JPH0447980Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案はレーザ光等をモニタするための光学モ
ニタに関する。

(ロ) 従来の技術 現在、光学デイスク読取用の装置としては、消
去用、読出用、書込用の各ビームを個々に出力で
きるように３つの独立した共振器を約100μm間隔
で並列させてなる３ビーム型の半導体レーザが提
案されている（実願昭61−40952号）。

このように近接した共振器から出射されるレー
ザ光を夫々独立にモニタするためには特開昭58−
102590号公報に開示されている如く共振器近傍に
共振器個々に対応してモニタ用の受光素子を配す
る方法が考えられる。

第４図は斯る方法を模式的に示したもので、１
〜３は半導体レーザチツプであり、該チツプは各
チツプから出力されるレーザ光の光軸４間距離が
100μmとなるように整列配置されている。また、
上記各チツプ１〜３から出力されるレーザ光１ａ
〜３ａのビーム広がり角θは10°である。５〜７
は受光素子であり、該受光素子は夫々上記チツプ
１〜３に対向して配される。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 然るに、斯る方法では第４図より明らかな如く
各チツプ１〜３と受光素子５〜７との距離が
500μm以上となると受光素子側において各レーザ
光が重畳することとなる。従つて各受光素子５〜
７は夫々対向するレーザチツプ以外のチツプから
出力されるレーザ光をも受光することとなり、
個々のレーザチツプ毎のモニタが不可能となる。

尚、各チツプ１〜３と受光素子５〜７との距離
を500μm以下とすると上記問題は解決できるが、
このように近接させることはレーザチツプと受光
素子との光軸合せ及びワイヤボンドによる配線等
が複雑となり実用的ではない。

更に上記問題点を解決する方法としては対応づ
けられた半導体レーザチツプと受光素子とを光フ
アイバで光学的に結合することによりレーザチツ
プと受光素子との間隔を必要な大きさとする方法
も考えられるが、斯る方法では光フアイバの取付
のために装置が大型化するという問題がある。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案は斯る点に鑑みてなされたもので、その
構成的特徴は一導電型の半導体基板、該基板の１
主面に選択的に形成された受光領域、少なくとも
上記受光領域表面を除く上記基板の１主面上に積
層されたバツフア層、該バツフア層上に積層さ
れ、一端が上記受光領域に光学的に結合すると共
に上記バツフア層より大なる光屈折率を有する材
料からなる導波路を備えたことにある。

(ホ) 作用 斯る構成では光を伝播するための導波路と受光
素子とを小型集積化できる。

(ヘ) 実施例 第１図、第２図は本考案の実施例を示し、１１
はn⁺型シリコン基板、１２はn^-型シリコン層で
あり、該層は上記基板１１上にエピタキシヤル成
長させたものである。１３〜１５は第１〜第３受
光領域であり、該領域は上記シリコン層１２表面
よりボロン等のＰ型不純物を選択的に拡散して形
成できる。１６は二酸化シリコンからなるバツフ
ア層であり、該バツフア層は上記受光領域１３〜
１５表面を除くシリコン層１２上に例えばスパツ
タ法により積層される。尚、上記バツフア層１６
の各受光素子１３〜１５との境界部分はテーパ状
となつている。

１７〜１９はアルミニウムからなる第１〜第３
電極であり、該電極はバツフア層１６の右辺側に
整列されると共に夫々第１〜第３受光領域１３〜
１５に電気的に接続される。２０は基板裏面に形
成された裏面電極である。

２１〜２３は例えば米国コーニング社製ガラス
材料＃7059からなるリツジ形の第１〜第３導波路
であり、該導波路はその一端がバツフア層１６の
左辺端に100μmピツチで整列され、他端が夫々第
１〜第３受光素子１３〜１５表面に重畳されるよ
うにバツフア１６層上にスパツタリング及びエツ
チング法を用いて積層される。

斯る構成では、導波路２１〜２３の光屈折率は
約1.54、バツフア層１６の光屈折率は約1.46、空
気の光屈折率は約1.0と導波路２１〜２３周囲の
屈折率が導波路２１〜２３のそれより小となつて
いる。従つて例えば導波路２２左端より入射した
光は第２図中矢印で示す如く導波路２２を通過し
て受光領域側に進むと共に受光領域１４近傍のテ
ーパ部２２ａで反射されて光屈折率が約3.45と大
なる受光領域１４に入射することとなる。尚、上
記テーパ部２２ａはバツフア層１６表面のテーパ
部に沿つてできるものであり、従つてバツフア層
１６にテーパが形成されていないときには導波路
２２のテーパ部２２ａも形成されない。また、こ
のようなテーパ部２２ａが形成されないときに
は、導波路２２を伝播してくる光の受光領域１４
側への反射率は低下するため、受光領域１４への
光入射量が低下する。

従つて、第１〜第３導波路２１〜２３の左端近
傍の夫々に半導体レーザチツプを配し、斯るチツ
プから出力されるレーザ光を上記対応する導波路
２１〜２３に入射せしめると、斯る入射レーザ光
は各導波路２１〜２３を伝播して第１〜第３受光
領域１３〜１５に導かれることとなる。

尚、本実施例では、導波路をリツジ型とした
が、第３図に示す如く導波路材料２４を少なくと
も第１〜第３電極１７〜１９を除くバツフア層１
６全面に積層すると共に第１〜第３導波路２１〜
２３となる部分を除く材料層２４上に金属２５を
積層してなる金属装荷型としても良い。

(ト) 考案の効果 本考案の光学モニタは導波路と受光素子とを集
積化してあるので、導波路と半導体レーザチツプ
とを光学的に位置合せするだけでレーザチツプと
受光素子とが光学的に結合でき、かつ斯る結合の
ための構造は大型化しない。

また、集積化技術により、導波路と受光領域と
は高い精度で位置合せ可能であるので、受光領域
の面積をかなり小さくすることができる。更に受
光領域の面積が小となるとその接合容量が小とな
るので、その応答速度は速くなり、レーザ出力の
速い変動に対応したモニタが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の第１実施例を示す
斜視図及び断面図、第３図は本考案の第２の実施
例を示す斜視図、第４図は従来構造を示す模式図
である。 １１……n⁺型シリコン基板、１２……n^-型シ
リコン層、１３〜１５……第１〜第３受光領域、
１６……バツフア層、２１〜２３……第１〜第３
導波路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一導電型の半導体基板、該基板の１主面に選択
   的に形成された受光領域、少なくとも上記受光領
   域表面を除く上記基板の１主面上に積層されたバ
   ツフア層、該バツフア層上に積層され、一端が上
   記受光領域に光学的に結合すると共に上記バツフ
   ア層より大なる光屈折率を有する材料からなる導
   波路を備えたことを特徴とする光学モニタ装置。