本发明专利技术提供一种光学装置，包括光纤接头和光电转换器件，其中，光电转换器件包括光电二极管和波导层，波导层用于接收光纤接头发射的光信号，并将光信号传输至光电二极管中，光电二极管用于将接收到的光信号转换为电信号，波导层上设有入射面和出射面，其中，光纤接头发射的光信号通过入射面进入波导层，并通过出射面离开波导层射向光电二极管，波导层的出射面与光电二极管的入射面平行，波导层的入射面与光电二极管的入射面间的夹角小于90度，以缩短光信号通过波导层射入光电二极管所需要的路径长度。本发明专利技术实施例提供的光学装置中，在满足光吸收效率情况下，可具有更短尺寸的波导层，使得整个光学装置尺寸小、制作成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及光通信技术，尤其涉及一种波导型光学装置。
技术介绍
光探测器是光通信中，用于将光信号转换为电信号的关键光学装置，其中，带宽和效率是光探测器的基本参数，直接决定着光通信的速率和响应度，而带宽和效率均与光探测器中的光吸收层的厚度有关，光吸收层的厚度越厚，效率就越高，但带宽就越小，因此，在高速光通信中，例如超过40GHz的光通信中，在满足光探测器带宽的同时，如何提高光探测器的光吸收效率则变得非常关键。对于传统采用正照或背照的PIN类型的光探测器中，光直接从PIN结构的光电二极管中的P型掺杂半导体层(以下简称P型层)或N型掺杂半导体层(以下简称N型层)射 入，若要提高光探测器的效率，就需要增加光吸收层，即I型本征半导体层(以下简称I型层)的厚度，而光吸收层厚度的增加则会降低光探测器的带宽，在高速光通信中，将无法同时满足带宽和效率的需要。为此现有技术提出了波导光探测器，即边入射光探测器，通过增加波导层，使得入射光可波导层的传播过程中而逐渐进入到光吸收层，以在光吸收层具有较薄尺寸情况下也可具有较好的光吸收效率。图I为现有技术提供的波导光探测器的结构示意图。如图I所示，现有波导光探测器包括衬底101，以及在衬底101上依次设置的波导层102、N型层103、I型层104和P型层105，光信号A从波导层102的侧面沿波导层的光轴水平入射进入波导层102，在波导层102传播过程中，光信号A会逐渐通过N型层103进入到I型层104，其中，N型层103为N型欧姆接触层，P型层105为P型欧姆接触层，N型层103和P型层105的作用是实现电注入，而I型层104就是光吸收层，可以对进入的光信号进行光电转换；同时，N型层103还起到光学匹配作用，使得在波导层102中传播的光可从N型层表面逐渐进入到I型层104。该种结构中，光在波导层103传播过程中，使得光信号A可通过N型层103逐渐被I型层104吸收，从而可在不增加光I型层104厚度的前提下，提高光吸收层的吸收效率，但是，该种光学探测器中，为提高光吸收层的光吸收效率，确保光在波导层传播中被光吸收层吸收，波导层通常做的很薄，且波导层的长度也很长，使得光探测器整体尺寸较大，且与光纤耦合时，还需要在探测器的输入端集成模斑转换器。综上，现有波导光探测器中，为提高光吸收效率，波导层长度的较长，使得整个探测器芯片的尺寸较大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种光探测器和光学装置，可克服现有波导光探测器中波导层较长而导致探测器体积较大的问题。本专利技术实施例提供一种光学装置，包括光纤接头和光电转换器件，所述光纤接头用于接收光信号并向所述光电转换器件发射所述光信号，所述光电转换器件用于接收所述光信号，并且将所述光信号转换为电信号，其中，所述光电转换器件包括光电二极管和波导层，所述波导层用于接收所述光纤接头发射的光信号，并将所述光信号传输至所述光电二极管中，所述光电二极管用于将接收到的光信号转换为电信号，所述波导层上设有入射面和出射面，其中，所述光纤接头发射的光信号通过所述入射面进入所述波导层，并通过所述出射面离开所述波导层射向所述光电二极管，所述波导层的出射面与所述光电二极管的入射面平行，所述波导层的入射面与所述光电二极管的入射面间的夹角小于90度，以缩短所述光信号通过所述波导层射入所述光电二极管所需要的路径长度。本专利技术实施例提供的光学装置，通过将光波导层的光入射面设置成倾斜面，使得光垂直波导层的光入射面进入波导层后，一部分光不依靠波导层的传播就直接进入到光电二极管，一部分光则依靠在波导层中的传播逐步进入到光电二极管，从而使得入射光在波导层中具有较短的传播路径就可以被光电二极管的光吸收层吸收，相对于现有光直接沿波导层光轴进入波导层的光电二极管而言，可有效减少波导层的长度，进而可减少光学装置的尺寸，降低光学装置的制作工艺和制造成本。 附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为现有技术提供的波导光探测器的结构示意图；图2为本专利技术实施例中提供的一种光电转换器件的结构示意图；图3A是图I所示光电转换器件中波导层厚度为2um时光电转换器件的光吸收效率示意图；图3B为本专利技术实施例中波导层厚度为2um时光电转换器件的光吸收效率不意图；图4为本专利技术实施例中提供的另一种光电转换器件的结构示意图；图5为本专利技术实施例中提供的再一种光电转换器件的结构示意图；图6为本专利技术实施例中提供的又一种光电转换器件的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种光学装置的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的另一种光学装置的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。鉴于现有进行波导传输的光探测器中，波导层薄且较长的问题，本专利技术实施例提供一种光学装置，包括光纤接头和光电转换器件，光纤接头用于接收光信号并向光电转换器件发射光信号，光电转换器件用于接收光信号，并将光信号转换为电信号。其中，光电转换器件包括光电二极管和波导层，波导层用于接收光纤接头发射的光信号，并将光信号传输至光电二极管中；光电二极管可将接收到的光信号转换为电信号；波导层上设置有入射面和出射面，光纤接头发射的光信号通过入射面进入波导层，并通过出射面离开波导层而射向光电二极管，波导层的出射面与光电二极管的入射面平行，波导层的入射面与光电二极管的入射面之间的夹角小于90度，即波导层的入射面为倾斜面，从而可缩短光信号通过波导层射入光电二极管所需的路径长度，减少光信号在波导层中的传输距离，减少波导层的长度。本专利技术实施例提供的光学装置，可将光在沿波导层的光学中心轴与光入射面的交点处垂直光入射面而进入波导层，这样，进入波导层的中的入射光，一部分可在波导层与光电二极管的结合处，通过折射进入到光电二极管，另一部分，可沿波导层传播过程中，逐渐进入到光电二极管的入射面，从而可有效减少光在波导层中的传播时间，进而减少波导层的长度，可有效减少光学装置的尺寸。首先对本专利技术实施例中利用PIN结构的光电二极管的光电转换器件进行说明。 图2为本专利技术实施例中提供的一种光电转换器件的结构示意图。如图2所示，本实施例光电转换器件包括光电二极管I、第一衬底2和波导层3,其中,光电二极管I为PIN类型的光电二极管，设置在第一衬底2上；波导层3设置在光电二极管I和第一衬底2之间，波导层3的入射面为倾斜面a，即波导层3的入射面与光电二极管I的入射面之间的夹角小于90度，垂直该倾斜面a进入波导层3的入射光B的光线方向朝向光电二极管I的光入射面b。本实施例中，如图2所示，光电二极管I为包括P型层11、I型层12和N型层13的PIN结构，其中，P型层11、I型层12和N型层13依次层叠设置在第一衬底2上，N型本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学装置，其特征在于，包括光纤接头和光电转换器件，所述光纤接头用于接收光信号并向所述光电转换器件发射所述光信号，所述光电转换器件用于接收所述光信号，并且将所述光信号转换为电信号，其中，所述光电转换器件包括光电二极管和波导层，所述波导层用于接收所述光纤接头发射的光信号，并将所述光信号传输至所述光电二极管中，所述光电二极管用于将接收到的光信号转换为电信号，所述波导层上设有入射面和出射面，其中，所述光纤接头发射的光信号通过所述入射面进入所述波导层，并通过所述出射面离开所述波导层射向所述光电二极管，所述波导层的出射面与所述光电二极管的入射面平行，所述波导层的入射面与所述光电二极管的入射面间的夹角小于90度，以缩短所述光信号通过所述波导层射入所述光电二极管所需要的路径长度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：文锋，曹均凯，管和松，魏巍，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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