單芯光收發(fā)器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光傳輸器件，尤其為一種單芯光收發(fā)器。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有的光纖通信用的光收發(fā)器中，由于用光纖連接本機的發(fā)送側(cè)與對方機器的接收側(cè)，用光纖連接本機的接收側(cè)與對方機的發(fā)送側(cè)，因此需要多個光纖。因此，從裝置構(gòu)成的簡單化觀點看，例如在日本特開2003-307656號公報所記載的光收發(fā)用模塊中，采用了通過使用分波濾波器來將發(fā)光元件的光軸與受光元件的光軸結(jié)合于單一纖維的結(jié)構(gòu)。另夕卜，作為光纖側(cè)的結(jié)構(gòu)，例如在日本特開平10-200154號公報所記載的光半導體元件中，在同一基板上分別形成發(fā)光部和受光部，在基板的中心部配置有發(fā)光部，并以圍著發(fā)光部的方式環(huán)狀地配置有受光部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]然而，在上述的專利文獻2那樣的結(jié)構(gòu)中，發(fā)送時從發(fā)光元件出射的光，由在光纖端面的其一部分進行反射，并且也入射至環(huán)狀地配置于發(fā)光元件的周圍的受光部。入射至受光部的光與通過光纖傳送的光具有相同的波長，因此在配置于LED的周邊的H)中，由入射的光在ro內(nèi)部產(chǎn)生電荷，從ro的陰極作為光電流輸出。因此，在發(fā)送模式時從ro輸出了信號(圖5)，因此成為誤動作的原因。
[0004]另外，在發(fā)送模式時，來自led的出射光入射至ro的情況下，在ro內(nèi)部產(chǎn)生電荷，在切換至接收模式時，存儲的電荷從ro作為光電流漏出，成為誤動作的原因。直到成為該誤動作的原因的被充電的電荷的量消失為止，作為通常的接收模式的動作不能進行，從而產(chǎn)生發(fā)送模式和接收模式之間的期間變長的問題。
[0005]本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，其目的在于提供一種使用了單一的光纖的光通信中能夠充分地確保受光靈敏度的光收發(fā)器。
[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明所涉及的單芯光收發(fā)器是經(jīng)由單一光纖而收發(fā)光信號的光收發(fā)器，具備接收所述光信號的受光元件、在所述受光元件的受光面上與該受光面同軸配置并發(fā)送所述光信號的發(fā)光元件、以及，在所述發(fā)光元件工作時使所述受光元件的工作停止、在所述受光元件工作時使所述發(fā)光元件的工作停止的開關，所述受光元件的正負極之間經(jīng)由放電開關而連接，在所述發(fā)光元件工作時，所述放電開關設為導通，在所述受光元件工作時，所述放電開關設為關斷。
[0007]在該單芯光收發(fā)器中，在受光元件的受光面上與受光面同軸配置發(fā)光元件。在該結(jié)構(gòu)中，通過受光元件與發(fā)光元件同軸配置，可以與單一光纖結(jié)合。再者，具備在發(fā)光元件工作時使受光元件的工作停止、在受光元件工作時使發(fā)光元件的工作停止的開關，由此能夠抑制發(fā)光元件的發(fā)光所引起的受光元件的噪音、或者受光元件受光時的漫反射所引起的不良情況。再者，所述受光元件的正負極之間經(jīng)由放電開關而連接，在所述發(fā)光元件工作時，所述放電開關設為導通，在所述受光元件工作時，所述放電開關設為關斷。由此，能夠在發(fā)送模式時，對起因于發(fā)光元件所產(chǎn)生的光而在受光元件內(nèi)產(chǎn)生的電荷進行放電。從而抑制了誤動作，并能夠在切換至接收模式時迅速地轉(zhuǎn)移至通常動作。
[0008]此外，也可以替代所述受光元件的正負極之間經(jīng)由放電開關而連接，在所述發(fā)光元件工作時，所述放電開關設為導通，在所述受光元件工作時，所述放電開關設為關斷的結(jié)構(gòu)，而采用如下結(jié)構(gòu):所述受光元件的負極端經(jīng)由放電開關而連接至基準電位，在所述發(fā)光元件工作時，所述放電開關設為導通，在所述受光元件工作時，所述放電開關設為關斷。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，由此，能夠在發(fā)送模式時，對起因于發(fā)光元件所產(chǎn)生的光而在受光元件內(nèi)產(chǎn)生的電荷進行放電。從而抑制了誤動作，并能夠在切換至接收模式時迅速地轉(zhuǎn)移至通常動作。
[0009]在上述單芯光收發(fā)器技術方案中，所述單一光纖為塑料光纖。塑料光纖與可視光相匹配，在光通信中，能夠充分地確保受光靈敏度。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，通過單芯光收發(fā)器中的發(fā)光元件和受光元件的同軸設置，使得用單一光纖能夠?qū)崿F(xiàn)光收發(fā)功能；采用適合于“半雙工”工作模式的信號檢測電路，能實現(xiàn)單芯雙向光通信功能。
【附圖說明】
[0011]圖1是使用本發(fā)明的一個實施方式所涉及的單芯光收發(fā)器而構(gòu)成的光通信系統(tǒng)的示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明單芯光收發(fā)器的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明單芯光收發(fā)器的平面示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明單芯光收發(fā)器的實現(xiàn)半雙工通信功能的構(gòu)成要素示意框圖。
[0015]圖5是光收發(fā)器沒有控制開關情況下的時序圖。
[0016]圖6是本發(fā)明單芯光收發(fā)器的半雙工通信方式的時序圖。
[0017]圖7是本發(fā)明單芯光收發(fā)器的實現(xiàn)半雙工通信功能的一個方式的示意框圖。
[0018]圖8是本發(fā)明單芯光收發(fā)器的實現(xiàn)半雙工通信功能的其他方式的示意框圖。
[0019]符號說明
[0020]I...單芯光收發(fā)器,2...光纖,3...透鏡，11...引線框，12...受光兀件，12a...受光面，
13…發(fā)光兀件，13a...氮化物半導體層，13b…藍寶石基板，13c…發(fā)光面，14…樹脂層,21...負極電極墊，22…正極電極墊,23...導線,24...導線,25...負極電極墊,26…導線，31...開關，32…控制部。
【具體實施方式】
[0021]以下，邊參照附圖，邊就本發(fā)明所涉及的單芯光收發(fā)器的優(yōu)選實施方式詳細地進行說明。
[0022]圖1是表示使用本發(fā)明的一個實施方式所涉及的單芯光收發(fā)器而構(gòu)成的光通信系統(tǒng)的概要示意圖。如該圖所示，光通信系統(tǒng)S是用單一的光纖2連接一對單芯光收發(fā)器K1AUB)的、例如在局域網(wǎng)使用的一芯雙向系統(tǒng)。另外，在光通信系統(tǒng)S中，通過光收發(fā)器1A，IB側(cè)的功能，以發(fā)送與接收不同時工作的半雙工通信方式實現(xiàn)光信號的收發(fā)。
[0023]進行光信號的收發(fā)的單芯光收發(fā)器1，如圖2所示，經(jīng)由透鏡3而結(jié)合于光纖2。對于光纖2，例如使用芯徑為Imm左右的大口徑的塑料光纖。在塑料光纖中，對典型地波長640nm?660nm左右的光傳送損失為200dB/km以下,具有使特別是650nm附近的光傳送損失最小的特性。
[0024]單芯光收發(fā)器I具備形成在引線框11上的受光元件12、形成在受光元件12上的發(fā)光元件13而構(gòu)成。受光元件12例如是Si光電二極管，其通過將引線框11作為正極電極，在引線框11上依次層疊P型半導體層、η型半導體層、絕緣層、以及貫通絕緣層而至η型半導體層的負極電極墊25 (參照圖3)在俯視狀態(tài)下形成矩形狀。另外，在與受光元件12中的引線框11相反側(cè)的面，設置有大致圓形狀的受光面12a，接收從光纖2側(cè)出射的波長640nm?660nm左右的光信號。
[0025]另一方面，發(fā)光元件13例如是在GaAs基板13b上層疊AlGaAs、GaP> AlInGaP等的II1-V族化合物半導體層13a而成的LED。發(fā)光元件13配置在受光元件12的受光面12a上。發(fā)光元件13通過在η型的GaAs基板上將具備約70?80%的鋁組分及0.5 μ m?2 μ m的厚度的η型AlGaAs下位包覆層、AlGaAs活性層、以及具備約70?80%的鋁組分及0.5 μ m?2 μ m的厚度的p型AlGaAs上位包覆層，作為II1-V族化合物半導體層13a依次層疊，在俯視狀態(tài)下形成為矩形狀。另外，在發(fā)光元件13中的與GaAs基板13b相反側(cè)的面，設置有大致矩形狀的發(fā)光面13c,將波長650nm左右的光信號出射至光纖2偵1|。
[0026]發(fā)光元件13相對于受光元件12的受光面12a足夠小地形成，在受光面12a的大致中心部分與受光面12a同軸配置。該發(fā)光元件13，例如由環(huán)氧類樹脂或硅酮類樹脂構(gòu)成的粘著劑而固定于受光元件12上。另外，受光面12a和發(fā)光面13c的中心軸進行