光通信では、電気信号を光信号に変換した後に光ファイバーによって光を伝送される(増幅を含む)。光が伝送された先では、光電効果により光信号は電気信号に変換される。受光に用いられるデバイスが受光素子である。受光素子には半導体受光素子が用いられる。

受光素子の材料

受光素子にはフォトダイオードが用いられる。フォトダイオードの材料は受光する光の波長によって決まる。半導体レーザーと同様に、動作波長がエネルギーバンドギャップで決まるのである。光通信でよく用いられるフォトダイオードはSi、Ge、InGaAsフォトダイオードである。Siは0.4~1.1um、Geは1~1.6um、InGaAsは0.9~1.7umを受光できる(光を電気に変換できる)。上記の波長領域はあくまでもフォトダイオードの受光性能を示しているだけである。

受光素子のパラメータで重要なものは、量子効率、受光感度、周波数応答速度、雑音性能である。感度(波長に大きく依存)を加味してどのフォトダイオードを用いるか決める。