特許 6586656 検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6586656

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】検出装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/42 20060101AFI20191001BHJP

   G02B 6/32 20060101ALI20191001BHJP

   G01J 1/04 20060101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/42

   G02B6/32

   G01J1/04 Z

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-154774(P2016-154774)

(22)【出願日】2016年8月5日

(65)【公開番号】特開2018-22106(P2018-22106A)

(43)【公開日】2018年2月8日

【審査請求日】2019年1月28日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】591102693

【氏名又は名称】サンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】桜井 康樹

【審査官】 岸 智史

(56)【参考文献】

【文献】 中国実用新案第２０４７９００８６（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−２１９５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０６２６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７２０６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７４７６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／２６−６／２７，

Ｇ０２Ｂ ６／３０−６／３４，

Ｇ０２Ｂ ６／４２−６／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力光のパワーを検出するための検出装置であって、
受光素子と、前記受光素子を支持し前記受光素子からの信号線を形成するステムと、を含む受光モジュールと、
光伝送路に接続される二本の光ファイバと、前記二本の光ファイバの一端を支持するキャピラリと、を含み、前記二本の光ファイバの一端が前記キャピラリの軸心に沿って支持される光ファイバピッグテールと、
前記二本の光ファイバのうちの一方である入力ファイバの一端からの前記入力光をコリメートして、前記入力光の一部を前記受光素子に案内するように構成されたレンズであって、前記入力光を透過光と反射光とに分離し、前記透過光を前記受光素子に案内し、前記反射光を、前記二本の光ファイバのうちの他方である出力ファイバに案内するように構成されたレンズと、
前記受光モジュール、前記光ファイバピッグテール、及び、前記レンズを内側に保持する筒状の保持体と、
前記保持体の前記内側において、前記レンズと前記受光モジュールとの間に配置された壁と、
を備え、前記受光モジュールは、前記光ファイバピッグテール及び前記レンズの径以上であり、前記受光モジュールの軸心、前記光ファイバピッグテールの軸心、及び前記レンズの軸心は、同一軸線上に配列され、前記受光素子は、その受光面の中心が、前記軸線に位置合わせされる前記ステムの軸心から、外れた位置に配置され、この位置で受光した前記入力光のパワーに応じた電気信号を出力し、
前記壁は、前記レンズから前記受光素子への前記透過光の正規光路に対応する位置に開口部を有し、前記正規光路に沿って前記レンズから前記受光素子に向かって伝播する前記透過光を、前記開口部を通じて前記受光素子側に通過させ、前記正規光路外を伝播する光の前記受光素子への伝播を抑制するように構成される検出装置。

【請求項2】

請求項１記載の検出装置であって、
前記受光素子は、その受光面の中心が前記入力光の中心と重なる位置に配置される検出装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２記載の検出装置であって、
前記受光モジュールは、前記ステムを貫通する電極ピンを有し、前記ステムの表面上で前記電極ピンに前記受光素子としてのチップ状の受光素子がマウントされ、前記受光素子がポッティング材で被覆された構成にされる検出装置。

【請求項4】

請求項１又は請求項２記載の検出装置であって、
前記受光モジュールは、前記ステムとしての表面実装用の基体に、前記受光素子としてチップ状の受光素子がマウントされた構成にされる検出装置。

【請求項5】

請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の検出装置であって、
前記受光モジュールの最外径は、２．４５ｍｍ以下である検出装置。

【請求項6】

請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の検出装置であって、
前記光ファイバとして、曲げ半径１０ｍｍ以下の光ファイバを備える検出装置。

【請求項7】

請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の検出装置であって、
前記光ファイバとして、クラッド外径１２５μｍ以下の光ファイバを備える検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光のパワーを検出するための装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光通信ネットワーク内における光通信動作を監視するために、光通信ネットワークには、光パワーモニタが設けられる（例えば特許文献１参照）。光パワーモニタは、例えば光通信デバイスに内蔵されて、光通信信号のパワーを検出し、光通信デバイス内のコントローラに、検出されたパワーの情報を提供する。

【0003】

光通信ネットワークの一例には、ＷＤＭ（光波長多重通信）ネットワークが含まれる。ＷＤＭネットワークの分岐点には、例えば光通信デバイスとしてＲＯＡＤＭ装置が配置される。ＲＯＡＤＭ装置には、光通信信号を任意の経路に切り替えるための、及び／又は、光通信信号を分岐／挿入するための光スイッチが設けられる。光パワーモニタは、例えば、このＲＯＡＤＭ装置に搭載されて、ＲＯＡＤＭ装置内の光増幅器を制御し最適なパワーで光通信信号を伝送するために利用される。この他、光パワーモニタは、光通信信号を送信／受信する光トランシーバや光トランスポンダ等の光通信デバイスにおいても、光通信信号の制御及び／又は監視に利用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００３／００２１５３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した光通信デバイスには、マルチポート化及び小型化の高いニーズがある。同様に光パワーモニタにも、小型化の高いニーズがある。しかしながら、従来の光パワーモニタの構成では、電気的要素を含む受光部のサイズ、例えばフォトダイオード（ＰＤ）を含むＰＤモジュールのサイズの影響を受けて、小型化することに限界があった。

【0006】

そこで、本開示の一側面によれば、光のパワーを検出するための装置として、小型化可能な装置を提供できることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一側面に係る検出装置は、入力光のパワーを検出するための検出装置であって、受光モジュールと、光ファイバピッグテールと、レンズと、筒状の保持体と、を備える。

【0008】

受光モジュールは、受光素子と、受光素子を支持するステムと、を備える。ステムは、受光素子からの信号線を形成するように構成される。光ファイバピッグテールは、光伝送路に接続される二本の光ファイバと、二本の光ファイバの一端を支持するキャピラリと、を備え、二本の光ファイバの一端がキャピラリの軸心に沿って支持された構成にされる。

【0009】

レンズは、二本の光ファイバのうちの一方である入力ファイバの一端からの入力光をコリメートして、入力光の一部を受光素子に案内するように構成される。このレンズは、入力光を透過光と反射光とに分離し、透過光を受光素子に案内し、反射光を、二本の光ファイバのうちの他方である出力ファイバに案内するように構成される。レンズは、例えば受光素子に対向する面に入力光を透過光と反射光とに分離する分岐膜を有した構成にされ得
る。

【0010】

保持体は、受光モジュール、光ファイバピッグテール、及び、レンズを保持するように構成される。この検出装置において、受光素子は、その受光面の中心がステムの軸心から外れた位置に配置され、この位置で受光した入力光のパワーに応じた電気信号を出力する。

【0011】

受光素子がステムの軸心から外れた受光モジュールの構成は、受光素子がステムの軸心に合わせてステムの中央に配置された受光モジュールの構成よりも、検出装置の小型化を可能にする。電気的要素を含む受光モジュールは、光ファイバピッグテール及びレンズよりも小型化が難しい。従って、保持体のサイズは、受光モジュールのサイズ及び配置に大きな影響を受ける。

【0012】

一方、入力ファイバ及び出力ファイバを備える検出装置では、出力ファイバからの戻り光が受光素子によって受光されないように、受光素子は、キャピラリの軸心の延長線上から離れた位置に配置され、入力ファイバからの入力光は、当該離れた位置で受光素子に受光されるように案内される。

【0013】

即ち、受光素子がステムの軸心に合わせて中央に配置されている場合には、受光素子がキャピラリの軸心から離れた位置に配置されるために、ステムの軸心は、キャピラリの軸心から離れた位置に配置される必要がある。しかしながら、ステムは比較的大径であるために、ステムの軸心がキャピラリの軸心から外れるほど、必要な保持体の径は大きくなり、結果として検出装置の外径を小さくすることができない。

【0014】

これに対し、受光素子がステムの軸心から外れた位置に配置された構成によれば、ステムの軸心をキャピラリの軸心に合わせて、又は、ステムの軸心のキャピラリの軸心からのずれ量を小さく抑えて、受光モジュール、光ファイバピッグテール、及び、レンズを保持することができる。結果として、本開示の一側面によれば、検出装置の外径を小さくすることができる。

【0015】

検出装置の小型化のために、受光モジュール、光ファイバピッグテール、及びレンズは、同一軸線上に配列され得る。この場合、受光素子は、その受光面の中心が、当該軸線に位置合わせされるステムの軸心から外れた位置に配置され得る。この配列及び配置は、検出装置の一層の小型化に貢献する。

【0016】

本開示の一側面によれば、受光素子は、受光面の中心が入力光の中心と重なる位置に配置されてもよい。この配置によれば、受光素子が入力光を効率よく受光することができ、パワーの検出精度が向上する。

【0017】

本開示の一側面によれば、受光モジュールは、光ファイバピッグテール及びレンズの径以上であり得る。上述した構成に基づく小型化の利益は、受光モジュールが、光ファイバピッグテール及びレンズの径以上である検出装置において、より大きくなる。但し、本開示の一側面に係る検出装置は、受光モジュールが、光ファイバピッグテール及びレンズの径以上である形態に限定されない。受光素子を仮にステムの中央に配置したときに、受光モジュールが、他の部品よりも径方向外側にはみ出る場合であって、本開示に係る上述の構成を採用すると、そのはみ出し量をゼロ又は小さくすることができる場合において、本開示に係る上述の構成は、有意義である。

【0018】

本開示の一側面において、受光モジュールは、ステムを貫通する電極ピンを有し、ステムの表面上で当該電極ピンにチップ状の受光素子がマウントされ、当該受光素子がポッテ
ィング材で被覆された構成にされてもよい。この構成は、受光モジュールの小型化に貢献する。受光モジュールは、表面実装用の基体に、チップ状の受光素子がマウントされた構成にされてもよい。受光素子の例には、フォトダイオードが含まれ、チップ状の受光素子の例には、フォトダイオードチップが含まれる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】光検出器を含む光通信デバイスの概略構成を表すブロック図である。

【図2】上段に光検出器の軸線に沿う断面構造を示し、下段に光検出器の外形を示す、光検出器の概略構成を表す図である。

【図3】上段にＰＤモジュールの平面図を有し、下段にＰＤモジュールの軸線に沿う断面図を有する、ＰＤモジュールの概略構成を表す図である。

【図4】ＰＤチップの表面の概略構成を表す上面図である。

【図5】第一変形例のＰＤモジュールの概略構成を表す断面図である。

【図6】第二変形例のＰＤモジュールの概略構成を表す断面図である。

【図7】比較例の光検出器の構成を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本開示の例示的実施形態を図面と共に説明する。
図１に示す本実施形態の光通信デバイス１は、光伝送路Ｌに接続されたタップ付き光検出器１０を備える。図１では、単一の光検出器１０を備える光通信デバイス１を示す。しかしながら、光通信デバイス１は、マルチポート通信デバイスであってもよく、ポート毎の光伝送路にそれぞれ光検出器１０を備えた構成にされてもよい。光通信デバイス１は、例えば、光通信ネットワーク上の送信デバイス、受信デバイス、及び、中継デバイスのうちの任意のデバイスであり得る。光通信デバイス１は、管理及び／又は監視目的で光通信ネットワークに接続される管理／監視デバイスであってもよい。

【0021】

光検出器１０は、光伝送路Ｌからの入力光のパワーを検出し、そのパワーに応じた電気信号を検出信号として光通信デバイス１内のコントローラ７０に入力する。入力光は、光通信デバイス１が外部装置から受信した光通信信号、光通信デバイス１が外部装置に送信する光通信信号、及び、光通信デバイス１がＲＯＡＤＭ装置等の中継器である場合の転送信号のうちの任意の信号であり得る。

【0022】

光検出器１０は、例えば図２に示すように構成される。図２に示す光検出器１０は、ＰＤモジュール２０と、光ファイバピッグテール３０と、ＧＲＩＮレンズ４０と、これらを保持する筒状ケース６０と、を主に備える。この光検出器１０は、ＰＤモジュール２０、光ファイバピッグテール３０、及び、ＧＲＩＮレンズ４０の夫々の軸心が、筒状ケース６０の軸心に位置合わせされて、同一軸線Ｃ上に整列配置された構成にされる。

【0023】

ＰＤモジュール２０は、図３に示すように、受光素子としてのフォトダイオード（ＰＤ）チップ２１と、ＰＤチップ２１を支持する円柱状のステム２３と、ＰＤチップ２１を被覆して保護する透明樹脂層２５と、を備える。ステム２３は、ステム２３の表面から裏面に貫通する一対の導電性電極ピン２３Ａ，２３Ｂを備える。ステム２３の電極ピン２３Ａ，２３Ｂの周囲には、気密封止用ガラス２４が設けられる。

【0024】

電極ピン２３Ａの先頭部分には、ＰＤチップ２１がマウントされ、電極ピン２３Ｂの先頭部分は、ＰＤチップ２１にワイヤボンド接合される。具体的には、電極ピン２３Ａは、ＰＤチップ２１の裏面に形成されたカソード電極に電気的に接続され、電極ピン２３Ｂは、ＰＤチップ２１の表面に形成されたアノード電極に電気的に接続される。即ち、電極ピン２３Ａ，２３Ｂは、ＰＤチップ２１からの引き出し線として機能し、ＰＤチップ２１への給電線及びＰＤチップ２１からの信号線として機能する。

【0025】

この電極ピン２３Ａ，２３Ｂは、コントローラ７０に接続される。コントローラ７０は、この電極ピン２３Ａ，２３Ｂを通じてＰＤチップ２１から入力されるパワーの検出信号に基づき、所定の処理を実行する。処理の例には、光増幅器のゲインを調整する処理、及び、パワーの検出値を表示する処理が含まれる。

【0026】

ＰＤチップ２１は、図４に示すように、ＧＲＩＮレンズ４０側を向く表面中央部に、円形の受光面２１Ａを有し、その表面の角部にアノード電極２１Ｂを備える。ＰＤチップ２１は、その裏面に図示しないカソード電極を備える。このＰＤチップ２１は、受光面２１Ａでの受光量（受光パワー）に応じた電気信号を上記検出信号として、ステム２３の電極ピン２３Ａ，２３Ｂを通じてコントローラ７０に入力する。

【0027】

また、透明樹脂層２５は、ポッティング加工により形成される。即ち、透明樹脂層２５は、ステム２３内の電極ピン２３ＡにＰＤチップ２１がマウントされた状態で、ステム２３及びＰＤチップ２１上にポッティング材が塗布され、硬化されることにより形成される。

【0028】

この他、光ファイバピッグテール３０は、光伝送路Ｌに接続される二本の光ファイバ３１Ａ，３１Ｂと、光ファイバ３１Ａ，３１Ｂが挿入される円柱状の二芯キャピラリ３３と、光ファイバ３１Ａ，３１Ｂを保護するルースチューブ３５と、を備える。

【0029】

キャピラリ３３には、その軸心に沿って、光ファイバ３１Ａ，３１Ｂが並列配置される。具体的に、光ファイバ３１Ａ，３１Ｂは、キャピラリ３３の中心から互いに反対方向に僅かに離れて並列配置される。二芯キャピラリ３３には、このように配置される光ファイバ３１Ａ，３１Ｂの一端を支持する。キャピラリ３３の直径は、例えば１ｍｍであり得る。

【0030】

これらの二本の光ファイバ３１Ａ，３１Ｂの内の一方の光ファイバ３１Ａは、光検出器１０にパワー検出対象の光通信信号を入力するための入力ファイバ３１Ａとして用いられる。他方の光ファイバ３１Ｂは、光通信信号を光伝送路Ｌに戻すための出力ファイバ３１Ｂとして用いられる。

【0031】

光ファイバ３１Ａ，３１Ｂのキャピラリ３３に支持される端部とは反対側の端部は、図示しないコネクタを通じて光伝送路Ｌに接続される。具体的に、入力ファイバ３１Ａは、光伝送路Ｌの内、光検出器１０よりも伝送方向上流に位置する光伝送路Ｌ１に接続され、出力ファイバ３１Ｂは、光伝送路Ｌの内、光検出器１０よりも伝送方向下流に位置する光伝送路Ｌ２に接続される。

【0032】

ＧＲＩＮレンズ４０は、キャピラリ３３に隣接して、キャピラリ３３と同一の軸線Ｃ上に設けられる。即ち、ＧＲＩＮレンズ４０の軸心は、キャピラリ３３の軸心と同じ軸線Ｃ上に位置合わせされる。キャピラリ３３が支持する入力ファイバ３１Ａからの光は、このように配置されたＧＲＩＮレンズ４０に入力される。ＧＲＩＮレンズ４０は、入力光をコリメートし、そのコリメート光をＰＤモジュール２０の受光面２１Ａに導くように構成される。ＧＲＩＮレンズ４０は、例えば、キャピラリ３３と同一径のレンズ、具体的には直径１ｍｍのレンズとして構成される。

【0033】

ＧＲＩＮレンズ４０は、ＰＤモジュール２０の受光面２１Ａ側を向く端面に分岐膜４０Ａを有する。分岐膜４０Ａは、ＧＲＩＮレンズ４０の本体を通じて到来する入力ファイバ３１Ａからの光を、透過光と反射光とに分離する。分岐膜４０Ａには、透過光と反射光との光量比が所定比となる分岐膜が選択される。透過光の比率は、入力光に対して例えば１
％以下である。

【0034】

この分岐膜４０Ａを備えることによって、ＧＲＩＮレンズ４０は、入力ファイバ３１Ａからの入力光の一部（透過光）をＰＤモジュール２０の受光面２１Ａに案内する。また、ＧＲＩＮレンズ４０は、分岐膜４０Ａで分離された入力光の反射光成分を、出力ファイバ３１Ｂに案内する。反射光成分は、出力ファイバ３１Ｂに至るＧＲＩＮレンズ４０内の経路で集光されて、出力ファイバ３１Ｂに入力される。

【0035】

図２において実線で示される矢印Ａ１は、入力ファイバ３１Ａからの入力光の内、受光面２１Ａに伝播する透過光の経路を概略的に示す。図２において一点鎖線で示される矢印Ａ２は、分岐膜４０Ａからの反射光の経路を概略的に示す。図２において一点鎖線で示される矢印Ａ３は、反射光の戻り光を示す。反射光の一部は、出力ファイバ３１Ｂを通じて光伝送路Ｌ下流に伝播せず、戻り光として、ＧＲＩＮレンズ４０からＰＤモジュール２０側の空間へと伝播する。

【0036】

光検出器１０では、この戻り光が受光面２１Ａに到達するのを抑制するために、ＧＲＩＮレンズ４０から一定間隔空けて、ＰＤモジュール２０が配置される。ＰＤモジュール２０とＧＲＩＮレンズ４０とが離れていることにより、ＰＤモジュール２０側では正当な透過光と戻り光との間に一定の距離が設けられる。このため、ＰＤモジュール２０は、正当な透過光を選択的に受光面２１Ａで受光することができる。ここでいう正当な透過光は、戻り光及びその他の迷光ではない意図的に受光面２１Ａに導いた入力光の分岐膜４０Ａからの透過光のことを言う。

【0037】

付言すると、戻り光やその他の迷光が受光面２１Ａで受光されるのを抑制するために、ＧＲＩＮレンズ４０とＰＤモジュール２０との間には、開口部５０Ａを有するアパーチャ壁５０が設けられる。このアパーチャ壁５０の開口部５０Ａは、透過光の正規光路に対応する位置に設けられ、透過光の正規光路以外から到来する光が受光面２１Ａで受光されるのを抑制する。

【0038】

また、ＰＤモジュール２０、光ファイバピッグテール３０、及び、ＧＲＩＮレンズ４０を内部に保持する筒状ケース６０は、第一部品６１と、第二部品６２と、第三部品６３とが連結されて構成される。第一部品６１は、その内部に光ファイバピッグテール３０及びＧＲＩＮレンズ４０を保持する。第二部品６２は、ＧＲＩＮレンズ４０とＰＤモジュール２０とを所定間隔空けて配置し、その内部空間に、透過光の伝播経路を形成する部品として機能する。第三部品６３は、アパーチャ壁５０と一体に構成され、内部にＰＤモジュール２０を保持する。

【0039】

筒状ケース６０は、これら第一部品６１、第二部品６２、及び、第三部品６３の組合せにより、ＰＤモジュール２０、光ファイバピッグテール３０、及びＧＲＩＮレンズ４０を収納及び保持する収納体及び保持体として構成される。第一部品６１、第二部品６２、及び、第三部品６３は、互いに同一の外径を有し、その外径は、例えば、１．８ｍｍである。この外径を有する筒状ケース６０内には、例えば、直径（最外径）が１．３ｍｍのＰＤモジュール２０が配置される。

【0040】

続いて、本実施形態の光検出器１０が有する特徴的な構成を詳述する。本実施形態によれば、ＰＤチップ２１は、ステム２３の軸心から外れた位置に配置される。具体的に、ＰＤチップ２１は、その中心及び受光面２１Ａの中心Ｏがステム２３の軸心から外れた位置に配置され、この位置で受光した入力光のパワーに応じた電気信号を上記検出信号として出力するように構成される。ステム２３の軸心は、本実施形態においてＰＤモジュール２０の軸心に一致し、筒状ケース６０内で、光ファイバピッグテール３０及びＧＲＩＮレン
ズ４０と同一の軸線Ｃ上に配置される。こうした配置において、ＰＤチップ２１は、受光面２１Ａの中心が入力光（正当な透過光）の中心と重なる位置に配置される。

【0041】

一例によれば、ＰＤモジュール２０は、最外径が１．３ｍｍのＰＤモジュール２０であり、１．３ｍｍの直径を有するステム２３を備える。このステム２３において、電極ピン２３Ａ，２３Ｂの夫々は、電極ピン２３Ａ，２３Ｂの各中心線がステム２３の軸心から０．２８ｍｍ離れるように配置される。従って、電極ピン２３Ａ，２３Ｂは、ステム２３の軸心を挟んで互いに０．５６ｍｍ離れるように配置される。一例によれば、電極ピン２３Ａの先端部分は、ＰＤチップ２１をマウントするための直径０．３ｍｍ以上の平坦な表面を有し、そこに、一辺の長さが０．２７ｍｍ〜０．２９ｍｍの正方形状又は長方形状のＰＤチップ２１がマウントされる。ＰＤチップ２１は、例えば、その中央部に、直径１００μｍの受光面２１Ａを有した構成にされる。

【0042】

このＰＤモジュール２０の構成によれば、ＰＤチップ２１がステム２３の軸心に合わせて中央に配置されている図７に示す光検出器１００の構成と比較して、効率的に、ＰＤモジュール２０、光ファイバピッグテール３０、及び、ＧＲＩＮレンズ４０を筒状ケース６０内に収めることができて、筒状ケース６０の径を小さくすることができる。従って、このＰＤモジュール２０の構成によれば、小型の光検出器１０を構成することができる。

【0043】

図７に示す光検出器１００では、ＰＤチップ１２１がステム１２３の軸心に合わせて中央に配置されたＰＤモジュール１２０を有するため、ＰＤチップ１２１の受光面の中心を入力光の中心に合わせるためには、ＰＤモジュール１２０及びそのステム１２３の軸心を、ＧＲＩＮレンズ１４０及び光ファイバピッグテール１３０と同一の軸線上に配置することができない。そして、ＰＤモジュール２０，１２０の小型化は、光ファイバピッグテール３０，１３０及びＧＲＩＮレンズ４０，１４０より難しいため、ＰＤモジュール２０，１２０の径は通常、光ファイバピッグテール３０，１３０及びＧＲＩＮレンズ４０，１４０以上である。このため、筒状ケース１６０の軸方向に、ＰＤモジュール１２０、光ファイバピッグテール１３０、及び、ＧＲＩＮレンズ１４０を射影したときの面積は、上記実施形態の光検出器１０と比較して大きくなる。

【0044】

従って、この光検出器１００では、上記実施形態の光検出器１０と比較して、ケース１６０の径を大きくしなければ、ＰＤモジュール１２０、光ファイバピッグテール１３０及びＧＲＩＮレンズ１４０をケース１６０内に収めることができない。

【0045】

これに対し、本実施形態の光検出器１０によれば、図７に見られるような光検出器１００内の無駄なスペースを低減することができる。従って、本実施形態の光検出器１０の構成によれば、光検出器を小型に構成することができる。

【0046】

以上には、最外径が１．３ｍｍのＰＤモジュール２０を備える光検出器１０の例を説明した。しかしながら、ＰＤモジュール２０の最外径は、これに限定されない。例えば、ＰＤモジュール２０の最外径は、１．３ｍｍ以下であってもよいし、１．３ｍｍより大きくてもよい。高速光通信ネットワークの用途及び光通信デバイス１の小型化を考慮すれば、ＰＤモジュール２０の好ましい最外径は、およそ２．４５ｍｍ以下である。

【0047】

ＧＲＩＮレンズ１４０としては、直径１ｍｍのレンズと共に普及している直径１．８ｍｍのレンズが用いられてもよい。光通信デバイス１の小型化を考慮すれば、光通信デバイス１内での光ファイバ３１Ａ，３１Ｂの良好な取り回しのために、光検出器１０には、光ファイバ３１Ａ，３１Ｂとして曲げ半径が小さい光ファイバが採用されるのがよい。

【0048】

普及している光ファイバとしては、曲げ半径３０ｍｍの光ファイバが知られている。し
かしながら、上記良好な取り回しのためには、光ファイバ３１Ａ，３１Ｂとして、曲げ半径１０ｍｍ以下の光ファイバが用いられるのがよく、曲げ半径５ｍｍ以下の光ファイバが用いられてもよい。光通信デバイス１の小型化を考慮すれば、光検出器１０には、クラッド外径１２５μｍ以下の光ファイバが用いられるのがよく、クラッド外径８０μｍ以下の光ファイバが用いられてもよい。

【0049】

上記実施形態では、ステム２３の表面に露出する電極ピン２３Ａに、ＰＤチップ２１がマウントされ、ＰＤチップ２１がポッティング材で被覆されたＰＤモジュール２０が採用されているが、光検出器１０には、上記ＰＤモジュール２０に代えて、別構造の受光モジュールが搭載されてもよい。

【0050】

［第一変形例］
光検出器１０には、ＰＤモジュール２０に代えて、図５に示すＴＯ（ＣＡＮ）型のＰＤモジュール８０が搭載されてもよい。ＰＤモジュール８０は、ポッティング材に代えて、金属ケース８１によってＰＤチップ２１が覆われた構成にされる。金属ケース８１は、ＰＤチップ２１への入力光の経路に開口部を有し、開口部は、透明材料８３で封止される。ステム２３に対するＰＤチップ２１の配置は、上述のＰＤモジュール２０と同様である。

【0051】

ＴＯ（ＣＡＮ）型のＰＤモジュール８０によれば、金属ケース８１をステム２３に接合するための部位が必要であるために、ステム２３の径が大きくなる傾向にある。従って、光検出器１０の小型化のためには、ポッティング加工型のＰＤモジュール２０を用いるのが好ましいかもしれない。

【0052】

［第二変形例］
光検出器１０には、ＰＤモジュール２０に代えて、図６に示す表面実装型のＰＤモジュール９０が搭載されてもよい。ＰＤモジュール９０は、電極パッド９１Ａ，９１Ｂがパターニングされた表面実装用の基板として構成される円板状ステム９１にＰＤチップ２１が実装された構成にされる。ステム９１は、その表面に、アノード電極パッド９１Ａ及びカソード電極パッド９１Ｂを有する。カソード電極パッド９１Ｂには、ＰＤチップ２１が、ＰＤチップ２１のカソード電極と接続されるように実装される。アノード電極パッド９１Ａは、ＰＤチップ２１のアノード電極とワイヤボンド接合される。

【0053】

ステム９１の電極パッド９１Ａ，９１Ｂは、図示しないスルーホールを通じて、ステム９１の裏面に設けられた各電極パッド９１Ａ，９１Ｂに対応する表面実装用のランド９６Ａ，９６Ｂにそれぞれ電気的に接続される。

【0054】

ステム９１の表面には、ＰＤチップ２１を覆う金属ケース９３が配置される。金属ケース９３は、第一変形例のＰＤモジュール８０と同様、ＰＤチップ２１への入力光の経路に開口部を有する。開口部は、透明材料９５で封止される。このように構成されるＰＤモジュール９０は、ステム９１裏面のランド９６Ａ，９６Ｂを通じて、サブマウント基板９７に表面実装される。

【0055】

［その他］
以上に、本開示の例示的実施形態を説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、光検出器１０は、光通信デバイスへの用途に限定されない。ＧＲＩＮレンズ４０は、他のコリメータレンズに置き換えられてもよい。例えば、ＧＲＩＮレンズ４０は、非球面レンズに置き換えられてもよい。本開示の技術が、上述した例示的寸法に限定されず、様々な寸法の光検出器に適用できることは言うまでもない。

【0056】

上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。上記実施形態の構成の少なくとも一部は、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0057】

１…光通信デバイス、１０…光検出器、２０…ＰＤモジュール、２１…ＰＤチップ、２１Ａ…受光面、２１Ｂ…アノード電極、２３…ステム、２３Ａ…電極ピン、２３Ｂ…電極ピン、２５…透明樹脂層、３０…光ファイバピッグテール、３１Ａ，３１Ｂ…光ファイバ、３３…キャピラリ、４０…ＧＲＩＮレンズ、４０Ａ…分岐膜、６０…筒状ケース、６１…第一部品、６２…第二部品、６３…第三部品、８０…ＰＤモジュール、８１…金属ケース、８３…透明材料、９０…ＰＤモジュール、９１…ステム、９１Ａ，９１Ｂ…電極パッド、９３…金属ケース、９５…透明材料、９６Ａ，９６Ｂ…ランド、Ｃ…軸線、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２…光伝送路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】