JPH0961678A - Semiconductor light receiving element - Google Patents

Semiconductor light receiving element

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JPH0961678A
JPH0961678A JP7243759A JP24375995A JPH0961678A JP H0961678 A JPH0961678 A JP H0961678A JP 7243759 A JP7243759 A JP 7243759A JP 24375995 A JP24375995 A JP 24375995A JP H0961678 A JPH0961678 A JP H0961678A
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light
optical
optical fiber
fiber
grating
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Miki Kuhara
美樹 工原
Naoyuki Yamabayashi
直之 山林
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 1.3μm光と1.55μm光とを用いて双
方向光通信を行う光加入者系モジュール(ONUモジュ
ール)において、波長分波器によって1.3μm光と
1.55μm光を分離するが、現在の波長分波器では不
要光成分の減衰比が不十分である。そこで分離した後の
経路に不要光を遮断するための多層膜フィルタを設け
る。多層膜フィルタの為に部品コスト、組立コストが上
昇する。多層膜フィルタを省く事が目的である。 【構成】 光ファイバの一部にグレーティングを設け
て、これによって不要光を反射して減衰比を下げる。多
層膜フィルタは省く。グレーティングを光ファイバに形
成するから部品の体積は全く増えない。部品点数も増加
しない。組立コストも上昇しない。モジュールをより小
型化することができる。
(57) [Summary] [Purpose] In an optical subscriber system module (ONU module) that performs bidirectional optical communication using 1.3 μm light and 1.55 μm light, 1.3 μm light and 1 Although 0.55 μm light is separated, the attenuation ratio of unnecessary light components is insufficient in the current wavelength demultiplexer. Therefore, a multi-layer film filter for blocking unnecessary light is provided in the path after separation. Due to the multilayer filter, the component cost and the assembly cost increase. The purpose is to omit the multilayer filter. [Structure] A grating is provided in a part of an optical fiber to reflect unnecessary light and reduce the attenuation ratio. Omit the multilayer filter. Since the grating is formed in the optical fiber, the volume of the component does not increase at all. The number of parts does not increase either. The assembly cost does not rise. The module can be made smaller.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2種類の波長の光を同
じファイバに通すことによって双方向通信を行う光加入
者系ONUに関するものである。まず双方向通信、ON
U、ONU用光モジュールについて説明する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical subscriber system ONU for bidirectional communication by passing lights of two kinds of wavelengths through the same fiber. First, bidirectional communication, ON
The U and ONU optical modules will be described.

【0002】光通信というのは、光ファイバに信号光を
通すことによって情報を伝達することである。近年、光
ファイバの伝送損失が著しく低下し、半導体レ−ザ(以
下LDと略すこともある)や半導体受光素子(PDと略
すこともある)の特性が向上したので、光通信が盛んに
なりつつある。特に、光ファイバの損失の小さい1.3
μmと1.55μmの波長の光を使って信号の伝送(電
話、ファクシミリ、テレビ画像など)の試みが盛んにな
されている。
Optical communication is the transmission of information by passing signal light through an optical fiber. In recent years, the transmission loss of an optical fiber has been remarkably reduced, and the characteristics of a semiconductor laser (hereinafter sometimes abbreviated as LD) and a semiconductor light receiving element (also sometimes abbreviated as PD) have been improved, so that optical communication has become popular. It's starting. Especially, the loss of the optical fiber is small 1.3
Attempts to transmit signals (telephones, facsimiles, television images, etc.) using light with wavelengths of μm and 1.55 μm have been actively made.

【0003】光通信と言っても元の信号は電気信号であ
るから、現在の電気信号と同じように2種類の信号伝送
形態がある。つまり低速のデジタル通信と、高速のアナ
ログ通信である。低速のデジタル通信というのは、電話
やファクシミリの信号伝送を行うものである。低いビッ
トレートのデジタル信号を扱う。しかもこれは双方向通
信でなければならない。
Even in the case of optical communication, the original signal is an electric signal, and therefore, there are two types of signal transmission forms as in the present electric signal. That is, low-speed digital communication and high-speed analog communication. Low-speed digital communication is used for telephone and facsimile signal transmission. Handles low bit rate digital signals. Moreover, this must be two-way communication.

【0004】高速のアナログ伝送というのは、TV信号
を有線(CATV)で伝送するものである。これは放送
局からの一方向通信である。信号を光信号によって伝送
する光通信を採用する場合、低速デジタル信号用の光フ
ァイバと、高速アナログ信号用の光ファイバを別々にす
るという可能性もありえよう。しかし2本の光ファイバ
を敷設するのはコスト高になる。1本の光ファイバによ
って、低速デジタル双方向通信と、高速アナログ一方向
通信を同時に行えるようにしたいものである。
High-speed analog transmission is transmission of a TV signal by wire (CATV). This is one-way communication from the broadcasting station. When adopting optical communication in which signals are transmitted by optical signals, it is possible that optical fibers for low-speed digital signals and optical fibers for high-speed analog signals may be separated. However, laying two optical fibers is expensive. We would like to be able to simultaneously perform low-speed digital two-way communication and high-speed analog one-way communication with a single optical fiber.

【0005】[0005]

【従来の技術】そのような目的を達成するための光通信
システムが開発されつつある。未だに完成されたものは
ない。しかし小規模であるが実験的なものの試みがなさ
れている。図1にそのような光通信システムの概略を示
す。
2. Description of the Related Art Optical communication systems for achieving such an object are being developed. Nothing has been completed yet. However, small but experimental attempts have been made. FIG. 1 shows an outline of such an optical communication system.

【0006】ひとつの基地局1と、多数の加入者側端末
2がある。これらは、光ファイバ3によってつながれて
いる。途中に分岐器4があり、主になる光ファイバか
ら、各端末2につながる光ファイバに分岐される。基地
局1では、電話やTVの信号を増幅し、光信号とし1本
の光ファイバによって送り出す。これは何度か分岐を通
り、対象になる家庭の近くで例えば16分割される。光
信号のまま分割されるのである。ここから16本の家庭
用光ファイバによって16の家庭に信号が送られる。基
地局に対して、家庭端末を加入者側端末(ONU)と呼
ぶ。これはOPTICAL NETWORK UNIT
の略である。
There is one base station 1 and many subscriber side terminals 2. These are connected by an optical fiber 3. There is a branching device 4 on the way, and a main optical fiber is branched into an optical fiber connected to each terminal 2. The base station 1 amplifies a telephone or TV signal and outputs it as an optical signal through one optical fiber. It goes through several branches and is divided into, for example, 16 near the target home. The optical signal is split as it is. From here, 16 household optical fibers send signals to 16 households. For the base station, the home terminal is called a subscriber terminal (ONU). This is the OPTICAL NETWORK UNIT
Stands for.

【0007】TV信号の場合は、基地局1からの一方向
伝送である。しかし電話やファクシミリの場合は端末か
ら基地局へ、或いは基地局から端末へと、信号が双方向
に送られる。このように光ファイバを配置するのは、基
地局のファイバ本数を減らし、光ファイバ敷設のコスト
を下げるためである。このように、基地局から各家庭へ
光によって信号伝送するシステムを光加入者系という。
In the case of a TV signal, it is one-way transmission from the base station 1. However, in the case of telephone or facsimile, signals are bidirectionally transmitted from the terminal to the base station or from the base station to the terminal. The reason for arranging the optical fibers in this way is to reduce the number of fibers in the base station and reduce the cost of laying the optical fibers. An optical subscriber system is a system in which signals are transmitted from the base station to each home by light.

【0008】基地局1から伝送されてきた光信号は、加
入者側端末(ONU)で電気信号に変換される。図1に
よって一つの端末の機構を説明する。光路aを通ってき
た1.3μm光+1.55μm光は、波長分波器5によ
って、1.3μm光と、1.55μm光とに分離され
る。1.3μm光は光路bに、1.55μm光は光路c
に分配される。
The optical signal transmitted from the base station 1 is converted into an electric signal by the subscriber side terminal (ONU). The mechanism of one terminal will be described with reference to FIG. The 1.3 μm light + 1.55 μm light that has passed through the optical path a is separated by the wavelength demultiplexer 5 into 1.3 μm light and 1.55 μm light. 1.3 μm light is on the optical path b, 1.55 μm light is on the optical path c
Distributed to

【0009】1.55μm光は、アナログ光を正確に再
現するアナログPD6に入射する。ここで光信号が電気
信号に変換される。さらに信号処理部7において各種の
信号処理をした後、TVセット8に導かれ画像になる。
The 1.55 μm light is incident on the analog PD 6 which accurately reproduces the analog light. Here, the optical signal is converted into an electrical signal. Further, after various signal processing is performed in the signal processing unit 7, the image is guided to the TV set 8 and becomes an image.

【0010】1.3μm光は、1:2の分岐器(以下光
カップラ9と呼ぶ)に入りここで2つの光線に分離され
る。このうち一方がデジタルPD10によって受光され
電気信号になる。これが信号処理部11による処理を受
けて、電話機・ファクシミリ機13に導かれる。電話や
ファクシミリは双方向通信であるので、端末2から基地
局1へ信号を送る必要がある。このために電話、ファク
シミリから与えられた電気信号を、デジタルLD12に
よって、1.3μmの光信号に変換する。光信号は、波
長分波器5を逆に通過し、分岐器4から主となる光ファ
イバに合流し、基地局1に送信される。前記の光カップ
ラ9は光信号による双方向通信を可能にするために、光
ファイバ系の途中に挿入されている。
The 1.3 μm light enters a 1: 2 splitter (hereinafter referred to as an optical coupler 9) and is separated into two light rays there. One of them is received by the digital PD 10 and becomes an electric signal. This is processed by the signal processing unit 11 and guided to the telephone / facsimile machine 13. Since the telephone and the facsimile are two-way communication, it is necessary to send a signal from the terminal 2 to the base station 1. For this purpose, an electric signal given from a telephone or a facsimile is converted into a 1.3 μm optical signal by the digital LD 12. The optical signal passes through the wavelength demultiplexer 5 in the opposite direction, merges with the main optical fiber from the branching unit 4, and is transmitted to the base station 1. The optical coupler 9 is inserted in the middle of the optical fiber system in order to enable bidirectional communication by optical signals.

【0011】加入者系端末2には、このように、1.3
μm光と1.55μm光を分離し統合するための波長分
波器5、双方向通信の為の光カップラ9と、光信号を電
気信号に変換するフォトダイオードPD6、10、電気
信号を光信号に変換するレ−ザダイオードLD12が必
要である。波長分波器、光カップラ、PD、LDを組み
合わせたユニットをONUモジュールという。本発明は
ONUモジュールの新規な構成に関する。
In this way, the subscriber system terminal 2 has 1.3
Wavelength demultiplexer 5 for separating and integrating μm light and 1.55 μm light, optical coupler 9 for two-way communication, photodiodes PD6, 10 for converting an optical signal into an electric signal, and an optical signal for an electric signal A laser diode LD12 for converting into a laser diode is required. A unit that combines a wavelength demultiplexer, an optical coupler, a PD, and an LD is called an ONU module. The present invention relates to a novel configuration of ONU module.

【0012】ONUモジュールに関しては実用化された
ものは未だに存在しない。しかしONUモジュールに関
して多くの提案がなされている。実施されている訳では
ないが、これらの提案について概観する。
No ONU module has been put to practical use yet. However, many proposals have been made regarding the ONU module. An overview of these proposals, though not implemented yet.

【0013】[従来例:ミラー式ONUモジュールの
例](図2) これは、波長分波器と光カップラをミラーによって構成
したものである。基地局につながる光ファイバ20が光
コネクタ21により、モジュール内に導かれる。これ以
後は、自由空間の光路aを光が進行する。光ファイバか
ら出た光は発散するのでコリメータレンズ22によって
平行光にする。これをミラー式の波長分波器23に入射
し、1.3μm光と1.55μm光に分離する。
[Conventional Example: Example of Mirror Type ONU Module] (FIG. 2) This is a structure in which a wavelength demultiplexer and an optical coupler are constituted by mirrors. The optical fiber 20 connected to the base station is guided into the module by the optical connector 21. After that, the light travels along the optical path a in the free space. Since the light emitted from the optical fiber diverges, it is collimated by the collimator lens 22. This is incident on the mirror type wavelength demultiplexer 23, and is separated into 1.3 μm light and 1.55 μm light.

【0014】低速デジタル信号を担う1.3μm光は、
自由空間の光路bを通り、ミラー式カップラ24に至
る。これはハーフミラーであって、1.3μm光を1:
1の割合で反射、透過する。透過光は多層膜フィルタ2
5に導かれる。これは混在している1.55μm光をよ
り完全に除去するためのものである。この後、光はレン
ズ26によって絞られてデジタルPD27に入射し光電
変換される。この後電話、ファクシミリに送られて音
声、文字に変換される。
The 1.3 μm light that carries the low-speed digital signal is
It passes through the optical path b in the free space and reaches the mirror type coupler 24. This is a half-mirror, and the 1.3 μm light is 1:
Reflected and transmitted at a ratio of 1. The transmitted light is a multilayer filter 2
It is led to 5. This is for more completely removing the mixed 1.55 μm light. After that, the light is focused by the lens 26, enters the digital PD 27, and is photoelectrically converted. After this, it is sent to a telephone or a facsimile machine and converted into voice and characters.

【0015】一方、電話、ファクシミリからの低速デジ
タル信号は、デジタルLD28によって電気信号から
1.3μmの光信号に変換される。光信号は集光レンズ
29によって絞られ、カップラ24によって反射され
る。これはミラー式波長分波器23を通り、コリメータ
レンズ22を経て光ファイバ20に入射する。その後光
ファイバ20によって基地局1に導かれる。
On the other hand, low-speed digital signals from telephones and facsimiles are converted from electrical signals into optical signals of 1.3 μm by the digital LD 28. The optical signal is focused by the condenser lens 29 and reflected by the coupler 24. This passes through the mirror type wavelength demultiplexer 23, and enters the optical fiber 20 through the collimator lens 22. After that, it is guided to the base station 1 by the optical fiber 20.

【0016】高速のデジタル信号を搬送する1.55μ
m光は、ミラー式波長分波器23によって反射されて、
1.3μm光と分離される。1.55μm光は光路cを
通り、多層膜フィルタ30を通過し、レンズ31によっ
て絞られ光コネクタ32を経て、光ファイバ33によっ
てアナログPDまで伝送される。光信号から電気信号に
変換され、各種の信号処理をされた後、TVセットに導
かれる。
1.55μ for carrying high speed digital signals
The m light is reflected by the mirror type wavelength demultiplexer 23,
Separated from 1.3 μm light. The 1.55 μm light passes through the optical path c, the multilayer film filter 30, is focused by the lens 31, passes through the optical connector 32, and is transmitted to the analog PD by the optical fiber 33. After being converted from an optical signal to an electrical signal and subjected to various kinds of signal processing, it is guided to a TV set.

【0017】このようにミラーによって波長分波器や光
カップラを作製したONUモジュールの試みは、 湯本満、国兼達郎、大川原龍弘、横田隆「低コストシ
ングルモードWDMモジュール」1990年電子情報通
信学会春季全国大会予稿講演番号C−203(P4−2
58) 足立明宏、本島邦明、中島康雄、山下純一郎、笠原久
美雄「小型・薄型光合分波モジュール」1990年電子
情報通信学会秋季全国大会予稿講演番号C−222(P
4−264) などによって提案されている。
The trial of the ONU module in which the wavelength demultiplexer and the optical coupler are manufactured by the mirrors as described above is described in Mitsuru Yumoto, Tatsuro Kunikane, Tatsuhiro Okawara, Takashi Yokota, "Low-Cost Single-Mode WDM Module," The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 1990. Spring National Convention Proposal No. C-203 (P4-2
58) Akihiro Adachi, Kuniaki Motojima, Yasuo Nakajima, Junichiro Yamashita, Kumio Kasahara "Small and thin optical multiplexer / demultiplexer module" Proceeding No. C-222 of IEICE Autumn National Conference 1990
4-264) and the like.

【0018】このシステムの難点は、1.3μm光と、
1.55μm光の分離不完全ということである。分離が
不完全であるとクロストークを生じる。電話、TVの双
方にノイズが入る事になる。その理由は次のようであ
る。ミラー式波長分波器23だけでは1.3μm光と、
1.55μm光を完全に分離する事が難しい。ミラー式
波長分波器は屈折の異なる誘電体薄膜を何層にも重ね
て、ある波長の光は反射し、ある波長の光は透過するよ
うにしたものである。これは1.3μm光を通し、1.
55μm光を45度方向に全部反射するように設計され
ている。しかし相手側の光の減衰比は、高々1/100
の程度に過ぎない。
The disadvantage of this system is that the light is 1.3 μm,
This means that the separation of the 1.55 μm light is incomplete. Incomplete separation causes crosstalk. Noise will enter both the telephone and TV. The reason is as follows. With the mirror type wavelength demultiplexer 23 alone, the light is 1.3 μm,
It is difficult to completely separate 1.55 μm light. The mirror type wavelength demultiplexer is made by stacking multiple layers of dielectric thin films having different refractions so that light of a certain wavelength is reflected and light of a certain wavelength is transmitted. It transmits 1.3 μm light and
It is designed to totally reflect 55 μm light in the direction of 45 degrees. However, the attenuation ratio of the light on the other side is at most 1/100
Is nothing more than a degree.

【0019】このモジュールを実用化するには、1.3
μm受信側に漏れてくる1.55μm光パワーが1/1
0000以下である必要がある。同様に、1.55μm
受信側に漏れる1.3μm光パワーは1/10000以
下である必要がある。このように選ばれなかった光の、
選ばれた光のパワーに対する比を、ここでは減衰比とい
うことにする。
In order to put this module into practical use, 1.3
The 1.55 μm optical power leaking to the μm receiving side is 1/1
It must be 0000 or less. Similarly, 1.55 μm
The 1.3 μm optical power leaking to the receiving side needs to be 1/10000 or less. Of the light that was not chosen like this,
The ratio of the selected light to the power will be referred to as the attenuation ratio here.

【0020】つまりモジュールは1.3μm側にも、
1.55μm側にも10-4以下の減衰比を要求する。一
方ミラー式波長分波器の減衰比は10-2である。10-2
の減衰比が足りない。そこで、それぞれの光路に所望の
波長の光のみを通す多層膜フィルタ30、25が設けら
れる。波長分波器と多層膜フィルタによってからくも1
-4の減衰比の要求を満足するようにしている。
In other words, the module is on the 1.3 μm side,
An attenuation ratio of 10 −4 or less is required on the 1.55 μm side. On the other hand, the attenuation ratio of the mirror type wavelength demultiplexer is 10 -2 . 10 -2
The damping ratio of is not enough. Therefore, the multilayer filters 30 and 25 that pass only the light of the desired wavelength are provided in the respective optical paths. A spider 1 with a wavelength demultiplexer and a multilayer filter
The damping ratio of 0 -4 is satisfied.

【0021】[従来例:ミラー式ONUモジュールの
例](図3) 図3に最近精力的に研究されている平面導波路を用いた
ONUモジュールを示す。例えば、 照井博、関根聡、小林盛男、永沼充「低速光加入者分
岐光モジュール」、NTTR&D Vol.42,N
o.7,p903−912,(1993) などによって提案されている。導波路式のモジュールの
利点は、部品点数を削減し小型化できるということであ
る。
[Conventional Example: Example of Mirror Type ONU Module] (FIG. 3) FIG. 3 shows an ONU module using a planar waveguide, which has been actively studied recently. For example, Hiroshi Terui, Satoshi Sekine, Morio Kobayashi, Mitsuru Naganuma “Low-speed optical subscriber branch optical module”, NTTR & D Vol. 42, N
o. 7, p903-912, (1993) and the like. The advantage of the waveguide type module is that the number of parts can be reduced and the size can be reduced.

【0022】図3(a)において、入力シングルモード
ファイバ34の端部は、PLC(平面導波路)35の端
面に接合される。PLC35には光導波路36が縦方向
に形成される。これが途中の分岐点37において二つの
光導波路38、39に分岐する。光導波路38が1.3
μm光の受信側光路となる。光導波路39が1.3μm
光の送信側光路となる。分岐点37が送信受信光を合波
分波する光カップラ40を構成する。
In FIG. 3A, the end portion of the input single mode fiber 34 is joined to the end surface of the PLC (planar waveguide) 35. An optical waveguide 36 is vertically formed on the PLC 35. This branches into two optical waveguides 38 and 39 at a branch point 37 on the way. The optical waveguide 38 is 1.3
This is the optical path on the receiving side for μm light. Optical waveguide 39 is 1.3 μm
It becomes the optical path on the transmission side of light. The branch point 37 constitutes an optical coupler 40 that multiplexes and demultiplexes transmitted and received light.

【0023】さらに光導波路41がPLC35の上に設
けられる。これは始端42において光導波路36に近接
している。始端42において、光導波路36、41は互
いに光パワーを交換できる。光パワーの交換に波長選択
性を持たせることによって波長分波器43としている。
近接部の距離や長さを適当に選ぶ事により光路aから
1.3μm光は全て光路bに、1.55μm光は光路c
にそれぞれ配分される。
Further, an optical waveguide 41 is provided on the PLC 35. It is close to the optical waveguide 36 at the starting end 42. At the beginning 42, the optical waveguides 36, 41 can exchange optical power with each other. The wavelength demultiplexer 43 is formed by giving wavelength selectivity to the exchange of optical power.
By appropriately selecting the distance and length of the proximity portion, all 1.3 μm light from the optical path a to the optical path b, and 1.55 μm light to the optical path c.
Are allocated to each.

【0024】1.3μm光は導波路38から、多層膜フ
ィルタ44を通りデジタルPD45によって受信され
る。多層膜フィルタ44は1.55μm成分を除去する
ためのフィルタである。一方電話、ファクシミリからの
デジタル電気信号は、デジタルLD46によって1.3
μmの光信号に変換される。光信号は集光レンズ47を
経て光導波路39の端部48に入射する。送信光信号は
分岐点37で光路bに合体し、導波路36から光ファイ
バ34へと伝搬する。これは最終的に基地局に送られ
る。
The 1.3 μm light is received by the digital PD 45 from the waveguide 38 through the multilayer filter 44. The multilayer filter 44 is a filter for removing the 1.55 μm component. On the other hand, the digital electric signal from the telephone and the facsimile is 1.3 by the digital LD 46.
It is converted into an optical signal of μm. The optical signal enters the end portion 48 of the optical waveguide 39 through the condenser lens 47. The transmitted optical signal merges into the optical path b at the branch point 37 and propagates from the waveguide 36 to the optical fiber 34. This is finally sent to the base station.

【0025】波長分波器43によって分離された1.5
5μm光は、光導波路41を通り、多層膜フィルタ49
によって、1.3μm光を完全に除いた後、アナログ出
力シングルモードファイバ50に入射する。
1.5 separated by the wavelength demultiplexer 43
The 5 μm light passes through the optical waveguide 41 and passes through the multilayer filter 49.
After completely removing the 1.3 μm light, the light is incident on the analog output single mode fiber 50.

【0026】PLC(平面光導波路:Planar Lightwave
Circuit)35のA−B断面を図3(b)に示す。Si
基板52の上に石英系クラッド層53を堆積させる。さ
らに屈折率を上げる不純物を連続的にドープして高屈折
率の領域(コア)を線条に形成する。これが光導波路3
8、39、41である。不純物としては例えばGeなど
を用いる。石英を用いるのは、1.3μm光、1.55
μm光に対して透明であるからである。このような光導
波路を部分的に接近させる事によって波長分波器43を
作る。またY分岐を形成する事によって光カップラとす
る事ができる。このような石英系光導波路については、
PLC (Planar Lightwave)
Circuit) 35 is shown in FIG. Si
A quartz-based cladding layer 53 is deposited on the substrate 52. Further, impurities for increasing the refractive index are continuously doped to form a region (core) having a high refractive index in a linear shape. This is the optical waveguide 3
8, 39, 41. For example, Ge is used as the impurity. Quartz uses 1.3 μm light, 1.55
This is because it is transparent to μm light. The wavelength demultiplexer 43 is made by partially approaching such an optical waveguide. Moreover, it can be used as an optical coupler by forming a Y branch. For such a silica-based optical waveguide,

【0027】河内正夫「プレーナ光波回路技術の現状
と将来」、NTT R&D Vol.43,No.1
1,p1273ー1280(1994) によって提案されている。光導波路による波長分波器4
3の減衰比も高々1/100の程度である。減衰比を1
-4にするために、多層膜フィルタ44、49がそれぞ
れの光導波路38、41の終端に接着される。
Masao Kawauchi, "Present and Future of Planar Lightwave Circuit Technology," NTT R & D Vol. 43, No. 1
1, p1273-1280 (1994). Wavelength demultiplexer with optical waveguide 4
The damping ratio of 3 is about 1/100 at most. Damping ratio is 1
Multilayer filters 44, 49 are glued to the ends of the respective optical waveguides 38, 41 in order to achieve 0 -4 .

【0028】LD46の光が広がるので集光レンズ47
によって光を収束させて光導波路39の端面のコアに入
射させている。しかし残りの二つのビームについてはレ
ンズを設けていない。導波路38とデジタルPD45の
間は極めて近接しているからレンズが要らないのであ
る。導波路41の端面にアナログ出力ファイバ50が接
合してあるからやはりその間にはレンズが要らない。石
英系光導波路によるモジュールは、PLCが光ファイバ
と同じ材料であって、導波路のサイズもほぼ同じである
ので、光ファイバとの馴染みが優れて良いと言われてい
る。湾曲した光導波路を用いるモジュールは、
Since the light from the LD 46 spreads, a condenser lens 47
The light is converged by and is made incident on the core of the end face of the optical waveguide 39. However, no lenses are provided for the remaining two beams. Since the waveguide 38 and the digital PD 45 are extremely close to each other, no lens is required. Since the analog output fiber 50 is joined to the end face of the waveguide 41, no lens is required between them. It is said that the module using the silica-based optical waveguide is excellent in familiarity with the optical fiber because the PLC is made of the same material as the optical fiber and the size of the waveguide is almost the same. Modules that use curved optical waveguides

【0029】栗林昌樹、磯野秀樹、国兼達郎、大森康
宏、江守俊行「石英系光導波路を用いたWDM内蔵光双
方向モジュール」1993年電子情報通信学会秋季全国
大会予稿講演番号C−158(P4−238) によって提案されている。
Masaki Kuribayashi, Hideki Isono, Tatsuro Kunikane, Yasuhiro Omori, Toshiyuki Emori "Optical Bidirectional Optical Module with WDM Using Silica-based Optical Waveguide" 1993 IEICE Autumn National Conference Proposal No. C-158 (P4) 238).

【0030】[従来例:光ファイバ波長分波器の例]
(図4) 光ファイバによる波長分波器、光ファイバによる光カッ
プラは既に工業化されている。光ファイバによって全体
を構成したONUモジュールも提案されている。光ファ
イバ波長分波器のみによっては波長分離が完全でないた
めに、光ファイバを突き合わせた僅かな空間に多層膜フ
ィルタを挿入し不要波長の光を排除するようにしてい
る。図4によってその概略を説明する。
[Conventional example: example of optical fiber wavelength demultiplexer]
(Fig. 4) A wavelength demultiplexer using an optical fiber and an optical coupler using an optical fiber have already been industrialized. An ONU module, which is entirely composed of optical fibers, has also been proposed. Since the wavelength separation is not perfect only with the optical fiber wavelength demultiplexer, a multilayer filter is inserted in a small space where the optical fibers are butted to exclude light of an unnecessary wavelength. The outline will be described with reference to FIG.

【0031】シングルモードファイバ60を伝搬する光
信号は、光コネクタ61によってONUモジュールに導
かれる。経路aから光ファイバ波長分波器62に進み、
ここで1.3μm光と1.55μm光に分離される。
1.3μm光はさらに光コネクタ63を通り、光ファイ
バカップラ64に至る。これは送信光と受信光を結合す
るためのものである。経路bが分岐点65で光ファイバ
66、67に分岐する。波長分波器も光ファイバカップ
ラも2本の光ファイバのコアを接近させる事によって光
パワーを選択的に分配するようにしたものである。
The optical signal propagating through the single mode fiber 60 is guided to the ONU module by the optical connector 61. From the path a to the optical fiber wavelength demultiplexer 62,
Here, it is separated into 1.3 μm light and 1.55 μm light.
The 1.3 μm light further passes through the optical connector 63 and reaches the optical fiber coupler 64. This is for coupling the transmitted light and the received light. The route b branches into optical fibers 66 and 67 at a branch point 65. Both the wavelength demultiplexer and the optical fiber coupler are designed to selectively distribute the optical power by bringing the cores of two optical fibers close to each other.

【0032】接近の距離や長さによってカップラや波長
分波器にすることができる。光ファイバ66は多層膜フ
ィルタ68を経て、光コネクタ69に至りデジタルPD
モジュール70によって受信される。送信光は、デジタ
ルLDモジュール81によって電気光変換される。光コ
ネクタ80を経てONUモジュールに入り、カップラ6
4によって経路bに導かれ、光コネクタ61から光ファ
イバ60へと送り出される。
A coupler or a wavelength demultiplexer can be used depending on the approach distance and length. The optical fiber 66 passes through the multilayer film filter 68, reaches the optical connector 69, and reaches the digital PD.
Received by module 70. The transmitted light is electro-optically converted by the digital LD module 81. Enter the ONU module through the optical connector 80, and then the coupler 6
It is guided to the path b by 4 and sent out from the optical connector 61 to the optical fiber 60.

【0033】このように、波長分波器やカップラ、これ
らを接続する部分も全て光ファイバによって構成されて
いる。光ファイバは自由に曲げられるし融着によって部
品とつなぎ合わせることができ、距離も自在に調節でき
る。電気回路をどのように配置しても光ファイバによっ
て結合する事ができる。回路構成の自由度が高いという
利点がある。
As described above, the wavelength demultiplexer, the coupler, and the part connecting them are all made of the optical fiber. The optical fiber can be bent freely, can be joined to the components by fusion, and the distance can be adjusted freely. No matter how the electrical circuits are arranged, they can be connected by optical fibers. There is an advantage that the degree of freedom of the circuit configuration is high.

【0034】[半導体受光素子の従来例] 以上に双方
向光通信に用いられるONUモジュールの提案例を説明
した。何れにしても、1.3μm光、1.55μm光を
検知するための受光素子が必要である。図5は従来の半
導体受光素子の一例を示す縦断斜視図である。
[Conventional Example of Semiconductor Light-Receiving Element] An example of the proposal of the ONU module used for bidirectional optical communication has been described above. In any case, a light receiving element for detecting 1.3 μm light and 1.55 μm light is required. FIG. 5 is a vertical perspective view showing an example of a conventional semiconductor light receiving element.

【0035】受光素子のパッケージ86は鉄、コバー
ル、銅タングステンなどの金属製である。パッケージ8
6は下方に複数のリードピン87、88、89を備え
る。パッケージ86の上面には、サブマウント90を介
してフォトダイオードチップ91が半田付け(AuG
e、AuSn)される。サブマウント90はセラミック
の両面にメタライズしたものである。サブマウントは省
く事もある。
The package 86 of the light receiving element is made of metal such as iron, kovar, copper tungsten. Package 8
6 is provided with a plurality of lead pins 87, 88, 89 below. The photodiode chip 91 is soldered to the upper surface of the package 86 via the submount 90 (AuG
e, AuSn). The submount 90 is formed by metallizing both sides of ceramic. Submount may be omitted.

【0036】フォトダイオード91の電極、サブマウン
ト90面はワイヤによってリードピン87、89に接続
される。パッケージ86の上面には球レンズ92を備え
たキャップ93が固定される。球レンズ92の中心と、
フォトダイオードチップ91の中心は面直角方向に合致
するようにしてある。さらにパッケージ86には円筒形
のスリーブ94が固定される。
The electrodes of the photodiode 91 and the surface of the submount 90 are connected to the lead pins 87 and 89 by wires. A cap 93 having a spherical lens 92 is fixed to the upper surface of the package 86. The center of the ball lens 92,
The center of the photodiode chip 91 is made to coincide with the direction perpendicular to the plane. Further, a cylindrical sleeve 94 is fixed to the package 86.

【0037】スリーブ94の上には、フェルールホルダ
−95が溶接される。フェルールホルダ−95の中心に
は孔96があってここにフェルール97が挿入されてい
る。フェルール97はシングルモードファイバ98の先
端99を保持するものである。端面は8度の傾斜をなす
ように切断してある。光ファイバから出た光が丁度フォ
トダイオードチップに像を結ぶように調芯してある。さ
らに光ファイバ98の強い湾曲を防止するために弾性材
よりなるベンドリミッタ104をフェルールホルダ−9
5にはめ込む。
A ferrule holder-95 is welded onto the sleeve 94. There is a hole 96 in the center of the ferrule holder 95, and the ferrule 97 is inserted therein. The ferrule 97 holds the tip 99 of the single mode fiber 98. The end face is cut so as to form an inclination of 8 degrees. It is aligned so that the light emitted from the optical fiber forms an image on the photodiode chip. Furthermore, in order to prevent the strong bending of the optical fiber 98, the bend limiter 104 made of an elastic material is attached to the ferrule holder-9.
Fit in 5.

【0038】これは図1〜図4に現れるデジタルPD、
アナログPDの何れかに該当するものである。信号光は
光ファイバを伝搬し、光ファイバの先端から出射され
る。これがレンズによって集光されフォトダイオードに
入る。ここで光電気変換されて電気信号になる。フォト
ダイオードは波長1.0μm〜1.65μmの波長の光
に対して広く感度を有するInGaAsを受光層とする
PIN−PDが用いられる。光ファイバは石英系の光フ
ァイバを用いる。
This is the digital PD that appears in FIGS.
It corresponds to any of the analog PDs. The signal light propagates through the optical fiber and is emitted from the tip of the optical fiber. This is condensed by the lens and enters the photodiode. Here, it is photoelectrically converted into an electric signal. As the photodiode, a PIN-PD having an InGaAs light receiving layer, which has a wide sensitivity to light having a wavelength of 1.0 μm to 1.65 μm, is used. A quartz optical fiber is used as the optical fiber.

【0039】[0039]

【発明が解決しようとする課題】1.3μm光、1.5
5μm光を感受するためのフォトダイオードは何れもI
nGaAsを受光層とし近赤外光に関して十分な感度を
持つ。波長分波器によって、1.3μm光と1.55μ
m光を分離するが、十分に両者を分離する事ができな
い。
SUMMARY OF THE INVENTION 1.3 μm light, 1.5
The photodiodes for sensing 5 μm light are all I
It uses nGaAs as a light-receiving layer and has sufficient sensitivity to near-infrared light. 1.3μm light and 1.55μ by wavelength demultiplexer
m The light is separated, but the two cannot be separated sufficiently.

【0040】初めに述べたように1.3μm光用のフォ
トダイオードに1.55μm光が1/1000でも混入
するとTVの画像が乱れたり、電話やファクシミリにノ
イズが入ったりする。混信によるノイズを避けるために
は、減衰比は1/10000以下でなければならない。
既存の波長分波器の減衰比の不足を補うために、多層膜
フィルタ25、30、44、49、68、83を挿入し
ているのである。
As described at the beginning, if 1.55 μm light is mixed into the photodiode for 1.3 μm light even at 1/1000, the TV image is disturbed, or the telephone or the facsimile is noisy. In order to avoid noise due to interference, the attenuation ratio should be 1/10000 or less.
The multilayer filters 25, 30, 44, 49, 68, 83 are inserted in order to compensate for the shortage of the attenuation ratio of the existing wavelength demultiplexer.

【0041】従来のONUモジュールは、1.3μm光
と1.55μm光を完全に分離するために、必ず多層膜
フィルタを分離後の経路のどこかに挿入する必要があっ
た。これは受光素子であるInGaAsが、何れの波長
の光に対しても高い感度を有するからである。多層膜フ
ィルタは適当な屈折、厚さの誘電体薄膜を何層にも重ね
たものである。屈折、厚さを選ぶ事によって、波長の選
択性を与える事ができる。
In the conventional ONU module, in order to completely separate the 1.3 μm light and the 1.55 μm light, it was necessary to insert the multilayer filter somewhere in the path after the separation. This is because InGaAs, which is a light receiving element, has high sensitivity to light of any wavelength. A multilayer filter is a stack of dielectric thin films of appropriate refraction and thickness. The wavelength selectivity can be given by selecting the refraction and thickness.

【0042】受光素子の直前に波長選択性のあるフィル
タを入れるという構造は幾つも提案されている。何れも
誘電体多層膜などよりなり嵩高く、部品コストも高く、
部品配置の自由度を損なう、という難点がある。
Several structures have been proposed in which a filter having wavelength selectivity is inserted immediately before the light receiving element. Both are bulky because they are made of dielectric multilayer film, and the cost of parts is high.
There is a drawback that it impairs the freedom of component placement.

【0043】特開昭62−229209号「受光装
置」…ファイバの端面に波長選択フィルタを貼り付けて
いる。 特開昭62−229207号「受光装置」…受光素子
の窓ガラスの上に波長選択フィルタを貼り付けている。 特開昭63−29714号「誘電体多層膜付受光素子
モジュール」…光ファイバと受光素子の間に誘電体多層
膜よりなるフィルタを挟んである。 これらは波長多重送受信系の受光素子として設計されて
いる。
JP-A-62-229209 "Light receiving device" ... A wavelength selection filter is attached to the end face of the fiber. JP-A-62-229207 "Light receiving device" ... A wavelength selection filter is attached on a window glass of a light receiving element. Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-29714 "Photoreceptor Module with Dielectric Multilayer Film" ... A filter made of a dielectric multilayer film is sandwiched between an optical fiber and a light receiving element. These are designed as a light receiving element of a wavelength division multiplexing transmission / reception system.

【0044】ONUモジュールでは、二つの異なる波長
の光を用いるから、多層膜フィルタは二つ必要である。
多層膜フィルタの挿入は部品の点数を増やし、部品コス
トを押し上げる。それだけでなく組立の工数を増大させ
る。またフィルタを挿入するスペースを必要とする。
Since the ONU module uses light of two different wavelengths, two multilayer filters are required.
The insertion of the multilayer filter increases the number of parts and increases the cost of parts. Not only that, but the number of assembly steps is increased. It also requires space to insert the filter.

【0045】多層膜フィルタのこのような難点を克服
し、部品点数を増やす事なく不要な波長成分の減衰比を
低くすることのできるようにした半導体受光素子モジュ
ールを提供する事が本発明の第1の目的である。多層膜
フィルタを省く事により、より小型化する事のできるO
NUモジュールを可能にするのが本発明の第2の目的で
ある。減衰比を小さく保ちつつ、より組立容易としたO
NUモジュールを提供するのが本発明の第3の目的であ
る。
It is a first object of the present invention to provide a semiconductor light receiving element module which overcomes the problems of the multilayer film filter and can reduce the attenuation ratio of unnecessary wavelength components without increasing the number of parts. It is the purpose of 1. O can be downsized by omitting the multilayer filter.
It is a second object of the invention to enable NU modules. O that makes it easier to assemble while keeping the damping ratio small
It is a third object of the present invention to provide a NU module.

【0046】[0046]

【課題を解決するための手段】本発明は波長選択性を持
つ光ファイバグレーティングを受光素子モジュールの内
部の光ファイバの一部に形成する事によって、不要な波
長成分を除去する。受光素子モジュールは図5に示すよ
うに、信号光を導くための光ファイバの一端をフェルー
ルによって保持している。この光ファイバの一部に光フ
ァイバグレーティングを設ける。
According to the present invention, an unnecessary wavelength component is removed by forming an optical fiber grating having wavelength selectivity in a part of an optical fiber inside a light receiving element module. As shown in FIG. 5, the light receiving element module holds one end of an optical fiber for guiding signal light by a ferrule. An optical fiber grating is provided on a part of this optical fiber.

【0047】グレーティング(格子)は元々平面上に等
間隔に平行な溝を多数設けたものである。白色光を当て
ると波長毎に回折方向が異なるので波長の異なる光を分
離する事ができる。つまり分光器に用いられる。二次元
的な面に平行溝を多数有し分光作用を持つのが本来の格
子である。しかしここでは光ファイバグレーティングを
用いる。これはGe添加石英光ファイバを水素添加処理
した後、244nm付近の波長のレ−ザ光を干渉縞がで
きる条件で光ファイバに照射したときに、光ファイバ内
に屈折率の周期的変化が引き起こされたものである。屈
折率変化は10-5の程度である。
The grating (grid) is originally formed by providing a large number of parallel grooves at regular intervals on a plane. When white light is applied, the diffraction direction is different for each wavelength, so it is possible to separate light with different wavelengths. That is, it is used for a spectroscope. The original grating has a large number of parallel grooves on a two-dimensional surface and has a spectral effect. However, an optical fiber grating is used here. This is because when a Ge-doped quartz optical fiber is subjected to hydrogenation treatment and laser light having a wavelength near 244 nm is irradiated onto the optical fiber under the condition that interference fringes are formed, a periodic change in the refractive index occurs in the optical fiber. It was the one. The change in refractive index is on the order of 10 -5 .

【0048】屈折率の変化は僅かであるが、ある程度の
長さがあれば、その周期Pの2倍の波長の光(λ=2n
P)を完全に反射することができる。空間格子と異な
り、方向によって反射波長が変動するということはな
い。光ファイバ自体1次元であるから光ファイバの格子
はある特定の波長の光を反射する。もちろん反射波長に
はある程度の幅がある。
Although the change in the refractive index is slight, if the length is to some extent, light having a wavelength twice the period P (λ = 2n)
P) can be completely reflected. Unlike the spatial grating, the reflected wavelength does not change depending on the direction. Since the optical fiber itself is one-dimensional, the grating of the optical fiber reflects light of a specific wavelength. Of course, the reflection wavelength has a certain width.

【0049】光ファイバグレーティングはいくつかの論
文によって提案されている。しかし現在でも尚広く知ら
れているものではないからここに説明する。例えば、 K. O. Hill, Y.Fujii, D. C. Johnson and B.S.Kaw
asaki, Appl. Phys. Lett., 32 (1978) p647 光ファイバグレーティングの現象を発見したという報告
である。Geドープ石英光ファイバにアルゴンレ−ザの
光を2光束干渉法によって照射し屈折率の周期的変化を
生成できたというものである。
Optical fiber gratings have been proposed by several papers. However, it is not widely known even now, so I will explain it here. For example, KO Hill, Y. Fujii, DC Johnson and BSKaw
asaki, Appl. Phys. Lett., 32 (1978) p647 It is a report that the phenomenon of optical fiber grating was discovered. It is said that a Ge-doped quartz optical fiber was irradiated with light of an argon laser by a two-beam interference method to generate a periodic change in refractive index.

【0050】(10) James P. Bernardin & N.M. Lawand
y, "Dynamics of the formation of Bragg gratings in
germanosilicate optical fibers", Optics Communica
tionsVol.79, No.3,4, p194(1990) これまでに提案されているクラーマース・クローニッヒ
機構、双極子作用、圧縮モデルいずれも10-5という大
きい屈折率の変化を十分に説明できないとしている。
(10) James P. Bernardin & NM Lawand
y, "Dynamics of the formation of Bragg gratings in
germanosilicate optical fibers ", Optics Communica
tionsVol.79, No.3,4, p194 (1990) The Kramers-Kronig mechanism, dipole action, and compression model proposed so far cannot fully explain the large change in refractive index of 10 -5 . .

【0051】そこでSi−Geの酸素欠陥の密度の2光
子吸収による時間変化のモデルを作り、レ−ザ光の照射
によって酸素欠陥密度が増大する現象を説明している。
酸素欠陥の増加によって屈折率が増加するとしている。
これはレ−ザ光の照射によって2光子吸収が起こり、こ
れによって屈折率が時間と共に増えることを説明してい
る。用途については述べていない。
Therefore, a model of the time variation of the density of oxygen defects in Si-Ge due to two-photon absorption is made, and the phenomenon in which the oxygen defect density is increased by irradiation with laser light is explained.
It is said that the refractive index increases as the number of oxygen defects increases.
This explains that the irradiation of laser light causes two-photon absorption, which causes the refractive index to increase with time. The use is not mentioned.

【0052】(11) G. Meltz, W. W. Morey & W. H. Gle
nn,"Formation of Bragg gratings inoptical fibers b
y a transverse holographic method", Optics Letter
s, Vol.14, No.15 p823,(1989) これはGeファイバにホログラフィックな方法によって
グレーティングを形成することを述べている。波長48
6nm〜500nmエキシマレ−ザを光源とする。これ
を非線形結晶によって2倍高調波とし244nmの光を
得ている。これを2光束干渉露光によって、Geドープ
光ファイバに照射する。これによって576.1nmに
強い吸収をもつ光ファイバが得られたという。
(11) G. Meltz, WW Morey & WH Gle
nn, "Formation of Bragg gratings in optical fibers b
ya transverse holographic method ", Optics Letter
s, Vol.14, No.15 p823, (1989) This describes forming a grating in a Ge fiber by a holographic method. Wavelength 48
The light source is an excimer laser of 6 nm to 500 nm. This is made into a second harmonic by a non-linear crystal to obtain 244 nm light. This is irradiated onto the Ge-doped optical fiber by two-beam interference exposure. As a result, an optical fiber having strong absorption at 576.1 nm was obtained.

【0053】(12) 公表特許公報昭和62−50005
2「光ファイバ内に格子を形成する方法」これは1本の
光ファイバ内に、2光束干渉露光法によって複数の格子
を作る。このファイバを対象物に張り付けて歪を感知す
るセンサを提案している。
(12) Published Patent Publication No. 62-50005
2 "Method of forming grating in optical fiber" This is a method of forming a plurality of gratings in one optical fiber by a two-beam interference exposure method. We have proposed a sensor that attaches this fiber to an object and senses strain.

【0054】(13) 稲井麻紀、伊藤真澄、井上亨「水素
処理ファイバを用いた高反射率ファイバグレーティング
の作製」電子情報通信学会94秋季大会講演番号C−2
08(1994) これはGe添加石英ファイバにおいて水素処理をすると
屈折率の変化が10-5から10-3のオーダにまで増加す
るということを発見したと述べている。
(13) Maki Inai, Masumi Ito, Toru Inoue "Fabrication of high reflectivity fiber grating using hydrogen-treated fiber" IEICE 94 Autumn Meeting Lecture No. C-2
08 (1994) states that it has been discovered that hydrogen treatment in Ge-doped quartz fiber increases the change in refractive index from 10 −5 to 10 −3 .

【0055】(14) 井上亨、茂原政一、伊藤真澄、稲井
麻紀、服部保次「ファイバグレーティングの作成と応用
について」電子情報通信学会技術研究報告OPE94−
5、PP25−30(1994) これは光ファイバグレーティングの作成方法、グレーテ
ィングの屈折率差を上げる方法、応用などを紹介してい
る。
(14) Toru Inoue, Masakazu Mobara, Masumi Ito, Maki Inai, Yoji Hattori "On Making and Application of Fiber Gratings" IEICE Technical Report OPE94-
5, PP25-30 (1994) This introduces a method of making an optical fiber grating, a method of increasing the refractive index difference of the grating, and applications.

【0056】応用として最も期待されるのが、ファイバ
レ−ザへの応用である。これはErドープファイバの優
れた増幅率を利用したレ−ザである。共振器の一方を金
鏡面、もう一方を光ファイバグレーティングにする。カ
ップラから励起光(1.48μm)を入射しErファイ
バを励起すると、1.55μmに中心波長を持つ発振光
が得られる。共振器によって繰り返し反射される光が増
幅され、この波長のレ−ザ光が得られる。グレーティン
グに張力をかけて引っ張ると、グレーティングの周期が
延びるから反射波長が異なる。
The most promising application is application to a fiber laser. This is a laser utilizing the excellent amplification factor of Er-doped fiber. One of the resonators is a gold mirror surface and the other is an optical fiber grating. When excitation light (1.48 μm) is incident from the coupler and the Er fiber is excited, oscillation light having a center wavelength of 1.55 μm is obtained. The light repeatedly reflected by the resonator is amplified and laser light of this wavelength is obtained. When tension is applied to the grating to pull it, the period of the grating is extended, so the reflected wavelength is different.

【0057】ために波長可変レ−ザになるはずである。
図17は水素添加ファイバのグレーティング反射スペク
トルである。1549nm〜1551nmの光に対して
高い反射率を示す。光ファイバを引っ張ると、この反射
率の分布がずれる。張力を0g〜2500gに変化させ
ると、発振波長が1551nm〜1583nmまでリニ
ヤに変動するとしている。
Therefore, it should be a wavelength tunable laser.
FIG. 17 is a grating reflection spectrum of the hydrogen-doped fiber. It shows a high reflectance for light of 1549 nm to 1551 nm. When the optical fiber is pulled, this reflectance distribution shifts. It is said that when the tension is changed from 0 g to 2500 g, the oscillation wavelength linearly changes from 1551 nm to 1583 nm.

【0058】もう一つのグレーティングファイバの応用
として提案されているのは、温度センサである。温度が
上がると光ファイバが延びグレーティングの格子間隔も
延びる。すると反射光の波長が異なる。それで温度が分
かる。
Another proposed application of the grating fiber is a temperature sensor. When the temperature rises, the optical fiber extends and the grating spacing of the grating also extends. Then, the wavelength of the reflected light is different. Then you know the temperature.

【0059】(15) 特開平4−288510号「光の方
向転換をするブラッグ回折格子加工を内部に施した光導
波路の構成」 これは光ファイバに格子を等間隔斜めに形成して特定波
長の光を外部に取り出すものである。反射鏡として使う
のではない。変わった利用法である。グレーティングの
間隔をPとして、光の波長をλとすると、P=λcos
θを満足する方向に光が出てゆくというものである。格
子を斜めにすると格子面の方向に出射光の方向が決ま
る。光ファイバのコアとクラッドの屈折率の差によって
光をコアに閉じ込めているのであるが、光ファイバグレ
ーティングの屈折率の増大程度でクラッドでの全反射を
阻止できるかどうか疑問がある。
(15) Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-288510 "Structure of an optical waveguide having a Bragg diffraction grating processing for changing the direction of light inside". This is formed by obliquely forming a grating in an optical fiber at equal intervals. It takes out light to the outside. It is not used as a reflector. It's an unusual usage. When the grating interval is P and the wavelength of light is λ, P = λ cos
Light is emitted in a direction that satisfies θ. When the grating is slanted, the direction of emitted light is determined in the direction of the grating surface. The light is confined in the core due to the difference in the refractive index between the core and the clad of the optical fiber, but it is doubtful whether the total reflection in the clad can be blocked by the increase in the refractive index of the optical fiber grating.

【0060】以上のように、〜(15)の文献、公報など
に光ファイバグレーティングが説明されている。Geド
ープ石英ガラス光ファイバに紫外線を照射するとその部
分の屈折率が変化する。そこで紫外線をある空間周期を
もつように照射する事によって、周期的に屈折率変化し
た部分を形成する事ができる。これによって反射鏡を光
ファイバの内部に作製できる。
As described above, the optical fiber grating is described in the documents (15) to (15). When the Ge-doped quartz glass optical fiber is irradiated with ultraviolet rays, the refractive index of that portion changes. Therefore, by irradiating ultraviolet rays so as to have a certain spatial period, it is possible to form a portion where the refractive index changes periodically. This makes it possible to fabricate the reflector inside the optical fiber.

【0061】格子というのは本来二次元の広がりを持つ
ものである。光ファイバは初めから一次元の広がりしか
ない。であるから光ファイバに形成したものをグレーテ
ィングと呼ぶのは少しおかしい。しかし格子と同様に、
屈折率変化が周期的に変化するのでこれを光ファイバグ
レーティングと名付けている。
The lattice originally has a two-dimensional spread. The optical fiber has a one-dimensional spread from the beginning. Therefore, it is a bit strange to call a grating formed on an optical fiber. But like the grid,
Since the change in the refractive index changes periodically, this is called an optical fiber grating.

【0062】光ファイバグレーティングを作るにはいく
つかの方法がある。2光束干渉法は(λ=240nm付
近の)レ−ザ光を2本のビームに分割し、面法線の両側
から同じ傾き角度をなすように照射することによって干
渉縞を作り、縞にそった屈折変化を引き起こす。あるい
は直角二等辺三角形状の断面を持つプリズムに、レ−ザ
光を二つに分けて異なる部位より入射させて、プリズム
の下に置かれた光ファイバに照射させる。入射の角度を
変える事によって、異なる周期のグレーティングを作る
ことができる。
There are several ways to make an optical fiber grating. In the two-beam interferometry method, laser light (around λ = 240 nm) is split into two beams, and irradiation is performed from both sides of the surface normal at the same inclination angle to form interference fringes. Cause a change in refraction. Alternatively, the laser light is divided into two and made incident on different prisms having a cross section of an isosceles right triangle, and the laser light is irradiated onto an optical fiber placed under the prism. Gratings with different periods can be created by changing the angle of incidence.

【0063】しかし紫外線の照射によってどうしてGe
ドープ光ファイバの屈折率が増えるのかについては未だ
明かではない。一つの説は、Geドープガラスには、G
e−Si結合の吸収帯が240nm付近に存在する。レ
−ザ光を吸収することによってGeーSiの結合が切れ
る。切れることによって開放された電子がGeにトラッ
プされて新たな吸収帯ができる。この吸収帯の存在によ
って屈折が変化するというものである。
However, by irradiation with ultraviolet rays,
It is not yet clear whether the refractive index of the doped optical fiber will increase. One theory is that for Ge-doped glass, G
The absorption band of the e-Si bond exists near 240 nm. The Ge—Si bond is broken by absorbing the laser light. The electrons released by the breakage are trapped by Ge and a new absorption band is formed. The presence of this absorption band changes the refraction.

【0064】これはクラーマース・クローニッヒ機構と
呼ばれる屈折率の変化である。今一つの説は、Ge−S
iの結合が切れる事によって電子が放出され、これがG
eによってトラップされるが、これが双曲子モーメント
を作り、直流電場を生ずるので電気光学効果によって屈
折率が変化するというものである。もう一つの説は、紫
外線照射によってガラス結合が切れ、ガラス機構がつぶ
れる。密度が増大し屈折率が上昇するというものであ
る。
This is a change in the refractive index called the Kramers-Kronig mechanism. Another theory is Ge-S
When the bond of i is broken, an electron is emitted, and this is G
It is trapped by e, which creates a hyperbolic moment and produces a DC electric field, so that the refractive index changes due to the electro-optic effect. Another theory is that UV irradiation breaks the glass bond and destroys the glass mechanism. The density is increased and the refractive index is increased.

【0065】いずれも憶測であって決定的でない。しか
し紫外線照射によって屈折率が増大する現象は認められ
る。光ファイバグレーティングによって反射される光の
波長はλ=2nPである。ここでPはグレーティングの
ピッチ、nは屈折率である。光ファイバのコア屈折率は
決まっているが、ピッチPを変える事によって任意の波
長の光を反射するようにできる。
All are speculative and not conclusive. However, the phenomenon that the refractive index increases due to ultraviolet irradiation is recognized. The wavelength of light reflected by the optical fiber grating is λ = 2nP. Here, P is the pitch of the grating, and n is the refractive index. Although the core refractive index of the optical fiber is fixed, it is possible to reflect light of an arbitrary wavelength by changing the pitch P.

【0066】光ファイバグレーティングの応用として
は、ファイバレ−ザの共振器がある。Er添加ファイバ
は、光を通す事によって信号光を増幅する。そこである
部分に2つのグレーティングを設けて光を繰り返し反射
し、パワーを増幅しレ−ザとする。
An application of the optical fiber grating is a fiber laser resonator. The Er-doped fiber amplifies the signal light by passing light. Therefore, two gratings are provided at a certain portion to repeatedly reflect light and amplify the power to make a laser.

【0067】本発明はこのような光ファイバグレーティ
ングを受光素子モジュールの内部の光ファイバに設け
る。元々光ファイバの存在するところをグレーティング
を形成した光ファイバによって置換するのであるから、
余計な空間を必要としない。さらまたモジュールの内部
に多層膜と同じ機能の物を設けるので組立が難しくなら
ない。部品が増えないので、多層膜がない物と比べても
部品コストが殆ど変わらない。
In the present invention, such an optical fiber grating is provided in the optical fiber inside the light receiving element module. Since the place where the optical fiber originally exists is replaced by the optical fiber that forms the grating,
Does not require extra space. Furthermore, since an object having the same function as the multilayer film is provided inside the module, assembly is not difficult. Since the number of parts does not increase, the parts cost is almost the same as that of the product without the multilayer film.

【0068】[0068]

【発明の実施の形態】図6に光ファイバグレーティング
の構成を示す。光ファイバ99は中心のコア100とこ
れを囲むクラッド101から成る。シングルモードファ
イバの場合はコア径は10μmである。クラッド径は1
25μmである。紫外線の2光束干渉法によって、コア
内部に屈折率の周期的に変動する部分102を形成す
る。グレーティング部102の屈折率縞の周期をλ2
nPとなるようにして決める。ここにλ1 の波長の光
と、λ2 の波長の光を入れると、λ2 の光は反射され
る。屈折率変化部分102をλ2 が透過することができ
ない。λ2 が通らず、λ1 が通る。これを1.55μm
光と1.3μm光を分離する事が必須であるONUモジ
ュールに利用したというのが本発明の要旨である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIG. 6 shows the structure of an optical fiber grating. The optical fiber 99 comprises a central core 100 and a clad 101 surrounding the core 100. In the case of a single mode fiber, the core diameter is 10 μm. Clad diameter is 1
25 μm. A portion 102 in which the refractive index periodically changes is formed inside the core by an ultraviolet two-beam interference method. The period of the refractive index fringes of the grating portion 102 is λ 2 =
Determine so that it becomes nP. And light having a wavelength of lambda 1 here, put a light having a wavelength of lambda 2, the light of lambda 2 is reflected. Λ 2 cannot pass through the refractive index changing portion 102. λ 2 does not pass, but λ 1 passes. This is 1.55 μm
The gist of the present invention is that it is used for an ONU module in which it is essential to separate light and 1.3 μm light.

【0069】図7は受光素子モジュールの光ファイバに
光ファイバグレーティングを形成した物を示す。光ファ
イバの先端99のコア100の部分にグレーティング部
102を設けて、これをフェルール97の孔に差し込み
固定する。端面103は斜めに研磨してある。これは戻
り光が半導体レ−ザに入らないようにするためである。
図7において左端はさらに左方連続する。
FIG. 7 shows an optical fiber of the light receiving element module in which an optical fiber grating is formed. The grating portion 102 is provided in the core 100 portion of the tip 99 of the optical fiber, and this is inserted into the hole of the ferrule 97 and fixed. The end face 103 is obliquely polished. This is to prevent the returning light from entering the semiconductor laser.
In FIG. 7, the left end is further continuous to the left.

【0070】光ファイバはGeO2 を6wt%含む石英
シングルモードファイバである。これを水素添加処理
し、さらにアルゴンレ−ザの2次高調波(SHG:λ=
244nm)を2光束干渉露光法によって光ファイバに
照射した。水素添加処理するのはレ−ザ光照射による屈
折率変化をより容易にするためである。グレーティング
部の長さは5mmである。フェルールはステンレス製
で、長さは約15mmである。
The optical fiber is a quartz single mode fiber containing 6 wt% of GeO 2 . This was subjected to hydrogenation treatment, and the second harmonic of the argon laser (SHG: λ =
244 nm) was applied to the optical fiber by the two-beam interference exposure method. The hydrogenation treatment is performed to make it easier to change the refractive index due to laser light irradiation. The length of the grating portion is 5 mm. The ferrule is made of stainless steel and has a length of about 15 mm.

【0071】1.3μm光を選択するために、1.55
μmを反射するように周期を決めてある。λ2 =1.5
5μm=nPとなるようにPを決める。これによって
1.55μm光に対して、99%以上の反射率を得た。
これは減衰比でいうと、1/100以下にできるという
ことである。何らかの形態の波長分波器を別に設けるの
であるから、その減衰比と併せて全体の減衰比を10-4
以下にすることができる。それ以上に減衰比を小さくし
たいという場合であれば、グレーティングの長さをさら
に増大させれば良い。長さを2倍にすれば、減衰比が2
乗になって減少する。
1.55 to select 1.3 μm light
The period is determined so that μm is reflected. λ 2 = 1.5
P is determined so that 5 μm = nP. As a result, a reflectance of 99% or more was obtained for 1.55 μm light.
This means that the damping ratio can be reduced to 1/100 or less. Since some form of wavelength demultiplexer is provided separately, the total attenuation ratio is 10 -4 with the attenuation ratio.
It can be: If it is desired to further reduce the attenuation ratio, the length of the grating may be further increased. If the length is doubled, the damping ratio will be 2
It decreases with the power.

【0072】[0072]

【実施例】【Example】

[実施例:モジュール内にグレーティングを有する]
図8は本発明の実施例に係る半導体受光素子モジュール
の縦断斜視図である。図5と合致するように書いてあ
る。光ファイバにグレーティングを設けた点だけが違
う。
[Example: Having a grating in a module]
FIG. 8 is a vertical perspective view of a semiconductor light receiving element module according to an embodiment of the present invention. It is written so as to match FIG. The only difference is that a grating is provided on the optical fiber.

【0073】受光素子のパッケージ86は鉄、コバー
ル、銅タングステンなどの金属製である。直径は5.6
mmである。パッケージ86は下方に複数のリードピン
87、88、89を備える。パッケージ86の上面に
は、サブマウント90を介してフォトダイオードチップ
91が半田付け(AuGe、AuSn)される。サブマ
ウント90はセラミックの両面にメタライズしたもので
ある。サブマウントはここではアルミナである。
The package 86 of the light receiving element is made of metal such as iron, kovar, and copper tungsten. Diameter is 5.6
mm. The package 86 includes a plurality of lead pins 87, 88, 89 below. The photodiode chip 91 is soldered (AuGe, AuSn) to the upper surface of the package 86 via the submount 90. The submount 90 is formed by metallizing both sides of ceramic. The submount is here alumina.

【0074】フォトダイオード91の電極、サブマウン
ト90面は直径20μmの金ワイヤによってリードピン
87、89に接続される。パッケージ86の上面には球
レンズ92を備えたキャップ93が固定される。キャッ
プ93は窒素雰囲気で溶接し内部を気密封止する。ここ
で球レンズ92の中心と、フォトダイオードチップ91
の中心は面直角方向に合致するようにしてある。さらに
パッケージ86には円筒形のスリーブ94が電気溶接に
よって固定される。
The electrodes of the photodiode 91 and the surface of the submount 90 are connected to the lead pins 87 and 89 by a gold wire having a diameter of 20 μm. A cap 93 having a spherical lens 92 is fixed to the upper surface of the package 86. The cap 93 is welded in a nitrogen atmosphere to hermetically seal the inside. Here, the center of the spherical lens 92 and the photodiode chip 91
The center of is aligned with the direction perpendicular to the plane. Further, a cylindrical sleeve 94 is fixed to the package 86 by electric welding.

【0075】シングルモードファイバは先程述べたよう
に、6重量%のGeO2 を含む石英ファイバである。水
素添加処理して、244nmの波長の光を2光束干渉露
光法によって光ファイバ先端部に照射し、干渉縞を作
り、屈折率の周期的変化を引き起こすようにしている。
グレーティングが光ファイバに形成される。グレーティ
ングの長さは5mmである。
The single mode fiber is a quartz fiber containing 6% by weight of GeO 2 as described above. After hydrogenation treatment, light having a wavelength of 244 nm is applied to the tip of the optical fiber by a two-beam interference exposure method to form interference fringes and cause a periodic change in the refractive index.
A grating is formed in the optical fiber. The length of the grating is 5 mm.

【0076】フェルールホルダ−95の孔96にこのシ
ングルモードファイバ98の先端99を挿入する。フェ
ルールホルダ−95とスリーブ94を近接させた状態
で、光ファイバの光を受光素子によって検知し、軸垂直
方向にスリーブを動かして、光量が最大になるようにフ
ェルールホルダ−95のスリーブ上の位置を決め、YA
Gレ−ザによって両者を溶接する。さらにフェルールを
軸方向に動かして最適結合位置を探し、ここでフェルー
ルホルダ−に対し、フェルールをYAGレ−ザにより溶
接する。つまり光ファイバから出射された光がPDチッ
プの受光部に集光するように、フェルールホルダ−とス
リーブ、フェルールホルダ−とフェルールを固定するの
である。
The tip 99 of this single mode fiber 98 is inserted into the hole 96 of the ferrule holder-95. With the ferrule holder-95 and the sleeve 94 in close proximity to each other, the light from the optical fiber is detected by the light-receiving element, and the sleeve is moved in the direction perpendicular to the axis to position the ferrule holder-95 on the sleeve so as to maximize the amount of light. Decide YA
Both are welded by G laser. Further, the ferrule is moved in the axial direction to find the optimum coupling position, and the ferrule is welded to the ferrule holder by the YAG laser. That is, the ferrule holder and the sleeve, and the ferrule holder and the ferrule are fixed so that the light emitted from the optical fiber is focused on the light receiving portion of the PD chip.

【0077】端面は8度の傾斜をなすように切断してあ
る。光ファイバから出た光が丁度フォトダイオードチッ
プに像を結ぶように調芯してある。さらに光ファイバ9
8の強い湾曲を防止するために弾性材よりなるベンドリ
ミッタ104をフェルールホルダ−95にはめ込む。
The end face is cut so as to form an inclination of 8 degrees. It is aligned so that the light emitted from the optical fiber forms an image on the photodiode chip. Further optical fiber 9
The bend limiter 104 made of an elastic material is fitted into the ferrule holder-95 in order to prevent the strong bending of No. 8.

【0078】これは1.3μm光を受信するための受光
素子モジュールである。PD自体は1.55μmにも感
度を持つ。しかし光ファイバの先端部99にはファイバ
グレーティング102があるので、1.55μm光の減
衰比をこれによって1/100にすることができる。分
波器によっても1.55μm光を遮断しているので、こ
れと併せて10-4以下の減衰比にすることができる。
This is a light receiving element module for receiving 1.3 μm light. The PD itself has a sensitivity of 1.55 μm. However, since the tip end 99 of the optical fiber has the fiber grating 102, the attenuation ratio of 1.55 μm light can be reduced to 1/100. Since the light of 1.55 μm is also blocked by the demultiplexer, the attenuation ratio of 10 −4 or less can be combined with this.

【0079】同様に、1.55μm光のみを通し、1.
3μm光を反射する半導体受光素子モジュールをも製作
した。受光層はInGaAsであって、先程のものと同
じである。しかしグレーティングの部分のピッチPが違
う。今度は、2nP=1.3μmという条件によってピ
ッチを決める。この場合グレーティングの長さは4mm
である。これによって1.3μm光を1/100以下に
低減する事ができる。
Similarly, only 1.55 μm light is transmitted, and
A semiconductor light receiving element module that reflects 3 μm light was also manufactured. The light-receiving layer is InGaAs, which is the same as that described above. However, the pitch P of the grating part is different. This time, the pitch is determined under the condition of 2nP = 1.3 μm. In this case, the length of the grating is 4mm
It is. As a result, 1.3 μm light can be reduced to 1/100 or less.

【0080】こうして半導体受光素子モジュールができ
たので、これらを図4に示す光ファイバ式ONUモジュ
ールに組み込んだ。但し、多層膜フィルタ68、83を
除去し、デジタルPDモジュール70とアナログPDモ
ジュール85に本発明の受光素子モジュールを用いてい
る。つまり分波器とカップラは光ファイバを組み合わせ
たものを用いる。
Thus, the semiconductor light receiving element module was prepared, and these were incorporated into the optical fiber type ONU module shown in FIG. However, the multilayer filters 68 and 83 are removed, and the light receiving element module of the present invention is used for the digital PD module 70 and the analog PD module 85. That is, the demultiplexer and the coupler use a combination of optical fibers.

【0081】これによると、デジタルPDモジュール7
0(1.3μm光を受光)の出力において、ノイズであ
る1.55μm光は1/10000以下に減衰してい
た。アナログPDモジュールにおいて1.3μm光は1
/10000以下に減衰していた。ノイズを10-4以下
に減らすことができるので、電話やTVにノイズが入ら
ず、実用的に極めて有効であることが分かった。多層膜
フィルタを省くことができるので、部品の数を減らし、
コストを下げ、小型化することができる。
According to this, the digital PD module 7
In the output of 0 (light of 1.3 μm was received), the noise of 1.55 μm was attenuated to 1/10000 or less. 1.3 μm light is 1 for analog PD module
It was attenuated to / 10 000 or less. Since the noise can be reduced to 10 −4 or less, it was found that it is practically very effective since it does not enter the telephone or TV. Since the multilayer filter can be omitted, the number of parts can be reduced,
The cost can be reduced and the size can be reduced.

【0082】光ファイバグレーティングを不要光の排除
に用いるという本発明の思想を実現するのであれば、図
9のようにグレーティングフィルタ109をモジュール
110の外部の光ファイバ111の一部に設けるという
可能性も有り得よう。光ファイバのモジュール内の部分
ではなくて、外部にグレーティングを形成するのであ
る。こうすれば、図5に示す従来例に係る半導体受光素
子モジュールをそのまま利用できるという利点がある。
If the idea of the present invention that an optical fiber grating is used for eliminating unnecessary light is realized, it is possible that the grating filter 109 is provided in a part of the optical fiber 111 outside the module 110 as shown in FIG. There could be The grating is formed outside the optical fiber, not inside the module. This has the advantage that the semiconductor light receiving element module according to the conventional example shown in FIG. 5 can be used as it is.

【0083】しかし本発明者は図9のような構成は好ま
ない。そのようなものは、組立作業が煩雑になろう。ま
た外部にグレーティング部が出ているから保護ケースに
入れたり、別途固定するなどの手間がかかる。さらに取
扱いも不便である。小型化を図る上で難がある。
However, the inventor does not like the configuration shown in FIG. Such things would complicate the assembly work. Also, since the grating part is exposed to the outside, it takes time and effort to put it in a protective case or fix it separately. Furthermore, handling is inconvenient. There is a problem in downsizing.

【0084】[実施例ジルコニアキャピラリを用いる
もの]直接に光ファイバの先端をステンレスパイプに入
れるものの他、図10に示すように光ファイバ112の
先端をセラミックのキャピラリー114に入れるものも
ある。これはジルコニアのキャピラリー114である。
フェルール113にキャピラリーを入れ一体化して端面
を斜めに研磨する。この例では他端にはFCコネクタ1
15があり、ジルコニアフェルール116によって他の
光学素子に結合できるようにしてある。光パワーメータ
に接続することもできる。この場合においても、フェル
ール内部の光ファイバ先端部にグレーティングを設け
る。これはピグテイルタイプのコネクタになっている。
[Embodiment Using Zirconia Capillary] In addition to directly inserting the end of the optical fiber into the stainless pipe, there is also one in which the end of the optical fiber 112 is inserted into the ceramic capillary 114 as shown in FIG. This is a zirconia capillary 114.
A capillary is put in the ferrule 113 and integrated to polish the end face obliquely. In this example, the other end is FC connector 1
15 for allowing coupling to other optical elements by the zirconia ferrule 116. It can also be connected to an optical power meter. Even in this case, a grating is provided at the tip of the optical fiber inside the ferrule. This is a pigtail type connector.

【0085】[実施例レセプタクルタイプ]本発明は
ピグテイルタイプのコネクタの他に、レセプタクルタイ
プのモジュール117にも適用することができる。図1
1によって説明する。ファイバコード118の先端は被
覆を剥してありガラス部分が露出している。ジルコニア
などのフェルール119によって先端部が保護される。
シングルモードファイバ120の先端はこの場合丸く研
磨してある。一方のコネクタのハウジング121に前記
のフェルール119が固定されている。ハウジング12
1の外周部には、勘合用の袋ナット122がある。前方
には円周方向の位置を決めるためのキイ123が突出し
ている。
[Embodiment Receptacle Type] The present invention can be applied to the receptacle type module 117 as well as the pigtail type connector. FIG.
This will be described with reference to 1. The tip of the fiber cord 118 is stripped of its coating so that the glass portion is exposed. The tip portion is protected by a ferrule 119 such as zirconia.
In this case, the tip of the single mode fiber 120 is roundly polished. The ferrule 119 is fixed to the housing 121 of one connector. Housing 12
On the outer peripheral portion of 1, there is a cap nut 122 for fitting. A key 123 for projecting a circumferential position projects forward.

【0086】他方のコネクタには、レンズを持つフォト
ダイオードが設けられる。レンズホルダ−124は金属
円筒形部材である。内部に球レンズ125がはめ込まれ
ている。円筒の端部には、ファイバホルダ−126があ
ってここにダミーファイバ127が固定されている。ダ
ミーファイバは短い光ファイバであって、端部が斜めに
切断される。戻り光の防止のためである。特徴的なの
は、ダミーファイバにグレーティングを設けたことであ
る。これによって不要な光を反射してPDにまで到達で
きないようにする。
The other connector is provided with a photodiode having a lens. The lens holder-124 is a metal cylindrical member. A spherical lens 125 is fitted inside. A fiber holder-126 is provided at the end of the cylinder, and a dummy fiber 127 is fixed to the fiber holder-126. The dummy fiber is a short optical fiber and its end is cut obliquely. This is to prevent returning light. The characteristic is that the dummy fiber is provided with a grating. As a result, unnecessary light is reflected so that it cannot reach the PD.

【0087】レンズホルダ−124の端部には、フェル
ールを差し込むためのハウジング128が溶接される。
ハウジング128のフランジ部129には、止めネジ用
穴130が穿孔されている。ハウジング128の前端に
は、雄ねじ131が刻まれている。これは勘合用袋ナッ
ト122に螺合することができる。ハウジング128の
中心軸孔には、円筒形のスリーブ132がはめ込まれて
いる。これはフェルール119を差し込むための部材で
ある。
A housing 128 for inserting the ferrule is welded to the end of the lens holder-124.
The flange portion 129 of the housing 128 is provided with a set screw hole 130. A male screw 131 is engraved on the front end of the housing 128. This can be screwed into the fitting cap nut 122. A cylindrical sleeve 132 is fitted in the central axis hole of the housing 128. This is a member for inserting the ferrule 119.

【0088】レンズホルダ−124の他方の端には、パ
ッケージ133が設けられる。パッケージ133の上面
にはサブマウント134が半田付けされる。さらにこの
上にPDチップ135がダイボンドされる。チップ13
5の電極やサブマウント134はワイヤ137によって
リードピン136に接続される。受光素子チップ135
は窓付きのキャップ138によって封止される。窓には
シール用窓ガラス139が設けられる。
A package 133 is provided at the other end of the lens holder-124. The submount 134 is soldered to the upper surface of the package 133. Further, the PD chip 135 is die-bonded on this. Chip 13
The electrode of No. 5 and the submount 134 are connected to the lead pin 136 by the wire 137. Light receiving element chip 135
Is sealed by a window cap 138. A window glass 139 for sealing is provided on the window.

【0089】フェルール119をスリーブ132に差し
込み、袋ナット122をネジ131にねじ込むことによ
ってハウジング121、128を結合することができ
る。この場合、シングルモードファイバ120の先端が
ダミーファイバ127に接触する。光はファイバ120
からファイバ127へと伝搬する。
The housings 121 and 128 can be joined by inserting the ferrule 119 into the sleeve 132 and screwing the cap nut 122 into the screw 131. In this case, the tip of the single mode fiber 120 contacts the dummy fiber 127. Light is fiber 120
To fiber 127.

【0090】レセプタクルタイプの受光素子モジュール
に本発明を適用した例を説明した。新規な部分は、ダミ
ー用の光ファイバにグレーティングを設けて、不要な光
を完全に排除するようにしたことである。この例もハウ
ジング外部にグレーティングを設けるのではない。ハウ
ジング内部のダミー用のファイバにグレーティングを形
成している。小型化に好適で、部品点数は増えず、取扱
い便利という長所がある。ホルダ−によって支持してい
るからグレーティング部の劣化を防止することができ
る。
An example in which the present invention is applied to a receptacle type light receiving element module has been described. The novel part is that the optical fiber for dummy is provided with a grating to completely eliminate unnecessary light. Also in this example, the grating is not provided outside the housing. A grating is formed on the dummy fiber inside the housing. It is suitable for downsizing, has the advantages of not increasing the number of parts and being convenient to handle. Since it is supported by the holder, deterioration of the grating portion can be prevented.

【0091】[実施例バタフライ型パッケージへの適
用]本発明は様々な形態のパッケージに収容した半導体
受光素子に適用することができる。図12はバタフライ
型パッケージの受光素子に応用した例を示す。バタフラ
イ型受光素子140は、平板型のパッケージ141の内
部に受光素子チップや集光レンズを収容するものであ
る。パッケージ141の側面には適数本のリードピン1
42が面平行に延びるように設けられる。ピンの形状に
よってバタフライ型と呼ばれる。
[Application to Butterfly Type Package] The present invention can be applied to semiconductor light receiving elements housed in various types of packages. FIG. 12 shows an example applied to a light receiving element of a butterfly type package. The butterfly type light receiving element 140 is one in which a light receiving element chip and a condenser lens are housed inside a flat plate type package 141. An appropriate number of lead pins 1 are provided on the side surface of the package 141.
42 is provided so as to extend parallel to the plane. It is called a butterfly type because of the shape of the pin.

【0092】パッケージ141の中心部にはレンズホル
ダ−143があって、これが凸レンズ144を保持して
いる。軸線上最奥部にはチップキャリヤ150があって
そのレンズ側の面にフォトダイオードチップ151が固
定される。パッケージ141の反対側の端面には、開口
145があって、ここに鍔付き円柱状のフェルール14
6が挿入される。フェルール146にはシングルモード
ファイバ147の先端が差し込まれている。ファイバの
先端部にグレーティング部149が形成される。これに
よって不要な光がパッケージ内部に入らないようにす
る。この場合もグレーティングを形成した部分はパッケ
ージの内部にあってフェルールによって保護されてい
る。その部分が劣化するのを防ぐ。
At the center of the package 141 is a lens holder-143, which holds the convex lens 144. A chip carrier 150 is provided at the innermost portion on the axis, and the photodiode chip 151 is fixed to the lens side surface of the chip carrier 150. An opening 145 is formed on the opposite end surface of the package 141, and a cylindrical ferrule 14 with a collar is formed there.
6 is inserted. The tip of a single mode fiber 147 is inserted into the ferrule 146. A grating portion 149 is formed at the tip of the fiber. This prevents unwanted light from entering the package. Also in this case, the part where the grating is formed is inside the package and is protected by the ferrule. Prevent that part from deteriorating.

【0093】[実施例より単純な2波長光通信のPD
モジュールに適用]先に説明したものは、1.3μm光
を双方向に、1.55μm光を一方向に用いている。よ
り単純化して1.3μm光は送信のみ、1.55μm光
は受信のみに用いるONUモジュールを想定する。この
場合、従来の方法であれば、分波器によって、1.3μ
mと1.55μmを分離しさらに、1.55μmの受光
素子の前に、1.3μmを除くための多層膜フィルタが
必要とされる。本発明はそのような場合において多層膜
フィルタを省きさらに波長分波器自体をカップラによっ
て置き換えることができる。そのような利点もあるので
ある。
[PD of two-wavelength optical communication simpler than the embodiment
Application to Module] The one described above uses 1.3 μm light bidirectionally and 1.55 μm light unidirectionally. More simply, it is assumed that the ONU module uses 1.3 μm light only for transmission and 1.55 μm light only for reception. In this case, if the conventional method is used,
m and 1.55 μm are separated, and further a multilayer filter for removing 1.3 μm is required before the 1.55 μm light receiving element. In such a case, the present invention can omit the multilayer filter and replace the wavelength demultiplexer itself with a coupler. There are also such advantages.

【0094】図13は2波長光通信の光ファイバによる
従来例の構成を示す。基地局につながるシングルモード
ファイバは光コネクタ152によってモジュール内の光
ファイバにつながる。これは光ファイバ波長分波器(W
DM)153によって1.3μm光と、1.55μm光
に分離される。この系では1.3μm光は受信には使わ
ないので理想的には1.3μm成分は存在しない。しか
し他のONUモジュールからの信号が混ざることもあ
り、やはり1.3μmと1.55μmを分離しなければ
ならない。ために波長分波器153を用いる。
FIG. 13 shows the configuration of a conventional example using an optical fiber for two-wavelength optical communication. The single mode fiber connecting to the base station is connected to the optical fiber in the module by the optical connector 152. This is an optical fiber wavelength demultiplexer (W
DM) 153 separates the light into 1.3 μm light and 1.55 μm light. In this system, 1.3 μm light is not used for reception, so ideally there is no 1.3 μm component. However, signals from other ONU modules may be mixed, and 1.3 μm and 1.55 μm must be separated. Therefore, the wavelength demultiplexer 153 is used.

【0095】送信信号はLDモジュール158によって
電気/光変換され光ファイバ157、光コネクタ156
を通り、光ファイバ154から波長分波器153に至
る。波長分波器によって分離された1.55μm光は多
層膜フィルタ159を通り、光コネクタ160を通って
PDモジュール161に入る。ここで受信光信号が電気
信号に変換される。入力ファイバは、1.3μm光をも
含むのでやはり多層膜フィルタ159を必要とするし、
波長分波器も必須である。
The transmission signal is converted from light to light by the LD module 158, the optical fiber 157 and the optical connector 156.
Through the optical fiber 154 to the wavelength demultiplexer 153. The 1.55 μm light separated by the wavelength demultiplexer passes through the multilayer filter 159, the optical connector 160, and enters the PD module 161. Here, the received optical signal is converted into an electric signal. Since the input fiber also includes 1.3 μm light, it also requires the multilayer filter 159,
A wavelength demultiplexer is also essential.

【0096】ところが受光素子モジュールに本発明を適
用することによって構成をより単純化できる。図14は
本発明を適用したと仮定して系を構成したものである。
入力シングルモードファイバ162は光コネクタ163
を経てONUモジュールに入り、光ファイバカップラ1
64によって単純に2分割される。光カップラ164は
単に送信1.3μm光と受信1.55μm光を一本のフ
ァイバ162によって送信するための工夫にすぎない。
However, by applying the present invention to the light receiving element module, the structure can be further simplified. FIG. 14 shows a system constructed assuming that the present invention is applied.
The input single mode fiber 162 is an optical connector 163.
After entering the ONU module, the optical fiber coupler 1
It is simply divided into two by 64. The optical coupler 164 is merely a device for transmitting 1.3 μm transmitted light and 1.55 μm received light through one fiber 162.

【0097】送信電気信号はレ−ザモジュール171に
よって光信号に変えられる。これが光ファイバ170を
通り光コネクタ168、光ファイバ166からファイバ
162に出てゆく。
The transmitted electric signal is converted into an optical signal by the laser module 171. This passes through the optical fiber 170 and goes out from the optical connector 168 and the optical fiber 166 to the fiber 162.

【0098】カップラ164によって分割された1.5
5μm光は光ファイバ167、光コネクタ169を通
り、PDモジュール173に入る。この受光素子モジュ
ール173は本発明のモジュールである。フェルールの
内部の光ファイバには1.3μm光を反射するグレーテ
ィングが設けてある。たとえファイバ162からモジュ
ールに向かう光に1.3μm成分が含まれていたとして
も、波長分波器を使わず、カップラによって受信光を分
離すれば良い。1.3μm光はグレーティングによって
排除され、受光素子チップには入らずノイズを引き起こ
さない。
1.5 divided by the coupler 164.
The 5 μm light passes through the optical fiber 167 and the optical connector 169 and enters the PD module 173. The light receiving element module 173 is the module of the present invention. The optical fiber inside the ferrule is provided with a grating that reflects 1.3 μm light. Even if the light traveling from the fiber 162 toward the module contains a 1.3 μm component, the received light may be separated by the coupler without using the wavelength demultiplexer. The 1.3 μm light is excluded by the grating, does not enter the light-receiving element chip, and does not cause noise.

【0099】受光素子モジュールにグレーティングを付
加することによって、波長分波器と誘電体多層膜フィル
タの両方を省くことができる。光カップラによって波長
分波器を置き換えるのであるが、カップラの方が波長分
波器よりもずっと製造容易で安価である。
By adding a grating to the light receiving element module, both the wavelength demultiplexer and the dielectric multilayer film filter can be omitted. The optical demultiplexer replaces the wavelength demultiplexer, but the coupler is much easier and cheaper to manufacture than the wavelength demultiplexer.

【0100】[実施例釣り鐘型受光素子モジュールに
適用した場合]図15によって本発明を釣り鐘型の受光
素子に適用した実施例について説明する。光ファイバ1
74の先端にはフェルール175が取り付けられる。フ
ェルールの先端は斜めにカットされる。フェルール17
5は円錐形のハウジング176のボス部に穿孔された通
し孔202に差し込まれる。ハウジング176の広い方
の端面は、円筒形のスリーブ177の上面に固定され
る。
[Example of application to bell-shaped light receiving element module] An example in which the present invention is applied to a bell-shaped light receiving element will be described with reference to FIG. Optical fiber 1
A ferrule 175 is attached to the tip of 74. The tip of the ferrule is cut diagonally. Ferrule 17
5 is inserted into the through hole 202 formed in the boss portion of the conical housing 176. The wide end surface of the housing 176 is fixed to the upper surface of the cylindrical sleeve 177.

【0101】円盤状のヘッダ178はいくつかのリード
ピン179を有する。マウント180にはフォトダイオ
ードチップ181がボンドされる。フォトダイオード1
81の電極とピン179がワイヤ182によって接続さ
れる。ヘッダ178の上面はさらに窓184を有するキ
ャップ183によって覆われる。窓184はガラスがは
め込んである。チップの空間は窒素ガスによって気密封
止される。
The disk-shaped header 178 has several lead pins 179. The photodiode chip 181 is bonded to the mount 180. Photodiode 1
The electrode of 81 and the pin 179 are connected by the wire 182. The top surface of the header 178 is further covered by a cap 183 having a window 184. The window 184 is fitted with glass. The space of the chip is hermetically sealed with nitrogen gas.

【0102】スリーブ177の上方の開口部185には
レンズ186が設けられる。フォトダイオードチップを
光らせて、集光レンズ186の上から光を観察し、位置
合わせした後スリーブ177の端面188をA点におい
てYAG溶接する。さらに光ファイバ174の他端に光
パワーメータを設けて、光ファイバに入る光量が最大に
なるようにハウジング176とスリーブ177の位置を
調整し、フェルール175の高さも調整してB点をYA
G溶接する。
A lens 186 is provided in the opening 185 above the sleeve 177. The photodiode chip is illuminated, the light is observed from above the condenser lens 186, and after alignment, the end surface 188 of the sleeve 177 is YAG welded at point A. Further, an optical power meter is provided at the other end of the optical fiber 174, the positions of the housing 176 and the sleeve 177 are adjusted so that the amount of light entering the optical fiber is maximized, and the height of the ferrule 175 is also adjusted to set the point B to YA.
G weld.

【0103】このような構造は新規でない。本発明によ
って提案されるのは、光ファイバの先端部にグレーティ
ング189を設けたという点である。これによって不要
光を排除することができる。
Such a structure is not new. What is proposed by the present invention is that the grating 189 is provided at the tip of the optical fiber. This makes it possible to eliminate unnecessary light.

【0104】[実施例DIPパッケージへの適用例]
本発明はDIPパッケージにも勿論利用できる。図16
によって説明する。図16の(a)は断面図、(b)は
背面図、(c)は斜視図である。ハウジング190は、
キャップ200とパッケージ本体201とよりなる。ハ
ウジング190の内部には、レンズホルダ−191があ
り、これによって集光レンズ192が保持されている。
レンズの軸方向の後方にはヘッダ193がある。ヘッダ
193にはフォトダイオードチップ194がダイボンド
されている。
[Example of application to embodiment DIP package]
The present invention can of course be used for DIP packages. FIG.
It will be explained by. 16A is a sectional view, FIG. 16B is a rear view, and FIG. 16C is a perspective view. The housing 190 is
It is composed of a cap 200 and a package body 201. Inside the housing 190 is a lens holder-191, which holds a condenser lens 192.
A header 193 is provided behind the lens in the axial direction. A photodiode chip 194 is die-bonded to the header 193.

【0105】フォトダイオードチップ194の電極とリ
ードピン195はワイヤ196によって電気的に接続さ
れている。フォトダイオードのある方向と反対の位置に
は、光ファイバ197の先端を保持したフェルール19
8が差し込まれている。この光ファイバの先端にもグレ
ーティング199が形成されている。これも一定の波長
の光を反射しフォトダイオードまで到達しないようにす
る働きがある。
The electrodes of the photodiode chip 194 and the lead pins 195 are electrically connected by the wires 196. At the position opposite to the direction of the photodiode, the ferrule 19 holding the tip of the optical fiber 197 is held.
8 is plugged in. A grating 199 is also formed at the tip of this optical fiber. This also serves to reflect light of a certain wavelength and prevent it from reaching the photodiode.

【0106】[0106]

【発明の効果】本発明は多層膜フィルタに代えて、光フ
ァイバグレーティングフィルタを光ファイバの内部に設
けることにより不要光を排除する。波長分波器に加えて
光ファイバグレーティングフィルタを設けるから、不要
光によるノイズを完全に遮断することができる。
The present invention eliminates unnecessary light by providing an optical fiber grating filter inside the optical fiber instead of the multilayer film filter. Since an optical fiber grating filter is provided in addition to the wavelength demultiplexer, noise due to unnecessary light can be completely blocked.

【0107】ファイバグレーティングを用いると多層膜
よりもそれ自体において有利な点がある。それはグレー
ティングの長さによって減衰比を簡単に下げることがで
きるということである。実施例で述べたように、1.3
μm光受光用の受光素子に4mmの長さのグレーティン
グを作ると1.55μm光を10-2以下に(−20d
B)減衰させることができる。グレーティングの長さを
8mmにすると10-4(−40dB)以下に減らすこと
ができる。このようにグレーティングの長さを長くすれ
ば減衰比を幾らでも小さくできる。このような性質は波
長によらない。1.55μm光受光用の受光素子に4m
mのグレーティングを作ると減衰比を1/100にする
ことができる。これを8mmにすると減衰比を1/10
000にできる。
The use of the fiber grating has its own advantages over the multilayer film. It means that the damping ratio can be easily reduced by the length of the grating. As described in the example, 1.3
When a grating with a length of 4 mm is made in the light receiving element for receiving μm light, 1.55 μm light is reduced to 10 −2 or less (−20d
B) Can be attenuated. If the length of the grating is 8 mm, it can be reduced to 10 -4 (-40 dB) or less. By increasing the length of the grating in this way, the damping ratio can be made as small as possible. Such a property does not depend on the wavelength. 4m for the light receiving element for receiving 1.55μm light
The attenuation ratio can be reduced to 1/100 by making a grating of m. If this is set to 8 mm, the damping ratio is 1/10.
It can be 000.

【0108】光ファイバは初めから存在し、これにレ−
ザの強い光を2光束干渉法によって照射するのであるか
ら、露光の範囲を広くする事によって簡単にグレーティ
ングを長くすることができる。これに反して多層膜の減
衰比を減らそうとすると、多層膜の膜数を増やさなくて
はならない。材料、製作時間がそれだけ増え、コストを
さらに押し上げるようになってしまう。
Optical fibers have been in existence from the beginning and have been
Since the strong light is emitted by the two-beam interference method, the grating can be easily lengthened by widening the exposure range. On the contrary, in order to reduce the damping ratio of the multilayer film, the number of multilayer films must be increased. Materials and production time will increase by that much, which will further increase the cost.

【0109】グレーティングフィルタによって不要光を
遮断できるので、従来の多層膜フィルタを省く事ができ
る。光ファイバの部分を処理してフィルタにしたのであ
るからフィルタの存在によって体積は全く増えない。多
層膜フィルタの容積分だけ必要空間を減らすことができ
る。多層膜フィルタによる部品コスト、組立コストなど
を削減することができる。ONU光モジュールとしてよ
り小型、安価な装置を提供する事ができる。
Since unnecessary light can be blocked by the grating filter, the conventional multilayer filter can be omitted. Since the part of the optical fiber is processed into a filter, the volume does not increase at all due to the presence of the filter. The required space can be reduced by the volume of the multilayer filter. It is possible to reduce component costs, assembly costs, and the like due to the multilayer filter. It is possible to provide a smaller and cheaper device as the ONU optical module.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】双方向光通信の加入者側端末の原理図。FIG. 1 is a principle diagram of a subscriber-side terminal for two-way optical communication.

【図2】ミラー式波長分波器、カップラを用いるONU
モジュールの原理図。
FIG. 2 ONU using a mirror type wavelength demultiplexer and a coupler
Principle diagram of the module.

【図3】石英平面導波路による波長分波器、カップラを
用いるONUモジュールの原理図。(a)が平面図。
(b)がA−B断面図。
FIG. 3 is a principle diagram of an ONU module using a wavelength demultiplexer and a coupler using a quartz flat waveguide. (A) is a plan view.
(B) is AB sectional drawing.

【図4】光ファイバ波長分波器、光ファイバカップラを
用いる光ファイバタイプONUモジュールの原理図。
FIG. 4 is a principle diagram of an optical fiber type ONU module using an optical fiber wavelength demultiplexer and an optical fiber coupler.

【図5】従来の半導体受光素子モジュールの縦断斜視
図。
FIG. 5 is a vertical perspective view of a conventional semiconductor light receiving element module.

【図6】光ファイバグレーティングフィルタの原理図。FIG. 6 is a principle diagram of an optical fiber grating filter.

【図7】グレーティングを有する光ファイバをフェルー
ルに固定した物の縦断面図。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of an object in which an optical fiber having a grating is fixed to a ferrule.

【図8】本発明の半導体受光素子モジュールの縦断斜視
図。
FIG. 8 is a vertical perspective view of a semiconductor light receiving element module of the present invention.

【図9】光ファイバグレーティングをモジュールの外に
設けた物の斜視図。
FIG. 9 is a perspective view of an object provided with an optical fiber grating outside a module.

【図10】シングルモードファイバをFCコネクタに取
り付けて、FCコネクタから延びるフェルールをモジュ
ールに取り付けるためのFCコネクタ、フェルールの正
面図。
FIG. 10 is a front view of an FC connector and a ferrule for attaching a single mode fiber to an FC connector and attaching a ferrule extending from the FC connector to a module.

【図11】フェルールの直前にグレーティングを設けた
ダミーファイバを固定してあり、ダミーファイバを通っ
て信号光がPDチップに入射するようにした実施例を示
す概略正面図。
FIG. 11 is a schematic front view showing an embodiment in which a dummy fiber provided with a grating is fixed immediately before a ferrule and signal light is incident on a PD chip through the dummy fiber.

【図12】バタフライタイプのパッケージを用いる受光
素子モジュールに本発明を適用した場合の概略断面図。
FIG. 12 is a schematic sectional view when the present invention is applied to a light-receiving element module using a butterfly type package.

【図13】1.3μm光を送信に、1.55μm光を受
信に用いた、より単純なONUモジュールにおいて、フ
ァイバ部品による従来のモジュール構成図。
FIG. 13 is a conventional module configuration diagram of fiber components in a simpler ONU module using 1.3 μm light for transmission and 1.55 μm light for reception.

【図14】図13と同じ機能を有するものを本発明の受
光素子を利用して構成したONUモジュールの構成図。
FIG. 14 is a configuration diagram of an ONU module having the same function as in FIG. 13 configured by using the light receiving element of the present invention.

【図15】釣り鐘型の受光素子モジュールに本発明を適
用したものの縦断面図。
FIG. 15 is a vertical sectional view of a bell-shaped light receiving element module to which the present invention is applied.

【図16】DIP型パッケージに収容される受光素子に
本発明を適用したものを示す図。(a)が断面図、
(b)が背面図、(c)が斜視図である。
FIG. 16 is a view showing a light receiving element accommodated in a DIP type package to which the present invention is applied. (A) is a sectional view,
(B) is a rear view and (c) is a perspective view.

【図17】水素添加石英ファイバに1.55μm光反射
用のグレーティングを形成したものの波長と反射率の関
係を示す反射スペクトル図。
FIG. 17 is a reflection spectrum diagram showing the relationship between the wavelength and the reflectance of a hydrogen-doped quartz fiber on which a 1.55 μm light reflecting grating is formed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基地局 2 加入者側端末 3 光ファイバ 4 分岐器 5 波長分波器 6 アナログPD 7 信号処理部 8 TV 9 光カップラ 10 デジタルPD 11 信号処理部 12 デジタルLD 13 電話・ファクシミリ 20 光ファイバ 21 光コネクタ 22 コリメータレンズ 23 ミラー式波長分波器 24 ミラー式カップラ 25 多層膜フィルタ 26 集光レンズ 27 デジタルPD 28 デジタルLD 29 集光レンズ 30 多層膜フィルタ 31 集光レンズ 32 光コネクタ 33 光ファイバ 34 シングルモードファイバ 35 平面導波路 36 光導波路 37 分岐点 38 光導波路 39 光導波路 40 光カップラ 41 光導波路 42 波長分波器のファイバ接近領域 43 波長分波器 44 多層膜フィルタ 45 デジタルPD 46 デジタルLD 47 集光レンズ 48 端面 49 多層膜フィルタ 50 アナログ出力シングルモードファイバ 51 パッケージ 52 Si基板 53 石英系クラッド層 60 入力シングルモードファイバ 61 光コネクタ 62 光ファイバ波長分波器 63 光コネクタ 64 光ファイバカップラ 65 分岐 66 光ファイバ 67 光ファイバ 68 多層膜フィルタ 69 光コネクタ 70 デジタルPDモジュール 80 光コネクタ 82 光ファイバ 83 多層膜フィルタ 84 光コネクタ 85 アナログPDモジュール 86 パッケージ 87 アノードピン 88 パッケージのケースピン 89 カソードピン 90 サブマウント 91 フォトダイオードチップ 92 球レンズ 93 球レンズ付きキャップ 94 スリーブ 95 フェルールホルダ− 96 孔 97 フェルール 98 シングルモードファイバ 99 ファイバの先端 100 コア 101 クラッド 102 グレーティング部 103 斜め研磨部 104 ベンドリミッタ 109 ファイバグレーティングフィルタ 110 PDモジュール 111 光ファイバ 112 シングルモードファイバ 113 フェルール 114 セラミックキャピラリ 115 FCコネクタ 116 ジルコニアフェルール 117 レセプタクルタイプ受光素子モジュール 118 ファイバコード 119 フェルール 120 シングルモードファイバ 121 ハウジング 122 勘合用袋ナット 123 キイ 124 レンズホルダ− 125 レンズ 126 ファイバホルダ− 127 ダミーファイバ 128 ハウジング 129 フランジ部 130 止めネジ用穴 131 雄ネジ部 132 スリーブ 133 パッケージ 134 サブマウント 135 PDチップ 136 リードピン 137 ワイヤ 138 キャップ 139 シール用窓ガラス 140 バタフライ型受光素子 141 パッケージ 142 リードピン 143 レンズホルダ− 144 レンズ 145 穴 146 フェルール 147 光ファイバ 149 グレーティング部 150 チップキャリヤ 151 フォトダイオードチップ 152 光コネクタ 153 光ファイバ波長分波器 154 光ファイバ 155 光ファイバ 156 光コネクタ 157 光ファイバ 158 LDモジュール 159 多層膜フィルタ 160 光コネクタ 161 PDモジュール 162 ファイバ 163 光コネクタ 164 光ファイバカップラ 165 光ファイバ 166 光ファイバ 168 光コネクタ 171 LDモジュール 173 PDモジュール 174 光ファイバ 175 フェルール 176 ハウジング 177 スリーブ 178 ヘッダ 179 リード 180 マウント 181 フォトダイオードチップ 182 ワイヤ 183 キャップ 184 窓 185 開口部 186 集光レンズ 187 端面 188 端面 189 グレーティング 190 ハウジング 191 レンズホルダ− 192 集光レンズ 193 ヘッダ 194 フォトダイオードチップ 195 リードピン 196 ワイヤ 197 光ファイバ 198 フェルール 199 グレーティング 200 キャップ 201 パッケージ 202 通し穴 1 base station 2 subscriber side terminal 3 optical fiber 4 branching device 5 wavelength demultiplexer 6 analog PD 7 signal processing unit 8 TV 9 optical coupler 10 digital PD 11 signal processing unit 12 digital LD 13 telephone / facsimile 20 optical fiber 21 optical Connector 22 Collimator lens 23 Mirror type wavelength demultiplexer 24 Mirror type coupler 25 Multilayer film filter 26 Condenser lens 27 Digital PD 28 Digital LD 29 Condenser lens 30 Multilayer film filter 31 Condenser lens 32 Optical connector 33 Optical fiber 34 Single mode Fiber 35 Planar waveguide 36 Optical waveguide 37 Branching point 38 Optical waveguide 39 Optical waveguide 40 Optical coupler 41 Optical waveguide 42 Fiber approaching area of wavelength demultiplexer 43 Wavelength demultiplexer 44 Multilayer film filter 45 Digital PD 46 Digital LD 47 Condenser Les 48 end face 49 multilayer filter 50 analog output single-mode fiber 51 package 52 Si substrate 53 silica-based clad layer 60 input single-mode fiber 61 optical connector 62 optical fiber wavelength demultiplexer 63 optical connector 64 optical fiber coupler 65 branch 66 optical fiber 67 Optical Fiber 68 Multilayer Filter 69 Optical Connector 70 Digital PD Module 80 Optical Connector 82 Optical Fiber 83 Multilayer Filter 84 Optical Connector 85 Analog PD Module 86 Package 87 Anode Pin 88 Package Case Pin 89 Cathode Pin 90 Submount 91 Photodiode Tip 92 Ball lens 93 Cap with ball lens 94 Sleeve 95 Ferrule holder-96 hole 97 Ferrule 98 Single mode Fiber 99 Fiber tip 100 Core 101 Cladding 102 Grating part 103 Oblique polishing part 104 Bend limiter 109 Fiber grating filter 110 PD module 111 Optical fiber 112 Single mode fiber 113 Ferrule 114 Ceramic capillary 115 FC connector 116 Zirconia ferrule 117 Receptacle type light receiving module 118 Fiber code 119 Ferrule 120 Single mode fiber 121 Housing 122 Fitting cap nut 123 Key 124 Lens holder-125 Lens 126 Fiber holder-127 Dummy fiber 128 Housing 129 Flange part 130 Set screw hole 131 Male screw part 132 Sleeve 133 Package 134 sub Und 135 PD chip 136 Lead pin 137 Wire 138 Cap 139 Sealing window glass 140 Butterfly type light receiving element 141 Package 142 Lead pin 143 Lens holder-144 lens 145 hole 146 Ferrule 147 Optical fiber 149 Grating part 150 Chip carrier 151 Photo diode chip 152 Optical connector 153 optical fiber wavelength demultiplexer 154 optical fiber 155 optical fiber 156 optical connector 157 optical fiber 158 LD module 159 multilayer filter 160 optical connector 161 PD module 162 fiber 163 optical connector 164 optical fiber coupler 165 optical fiber 166 optical fiber 168 optical connector 171 LD module 173 PD module 174 Optical Fiber 175 Ferrule 176 Housing 177 Sleeve 178 Header 179 Lead 180 Mount 181 Photodiode chip 182 Wire 183 Cap 184 Window 185 Aperture 186 Condensing lens 187 End face 188 End face 189 Grating 190 Housing 193 Header lens 192 Lens holder- Diode chip 195 Lead pin 196 Wire 197 Optical fiber 198 Ferrule 199 Grating 200 Cap 201 Package 202 Through hole

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光信号を電気信号に変換するフォトダイ
オードチップと、電気信号を外部に取り出す手段と、フ
ォトダイオードチップ及び電気信号を外部に取り出す手
段とを支持する手段と、外部から光信号を伝送してくる
光ファイバと、その支持体とよりなる半導体受光素子に
おいて、所望の波長の光を選択的に反射するファイバグ
レーティングフィルタが支持体の内部の光ファイバの一
部に設けられていることを特徴とする半導体受光素子。
1. A photodiode chip for converting an optical signal into an electric signal, a unit for extracting the electric signal to the outside, a unit for supporting the photodiode chip and the unit for extracting the electric signal to the outside, and an optical signal from the outside. In a semiconductor photodetector consisting of a transmitting optical fiber and its support, a fiber grating filter that selectively reflects light of a desired wavelength is provided in a part of the optical fiber inside the support. A semiconductor light receiving element characterized by.
【請求項2】 ファイバグレーティングフィルタが石英
系シングルモードファイバの一部に形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の半導体受光素子。
2. The semiconductor light receiving element according to claim 1, wherein the fiber grating filter is formed in a part of the silica-based single mode fiber.
【請求項3】 フォトダイオードチップがInGaAs
或いはInGaAsPの受光層を有することを特徴とす
る請求項1に記載の半導体受光素子。
3. The photodiode chip is InGaAs
Alternatively, the semiconductor light receiving element according to claim 1, further comprising an InGaAsP light receiving layer.
【請求項4】 選択的に反射する光の波長が1.3μm
帯若しくは1.55μm帯であることを特徴とする請求
項2あるいは請求項3に記載の半導体受光素子。
4. The wavelength of light that is selectively reflected is 1.3 μm.
The semiconductor light receiving element according to claim 2 or 3, wherein the band is a band or a band of 1.55 μm.
【請求項5】 リードピンを有するパッケージと、パッ
ケージの面に固定されたサブマウントと、サブマウント
を介してパッケージに固定され光信号を電気信号に変換
するフォトダイオードチップと、フォトダイオードチッ
プの電極、サブマウントの電極とリードピンを結合する
ワイヤと、光透過窓若しくは集光レンズを持ち不活性ガ
スが充填された状態でパッケージに気密固着されるキャ
ップと、光信号を伝送するシングルモードファイバと、
シングルモードファイバの先端部を保持するフェルール
と、フェルールを保持しパッケージに対して固定される
フェルールホルダ−と、フェルール内部においてシング
ルモードファイバに形成された特定波長の光を反射する
ファイバグレーティングとよりなることを特徴とする半
導体受光素子。
5. A package having a lead pin, a submount fixed to the surface of the package, a photodiode chip fixed to the package via the submount for converting an optical signal into an electric signal, and an electrode of the photodiode chip, A wire that connects the submount electrode and the lead pin, a cap that has a light transmitting window or a condenser lens and is hermetically fixed to the package in a state filled with an inert gas, and a single mode fiber that transmits an optical signal,
It consists of a ferrule that holds the tip of the single mode fiber, a ferrule holder that holds the ferrule and is fixed to the package, and a fiber grating that reflects light of a specific wavelength formed in the single mode fiber inside the ferrule. A semiconductor light receiving element characterized by the above.
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