特開 2024-159040 光検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024159040

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】光検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01J 3/26 20060101AFI20241031BHJP

   G01J 3/02 20060101ALI20241031BHJP

   G01J 1/04 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

G01J3/26

G01J3/02 S

G01J1/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023074771

(22)【出願日】2023-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】大山 泰生

(72)【発明者】

【氏名】柴山 勝己

(72)【発明者】

【氏名】能野 隆文

(72)【発明者】

【氏名】笠原 隆

(72)【発明者】

【氏名】蔵本 有未

【テーマコード（参考）】

2G020

2G065

【Ｆターム（参考）】

2G020CC23

2G020CC27

2G020CC43

2G020CC56

2G020CD24

2G065AA13

2G065BA09

2G065BA12

2G065BA36

2G065BB22

2G065BB27

2G065BB30

2G065CA03

2G065CA08

2G065DA08

(57)【要約】

【課題】迷光が光検出器に入射するのを抑制することができる光検出装置を提供する。
【解決手段】光検出装置１は、開口２０を有するパッケージ２と、開口２０を塞いでいる光透過部１６と、パッケージ２内に配置されており、方向Ａにおいて互いの距離が可変である一対のミラー部を含むファブリペロー干渉フィルタ１０と、パッケージ２内に配置された光検出器８と、パッケージ２外に位置している第１アパーチャ５０を有する第１アパーチャ部５１と、パッケージ２外に位置している第２アパーチャ６０を有する第２アパーチャ部６１と、を備える。第２アパーチャ６０側に向いており且つ第１アパーチャ５０を包囲している第１アパーチャ部５１の表面５２ａは、光吸収性を有する。第１アパーチャ５０側に向いており且つ第２アパーチャ６０を包囲している第２アパーチャ部６１の表面６２ｂは、表面５２ａから離間しており、光吸収性を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口を有するパッケージと、
前記開口を塞いでいる光透過部と、
前記パッケージ内において前記開口及び前記光透過部に対して第１方向における一方の側に配置されており、前記第１方向において互いの距離が可変である一対のミラー部を含むファブリペロー干渉フィルタと、
前記パッケージ内において前記ファブリペロー干渉フィルタに対して前記第１方向における前記一方の側に配置された光検出器と、
前記パッケージ外において前記開口及び前記光透過部に対して前記第１方向における他方の側に位置している第１アパーチャを有する第１アパーチャ部と、
前記パッケージ外において前記第１アパーチャに対して前記第１方向における前記他方の側に位置している第２アパーチャを有する第２アパーチャ部と、を備え、
前記第２アパーチャ側に向いており且つ前記第１アパーチャを包囲している前記第１アパーチャ部の第１面は、光吸収性を有し、
前記第１アパーチャ側に向いており且つ前記第２アパーチャを包囲している前記第２アパーチャ部の第２面は、前記第１面から離間しており、光吸収性を有する、光検出装置。

【請求項2】

前記第１方向から見た場合に、前記第１アパーチャの外縁は、前記開口の外縁の内側に位置している、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項3】

前記第１方向から見た場合に、前記第２アパーチャの外縁は、前記開口の外縁の内側に位置している、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項4】

前記第１方向から見た場合に、前記第１アパーチャの外縁は、前記第２アパーチャの外縁の内側に位置しており、
前記第１方向から見た場合に、前記第２アパーチャの外縁は、前記開口の外縁の内側に位置している、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項5】

前記第１アパーチャ部は、前記第１アパーチャを包囲している第１包囲部分を含み、
前記第１方向における前記第１アパーチャ部の位置決めは、前記第１包囲部分及び前記パッケージによって行われている、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項6】

前記第２アパーチャ部は、前記第２アパーチャを包囲している第２包囲部分と、前記第２包囲部分に接続されており、前記パッケージと嵌まり合っている嵌合部分と、を含み、
前記第１方向に垂直な第２方向における前記第２アパーチャ部の位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって行われており、
前記第１方向における前記第２アパーチャ部の位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって又は前記第２包囲部分及び前記第１包囲部分によって行われている、請求項５に記載の光検出装置。

【請求項7】

前記第２方向における前記第１アパーチャ部の位置決めは、前記第１包囲部分及び前記嵌合部分によって行われている、請求項６に記載の光検出装置。

【請求項8】

前記第２アパーチャ部は、前記第１アパーチャと前記第２アパーチャとの距離が調整可能となるように前記パッケージに取り付けられている、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項9】

前記第２面は、前記第２アパーチャの外縁から外側に離れるほど前記第１アパーチャ部に近付く傾斜面である、請求項１に記載の光検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ファブリペロー干渉フィルタを備える光検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

開口を有するパッケージと、開口を塞いでいる光透過部と、パッケージ内に配置されており、互いの距離が可変である一対のミラー部を含むファブリペロー干渉フィルタと、パッケージ内に配置された光検出器と、を備える光検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような光検出装置では、ファブリペロー干渉フィルタにおいて一対のミラー部の互いの距離が変化させられつつ、光透過部を介して入射した光のうち、一対のミラー部を透過した光が光検出器によって検出されることで、測定対象の光の分光スペクトルが得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１４１７１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような光検出装置では、迷光（例えば、一対のミラー部を透過しなかった光、一対のミラー部を斜めに透過した光）が光検出器に入射するのを如何に抑制し得るかが、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比を向上させる上で、極めて重要である。

【0005】

本発明は、迷光が光検出器に入射するのを抑制することができる光検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の光検出装置は、［１］「開口を有するパッケージと、前記開口を塞いでいる光透過部と、前記パッケージ内において前記開口及び前記光透過部に対して第１方向における一方の側に配置されており、前記第１方向において互いの距離が可変である一対のミラー部を含むファブリペロー干渉フィルタと、前記パッケージ内において前記ファブリペロー干渉フィルタに対して前記第１方向における前記一方の側に配置された光検出器と、前記パッケージ外において前記開口及び前記光透過部に対して前記第１方向における他方の側に位置している第１アパーチャを有する第１アパーチャ部と、前記パッケージ外において前記第１アパーチャに対して前記第１方向における前記他方の側に位置している第２アパーチャを有する第２アパーチャ部と、を備え、前記第２アパーチャ側に向いており且つ前記第１アパーチャを包囲している前記第１アパーチャ部の第１面は、光吸収性を有し、前記第１アパーチャ側に向いており且つ前記第２アパーチャを包囲している前記第２アパーチャ部の第２面は、前記第１面から離間しており、光吸収性を有する、光検出装置」である。

【0007】

上記［１］に記載の光検出装置では、パッケージ外において、第１アパーチャがパッケージの開口に対してファブリペロー干渉フィルタとは反対側に位置しており、第２アパーチャが第１アパーチャに対してファブリペロー干渉フィルタとは反対側に位置している。これにより、大きい入射角度を有する光が開口からパッケージ内に進行しにくくなる。更に、上記［１］に記載の光検出装置では、第２アパーチャ側に向いており且つ第１アパーチャを包囲している第１アパーチャ部の第１面が、光吸収性を有しており、第１アパーチャ側に向いており且つ第２アパーチャを包囲している第２アパーチャ部の第２面が、第１面から離間しており、光吸収性を有している。これにより、大きい入射角度を有する光が第１面及び第２面のそれぞれにおいて減衰されやすくなる。よって、上記［１］に記載の光検出装置によれば、迷光が光検出器に入射するのを抑制することができる。

【0008】

本発明の光検出装置は、［２］「前記第１方向から見た場合に、前記第１アパーチャの外縁は、前記開口の外縁の内側に位置している、上記［１］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［２］に記載の光検出装置によれば、迷光が光検出器に入射するのをより確実に抑制することができる。更に、開口からパッケージ内に進行する光の入射角度がより小さくなるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0009】

本発明の光検出装置は、［３］「前記第１方向から見た場合に、前記第２アパーチャの外縁は、前記開口の外縁の内側に位置している、上記［１］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［３］に記載の光検出装置によれば、迷光が光検出器に入射するのをより確実に抑制することができる。更に、開口からパッケージ内に進行する光の入射角度がより小さくなるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0010】

本発明の光検出装置は、［４］「前記第１方向から見た場合に、前記第１アパーチャの外縁は、前記第２アパーチャの外縁の内側に位置しており、前記第１方向から見た場合に、前記第２アパーチャの外縁は、前記開口の外縁の内側に位置している、上記［１］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［４］に記載の光検出装置によれば、迷光が光検出器に入射するのをより確実に抑制することができる。更に、開口からパッケージ内に進行する光の入射角度がより小さくなるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0011】

本発明の光検出装置は、［５］「前記第１アパーチャ部は、前記第１アパーチャを包囲している第１包囲部分を含み、前記第１方向における前記第１アパーチャ部の位置決めは、前記第１包囲部分及び前記パッケージによって行われている、上記［１］～［４］のいずれか一つに記載の光検出装置」であってもよい。当該［５］に記載の光検出装置によれば、光検出装置の製造時に、開口と第１アパーチャとの距離をパッシブアライメントによって所定の距離とすることができる。

【0012】

本発明の光検出装置は、［６］「前記第２アパーチャ部は、前記第２アパーチャを包囲している第２包囲部分と、前記第２包囲部分に接続されており、前記パッケージと嵌まり合っている嵌合部分と、を含み、前記第１方向に垂直な第２方向における前記第２アパーチャ部の位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって行われており、前記第１方向における前記第２アパーチャ部の位置決めは、前記嵌合部分及び前記パッケージによって又は前記第２包囲部分及び前記第１包囲部分によって行われている、上記［５］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［６］に記載の光検出装置によれば、光検出装置の製造時に、第２アパーチャの中心線をパッシブアライメントによって開口の中心線に一致させることができると共に、開口と第２アパーチャとの距離及び第１アパーチャと第２アパーチャとの距離のそれぞれをパッシブアライメントによって所定の距離とすることができる。

【0013】

本発明の光検出装置は、［７］「前記第２方向における前記第１アパーチャ部の位置決めは、前記第１包囲部分及び前記嵌合部分によって行われている、上記［６］に記載の光検出装置」であってもよい。当該［７］に記載の光検出装置によれば、光検出装置の製造時に、第１アパーチャの中心線をパッシブアライメントによって第２アパーチャの中心線に一致させることができる。ここで、第２アパーチャの中心線は、上記［６］に記載の構成によって開口の中心線に一致しているため、結果として、第１アパーチャの中心線をパッシブアライメントによって開口の中心線に一致させることができる。

【0014】

本発明の光検出装置は、［８］「前記第２アパーチャ部は、前記第１アパーチャと前記第２アパーチャとの距離が調整可能となるように前記パッケージに取り付けられている、上記［１］～［７］のいずれか一つに記載の光検出装置」であってもよい。当該［８］に記載の光検出装置によれば、第１アパーチャと第２アパーチャとの距離を調整することで、測定対象の光の波長分析において光量と分解能とのバランスをとることができる。

【0015】

本発明の光検出装置は、［９］「前記第２面は、前記第２アパーチャの外縁から外側に離れるほど前記第１アパーチャ部に近付く傾斜面である、上記［１］～［８］のいずれか一つに記載の光検出装置」であってもよい。当該［９］に記載の光検出装置によれば、第２アパーチャ部のうち第２アパーチャを包囲している部分の強度が高くなるため、加工時に第２アパーチャ部に発生するひずみを抑制することができ、精度の良い第２アパーチャ部を得ることができる。また、パッケージ内に進入した迷光がパッケージ内で反射されてパッケージの開口及び第１アパーチャ部の第１アパーチャを介して外部に出てきた際に、当該迷光の一部が、傾斜面である第２面にて吸収されなかったとしても、傾斜面である第２面から外部に反射されやすくなるため、パッケージ内への当該迷光の一部の再入射を抑制することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、迷光が光検出器に入射するのを抑制することができる光検出装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態の光検出装置の断面図である。

【図2】図１に示されるファブリペロー干渉フィルタの斜視図である。

【図3】図２に示されるIII－III線に沿ってのファブリペロー干渉フィルタの断面図である。

【図4】図１に示される光検出装置の平面図である。

【図5】第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図6】第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図7】第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図8】第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図9】第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図10】第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図11】第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果を説明するための図である。

【図12】変形例の光検出装置の断面図である。

【図13】変形例の光検出装置の断面図である。

【図14】変形例の光検出装置の断面図である。

【図15】図１に示される光検出装置を備える光検出システムの構成図である。

【図16】図１５に示される光検出システムによる分光分析の結果を示す図である。

【図17】図１５に示される光検出システムによる分光分析の結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［光検出装置の構成］

【0019】

図１に示されるように、光検出装置１は、パッケージ２を備えている。パッケージ２は、ステム３及びキャップ４を有するＣＡＮパッケージである。キャップ４は、側壁５及び天壁６を含んでいる。側壁５及び天壁６は、金属材料によって一体で形成されている。天壁６は、筒状の側壁５の一方の開口を覆うように、側壁５と一体で形成されている。ステム３は、金属材料によって形成されている。ステム３は、筒状の側壁５の他方の開口を覆うように、側壁５に気密に接合されている。

【0020】

ステム３の内面３ａには、配線基板７が固定されている。配線基板７の基板材料は、例えば、シリコン、セラミック、石英、ガラス、プラスチック等である。配線基板７には、光検出器８、及びサーミスタ等の温度補償用素子（図示省略）が実装されている。光検出器８は、例えば、赤外線検出器である。赤外線検出器としては、例えば、ＩｎＧａＡｓ等が用いられた量子型センサ、サーモパイル又はボロメータ等が用いられた熱型センサ等を用いることができる。紫外、可視、近赤外の各波長域の光を検出する場合には、光検出器８として、例えば、シリコンフォトダイオード等を用いることができる。なお、光検出器８の受光領域は、一つの受光部を有する一つの光検出素子によって構成されていてもよいし、或いは、アレイ状に配置された複数の受光部を有する一つの光検出素子によって構成されていてもよい。また、光検出器８の受光領域は、複数の光検出素子によって構成されていてもよい。

【0021】

配線基板７上には、複数のスペーサ９が固定されている。各スペーサ９の材料は、例えば、シリコン、セラミック、石英、ガラス、プラスチック等である。複数のスペーサ９上には、ファブリペロー干渉フィルタ１０が固定されている。すなわち、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、複数のスペーサ９によって支持されている。ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａは、光検出器８の受光領域と向かい合っている。なお、スペーサ９は、配線基板７と一体で形成されていてもよい。また、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、一つのスペーサ９によって支持されていてもよい。

【0022】

ステム３には、複数のリードピン１１が固定されている。各リードピン１１は、絶縁部材１７によってステム３との間の電気的絶縁性及び気密性が確保された状態で、ステム３を貫通している。各リードピン１１は、ワイヤ１２を介して、配線基板７に設けられた電極パッド、光検出器８の端子、温度補償用素子の端子、及びファブリペロー干渉フィルタ１０の端子のそれぞれと電気的に接続されている。光検出装置１では、複数のリードピン１１を介して、光検出器８、温度補償用素子、及びファブリペロー干渉フィルタ１０のそれぞれに対する電気信号の入出力等が実施される。

【0023】

パッケージ２は、開口２０を有している。開口２０は、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａと向かい合うようにキャップ４の天壁６に形成されている。天壁６の内面６ａには、光透過部材１３が気密に接合されている。光透過部材１３は、開口２０を塞いでいる。光透過部材１３は、互いに対向する光入射面１３ａ及び光出射面１３ｂ、並びに、側面１３ｃを有している。光透過部材１３の光入射面１３ａは、開口２０において天壁６の外面６ｂと略面一となっている。光透過部材１３の側面１３ｃは、キャップ４の側壁５の内面５ａに接触している。このような光透過部材１３は、開口２０を下側にした状態でキャップ４の内側にガラスペレットを配置し、そのガラスペレットを溶融させることで、形成される。

【0024】

光透過部材１３の光出射面１３ｂには、光透過性を有する接着部材１５によって、バンドパスフィルタ１４が固定されている。バンドパスフィルタ１４は、互いに対向する光入射面１４ａ及び光出射面１４ｂ、並びに、側面１４ｃを有している。バンドパスフィルタ１４の側面１４ｃは、キャップ４の側壁５の内面５ａから離間している。一例として、バンドパスフィルタ１４は、光透過材料（例えば、シリコン、ガラス等）によって矩形板状に形成された光透過部材と、当該光透過部材における開口２０とは反対側の表面に形成された誘電体多層膜（例えば、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５等の高屈折材料とＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２等の低屈折材料との組合せからなる多層膜）と、を含んでいる。なお、誘電体多層膜は、当該光透過部材における開口２０側の表面に形成されていてもよい。

【0025】

本実施形態では、光透過部材１３、接着部材１５及びバンドパスフィルタ１４によって、光透過部１６が構成されている。つまり、光透過部１６は、開口２０を塞いでいる光透過部材１３と、光透過部材１３に対して開口２０とは反対側に配置されたバンドパスフィルタ１４と、を含んでいる。光透過部１６の光入射面１６ａは、光透過部材１３の光入射面１３ａであり、光透過部１６の光出射面１６ｂは、バンドパスフィルタ１４の光出射面１４ｂである。光透過部１６の光出射面１６ｂは、パッケージ２内に位置している。

【0026】

光検出装置１は、第１アパーチャ５０を有する第１アパーチャ部５１と、第２アパーチャ６０を有する第２アパーチャ部６１と、を備えている。第１アパーチャ５０は、パッケージ２外において、開口２０に対してファブリペロー干渉フィルタ１０とは反対側に位置している光通過孔である。第２アパーチャ６０は、パッケージ２外において、第１アパーチャ５０に対してファブリペロー干渉フィルタ１０とは反対側に位置している光通過孔である。第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１の詳細については後述する。

【0027】

本実施形態では、第２アパーチャ部６１の第２アパーチャ６０、第１アパーチャ部５１の第１アパーチャ５０、パッケージ２の開口２０、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａ及び光検出器８の受光領域が、この順序で、方向（第１方向）Ａに平行な直線Ｌ上に並んでいる。つまり、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、パッケージ２内において開口２０及び光透過部１６に対して方向Ａにおける一方の側に配置されており、光検出器８は、パッケージ２内においてファブリペロー干渉フィルタ１０に対して方向Ａにおける一方の側に配置されている。また、第１アパーチャ５０は、パッケージ２外において開口２０及び光透過部１６に対して方向Ａにおける他方の側に位置しており、第２アパーチャ６０は、パッケージ２外において第１アパーチャ５０に対して方向Ａにおける他方の側に位置している。方向Ａから見た場合に、直線Ｌは、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０、開口２０、光透過領域１０ａ、及び光検出器８の受光領域のそれぞれの中心を通っている。

【0028】

以上のように構成された光検出装置１では、測定対象の光が、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０、開口２０、及び光透過部１６（すなわち、光透過部材１３、接着部材１５及びバンドパスフィルタ１４）を通過して、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射すると、測定対象の光のうち所定の波長の光が、ファブリペロー干渉フィルタ１０の一対のミラー部を透過する。ファブリペロー干渉フィルタ１０の一対のミラー部を透過した光は、光検出器８の受光領域に入射して、光検出器８によって検出される。一例として、測定対象の光の分光スペクトルを得るために、光検出装置１では、ファブリペロー干渉フィルタ１０に印加される電圧が変化させられつつ（すなわち、ファブリペロー干渉フィルタ１０において一対のミラー部の互いの距離が変化させられつつ）、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過した光が光検出器８によって検出される。
［ファブリペロー干渉フィルタの構成］

【0029】

図２に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、光透過領域１０ａを有している。一例として、ファブリペロー干渉フィルタ１０は矩形板状を呈しており、光透過領域１０ａは円柱状を呈している。図３に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１０は、一対のミラー部として、第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６を含んでいる。第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６は、方向Ａにおいて互いの距離が可変である。第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６は、方向Ａにおいて向かい合っている。

【0030】

ファブリペロー干渉フィルタ１０は、基板２１を備えている。基板２１における光入射側の表面２１ａには、反射防止層３１、第１積層体３２、中間層３３及び第２積層体３４がこの順序で積層されている。第１積層体３２と第２積層体３４との間には、枠状の中間層３３によって空隙（エアギャップ）Ｓが形成されている。基板２１の材料は、例えば、シリコン、石英、ガラス等である。基板２１の材料がシリコンである場合、反射防止層３１及び中間層３３のそれぞれの材料は、例えば、酸化シリコン等である。中間層３３の厚さは、例えば、設計中心波長の１／２の整数倍である。なお、中間層３３の厚さは、必要に応じて、設計中心波長の１／２の整数倍よりも大きくされてもよい。

【0031】

第１積層体３２のうち光透過領域１０ａに対応する部分は、第１ミラー部３５として機能する。第１ミラー部３５は、反射防止層３１を介して基板２１に支持されている。一例として、第１積層体３２は、複数のポリシリコン層と複数の窒化シリコン層とが一層ずつ交互に積層されることで構成されている。第１ミラー部３５を構成する各層の光学厚さは、例えば、設計中心波長の１／４の整数倍である。なお、窒化シリコン層の代わりに酸化シリコン層が用いられてもよい。

【0032】

第２積層体３４のうち光透過領域１０ａに対応する部分は、空隙Ｓを介して第１ミラー部３５と向かい合う第２ミラー部３６として機能する。第２ミラー部３６は、反射防止層３１、第１積層体３２及び中間層３３を介して基板２１に支持されている。一例として、第２積層体３４は、複数のポリシリコン層と複数の窒化シリコン層とが一層ずつ交互に積層されることで構成されている。第２ミラー部３６を構成する各層の光学厚さは、例えば、設計中心波長の１／４の整数倍である。なお、窒化シリコン層の代わりに酸化シリコン層が用いられてもよい。

【0033】

第２積層体３４において空隙Ｓに対応する部分には、第２積層体３４における空隙Ｓとは反対側の表面３４ａから空隙Ｓに至るように、複数の貫通孔３４ｂが形成されている。複数の貫通孔３４ｂは、第２ミラー部３６の機能に実質的に影響を与えない程度に形成されている。複数の貫通孔３４ｂは、エッチングによって中間層３３の一部を除去することで空隙Ｓを形成する際に、用いられたものである。

【0034】

第１ミラー部３５には、光透過領域１０ａを包囲するように第１電極２２が形成されている。第１ミラー部３５には、光透過領域１０ａを含むように第２電極２３が形成されている。第１電極２２及び第２電極２３のそれぞれは、ポリシリコン層の一部分に不純物をドープして当該一部分を低抵抗化することで、形成されている。第２電極２３の大きさは、光透過領域１０ａの大きさと略同一である。

【0035】

第２ミラー部３６には、第３電極２４が形成されている。第３電極２４は、方向Ａにおいて、空隙Ｓを介して第１電極２２及び第２電極２３と向かい合っている。第３電極２４は、ポリシリコン層の一部分に不純物をドープして当該一部分を低抵抗化することで、形成されている。

【0036】

ファブリペロー干渉フィルタ１０では、第２電極２３は、方向Ａに垂直な方向において、第１電極２２と同一平面上に位置している。第２電極２３と第３電極２４との距離は、第１電極２２と第３電極２４との距離と略同一である。方向Ａから見た場合に、第２電極２３は、第１電極２２によって包囲されている。

【0037】

ファブリペロー干渉フィルタ１０には、光透過領域１０ａを挟むように一対の端子２５が設けられている。各端子２５は、第２積層体３４の表面３４ａから第１積層体３２に至る貫通孔内に配置されている。各端子２５は、配線２２ａを介して第１電極２２と電気的に接続されている。

【0038】

ファブリペロー干渉フィルタ１０には、光透過領域１０ａを挟むように一対の端子２６が設けられている。各端子２６は、第２積層体３４の表面３４ａから中間層３３に至る貫通孔内に配置されている。各端子２６は、配線２３ａを介して第２電極２３と電気的に接続されていると共に、配線２４ａを介して第３電極２４と電気的に接続されている。なお、一対の端子２６が光透過領域１０ａを挟んで並んでいる方向は、一対の端子２５が光透過領域１０ａを挟んで並んでいる方向に垂直な方向である（図２参照）。

【0039】

第１積層体３２には、一対のトレンチ２７が形成されている。各トレンチ２７は、配線２３ａのうち各端子２６から方向Ａに沿って延びる部分を包囲するように、環状に延在している。各トレンチ２７は、第１電極２２と配線２３ａとを電気的に絶縁している。第１積層体３２には、トレンチ２８が形成されている。トレンチ２８は、第１電極２２の内縁に沿って環状に延在している。トレンチ２８は、第１電極２２と第２電極２３とを電気的に絶縁している。各トレンチ２７，２８内の領域は、絶縁材料で埋められていてもよいし、空隙であってもよい。

【0040】

第２積層体３４には、一対のトレンチ２９が形成されている。各トレンチ２９は、各端子２５を包囲するように環状に延在している。各トレンチ２９は、各端子２５と第３電極２４とを電気的に絶縁している。各トレンチ２９内の領域は、絶縁材料で埋められていてもよいし、空隙であってもよい。

【0041】

基板２１における光出射側の表面２１ｂには、反射防止層４１、第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４がこの順序で積層されている。反射防止層４１及び中間層４３は、それぞれ、反射防止層３１及び中間層３３と同様の構成を有している。第３積層体４２及び第４積層体４４は、それぞれ、基板２１を基準として第１積層体３２及び第２積層体３４と対称の積層構造を有している。反射防止層４１、第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４は、基板２１の反りを抑制する機能を有している。

【0042】

第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４には、光透過領域１０ａを含むように開口４０ａが形成されている。方向Ａから見た場合に、開口４０ａの大きさは、光透過領域１０ａの大きさと略同一である。開口４０ａは、光出射側に開口しており、開口４０ａの底面は、反射防止層４１に至っている。第４積層体４４における光出射側の表面には、遮光層４５が形成されている。遮光層４５の材料は、例えば、アルミニウム等である。遮光層４５の表面及び開口４０ａの内面には、保護層４６が形成されている。保護層４６の材料は、例えば、酸化アルミニウム等である。なお、保護層４６の厚さを１００ｎｍ以下（好ましくは、３０ｎｍ程度）にすることで、保護層４６による光学的な影響を無視することができる。

【0043】

以上のように構成されたファブリペロー干渉フィルタ１０では、複数の端子２５，２６を介して第１電極２２及び第３電極２４に電圧が印加されることで第１電極２２と第３電極２４との間に電位差が発生すると、当該電位差に応じた静電気力が第１電極２２と第３電極２４との間に発生する。第１電極２２と第３電極２４との間に静電気力が発生することで第１ミラー部３５に第２ミラー部３６が引き付けられ、第１ミラー部３５と第２ミラー部３６との距離が調整される。このとき、第３電極２４と同電位である第２電極２３が補償電極として機能し、光透過領域１０ａにおいて第２ミラー部３６が平坦に保たれる。このように、ファブリペロー干渉フィルタ１０では、第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６の互いの距離が可変とされている。ここで、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過する光の波長は、第１ミラー部３５及び第２ミラー部３６の互いの距離に依存する。したがって、第１電極２２及び第３電極２４に印加する電圧（第１電極２２と第３電極２４との間に発生する電位差）を調整することで、ファブリペロー干渉フィルタ１０を透過する光の波長を選択することができる。
［第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部の構成］

【0044】

図１に示されるように、第１アパーチャ部５１は、板状の第１包囲部分５２によって構成されている。第１包囲部分５２は、方向Ａから見た場合に第１アパーチャ５０を連続的に包囲している。すなわち、本実施形態における第１アパーチャ部５１は、パッケージ２とは別体として設けられた環状の部材である。第１アパーチャ部５１は、天壁６の外面６ｂ上に配置されている。第１包囲部分５２は、互いに対向する一対の表面５２ａ，５２ｂ、及び、側面５２ｃを有している。表面（第１面）５２ａは、第２アパーチャ６０側に向いた面であり、表面５２ｂは、第２アパーチャ６０とは反対側に向いた面である。表面５２ａは、方向Ａから見た場合に第１アパーチャ５０を連続的に包囲している。表面５２ｂは、天壁６の外面６ｂに接触している。つまり、第１アパーチャ５０は、開口２０と連続している。本実施形態では、各表面５２ａ，５２ｂは、方向Ａに垂直な平面である。

【0045】

第１アパーチャ部５１の外表面のうち、少なくとも表面５２ａは、光吸収性を有している。一例として、アルミニウム、ステンレス鋼等によって形成された第１アパーチャ部５１の少なくとも表面５２ａに、クロムメッキ、黒アルマイト処理、無電解ニッケルメッキ、黒色塗料の塗布等が施されることで（併せて、粗面化処理が施されてもよい）、少なくとも表面５２ａに、可視から近赤外の波長域の光に対する光吸収性が付与されている。本実施形態では、第１アパーチャ部５１の外表面の全体に光吸収性が付与されている。これにより、表面５２ａにおいても全面に亘って光吸収性が付与されている。なお、光吸収性を有する面においては、入射した光の反射率は、例えば２０％以下に抑えられる。当該反射率は、１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。反射率に波長依存性や入射角依存性が見られる場合には、ファブリペロー干渉フィルタ１０の使用波長帯において、反射率が、大まかな傾向としてこの数値内に収まっていればよい。例えば、代表的な入射角（例えば５°、３０°、４５°、６０°）で反射率を測定し、それらの平均値が上記数値に含まれていればよい。

【0046】

第２アパーチャ部６１は、板状の第２包囲部分６２及び筒状の嵌合部分６３によって構成されている。第２包囲部分６２は、方向Ａから見た場合に第２アパーチャ６０を連続的に包囲している。嵌合部分６３は、第２包囲部分６２に接続されており、パッケージ２と嵌まり合っている。本実施形態では、嵌合部分６３は、キャップ４の側壁５と嵌まり合っている。第２包囲部分６２は、筒状の嵌合部分６３におけるステム３とは反対側の開口を覆うように、嵌合部分６３と一体で形成されている。第２包囲部分６２は、互いに対向する一対の表面６２ａ，６２ｂを有している。表面６２ａは、第１アパーチャ５０とは反対側に向いた面であり、表面（第２面）６２ｂは、第１アパーチャ５０側に向いた面である。表面６２ｂは、方向Ａから見た場合に第２アパーチャ６０を連続的に包囲しており、第１アパーチャ部５１の表面５２ａから、空隙を介して離間している。つまり、第２アパーチャ６０は、第１アパーチャ５０から離間している。本実施形態では、各表面６２ａ，６２ｂは、方向Ａに垂直な平面である。本実施形態では、第１アパーチャ部５１の表面５２ａと第２アパーチャ部６１の表面６２ｂとは、略平行である。

【0047】

第１アパーチャ部５１の表面５２ａと第２アパーチャ部６１の表面６２ｂとの距離は、方向Ａから見た場合における第１包囲部分５２の幅（第１アパーチャ５０の外縁から第１アパーチャ部５１の外縁までの距離）よりも小さく、且つ、方向Ａから見た場合における第２包囲部分６２の幅（第２アパーチャ６０の外縁から第２アパーチャ部６１の外縁までの距離）よりも小さいことが好ましい。この場合、後述するように、表面５２ａと表面６２ａとの間に入り込んだ迷光が両表面の間で反射を繰り返すことで好適に減衰される。

【0048】

第２アパーチャ部６１の外表面のうち、少なくとも表面６２ｂは、光吸収性を有している。一例として、アルミニウム、ステンレス鋼等によって形成された第２アパーチャ部６１の少なくとも表面６２ｂに、クロムメッキ、黒アルマイト処理、無電解ニッケルメッキ、黒色塗料の塗布等が施されることで（併せて、粗面化処理が施されてもよい）、少なくとも表面６２ｂに、可視から近赤外の波長域の光に対する光吸収性が付与されている。本実施形態では、表面６２ｂの全面に亘って光吸収性が付与されている。

【0049】

図４に示されるように、方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０の外縁５０ａ及び第２アパーチャ６０の外縁６０ａのそれぞれは、開口２０の外縁２０ａの内側に位置している。方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０の外縁５０ａは、第２アパーチャ６０の外縁６０ａの内側に位置している。本実施形態では、方向Ａから見た場合における開口２０、第１アパーチャ５０及び第２アパーチャ６０のそれぞれの形状は、直線Ｌの位置を中心とする円形状である。

【0050】

図１に示されるように、方向Ａに垂直な方向（第２方向）における第２アパーチャ部６１の位置決めは、嵌合部分６３及びパッケージ２によって行われている。具体的には、方向Ａに垂直な方向における第２アパーチャ部６１の位置決めは、嵌合部分６３の内面６３ａとキャップ４の側壁５の外面５ｂとの嵌め合いによって行われている。方向Ａにおける第２アパーチャ部６１の位置決めは、嵌合部分６３及びパッケージ２によって行われている。具体的には、方向Ａにおける第２アパーチャ部６１の位置決めは、嵌合部分６３の端面６３ｂと側壁５のフランジ部５ｃの表面５ｄとの接触によって行われている。端面６３ｂは、筒状の嵌合部分６３における第２包囲部分６２とは反対側の端面である。フランジ部５ｃは、筒状の側壁５における天壁６とは反対側の端部に設けられた外向きのフランジ部であり、表面５ｄは、フランジ部５ｃにおける天壁６側の端面である。第２アパーチャ部６１の位置決めが行われた状態で、第２アパーチャ部６１は、例えば接着部材（図示省略）によって、パッケージ２に固定されている。なお、嵌合部分６３は、方向Ａに延在する複数の柱部によって構成されていてもよい。

【0051】

方向Ａに垂直な方向における第１アパーチャ部５１の位置決めは、第１包囲部分５２及び嵌合部分６３によって行われている。具体的には、方向Ａに垂直な方向における第１アパーチャ部５１の位置決めは、第１包囲部分５２の側面５２ｃと嵌合部分６３の内面６３ａとの嵌め合いによって行われている。方向Ａにおける第１アパーチャ部５１の位置決めは、第１包囲部分５２及びパッケージ２によって行われている。具体的には、方向Ａにおける第１アパーチャ部５１の位置決めは、第１包囲部分５２の表面５２ｂとキャップ４の天壁６の外面６ｂとの接触によって行われている。第１アパーチャ部５１の位置決めが行われた状態で、第１アパーチャ部５１は、例えば接着部材（図示省略）によって、パッケージ２に固定されている。

【0052】

第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１に関する寸法の一例は、次のとおりである。開口２０の径は１．５ｍｍ程度であり、方向Ａにおける開口２０の幅は０．４ｍｍ程度である。第１アパーチャ５０の径は６５０μｍ程度であり、方向Ａにおける第１アパーチャ５０の幅は８．２ｍｍ程度である。第２アパーチャ６０の径は７５０μｍ程度であり、方向Ａにおける第２アパーチャ６０の幅は９ｍｍ程度である。開口２０と第１アパーチャ５０との距離は０．１ｍｍ程度であり、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離は２ｍｍ程度である。
［作用及び効果］

【0053】

光検出装置１では、パッケージ２外において、第１アパーチャ５０がパッケージ２の開口２０に対してファブリペロー干渉フィルタ１０とは反対側に位置しており、第２アパーチャ６０が第１アパーチャ５０に対してファブリペロー干渉フィルタ１０とは反対側に位置している。これにより、大きい入射角度を有する光が開口２０からパッケージ２内に進行しにくくなる。更に、光検出装置１では、第２アパーチャ６０側に向いており且つ第１アパーチャ５０を包囲している第１アパーチャ部５１の表面５２ａが、光吸収性を有しており、第１アパーチャ５０側に向いており且つ第２アパーチャ６０を包囲している第２アパーチャ部６１の表面６２ｂが、表面５２ａから離間しており、光吸収性を有している。これにより、大きい入射角度を有する光が各表面５２ａ，６２ｂにおいて減衰されやすくなる。よって、光検出装置１によれば、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。

【0054】

光検出装置１では、方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０の外縁５０ａが第２アパーチャ６０の外縁６０ａの内側に位置しており、第２アパーチャ６０の外縁６０ａが開口２０の外縁２０ａの内側に位置している。これにより、迷光が光検出器８に入射するのをより確実に抑制することができる。更に、開口２０からパッケージ２内に進行する光の入射角度がより小さくなるため、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0055】

光検出装置１では、方向Ａに垂直な方向における第１アパーチャ部５１の位置決めが第１包囲部分５２及び嵌合部分６３によって行われており、方向Ａにおける第１アパーチャ部５１の位置決めが第１包囲部分５２及びパッケージ２によって行われている。これにより、光検出装置１の製造時に、第１アパーチャ５０の中心線をパッシブアライメントによって第２アパーチャ６０の中心線に一致させることができると共に、開口２０と第１アパーチャ５０との距離をパッシブアライメントによって所定の距離とすることができる。なお、パッケージ２の開口２０、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａ及び光検出器８の受光領域のそれぞれは、方向Ａから見た場合に直線Ｌがそれらの中心を通るように互いに位置決めされている。したがって、光検出装置１の製造時に、後述するように第２アパーチャ６０の中心線が開口２０の中心線に一致していれば、第１アパーチャ５０の中心線をパッシブアライメントによってファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａ及び光検出器８の受光領域のそれぞれの中心線にも一致させることができる。

【0056】

光検出装置１では、方向Ａに垂直な方向における第２アパーチャ部６１の位置決めが嵌合部分６３及びパッケージ２によって行われており、方向Ａにおける第２アパーチャ部６１の位置決めが嵌合部分６３及びパッケージ２によって行われている。これにより、光検出装置１の製造時に、第２アパーチャ６０の中心線をパッシブアライメントによって開口２０の中心線に一致させることができると共に、開口２０と第２アパーチャ６０との距離及び第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離のそれぞれをパッシブアライメントによって所定の距離とすることができる。なお、パッケージ２の開口２０、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａ及び光検出器８の受光領域のそれぞれは、方向Ａから見た場合に直線Ｌがそれらの中心を通るように互いに位置決めされている。したがって、光検出装置１の製造時に、第２アパーチャ６０の中心線をパッシブアライメントによってファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａ及び光検出器８の受光領域のそれぞれの中心線にも一致させることができる。
［第１アパーチャ部及び第２アパーチャ部による効果］

【0057】

第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１による効果について、図５～図１１を参照して、より詳細に説明する。なお、図５～図１１では、接着部材１５及びワイヤ１２の図示が省略されている。

【0058】

図５の（ａ）に示されるように、第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１を備えていない光検出装置１Ａでは、大きい入射角度を有する光Ｎが、開口２０からパッケージ２内に進行してパッケージ２の内面で反射され、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを透過せずに、或いは、ファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａを斜めに透過して、光検出器８に入射する。それに対し、図５の（ｂ）に示されるように、第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１を備えている光検出装置１では、大きい入射角度を有する光Ｎが、第２アパーチャ６０を通過しても第１アパーチャ５０を通過せず、各表面５２ａ，６２ｂにおいて反射されつつ減衰される。よって、第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１を備えている光検出装置１によれば、第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１を備えていない光検出装置１Ａに比べ、光検出器８への迷光の入射を抑制することができる。なお、光Ｎは、迷光となる光である。

【0059】

図６の（ａ）に示される光検出装置１における第１アパーチャ５０の径は、図６の（ｂ）に示される光検出装置１における第１アパーチャ５０の径よりも大きい。この場合、図６の（ａ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してパッケージ２内に進行する光Ｎに、大きい入射角度を有するものが含まれる。それに対し、図６の（ｂ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してパッケージ２内に進行する光Ｎに、大きい入射角度を有するものが含まれない。よって、第１アパーチャ５０の径が小さい光検出装置１によれば、第１アパーチャ５０の径が大きい光検出装置１に比べ、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比を向上させることができる。ただし、第１アパーチャ５０の径が大きい光検出装置１によっても、第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１を備えていない光検出装置１Ａに比べれば、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比を向上させることができる。なお、光Ｍは、測定対象となる光である。

【0060】

図７の（ａ）に示される光検出装置１における第１アパーチャ５０の径は、図７の（ｂ）に示される光検出装置１における第１アパーチャ５０の径よりも大きい。この場合、図７の（ａ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光Ｍの入射角度が大きくなる。それに対し、図７の（ｂ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光Ｍの入射角度が小さくなる。よって、第１アパーチャ５０の径が小さい光検出装置１によれば、第１アパーチャ５０の径が大きい光検出装置１に比べ、測定対象の光の波長分析において分解能を向上させることができる。ただし、第１アパーチャ５０の径が大きい光検出装置１によっても、第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１を備えていない光検出装置１Ａに比べれば、測定対象の光の波長分析において分解能を向上させることができる。

【0061】

図８の（ａ）に示される光検出装置１における第２アパーチャ６０の径は、図８の（ｂ）に示される光検出装置１における第２アパーチャ６０の径よりも大きい。この場合、図８の（ａ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してパッケージ２内に進行する光Ｎに、大きい入射角度を有するものが含まれる。それに対し、図８の（ｂ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してパッケージ２内に進行する光Ｎに、大きい入射角度を有するものが含まれない。よって、第２アパーチャ６０の径が小さい光検出装置１によれば、第２アパーチャ６０の径が大きい光検出装置１に比べ、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比を向上させることができる。ただし、第２アパーチャ６０の径が大きい光検出装置１によっても、第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１を備えていない光検出装置１Ａに比べれば、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比を向上させることができる。

【0062】

図９の（ａ）に示される光検出装置１における第２アパーチャ６０の径は、図９の（ｂ）に示される光検出装置１における第２アパーチャ６０の径よりも大きい。この場合、図９の（ａ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光Ｍの入射角度が大きくなる。それに対し、図９の（ｂ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光Ｍの入射角度が小さくなる。よって、第２アパーチャ６０の径が小さい光検出装置１によれば、第２アパーチャ６０の径が大きい光検出装置１に比べ、測定対象の光の波長分析において分解能を向上させることができる。ただし、第２アパーチャ６０の径が大きい光検出装置１によっても、第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１を備えていない光検出装置１Ａに比べれば、測定対象の光の波長分析において分解能を向上させることができる。

【0063】

図１０の（ａ）に示される光検出装置１における第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離は、図１０の（ｂ）に示される光検出装置１における第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離よりも小さい。この場合、図１０の（ａ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してパッケージ２内に進行する光Ｎに、大きい入射角度を有するものが含まれる。それに対し、図１０の（ｂ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してパッケージ２内に進行する光Ｎに、大きい入射角度を有するものが含まれない。よって、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離が大きい光検出装置１によれば、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離が小さい光検出装置１に比べ、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比を向上させることができる。ただし、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離が小さい光検出装置１によっても、第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１を備えていない光検出装置１Ａに比べれば、測定対象の光の波長分析においてＳ／Ｎ比を向上させることができる。

【0064】

図１１の（ａ）に示される光検出装置１における第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離は、図１１の（ｂ）に示される光検出装置１における第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離よりも小さい。この場合、図１１の（ａ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光Ｍの入射角度が大きくなる。それに対し、図１１の（ｂ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ６０、第１アパーチャ５０及び開口２０を通過してファブリペロー干渉フィルタ１０の光透過領域１０ａに入射する光Ｍの入射角度が小さくなる。よって、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離が大きい光検出装置１によれば、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離が小さい光検出装置１に比べ、測定対象の光の波長分析において分解能を向上させることができる。ただし、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離が小さい光検出装置１によっても、第１アパーチャ部５１及び第２アパーチャ部６１を備えていない光検出装置１Ａに比べれば、測定対象の光の波長分析において分解能を向上させることができる。

【0065】

上述したいずれの光検出装置１においても、パッケージ２内に進入した迷光がパッケージ２内で反射されてパッケージ２の開口３０及び第１アパーチャ部５１の第１アパーチャ５０を介して外部に出てきた際に、当該迷光は、まず、光吸収性を有する第２アパーチャ部６１の表面６２ｂにて吸収され、続いて、光吸収性を有する第１アパーチャ部５１の表面５２ａにて吸収され、各表面５２ａ，６２ｂでの反射が繰り返されることで減衰されていく。なお、仮に第２アパーチャ部６１の表面６２ｂが光吸収性を有していないと、迷光が表面６２ｂにて反射されてパッケージ２内に再入射する可能性が高まってしまう。
［変形例］

【0066】

本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、方向Ａにおける第２アパーチャ部６１の位置決めは、第２アパーチャ部６１の第２包囲部分６２及び第１アパーチャ部５１の第１包囲部分５２によって行われていてもよい。その具体例として、図１２に示される光検出装置１では、方向Ａにおける第２アパーチャ部６１の位置決めが、第２包囲部分６２の表面６２ｃと第１包囲部分５２の表面５２ａとの接触によって行われている。表面６２ｃは、表面６２ｂに対して方向Ａにおける一方の側に位置しており且つ方向Ａにおける一方の側に向いた第２包囲部分６２の表面であって、方向Ａから見た場合に表面６２ｂを包囲している表面である。図１２に示される光検出装置１によれば、光検出装置１の製造時に、開口２０と第２アパーチャ６０との距離及び第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離のそれぞれをパッシブアライメントによって所定の距離とすることができる。

【0067】

第２アパーチャ部６１は、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離が調整可能となるようにパッケージ２に取り付けられていてもよい。その具体例として、図１３の（ａ）に示される光検出装置１では、キャップ４の側壁５の外面に、ねじ５ｅが形成されており、第２アパーチャ部６１の嵌合部分６３の内面に、ねじ５ｅと螺合するねじ６３ｃが形成されている。図１３の（ａ）に示される光検出装置１では、キャップ４に対して第２アパーチャ部６１が回転させられることで、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離が調整される。また、図１３の（ｂ）に示される光検出装置１では、第２アパーチャ部６１の嵌合部分６３に少なくとも一つのねじ穴６３ｄが形成されており、キャップ４の側壁５の外面５ｂに押し当てられる止めねじ６４がねじ穴６３ｄに螺合している。図１３の（ｂ）に示される光検出装置１では、止めねじ６４が緩められて、キャップ４に対して第２アパーチャ部６１が方向Ａに移動させられることで、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離が調整される。図１３の（ａ）及び（ｂ）に示される光検出装置１によれば、第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離を調整することで、測定対象の光の波長分析において光量と分解能とのバランスをとることができる。

【0068】

第２アパーチャ部６１の表面６２ｂは、方向Ａに垂直な平面に限定されず、方向Ａから見た場合に第２アパーチャ６０を包囲している面であればよい。その具体例として、図１４に示される光検出装置１では、第２アパーチャ部６１の表面６２ｂが、第２アパーチャ６０の外縁から外側に離れるほど第１アパーチャ部５１に近付く傾斜面となっている。この構成によれば、第２アパーチャ部６１の第２包囲部分６２（第２アパーチャ部６１のうち第２アパーチャ６０を包囲している部分）の強度が高くなるため、加工時に第２アパーチャ部６１に発生するひずみを抑制することができ、精度の良い第２アパーチャ部６１を得ることができる。また、パッケージ２内に進入した迷光がパッケージ２内で反射されてパッケージ２の開口３０及び第１アパーチャ部５１の第１アパーチャ５０を介して外部に出てきた際に、当該迷光の一部が、傾斜面である表面６２ｂにて吸収されなかったとしても、傾斜面である表面６２ｂから外部に反射されやすくなるため、パッケージ２内への当該迷光の一部の再入射を抑制することができる。また、第１アパーチャ部５１の表面５２ｂは、方向Ａに垂直な平面に限定されず、方向Ａから見た場合に第２アパーチャ６０を包囲している面であればよい。また、第１アパーチャ部５１の表面５２ａ及び第２アパーチャ部６１の表面６２ｂは、方向Ａから見た場合に互いに重なっている領域において、互いに離間していればよい。

【0069】

第１包囲部分５２及び表面５２ａは、方向Ａから見た場合に第１アパーチャ５０を断続的に（例えば、スリットを介して）包囲していてもよい。また、方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０の外縁５０ａは、パッケージ２の開口２０の外縁２０ａと一致していてもよいし、或いは、外縁２０ａの外側に位置していてもよい。また、方向Ａから見た場合に、第１アパーチャ５０の外縁５０ａは、第２アパーチャ６０の外縁６０ａと一致していてもよいし、或いは、外縁６０ａの外側に位置していてもよい。また、第１アパーチャ５０は、光透過部材によって塞がれていてもよい。また、第１アパーチャ５０は、開口２０から離間していてもよい。その場合、第１アパーチャ部５１は、例えば、キャップ４の天壁６上に配置された状態で第１包囲部分５２を支持している支持部分を含んでいてもよい。また、第１アパーチャ部５１は、パッケージ２に取り付けられておらず、別の部材に取り付けられていてもよい。

【0070】

第２包囲部分６２及び表面６２ｂは、方向Ａから見た場合に第２アパーチャ６０を断続的に（例えば、スリットを介して）包囲していてもよい。また、方向Ａから見た場合に、第２アパーチャ６０の外縁６０ａは、パッケージ２の開口２０の外縁２０ａと一致していてもよいし、或いは、外縁２０ａの外側に位置していてもよい。また、方向Ａから見た場合に、第２アパーチャ６０の外縁６０ａは、第１アパーチャ５０の外縁５０ａと一致していてもよいし、或いは、外縁５０ａの内側に位置していてもよい。また、第２アパーチャ６０は、光透過部材によって塞がれていてもよい。また、第２アパーチャ部６１は、パッケージ２に取り付けられておらず、別の部材に取り付けられていてもよい。

【0071】

上述した実施形態では、光透過部１６が、光透過部材１３、接着部材１５及びバンドパスフィルタ１４によって構成されていたが、光透過部１６は、光透過部材１３のみによって構成されていてもよい。また、光透過部１６は、パッケージ２の内面又は外面（具体的には、天壁６の内面又は外面）に配置された板状の部材であってもよい。つまり、光透過部１６は、パッケージ２の開口２０を塞いでいるものであればよい。

【0072】

パッケージ２の内面の少なくとも一部（すなわち、側壁５の内面５ａ、天壁６の内面６ａ、ステム３の内面３ａ等）に光吸収膜が形成されていてもよい。その場合、大きい入射角度を有する光が開口２０からパッケージ２内に進行したとしても、パッケージ２の内面の少なくとも一部に形成された光吸収膜によって当該光を減衰させることができるため、迷光が光検出器８に入射するのを抑制することができる。
［光検出システムの構成］

【0073】

図１５は、光検出装置１を備える光検出システム１００の構成図である。図１５に示されるように、光検出システム１００は、光検出装置１と、光源１１０と、支持部１２０と、を備えている。支持部１２０の支持面１２０ａ上には試料２００が配置される。本実施形態では、支持部１２０は、白色拡散板又は低反射板（低反射材質からなる板部材）である。光検出装置１及び光源１１０は、支持面１２０ａと向かい合うように配置されている。光源１１０は、支持面１２０ａに対して所定の入射角度を有する光軸Ａ１に沿って光Ｌ１を出射する。光源１１０は、例えば、近赤外の波長域の光を出射する発光ダイオードである。光検出装置１は、支持面１２０ａを正反射面とした場合に光軸Ａ１の入射角度と等しい出射角度を有する光軸Ａ２から外れた位置に配置されている。本実施形態では、光検出装置１は、直線Ｌが支持面１２０ａに垂直となり且つ第２アパーチャ６０が支持面１２０ａ側に向いた状態で、光軸Ａ１と光軸Ａ２との間に配置されている。

【0074】

以上のように構成された光検出システム１００では、支持面１２０ａでの光Ｌ１の正反射光Ｌ２が光検出装置１に入射しにくくなり、試料２００の情報を含む拡散反射光Ｌ３が光検出装置１に入射しやすくなる。よって、光検出システム１００によれば、試料２００の情報を含む拡散反射光Ｌ３の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることができる。

【0075】

実施例の光検出システム及び比較例の光検出システムを用意し、ポリエステル板について分光分析を行った。実施例の光検出システムは、上述した光検出システム１００と同様の構成を有し、支持面１２０ａと試料２００（すなわち、ポリエステル板）との間にアルミニウム箔を配置したものである。比較例の光検出システムは、光軸Ａ２上に光検出装置１を配置した点のみにおいて、実施例の光検出システムと相違するものである。その結果、図１６に示されるように、実施例の光検出システムによる分光分析の結果（実線）では、比較例の光検出システムによる分光分析の結果（破線）に比べ、波長１７００ｎｍ以上の波長域において吸光度が減少した。このことから、実施例の光検出システムによれば、比較例の光検出システムに比べ、ポリエステル板の情報を含む光の波長分析においてＳ／Ｎ比及び分解能が向上しているといえる。なお、図１６において、実施例の光検出システムによる分光分析の結果（実線）の吸光度は右側の縦軸で示されており、比較例の光検出システムによる分光分析の結果（破線）の吸光度は左側の縦軸で示されている。

【0076】

実施例１，２の光検出システムを用意し、ポリエステル板について分光分析を行った。実施例１の光検出システムは、上述した光検出システム１００と同様の構成を有するものである。実施例２の光検出システムは、光検出装置１において第１アパーチャ５０と第２アパーチャ６０との距離が実施例１の光検出システムにおける当該距離よりも大きい点のみにおいて、実施例１の光検出システムと相違するものである。その結果、図１７に示されるように、実施例２の光検出システムによる分光分析の結果（破線）では、実施例１の光検出システムによる分光分析の結果（実線）に比べ、吸光度に現れる起伏が顕著となった。このことから、実施例２の光検出システムによれば、実施例１の光検出システムに比べ、ポリエステル板の情報を含む光の波長分析において分解能が向上しているといえる。なお、図１７において、実施例１の光検出システムによる分光分析の結果（実線）の吸光度は左側の縦軸で示されており、実施例２の光検出システムによる分光分析の結果（破線）の吸光度は右側の縦軸で示されている。

【符号の説明】

【0077】

１…光検出装置、２…パッケージ、８…光検出器、１０…ファブリペロー干渉フィルタ、１６…光透過部、２０…開口、２０ａ…外縁、３５…第１ミラー部（ミラー部）、３６…第２ミラー部（ミラー部）、５０…第１アパーチャ、５０ａ…外縁、５１…第１アパーチャ部、５２…第１包囲部分、５２ａ…表面（第１面）、６０…第２アパーチャ、６０ａ…外縁、６１…第２アパーチャ部、６２…第２包囲部分、６２ｂ…表面（第２面）、６３…嵌合部分、Ａ…方向（第１方向）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】