JP2012169478A - 光受信モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】周波数特性に優れた光受信モジュールを提供する。
【解決手段】光受信モジュール１００は、バイアス電圧が印加されることにより信号光を電気信号に変換するＰＤ素子１と、バイアス電圧の変動を抑制するためのコンデンサ（３ａ〜３ｄ）と、ＰＤ素子１から出力された電気信号を増幅する増幅回路（２ａ，２ｂ）と、ＰＤ素子１とコンデンサ（３ａ〜３ｄ）との間に接続されて、増幅回路（２ａ，２ｂ）の入力端で生じる反射による共振を減衰させる抵抗器（５ａ〜５ｄ）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は光受信モジュールに関し、特に、光通信で用いられる光受信モジュールに含まれる高周波回路に関する。

光通信に用いられる光受信モジュールは、入射された信号光を光電変換する受光素子、および、その受光素子から出力された電気信号を増幅するアンプ等を備えている。フォトダイオード（ＰＤ）が受光素子としては一般的に用いられる。

１０Ｇｂｐｓを超える帯域を有する高周波信号を変換する場合、従来の強度変調方式によるオンオフ変調（ON/OFF keying）では、低ノイズであり、かつ、１０ＧＨｚ以上の高周波領域まで発振することなく平坦な周波数特性を持つように光受信モジュールを構成することが重要となる。高周波特性を改善する方式は、たとえば以下の文献に開示されている。

特許文献１（特許第４１３９５９４号公報）に開示された光信号受信モジュールは、以下の構成を有する。すなわち、アンプのグランド電極が受光素子のバイアス電圧入力端子に接続され、チップキャリアが経路に含まれないようにして、受光素子とアンプの初段トランジスタとの間で電流ループが形成される。あるいは、所定容量のコンデンサを介してグランド電極に接続したサブグランド電極がアンプに設けられる。このような構成によって電流ループの電気長が短くなるため、ノイズによる発振を防止できるとともに高周波特性に優れた光受信モジュールを得ることができる。

特許文献２（特開平１０−２３３７４１号公報）に開示された光受信モジュールは、以下の構成を有する。すなわち、フォトダイオードのアノード電極側およびカソード電極側にそれぞれ設けられたコイルと、フォトダイオードの容量等とにより共振回路が構成される。前記容量等によって、高周波領域では電流の振幅周波数特性の低下が補償される。これにより、高周波特性の優れた光受信モジュールを得ることが可能になる。

特許文献３（特開２００２−３１９６９８号公報）は、以下の構成を有するフォトダイオードを開示する。第１導電型半導体層上に、第１導電型分離拡散層により複数に分割された第２導電型半導体層が積層され、隣接する第２導電型半導体層の領域に、受光素子部および信号処理回路素子部がそれぞれ設けられる。該受光素子部の一方の電極が該第１導電型半導体層の下面に、該受光素子部の他方の電極が該第２導電型半導体層上に設けられる。このような構造によってフォトダイオードのアノード部の直列抵抗が低下するので、応答速度の速いフォトダイオードを実現できる。

特許第４１３９５９４号公報 特開平１０−２３３７４１号公報 特開２００２−３１９６９８号公報

特許文献１に開示の構成によれば、ＰＤとアンプとによって形成するループの電気長を短縮することによって発振を防止できる。また、特許文献２および特許文献３に開示された構成によれば、より高い周波数まで利得の周波数特性を平坦化することができるため、光受信モジュールは広帯域の信号を受信できる。

しかしながら、位相変調方式あるいはデジタルコヒーレント方式といったような、受信感度に優れた次世代の変調方式では、上記の特性に加えて、出力の線形性および群遅延特性も要求される。さらに、このような次世代の変調方式では、複数の信号光を同時に受信するバランス受信が行なわれるので、複数の受光部および複数のアンプを有する多チャンネル型の光受信モジュールが必要となる。このように複数の受光部および複数のアンプを有する光受信モジュールの場合には、複数のチャネル間で高周波特性を一致させることが求められる。

従来の光受信モジュールでは、平坦な周波数特性を得ようとした場合、アンプの信号入力電極において発生する反射と、ＰＤ素子あるいは配線のもつ寄生容量および寄生インダクタンスとによって、ＰＤ素子１の周辺回路とアンプとの間に意図しない共振が発生することが起こりうる。なお、この明細書では、「共振」とは、特定周波数の高周波信号が閉じ込められる現象を意味する。

図１１は、共振が発生した場合に特定周波数付近において群遅延の遅れが生じることを示した図である。図１１は、１６ＧＨｚ付近の周波数において群遅延の遅れが生じることを示している。共振が発生した場合には、光受信モジュールから出力される信号の波形が劣化するという問題が生じる。

図１２は、共振による信号の劣化を説明するための模式的な波形図である。図１２（ａ）はアンプの入力信号の成分を説明するための波形図である。図１２（ａ）に示されるように、入力信号は、共振周波数付近の周波数をもつ高周波成分Ｗ１と、他の周波数（共振周波数よりも低い周波数）をもつ高周波成分Ｗ２とを含む。共振が発生した場合には、光受信モジュールから出力される電圧信号において、共振周波数付近の周波数をもつ高周波成分と他の周波数をもつ高周波成分との間に群遅延差が発生する。

図１２（ｂ）は、群遅延差がない場合の光受信モジュールの出力信号のアイパターンを模式的に示した図である。図１２（ｃ）は、群遅延差がある場合の光受信モジュールの出力信号のアイパターンを模式的に示した図である。図１２（ｂ）および図１２（ｃ）に示されるように、大きな共振が発生した場合、その共振の周波数に近い周波数を有する高周波成分は、他の周波数を有する高周波成分と異なるタイミングで光受信モジュールから出力される。したがって、図１２（ｃ）に示されるようにアイパターンの開口が狭まる。

特許文献１（特許第４１３９５９４号公報）の発明は、発振を抑制することに向けられたものである。すなわち特許文献１の発明の目的は、アンプのノイズが電流ループを経由してアンプに再度入力されることにより増幅されることを防止することである。このため、特許文献１の発明は、上記の共振を十分に防ぐことができない可能性がある。

一方、上記の多チャンネルモジュールでは、光ファイバに結合される光学系の要求から、ＰＤ素子において、複数の受光部を数百μｍ以下の間隔で近接して配置する必要がある。その一方で、ワイヤの寄生インダクタンスによる周波数特性の低下を避けるために、ワイヤ長が制限される。このため、多数のアンプおよびチップコンデンサをＰＤ素子の周囲に実装しなければならない。

このような理由によって、すべてのチャンネルで同一形状の電極あるいは同一長さの配線を使用することは困難である。図１３に示されるように、電極の長さが異なる場合には、チャンネルの間で利得の周波数特性に差が生じるという課題がある。

本発明の目的は、周波数特性に優れた光受信モジュールを提供することである。

本発明は要約すれば、光受信モジュールであって、バイアス電圧が印加されることにより信号光を電気信号に変換する受光素子と、バイアス電圧の変動を抑制するための電圧安定回路と、受光素子から出力された電気信号を増幅する増幅回路と、受光素子と電圧安定回路との間に接続されて、増幅回路の入力端で生じる反射による共振を減衰させる抵抗器とを備える。

この発明によれば、周波数特性に優れた光受信モジュールを実現することができる。

本発明の実施の形態１による光受信モジュールの構成を示す斜視図である。 図１に示した光受信モジュールの上面図である。 本発明の実施の形態１による光受信モジュールの１チャネルに対応する部分の等価回路図である。 実施の形態１に係る光受信モジュールの比較例を示した図である。 図４に示した光受信モジュールの等価回路図である。 実施の形態１に係る光受信モジュールの構成とその比較例の構成とについて、アンプに入力される電流の群遅延と周波数との関係を回路シミュレーションによって求めた結果を示した図である。 本発明の実施の形態１による光受信モジュールの周波数特性の測定結果を示した図である。 本発明の実施の形態２による光受信モジュールの構成を示す斜視図である。 図８に示した光モジュールの上面図である。 本発明の実施の形態２による光受信モジュールの１チャネルに対応する部分の等価回路図である。 共振が発生した場合に特定周波数付近において群遅延の遅れが生じることを示した図である。 共振による信号の劣化を説明するための模式的な波形図である。（ａ）はアンプの入力信号の成分を説明するための波形図である。（ｂ）は群遅延差がない場合の光受信モジュールの出力信号のアイパターンを模式的に示した図である。（ｃ）は、群遅延差がある場合の光受信モジュールの出力信号のアイパターンを模式的に示した図である。 複数のチャネルの間で電極の長さが異なることによる課題を説明した図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１による光受信モジュールの構成を示す斜視図である。図２は、図１に示した光受信モジュールの上面図である。

図１および図２を参照して、光受信モジュール１００は、４チャンネルの光受信モジュールとして構成され、４つの信号光を受信可能である。ただし、実施の形態１による光受信モジュールは、より多くのチャンネルを有する光受信モジュールとして構成されてもよい。実施の形態１による光受信モジュールは、光通信システムの受信側で用いられるものであり、光ファイバ（図示せず）から入力された光信号を電気信号に変換する機能を有する。

光受信モジュール１００は、ＰＤ素子１と、アンプＩＣ（Integrated Circuits）２ａ，２ｂと、チップコンデンサ３ａ〜３ｄと、薄膜抵抗基板５ａ〜５ｄと、ワイヤ３１ａ〜３１ｄ，４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄとを有する。ＰＤ素子１およびアンプＩＣ２ａ，２ｂは、半導体チップにより構成される。アンプＩＣ２ａ，２ｂは、ＰＤ素子１からの電気信号を増幅する増幅回路として機能する。チップコンデンサ３ａ〜３ｄは、バイアス電圧の変動を抑制する電圧安定回路として機能する。薄膜抵抗基板５ａ〜５ｄは、増幅回路（アンプＩＣ２ａ，２ｂ）の入力端で生じる反射による共振を減衰させる抵抗器として機能する。

アンプＩＣ２ａ，２ｂは、ＰＤ素子１の両側に配置される。すなわち、アンプＩＣ２ａはＰＤ素子１の外周１４ｄと対向し、アンプＩＣ２ｂはＰＤ素子１の外周１４ｂと対向する。なお、アンプＩＣ２ａ，２ｂは、ＰＤ素子１を挟んで点対称に配置される。

薄膜抵抗基板５ａ，５ｂおよびチップコンデンサ３ａ，３ｂは、アンプＩＣ２ａ，２ｂとは対向していないＰＤ素子１の外周１４ａの近傍に配置される。同じく、薄膜抵抗基板５ｃ，５ｄおよびチップコンデンサ３ｃ，３ｄは、アンプＩＣ２ａ，２ｂとは対向していないＰＤ素子１の外周１４ｃの近傍に配置される。薄膜抵抗基板５ａ，５ｂおよびチップコンデンサ３ａ，３ｂの組と、薄膜抵抗基板５ｃ，５ｄおよびチップコンデンサ３ｃ，３ｄの組とは、ＰＤ素子１の主表面に対して点対称に配置される。

なお、チップコンデンサ３ａ，３ｂは、ＰＤ素子１に対して薄膜抵抗基板５ａ，５ｂの外側に配置される。チップコンデンサ３ｃ，３ｄは、ＰＤ素子１に対して薄膜抵抗基板５ｃ，５ｄの外側に配置される。

ＰＤ素子１は、４つの受光部（１１ａ〜１１ｄ）を有する。受光部１１ａ〜１１ｄは、所定の間隔（たとえば１００μｍ〜数百μｍ）でＰＤ素子１に一列に形成される。

ＰＤ素子１は、さらに、アノード電極１２ａ〜１２ｄと、カソード電極１３ａ〜１３ｄとを有する。カソード電極１３ａ〜１３ｄは、受光部１１ａ〜１１ｄにそれぞれ接続される。カソード電極１３ａ，１３ｂは、対応する受光部からＰＤ素子１の外周１４ａの近傍まで引き出されたパターンを有する。カソード電極１３ｃ，１３ｄは、対応の受光部からＰＤ素子１の外周１４ｃの近傍まで引き出されたパターンを有する。

カソード電極１３ａは、ワイヤ４１ａを通じて薄膜抵抗基板５ａに接続される。薄膜抵抗基板５ａは、ワイヤ３１ａを通じてチップコンデンサ３ａに接続される。同様に、カソード電極１３ｂ〜１３ｄは、それぞれワイヤ４１ｂ〜４１ｄを通じて薄膜抵抗基板５ｂ〜５ｄに接続される。薄膜抵抗基板５ｂ〜５ｄは、それぞれワイヤ３１ｂ〜３１ｄを通じてチップコンデンサ３ｂ〜３ｄに接続される。チップコンデンサ３ａ〜３ｄの各々にはバイアス電圧が印加される。

アノード電極１２ａ〜１２ｄは、受光部１１ａ〜１１ｄにそれぞれ接続される。アノード電極１２ａ，１２ｂは、対応の受光部からＰＤ素子１の外周１４ｂまで引き出された直線状のパターンを有する。アノード電極１２ｃ，１２ｄは、対応の受光部からＰＤ素子１の外周１４ｃまで引き出された直線状のパターンを有する。

アンプＩＣ２ａ，２ｂの各々は、差動型アンプであり、２つの信号入力電極を有する。ＰＤ素子１のアノード電極１２ａ，１２ｂは、それぞれワイヤ４２ａ，４２ｂを通じてアンプＩＣ２ａの信号入力電極２１ａ，２１ｂに接続される。ＰＤ素子１のアノード電極１２ｃ，１２ｄは、それぞれワイヤ４２ｃ，４２ｄを通じて、増幅器としてのアンプＩＣ２ｂの信号入力電極２１ｃ，２１ｄに接続される。

図３は、本発明の実施の形態１による光受信モジュールの１チャネルに対応する部分の等価回路図である。図３を参照して、ＰＤ素子１のカソード電極１３ａは、ワイヤ４１ａを介して抵抗素子としての薄膜抵抗基板５ａに接続される。薄膜抵抗基板５ａは、ワイヤ３１ａを通じてチップコンデンサ３ａに接続される。

外部より供給されたバイアス電圧（ＰＤバイアス）は、チップコンデンサ３ａ、ワイヤ３１ａ、薄膜抵抗基板５ａ、ワイヤ４１ａを通じてＰＤ素子１のカソード電極１３ａに印加される。チップコンデンサ３ａはバイパスコンデンサとして機能し、バイアス電圧の変動に起因するノイズを抑制する機能を果たす。

受光部１１ａは、入射した信号光を電流信号に変換する。当該電流信号は、ＰＤ素子１のアノード電極１２ａから出力されて、ワイヤ４２ａを通じてアンプＩＣ２ａの信号入力電極２１ａに入力される。電流信号はアンプＩＣ２ａにおいて電圧信号に変換されるとともに増幅される。

ＰＤ素子１、アンプＩＣ２ａ、チップコンデンサ３および薄膜抵抗基板５は、素子キャリア４８（図１，２には示さず）に実装される。アンプＩＣ２ａのグランド（ＧＮＤ）電極２３は、ワイヤ４３ａ（図１，２には示さず）を介して素子キャリア４８に接続される。

なお、図１，２には示されていないが、アンプＩＣ２ａ，２ｂへの給電およびアンプの制御のための配線、アンプＩＣ２ａ，２ｂから電圧信号を出力するための配線などが光受信モジュールに設けられる。

薄膜抵抗基板５ａは、アンプＩＣ２ａの信号入力電極２１ａおよびチップコンデンサ３ａの両方における反射に起因する共振を減衰させるためのものである。薄膜抵抗基板５ａの抵抗値は、当該共振を減衰させるために十分大きく、かつ直列抵抗の増加によるＰＤ素子１の周波数特性の低下が許容される範囲内で適切に設定される。なお、後述するように、薄膜抵抗基板５ｂ，５ｃの抵抗値は薄膜抵抗基板５ａ，５ｄの抵抗値よりも大きく設定される。

図１および図２に示されるように、各チャネルに対応する部分の構成は互いに同じである。図３では、受光部１１ａに関連する部分の回路構成を１つのチャネルに対応する部分として代表的に示したが、受光部１１ｂ〜１１ｄの各々に関連する部分の回路構成も図３に示した構成と同じである。従って残りのチャネルに対応する部分の回路構成については以後の詳細な説明は繰返さない。

アンプＩＣ２ａの信号入力部、ＰＤ素子１、ワイヤ３１ａ，４１ａ，４２ａの電気的特性（たとえばインピーダンス、寄生容量、寄生インダクタンス、電気長など）が、反射の条件を満たす場合に、ＰＤ素子１の周辺回路とアンプＩＣ２ａとの間で共振が発生する。この場合の反射点はアンプＩＣ２ａの信号入力電極２１ａおよびチップコンデンサ３ａと考えられる。本発明の実施の形態１では、チップコンデンサとＰＤ素子のカソード電極との間に抵抗素子を挿入する。これによって共振を減衰させることができる。

本発明の実施の形態１では、共振を減衰させることができるので、群遅延特性の変動を抑制できる。この点について、本実施の形態に係る光受信モジュールとその比較例との対比によって説明する。

図４は、実施の形態１に係る光受信モジュールの比較例を示した図である。図５は、図４に示した光受信モジュールの等価回路図である。図４および図５を参照して、光受信モジュール１００Ａは、ＰＤ素子１と、アンプＩＣ５２と、チップコンデンサ３とを備える。ＰＤ素子１のカソード電極１３は、チップコンデンサ３にワイヤ４１を通じて接続される。外部よりチップコンデンサ３にバイアス電圧が印加される。これにより、ＰＤ素子１のカソード電極１３にバイアス電圧が印加される。

図１および図４の対比から理解されるように、光受信モジュール１００Ａが、実施の形態１に係る光受信モジュール１００と大きく異なる点は、ＰＤ素子１とチップコンデンサ３との間に抵抗器（薄膜抵抗基板）が設けられていない点である。なお、光受信モジュール１００Ａの場合、ＰＤ素子１に１つの受光部しか設けられていないが、図４の構成において、複数の受光部がＰＤ素子１に設けられてもよい。

図５を参照して、ＰＤ素子１のアノード電極１２は、ワイヤ４２を通じてアンプＩＣ５２の信号入力電極２１に接続される。アンプＩＣ５２のＧＮＤ電極２３は、ワイヤ４３を通じて素子キャリア４８に接続される。アンプＩＣ５２の信号出力電極２２は、ワイヤ４４を通じて、素子キャリア４８上にパターニングされた高周波伝送路４５に接続される。

ＰＤ素子１の受光部１１に入射した信号光は電流信号に変換される。当該電流信号は、ＰＤ素子１のアノード電極１２から出力されて、ワイヤ４２を通じてアンプＩＣ５２の信号入力電極２１に入力される。電流信号はアンプＩＣ５２において電圧信号に変換されるとともに増幅される。当該電圧信号は、アンプＩＣ５２の信号出力電極２２から高周波伝送路４５を通じてモジュールの外部に出力される。

図６は、実施の形態１に係る光受信モジュールの構成とその比較例の構成とについて、アンプに入力される電流の群遅延と周波数との関係を回路シミュレーションによって求めた結果を示した図である。図６に示されるように、比較例の構成の場合には、特定の周波数（約１６ＧＨｚ）の近傍において群遅延の遅れが生じる。この場合には、光受信モジュールから出力される信号の波形が劣化するという問題が生じる（図１２を参照）。

一方、本発明の実施の形態１による光受信モジュールの構成では、アンプＩＣの信号入力電極とチップコンデンサとの間に抵抗素子が接続される。これによって、共振を減衰させることが可能になるので、群遅延特性の変動を抑制できる。したがって本発明の実施の形態１によれば群遅延特性を平坦化できる。

ここで、アンプの入力部が反射点となる共振を抑制するための抵抗器は、一般にアンプの入力部に接続される。しかし、アンプの入力部に抵抗器を接続した場合には、ＰＤ素子からアンプＩＣへと流れる信号電流によって、その抵抗器において熱雑音が発生する。この熱雑音がノイズとなり、さらにアンプＩＣによって増幅される。

しかしながら実施の形態１によれば、抵抗素子はアンプＩＣの入力部には接続されていない。したがって実施の形態１によれば、共振を減衰することができるだけでなく、熱雑音に起因するノイズの発生も防ぐことができる。

図１および図２を再び参照して、カソード電極１３ｂ，１３ｃは受光部１１ａ，１１ｄの内側に位置する受光部１１ｂ，１１ｃにそれぞれ接続され、ＰＤ素子１の外周１４ａの近傍およびＰＤ素子１の外周１４ｃの近傍へとそれぞれ引き出される。このためカソード電極１３ｂ，１３ｃはカソード電極１３ａ，１３ｄよりも長い形状を有する。電極が長くなることによって寄生インダクタンスが大きくなる。したがって、比較例の構成のようにＰＤ素子１のカソード電極に抵抗器が接続されていない場合、利得の周波数特性にピーキングがより強く発生する。図１３にピーキングの例が示されているが、電極が長い場合において、１５〜２０ＧＨｚの周波数の付近において、利得（Ｓ２１パラメータ）が上昇し、２０ＧＨｚ以上の周波数では利得が急激に下がっている。

一方、実施の形態１によれば、ＰＤ素子に直列に抵抗器が接続される。抵抗器の抵抗値が大きいほど周波数特性の低下が発生する。実施の形態１では、カソード電極１３ａ〜１３ｄの各々のインダクタンスの違いに応じて、薄膜抵抗基板５ａ〜５ｄの抵抗値に適切な差を設ける。これによって、各チャネルでの周波数特性を実質的に一致させることができる。具体的には、２つのカソード電極の寄生インダクタンスが異なる場合に、寄生インダクタンスの大きいほうのカソード電極に接続される抵抗器の抵抗値を、寄生インダクタンスの小さいほうのカソード電極に接続される抵抗器の抵抗値より大きくする。これにより、複数のチャネルを有する光受信モジュールにおいて、各チャネルでの周波数特性を実質的に一致させることができる。

より具体的には、２つのカソード電極の長さが異なる場合に、長いほうのカソード電極に接続された薄膜抵抗基板の抵抗値を、短いほうのカソード電極に接続された薄膜抵抗基板の抵抗値より大きくする。したがって、薄膜抵抗基板５ｂ，５ｃの抵抗値は、薄膜抵抗基板５ａ，５ｄの抵抗値よりも大きく設定される。長いほうのカソード電極の寄生インダクタンスは短いほうのカソード電極の寄生インダクタンスよりも大きいので、上記のように抵抗値を異ならせることで各チャネルでの周波数特性を実質的に一致させることができる。

図７は、本発明の実施の形態１による光受信モジュールの周波数特性の測定結果を示した図である。図７を参照して、グラフの縦軸はＳパラメータ（Ｓ２１）を示し、グラフの横軸は周波数を示す。この測定では、ＰＤ素子へ信号光を入射する光ファイバを入力、光受信モジュールの高周波出力端子を出力とした。ネットワークアナライザに、キャリブレーションを行なった光変調器を接続し、入力された光のパワーと、出力された電力との比較により、Ｓ２１パラメータを測定した。２つの曲線Ａ，Ｂは、カソード電極の長さが異なる２つのモジュールにそれぞれ対応する周波数特性を示す。図７は、薄膜抵抗の抵抗値に適切な差を設けることによって、各チャネルの周波数特性を一致させることができることを示している。

以上のように実施の形態１によれば、光受信モジュールにおける共振を抑制することができる。さらに実施の形態１によれば、薄膜抵抗の抵抗値を予め調整することで、複数のチャネルを有する光受信モジュールにおいて、各チャネルの周波数特性をそろえることができる。

さらに実施の形態１では、複数のアンプＩＣがＰＤ素子を中心として対称配置され、複数のチップコンデンサおよび複数の抵抗素子（薄膜抵抗基板５ａ〜５ｄ）もＰＤ素子を中心として対称配置される。なお、複数のチップコンデンサおよび複数の抵抗素子の配置方向は、複数のアンプＩＣの配置方向と異なる。このような構成によって、各チャネルに対応するモジュールのそれぞれの受光部を近接して配置することができるので、複数の信号光の光路を、結合光学系の有効系内に収めることができる。したがって、１つの光学系を用いて複数の受光部に複数の信号光をそれぞれ結合させることができる。

［実施の形態２］
図８は、本発明の実施の形態２による光受信モジュールの構成を示す斜視図である。図１および図８を参照して、実施の形態２による光受信モジュール１０１は、薄膜抵抗基板５ａ〜５ｄに代えて、カソード電極１３ａ〜１３ｄにそれぞれ形成された薄膜抵抗パターン部１５ａ〜１５ｄを抵抗素子として有する点において、実施の形態１による光受信モジュール１００と異なる。

図９は、図８に示した光モジュールの上面図である。図８および図９を参照して、実施の形態２による光受信モジュール１０１では、薄膜抵抗基板５ａ〜５ｄおよびワイヤ３１ａ〜３１ｄが省略される。さらにチップコンデンサ３ａ〜３ｄが、それぞれワイヤ４１ａ〜４１ｄを介して、カソード電極１３ａ〜１３ｄに接続される。

薄膜抵抗パターン部１５ａ〜１５ｄは、それぞれカソード電極１３ａ〜１３ｄの途中に設けられる。薄膜抵抗パターン部１５ａの抵抗値は、カソード電極１３ａの他の部分の抵抗値よりも大きい。薄膜抵抗パターン部１５ｂ〜１５ｄの各々の抵抗値についても、対応するカソード電極の他の部分の抵抗値よりも大きい。たとえばカソード電極のパターンを、ワイヤを接続する部分と受光部と接続される部分とに分割し、これらの部分の間が抵抗率の大きな材質のパターンへと置き換えられる。薄膜抵抗パターン部１５ｂ，１５ｃの抵抗値は、薄膜抵抗パターン部１５ａ，１５ｄの抵抗値よりも大きく定められる。

なお、光受信モジュール１０１の他の部分の構成は、実施の形態１による光受信モジュール１００の対応する部分の構成と同様であるので、以後の詳細な説明は繰返さない。

図１０は、本発明の実施の形態２による光受信モジュールの１チャネルに対応する部分の等価回路図である。図３および図１０を参照して、本発明の実施の形態２による光受信モジュールの回路構成は、本発明の実施の形態１による光受信モジュールの回路構成と同様である。

実施の形態１と同じく実施の形態２では、ＰＤ素子のカソードとコンデンサとの間に直列に抵抗器が接続される。したがって、アンプＩＣの入力部およびコンデンサの両方での反射による共振を減衰させることができる。

また、実施の形態２によれば、上記薄膜抵抗パターンの抵抗値に、カソード電極のインダクタンスに応じて適切な差を設けることにより、各チャネルに対応するモジュールの周波数特性を一致させることができる。したがって実施の形態１と同様に、各チャネルに対応するモジュールのそれぞれの受光部を近接して配置することができる。したがって、１つの光学系を用いて、複数の信号光を複数の受光部にそれぞれ結合させることができる。

さらに実施の形態２によれば、実施の形態１と比較して、コンデンサと受光部とを接続する電極の長さが短縮される。したがって実施の形態２によれば、実施の形態１に比較して、受光部からコンデンサまでに存在する寄生インダクタンスを削減できるので、周波数特性をより一層平坦化することができる。

なお上記の各実施の形態では複数のチャネルを有する光受信モジュールを示したが、単一のチャネルを有する光受信モジュールにも本発明は適用可能である。

また、複数の受光部は１次元に配置されるものと限定されず、２次元に配置されてもよい。この場合にも、各受光部のカソードに接続される電極の長さが異なる可能性がある。したがって抵抗素子の抵抗値を適切に調整することで、各チャネルに対応するモジュールの周波数特性を一致させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ＰＤ素子、２ａ，２ｂ，５２ アンプＩＣ、 ３，３ａ〜３ｄ チップコンデンサ、５，５ａ〜５ｄ 薄膜抵抗基板、１１，１１ａ〜１１ｄ 受光部、１２，１２ａ〜１２ｄ アノード電極、１３，１３ａ〜１３ｄ カソード電極、１４ａ〜１４ｄ 外周、１５ａ〜１５ｄ 薄膜抵抗パターン部、２１，２１ａ〜２１ｄ 信号入力電極、２２ 信号出力電極、２３ グランド電極、３１ａ〜３１ｄ，４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄ，４１〜４４ ワイヤ、４５ 高周波伝送路、４８ 素子キャリア、１００，１００Ａ，１０１ 光受信モジュール、Ａ，Ｂ 曲線、Ｗ１，Ｗ２ 高周波成分。

Claims (6)

1. バイアス電圧が印加されることにより信号光を電気信号に変換する受光素子と、
   前記バイアス電圧の変動を抑制するための電圧安定回路と、
   前記受光素子から出力された前記電気信号を増幅する増幅回路と、
   前記受光素子と前記電圧安定回路との間に接続されて、前記増幅回路の入力端で生じる反射による共振を減衰させる抵抗器とを備える、光受信モジュール。
2. 前記受光素子は、各々が信号光を電気信号に変換する複数の受光部を含み、
   前記光受信モジュールは、前記複数の受光部にそれぞれ接続された複数の電極をさらに備え、
   前記抵抗器は、前記複数の電極にそれぞれ接続された複数の抵抗素子を含み、
   前記複数の抵抗素子の各々の抵抗値は、前記複数の電極のうちの対応する電極の寄生インダクタンスに応じて定められる、請求項１に記載の光受信モジュール。
3. 前記複数の抵抗素子の間において前記寄生インダクタンスが大きいほど前記抵抗値が大きくなるように、各前記複数の抵抗素子の前記抵抗値が設定される、請求項２に記載の光受信モジュール。
4. 前記複数の受光部は、少なくとも１つの方向に沿って配置され、
   前記電極が長いほど前記抵抗値が大きくなるように前記複数の抵抗素子の前記抵抗値が定められる、請求項３に記載の光受信モジュール。
5. 前記電圧安定回路は、前記複数の抵抗素子にそれぞれ接続された複数のコンデンサを含み、
   前記増幅回路は、前記受光素子を挟んで点対称に配置された複数の増幅器を含み、
   前記複数のコンデンサは、前記複数の増幅器の配置方向とは異なる方向に沿うように、前記受光素子を挟んで点対称に配置される、請求項４に記載の光受信モジュール。
6. 前記複数の抵抗素子の各々は、前記対応する電極の一部として形成されている、請求項４に記載の光受信モジュール。

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