时将入射光透射至n型半导体侧。当具有1.31至1.61μm的波长的光进入光学监视功能集成透镜100时，透镜110由例如作为对1.31到1.61μm的波长具有透明性的材料的Si形成。如图1中所图示的，透镜110包括凸部111、第一主表面112和第二主表面113。凸部111像一般玻璃透镜一样形成为凸形、球形或几乎球形。凸部111折射并且集聚入射光。从凸部111进入第一主表面112的光穿过透镜110，从而被集聚并且从第二主表面113出射。n型半导体120被设置在透镜110的出射表面(第二主表面113)上，并且按其原样地透射从第二主表面113入射的光，从而将此光出射到吸收层130。当透镜110由Si形成时，n型半导体也由Si形成。在本示例性实施例中，n型半导体形成薄膜，所述薄膜的主要成分是Si，其杂质浓度是5×1018[cm-3]，并且其α方向上的厚度是0.5[μm]。n型半导体120用作根据由吸收层130吸收的光的强度提取电流的导电层。n型半导体120包括n型半导体侧电极121。n型半导体侧电极121被设置在n型半导体120上光线不进入的位置。n型半导体侧电极121将由吸收层130吸收的光的强度(吸收光强度)PI[W]输出为电流I[A]。吸收层130被设置在n型半导体120和p型半导体140之间以便面向透镜110的第二主表面113。吸收层130吸收从n型半导体120入射的光的一部分并将剩下的光透射到p型半导体140。例如，当透镜110、n型半导体120和p型半导体140由Si形成时，吸收层由Ge或SiGe形成。吸收层130的面积被设定为大于光的透射区域。根据吸收层130的吸收率设定吸收层130的厚度d。吸收层130中太小的光的吸收量引起光的强度的检测准确性的降低，同时其过大的吸收量会引起主信号功率的下降，导致接收灵敏度的降低。由于吸收量期待是系统必须的最小强度，所以吸收层130的厚度d被期待地设定使得吸收量至少是全部入射光量的5％并且至多是全部入射光量的20％。在本示例性实施例中，吸收层130的厚度d被设定使得吸收率在5％至10％。吸收率被定义为吸收的光强度PI[W]与入射光的强度P2[W]的比值。图3中图示厚度d和吸收层130的吸收率之间的关系。参照图3，入射到吸收层130上的光的波长是1.55[μm]。在图3中，例如，当吸收层130的吸收率至少为5[％]并且最多为10[％]时，吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光接收元件，包括：透镜单元，所述透镜单元集聚入射光从而将该光从出射表面出射；吸收层，所述吸收层被布置在所述透镜单元的所述出射表面上以吸收集聚光的一部分并且透射剩下的集聚光；和检测层，所述检测层被放置在所述吸收层上以基于由所述吸收层吸收的光的强度检测从所述透镜单元出射的光的强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.26 JP 2014-0637401.一种光接收元件，包括：透镜单元，所述透镜单元集聚入射光从而将该光从出射表面出射；吸收层，所述吸收层被布置在所述透镜单元的所述出射表面上以吸收集聚光的一部分并且透射剩下的集聚光；和检测层，所述检测层被放置在所述吸收层上以基于由所述吸收层吸收的光的强度检测从所述透镜单元出射的光的强度。2.根据权利要求1所述的光接收元件，其中，所述吸收层形成为具有吸收集聚光的至少5％且至多20％的厚度。3.根据权利要求1或2所述的光接收元件，其中，所述检测层透射入射光，并且将所吸收的光的强度输出为电流的电极被布置在光不进入的区域。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光接收元件，其中，所述检测层由第一检测层和第二检测层构成，所述第一检测层被布置在所述吸收层的入射表面侧上，并且所述第二检测层被布置在所述吸收层的出射表面侧上。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光接收元件，其中，无反射膜被布置在所述第二检测层的与布置有所述吸收层的一侧相反的一侧的表面上。6.根据权利要求1至5中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：芝和宏，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP