JP3373560B2 - 光磁気情報記録再生装置 - Google Patents
光磁気情報記録再生装置Info
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
- G11B7/124—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
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- G11B11/10541—Heads for reproducing
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスク、光磁
気カード、光磁気テープ等の記録再生装置に応用される
光磁気情報記録再生装置に関する。
気カード、光磁気テープ等の記録再生装置に応用される
光磁気情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光磁気情報記録再生装置（光磁気信号検
出光学系）に関する技術としては、例えば以下の〜
の文献に開示されているように種々のものが提案されて
いる。 今村監修、長尾著、”光磁気ディスク”、第５章、ト
リケップス（昭61）174-183． 電子通信学会量子エレクトロニクス研究会報告、ＯＱ
Ｅ８６−１７７． M.Aoki et.al.”TE/TM mode splitter in a slab wav
eguide with a taperedtransition",MOC'91 Technical
digest E3 60-63. 特開昭５７−２０５８４０． 特公平２−３７６１１．
出光学系）に関する技術としては、例えば以下の〜
の文献に開示されているように種々のものが提案されて
いる。 今村監修、長尾著、”光磁気ディスク”、第５章、ト
リケップス（昭61）174-183． 電子通信学会量子エレクトロニクス研究会報告、ＯＱ
Ｅ８６−１７７． M.Aoki et.al.”TE/TM mode splitter in a slab wav
eguide with a taperedtransition",MOC'91 Technical
digest E3 60-63. 特開昭５７−２０５８４０． 特公平２−３７６１１．
【０００３】図６に従来の光磁気ディスク用光磁気信号
検出光学系の基本構成を示す（文献）。図６におい
て、ディスク反射光はビームスプリッタで反射され検光
子を透過して偏光面の回転を強度変化に変換し、光検出
器で光磁気再生信号（以下、光磁気信号と略す）を得
る。ここでは検光子に入射する光強度をＩ0 、光磁気デ
ィスクによる偏光面の回転角を±θk 、検光子の消光軸
からの回転角をθa とし、光検出器の感度をηd 、内部
電流利得（増倍率）をＭとすると、光検出器出力電流の
信号成分Ｓは、 Ｓ＝Ｉ0・ηd・Ｍ[sin2(θa＋θk)−sin2(θa−θk)］ ＝Ｉ0・ηd・Ｍ・sin2θa・sin2θk ≒Ｉ0・ηd・Ｍ・sin2θa・2θk ・・・(1) （但し、θk<<１） となる。光磁気信号検出では、磁気カー効果による回転
角θk が小さく信号振幅が小さい。そこで、信号検出の
Ｓ／Ｎ比を大きくするために、光磁気差動検出法が用い
られている。図７に基本構成を示す。
検出光学系の基本構成を示す（文献）。図６におい
て、ディスク反射光はビームスプリッタで反射され検光
子を透過して偏光面の回転を強度変化に変換し、光検出
器で光磁気再生信号（以下、光磁気信号と略す）を得
る。ここでは検光子に入射する光強度をＩ0 、光磁気デ
ィスクによる偏光面の回転角を±θk 、検光子の消光軸
からの回転角をθa とし、光検出器の感度をηd 、内部
電流利得（増倍率）をＭとすると、光検出器出力電流の
信号成分Ｓは、 Ｓ＝Ｉ0・ηd・Ｍ[sin2(θa＋θk)−sin2(θa−θk)］ ＝Ｉ0・ηd・Ｍ・sin2θa・sin2θk ≒Ｉ0・ηd・Ｍ・sin2θa・2θk ・・・(1) （但し、θk<<１） となる。光磁気信号検出では、磁気カー効果による回転
角θk が小さく信号振幅が小さい。そこで、信号検出の
Ｓ／Ｎ比を大きくするために、光磁気差動検出法が用い
られている。図７に基本構成を示す。
【０００４】図７において、ディスクよりの反射光はビ
ームスプリッタ１で反射され、さらにビームスプリッタ
２で二分割されて各々検光子を透過して光検出器１，２
で光電変換される。この時、検光子の消光軸は互いに直
交するように配置される。光検出器１，２の出力は差動
増幅されて光磁気信号となる。この時、光検出器１の信
号成分Ｓ1 は、(1) 式と同様に、 Ｓ1＝Ｉ0・ηd・Ｍ[sin2(θa＋θk)−sin2(θa−θk)］ ≒Ｉ0・ηd・Ｍ・sin2θa・2θk ・・・(2) となる。また、消光軸が直交する検光子を透過した光の
光検出器２による信号成分Ｓ2 は、 Ｓ2＝Ｉ0・ηd・Ｍ[cos2(θa＋θk)−cos2(θa−θk)］ ≒−Ｉ0・ηd・Ｍ・sin2θa・2θk ・・・(3) となる。光磁気信号は、二つの光検出器の出力の差動を
とるので、 Ｓ＝Ｓ1−Ｓ2 ＝Ｉ0・ηd・Ｍ・sin2θa・4θk ・・・(4) となる。(4) 式からわかるように、差動検出の場合、
(1) 式の単一検出に比べて信号振幅が二倍になる。ま
た、差動検出方式では、レーザ雑音、ディスク雑音、媒
体雑音のうち、偏光依存性の無い光強度変化に基づく成
分は、図７の検出系においては同相成分として出力され
るので、差動をとることによりキャンセルされる。
ームスプリッタ１で反射され、さらにビームスプリッタ
２で二分割されて各々検光子を透過して光検出器１，２
で光電変換される。この時、検光子の消光軸は互いに直
交するように配置される。光検出器１，２の出力は差動
増幅されて光磁気信号となる。この時、光検出器１の信
号成分Ｓ1 は、(1) 式と同様に、 Ｓ1＝Ｉ0・ηd・Ｍ[sin2(θa＋θk)−sin2(θa−θk)］ ≒Ｉ0・ηd・Ｍ・sin2θa・2θk ・・・(2) となる。また、消光軸が直交する検光子を透過した光の
光検出器２による信号成分Ｓ2 は、 Ｓ2＝Ｉ0・ηd・Ｍ[cos2(θa＋θk)−cos2(θa−θk)］ ≒−Ｉ0・ηd・Ｍ・sin2θa・2θk ・・・(3) となる。光磁気信号は、二つの光検出器の出力の差動を
とるので、 Ｓ＝Ｓ1−Ｓ2 ＝Ｉ0・ηd・Ｍ・sin2θa・4θk ・・・(4) となる。(4) 式からわかるように、差動検出の場合、
(1) 式の単一検出に比べて信号振幅が二倍になる。ま
た、差動検出方式では、レーザ雑音、ディスク雑音、媒
体雑音のうち、偏光依存性の無い光強度変化に基づく成
分は、図７の検出系においては同相成分として出力され
るので、差動をとることによりキャンセルされる。
【０００５】実際の光学系としては、図８に示すよう
に、光磁気ディスクからの反射光をビームスプリッタで
反射し、１／２波長板で偏光の振動面を変換して θa＝
45°となるように設定する。この光を偏光ビームスプリ
ッタ（ＰＢＳ）により偏光分離する。１／２波長板で
θa＝45°とするのは、偏光性の無い雑音成分が光検出
器１，２で同振幅となり、完全にキャンセルさせるため
と、(4) 式の信号振幅を大きくするためである。光磁気
材料の磁気カー効果による偏光面のカー回転角は、１°
以下と微小であり、高Ｓ／Ｎ化のためには前述の光磁気
差動検出法と併用して光学的にカー回転角を増大して高
Ｓ／Ｎ化することが行なわれている（文献，）。こ
れは、図８の光学系中のビームスプリッタのＰ，Ｓ偏光
反射率を異ならせて、ビームスプリッタ反射後のカー回
転角を増大させるものである。
に、光磁気ディスクからの反射光をビームスプリッタで
反射し、１／２波長板で偏光の振動面を変換して θa＝
45°となるように設定する。この光を偏光ビームスプリ
ッタ（ＰＢＳ）により偏光分離する。１／２波長板で
θa＝45°とするのは、偏光性の無い雑音成分が光検出
器１，２で同振幅となり、完全にキャンセルさせるため
と、(4) 式の信号振幅を大きくするためである。光磁気
材料の磁気カー効果による偏光面のカー回転角は、１°
以下と微小であり、高Ｓ／Ｎ化のためには前述の光磁気
差動検出法と併用して光学的にカー回転角を増大して高
Ｓ／Ｎ化することが行なわれている（文献，）。こ
れは、図８の光学系中のビームスプリッタのＰ，Ｓ偏光
反射率を異ならせて、ビームスプリッタ反射後のカー回
転角を増大させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、現在の光磁
気ディスクピックアップにおける光磁気信号検出光学系
は、図８に示したように沢山のバルクの光学素子のアセ
ンブリであり、コストが高く、厳しい組み付け精度も要
求されることから、バルクの光学素子の機能と光検出器
をＳｉ基板上に集積化した検出系集積デバイスが提案さ
れている。この検出系集積デバイスとしては、阪大の西
原研から提案されている三つの面分割型フォーカシング
グレーティングカプラを使ったもの（文献）や、本発
明者らが提案しているテーパ結合部を持つＴＥ／ＴＭモ
ードスプリッタを使ったもの（文献）が知られている
が、いずれも前述のような現在の光磁気ディスクピック
アップにおける光磁気信号検出光学系において行なわれ
ている高Ｓ／Ｎ化の手段は用いられていない。そこで、
本発明では、検出系集積型でＳ／Ｎ比の高い光磁気信号
が検出できる光学系を備えた光磁気情報記録再生装置を
提供することを目的としている。
気ディスクピックアップにおける光磁気信号検出光学系
は、図８に示したように沢山のバルクの光学素子のアセ
ンブリであり、コストが高く、厳しい組み付け精度も要
求されることから、バルクの光学素子の機能と光検出器
をＳｉ基板上に集積化した検出系集積デバイスが提案さ
れている。この検出系集積デバイスとしては、阪大の西
原研から提案されている三つの面分割型フォーカシング
グレーティングカプラを使ったもの（文献）や、本発
明者らが提案しているテーパ結合部を持つＴＥ／ＴＭモ
ードスプリッタを使ったもの（文献）が知られている
が、いずれも前述のような現在の光磁気ディスクピック
アップにおける光磁気信号検出光学系において行なわれ
ている高Ｓ／Ｎ化の手段は用いられていない。そこで、
本発明では、検出系集積型でＳ／Ｎ比の高い光磁気信号
が検出できる光学系を備えた光磁気情報記録再生装置を
提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、所定の方向に偏光した入射光束
を磁気光学カー効果を利用して光磁気情報記録媒体の記
録パターンに応じた偏光面回転により変調し、その変調
光束を検出系集積素子により検出して前記記録パターン
（光磁気情報）を読み取る光磁気情報記録再生装置にお
いて、前記検出系集積素子が、導波路型ＴＥ／ＴＭモー
ド分離素子とＴＥモード検出用導波路光検出器とＴＭモ
ード検出用導波路光検出器と、前記変調光束を前記検出
系集積素子に結合させる導波路カップリング部を有する
と共に、該カップリング部での結合効率を入射光束の偏
光方向によって異ならしめることにより、前記ＴＥモー
ド検出用導波路光検出器の出力ＩＴＥとＴＭモード検出
用導波路光検出器の出力ＩＴＭがほぼ等しくなるように
したことを特徴とする。
め、請求項１の発明は、所定の方向に偏光した入射光束
を磁気光学カー効果を利用して光磁気情報記録媒体の記
録パターンに応じた偏光面回転により変調し、その変調
光束を検出系集積素子により検出して前記記録パターン
（光磁気情報）を読み取る光磁気情報記録再生装置にお
いて、前記検出系集積素子が、導波路型ＴＥ／ＴＭモー
ド分離素子とＴＥモード検出用導波路光検出器とＴＭモ
ード検出用導波路光検出器と、前記変調光束を前記検出
系集積素子に結合させる導波路カップリング部を有する
と共に、該カップリング部での結合効率を入射光束の偏
光方向によって異ならしめることにより、前記ＴＥモー
ド検出用導波路光検出器の出力ＩＴＥとＴＭモード検出
用導波路光検出器の出力ＩＴＭがほぼ等しくなるように
したことを特徴とする。
【０００８】請求項２の発明では、所定の方向に偏光し
た入射光束を磁気光学カー効果を利用して光磁気情報記
録媒体の記録パターンに応じた偏光面回転により変調
し、その変調光束を検出系集積素子により検出して前記
記録パターン（光磁気情報）を読み取る光磁気情報記録
再生装置において、前記検出系集積素子が、導波路型Ｔ
Ｅ／ＴＭモード分離素子とＴＥモード検出用導波路光検
出器とＴＭモード検出用導波路光検出器と、前記変調光
束を前記検出系集積素子に結合させる導波路カップリン
グ部を有すると共に、前記検出系集積素子において、導
波路伝搬損失がＴＥモードとＴＭモードによって異なる
ようにしたことにより、前記ＴＥモード検出用導波路光
検出器の出力Ｉ ＴＥ とＴＭモード検出用導波路光検出器
の出力Ｉ ＴＭ がほぼ等しくなるようにしたことを特徴と
する。
た入射光束を磁気光学カー効果を利用して光磁気情報記
録媒体の記録パターンに応じた偏光面回転により変調
し、その変調光束を検出系集積素子により検出して前記
記録パターン（光磁気情報）を読み取る光磁気情報記録
再生装置において、前記検出系集積素子が、導波路型Ｔ
Ｅ／ＴＭモード分離素子とＴＥモード検出用導波路光検
出器とＴＭモード検出用導波路光検出器と、前記変調光
束を前記検出系集積素子に結合させる導波路カップリン
グ部を有すると共に、前記検出系集積素子において、導
波路伝搬損失がＴＥモードとＴＭモードによって異なる
ようにしたことにより、前記ＴＥモード検出用導波路光
検出器の出力Ｉ ＴＥ とＴＭモード検出用導波路光検出器
の出力Ｉ ＴＭ がほぼ等しくなるようにしたことを特徴と
する。
【０００９】請求項３の発明では、請求項１または２記
載の光磁気情報記録再生装置において、前記変調光束の
偏光方向を、前記検出系集積素子の直交するＴＥモード
とＴＭモードの偏光方向に対して４５°以外の方向にな
るようにしたことを特徴とする。 尚、本発明に係る光磁
気情報記録再生装置において、前記Ｉ ＴＥ とＩ ＴＭ がほ
ぼ等しくなるようにする手段の別の例としては、前記変
調光束の偏光方向を前記検出系集積素子の直交するＴＥ
モードとＴＭモードの偏光方向に対して回転させるよう
にする、または、前記検出系集積素子において、ＴＥモ
ード検出用導波路光検出器にＴＥモードが結合する結合
効率とＴＭモード検出用導波路光検出器にＴＭモードが
結合する結合効率が異なるようにするなどの方法もあ
る。
載の光磁気情報記録再生装置において、前記変調光束の
偏光方向を、前記検出系集積素子の直交するＴＥモード
とＴＭモードの偏光方向に対して４５°以外の方向にな
るようにしたことを特徴とする。 尚、本発明に係る光磁
気情報記録再生装置において、前記Ｉ ＴＥ とＩ ＴＭ がほ
ぼ等しくなるようにする手段の別の例としては、前記変
調光束の偏光方向を前記検出系集積素子の直交するＴＥ
モードとＴＭモードの偏光方向に対して回転させるよう
にする、または、前記検出系集積素子において、ＴＥモ
ード検出用導波路光検出器にＴＥモードが結合する結合
効率とＴＭモード検出用導波路光検出器にＴＭモードが
結合する結合効率が異なるようにするなどの方法もあ
る。
【００１０】
【作用】本発明の光磁気情報記録再生装置においては、
従来のバルクの光学素子のアセンブリである光磁気情報
記録再生装置（光磁気信号検出光学系）と比べると、偏
光分離素子である導波路型ＴＥ／ＴＭモードスプリッタ
とＴＥモード検出用導波路光検出器とＴＭモード検出用
導波路光検出器及び導波路カップリング部を一つの基板
上に集積化しているため、小型・軽量であり、組み付け
調整が簡単になる。また、このような利点を持つ従来の
検出系集積素子を用いた光磁気信号検出光学系と比べる
と、本発明では、前記カップリング部での結合効率を入
射光束の偏光方向によって異ならしめること、あるい
は、前記検出系集積素子において、導波路伝搬損失がＴ
ＥモードとＴＭモードによって異なるようにしたこと、
により、ＴＥモード検出用導波路光検出器の出力ＩＴＥ
とＴＭモード検出用導波路光検出器の出力ＩＴＭがほぼ
等しくなるようにしたことにより、Ｓ／Ｎ比の高い光磁
気信号が得られる。
従来のバルクの光学素子のアセンブリである光磁気情報
記録再生装置（光磁気信号検出光学系）と比べると、偏
光分離素子である導波路型ＴＥ／ＴＭモードスプリッタ
とＴＥモード検出用導波路光検出器とＴＭモード検出用
導波路光検出器及び導波路カップリング部を一つの基板
上に集積化しているため、小型・軽量であり、組み付け
調整が簡単になる。また、このような利点を持つ従来の
検出系集積素子を用いた光磁気信号検出光学系と比べる
と、本発明では、前記カップリング部での結合効率を入
射光束の偏光方向によって異ならしめること、あるい
は、前記検出系集積素子において、導波路伝搬損失がＴ
ＥモードとＴＭモードによって異なるようにしたこと、
により、ＴＥモード検出用導波路光検出器の出力ＩＴＥ
とＴＭモード検出用導波路光検出器の出力ＩＴＭがほぼ
等しくなるようにしたことにより、Ｓ／Ｎ比の高い光磁
気信号が得られる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の構成、動作を図示の実施例に
基づいて詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明
の光磁気情報記録再生装置の一実施例を説明するための
構成図であって、（ａ）は光源とその光源からの光を光
磁気情報記録媒体上に集光させる集光光学系と前記光磁
気情報記録媒体からの反射光を検出する検出系集積素子
の断面図であり、（ｂ）は検出系集積素子の平面図であ
る。図１（ｂ）において、点々を付した部分は第二光導
波路（領域）９ｂであり、白地で示された部分は第一光
導波路（領域）９ａである。第一光導波路９ａにおける
ＴＥ０ モードとＴＭ０ モードの等価屈折率をそれぞれ
Ｎe１，Ｎm１とし、第二光導波路９ｂにおけるＴＥ０
モードとＴＭ０ モードの等価屈折率をそれぞれＮe２，
Ｎm２とすると、Ｎe１とＮm１はほぼ等しく、Ｎe２とＮ
m２は異なっている。尚、図１（ａ）において、符号１
は光源、２はコリメートレンズ、３はビームスプリッ
タ、４は対物レンズ、５は光磁気情報記録媒体、６はプ
リズムカプラー（導波路カップリング部）、７が検出系
集積素子である。また、図１（ｂ）において８ａ，８ｂ
は光検出器であり、９ｃは第三光導波路である。
基づいて詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明
の光磁気情報記録再生装置の一実施例を説明するための
構成図であって、（ａ）は光源とその光源からの光を光
磁気情報記録媒体上に集光させる集光光学系と前記光磁
気情報記録媒体からの反射光を検出する検出系集積素子
の断面図であり、（ｂ）は検出系集積素子の平面図であ
る。図１（ｂ）において、点々を付した部分は第二光導
波路（領域）９ｂであり、白地で示された部分は第一光
導波路（領域）９ａである。第一光導波路９ａにおける
ＴＥ０ モードとＴＭ０ モードの等価屈折率をそれぞれ
Ｎe１，Ｎm１とし、第二光導波路９ｂにおけるＴＥ０
モードとＴＭ０ モードの等価屈折率をそれぞれＮe２，
Ｎm２とすると、Ｎe１とＮm１はほぼ等しく、Ｎe２とＮ
m２は異なっている。尚、図１（ａ）において、符号１
は光源、２はコリメートレンズ、３はビームスプリッ
タ、４は対物レンズ、５は光磁気情報記録媒体、６はプ
リズムカプラー（導波路カップリング部）、７が検出系
集積素子である。また、図１（ｂ）において８ａ，８ｂ
は光検出器であり、９ｃは第三光導波路である。
【００１２】図１（ａ），（ｂ）において、光源１から
の出射光はコリメートレンズ２により収束され、ビーム
スプリッタ３を通って対物レンズ４により光磁気情報記
録媒体５に集光する。光磁気情報記録媒体５からの反射
戻り光は対物レンズ４により再び収束されてビームスプ
リッタ３により反射され、プリズムカプラー６に入射
し、第一光導波路９ａにカップリングし、導波光とな
る。この時、プリズムカプラー６の直前で図１（ａ）の
Ｅs の方向に電界が振動している偏光成分が導波路では
ＴＥモードとなり、Ｅp の方向に電界が振動している偏
光成分が導波路ではＴＭモードとなる。第一光導波路９
ａを導波した光は、第二光導波路９ｂに結合し、ＴＥモ
ードを反射させＴＭモードを屈折させるＴＥ／ＴＭモー
ド分離素子部で分離した後、ＴＥモードを検出する光検
出器８ａ、ＴＭモードを検出する光検出器８ｂで検出さ
れる。
の出射光はコリメートレンズ２により収束され、ビーム
スプリッタ３を通って対物レンズ４により光磁気情報記
録媒体５に集光する。光磁気情報記録媒体５からの反射
戻り光は対物レンズ４により再び収束されてビームスプ
リッタ３により反射され、プリズムカプラー６に入射
し、第一光導波路９ａにカップリングし、導波光とな
る。この時、プリズムカプラー６の直前で図１（ａ）の
Ｅs の方向に電界が振動している偏光成分が導波路では
ＴＥモードとなり、Ｅp の方向に電界が振動している偏
光成分が導波路ではＴＭモードとなる。第一光導波路９
ａを導波した光は、第二光導波路９ｂに結合し、ＴＥモ
ードを反射させＴＭモードを屈折させるＴＥ／ＴＭモー
ド分離素子部で分離した後、ＴＥモードを検出する光検
出器８ａ、ＴＭモードを検出する光検出器８ｂで検出さ
れる。
【００１３】次に、ＴＥ／ＴＭモード分離素子部のモー
ド分離の原理を説明する。ＴＥ／ＴＭモード分離素子部
は、第二光導波路９ｂと、第三光導波路９ｃと、第二光
導波路から第三光導波路への結合部（第二結合部）から
なっており、第二結合部では、光導波層の膜厚が光の波
長に対して十分に緩やかに変化している。ここで、第三
光導波路９ｃにおけるＴＥ0 モードとＴＭ0 モードの等
価屈折率をそれぞれＮe3，Ｎm3とすると、Ｎe2，Ｎm2、
Ｎe3，Ｎm3は次のような関係を満足している。 Ｎe2＞Ｎe3 Ｎm2＞Ｎm3 Ｎm3／Ｎm2＞Ｎe3／Ｎe2 従って、モード分離素子部に導波してきた光束が第二結
合部に入射する時の入射角αが、第二結合部におけるＴ
Ｅ0 モードの臨界角θe＝sin(Ｎe3／Ｎe2)と、ＴＭ0 モ
ードの臨界角θm＝sin(Ｎm3／Ｎm2)の間に設定されてい
れば、第二結合部において、ＴＥ0 モードは全反射して
光検出器８ａで検出され、ＴＭ0 モードは第三光導波路
に屈折して光検出器８ｂで検出される。
ド分離の原理を説明する。ＴＥ／ＴＭモード分離素子部
は、第二光導波路９ｂと、第三光導波路９ｃと、第二光
導波路から第三光導波路への結合部（第二結合部）から
なっており、第二結合部では、光導波層の膜厚が光の波
長に対して十分に緩やかに変化している。ここで、第三
光導波路９ｃにおけるＴＥ0 モードとＴＭ0 モードの等
価屈折率をそれぞれＮe3，Ｎm3とすると、Ｎe2，Ｎm2、
Ｎe3，Ｎm3は次のような関係を満足している。 Ｎe2＞Ｎe3 Ｎm2＞Ｎm3 Ｎm3／Ｎm2＞Ｎe3／Ｎe2 従って、モード分離素子部に導波してきた光束が第二結
合部に入射する時の入射角αが、第二結合部におけるＴ
Ｅ0 モードの臨界角θe＝sin(Ｎe3／Ｎe2)と、ＴＭ0 モ
ードの臨界角θm＝sin(Ｎm3／Ｎm2)の間に設定されてい
れば、第二結合部において、ＴＥ0 モードは全反射して
光検出器８ａで検出され、ＴＭ0 モードは第三光導波路
に屈折して光検出器８ｂで検出される。
【００１４】ここで、図２に示すように、光磁気情報記
録媒体５からの反射光の偏光方向が、プリズムカプラ直
前でＥs 方向に対してθa 回転していて、磁気カー効果
による回転角が±θk であるとする。プリズムカプラ６
に入射する直前の入射光強度をＩ0 、プリズムカプラ６
の導波路へのカップリング効率をγ、導波路伝搬損失を
δ、導波光の導波路光検出器へのカップリング効率を
ζ、導波路光検出器の感度をηd 、内部電流利得（増倍
率）をＭとすると、導波路光検出器出力電流の信号成分
Ｓは、 Ｓ＝Ｉ0・γ・δ・ζ・ηd・Ｍ[sin2(θa＋θk)−sin2(θa−θk)］ ＝Ｉ0・γ・δ・ζ・ηd・Ｍ・sin2θa・sin2θk ・・・(5) （但し、θk<<１） となる。
録媒体５からの反射光の偏光方向が、プリズムカプラ直
前でＥs 方向に対してθa 回転していて、磁気カー効果
による回転角が±θk であるとする。プリズムカプラ６
に入射する直前の入射光強度をＩ0 、プリズムカプラ６
の導波路へのカップリング効率をγ、導波路伝搬損失を
δ、導波光の導波路光検出器へのカップリング効率を
ζ、導波路光検出器の感度をηd 、内部電流利得（増倍
率）をＭとすると、導波路光検出器出力電流の信号成分
Ｓは、 Ｓ＝Ｉ0・γ・δ・ζ・ηd・Ｍ[sin2(θa＋θk)−sin2(θa−θk)］ ＝Ｉ0・γ・δ・ζ・ηd・Ｍ・sin2θa・sin2θk ・・・(5) （但し、θk<<１） となる。
【００１５】ところが、プリズムカプラの導波路へのカ
ップリング効率γ、導波路伝搬損失δ、導波光の導波路
光検出器へのカップリング効率ζは、それぞれ偏光依存
性がある、すなわちＴＥモードとＴＭモードで異なるた
め、ＴＥモードについては添字のｅ、ＴＭモードについ
ては添字のｍを付けて表わす（尚、導波路伝搬損失は、
普通dB／cmという単位で表わすが、ここでは導波路にカ
ップリングした直後の光量に対する導波路光検出器に結
合する直前の光量の割合を表わす）。すると、ＴＭモー
ド検出用光検出器８ｂの信号成分Ｓm は、(5) 式と同様
に、 Ｓm＝Ｉ0・γm・δm・ζm・ηd・Ｍ[sin2(θa＋θk)−sin2(θa−θk)］ ＝Ｉ0・γm・δm・ζm・ηd・Ｍ・sin2θa・sin2θk ・・・(6) となる。また、ＴＥモード検出用光検出器８ａによる信
号成分Ｓe は、 Ｓe＝Ｉ0・γe・δe・ζe・ηd・Ｍ[cos2(θa＋θk)−cos2(θa−θk)］ ＝−Ｉ0・γe・δe・ζe・ηd・Ｍ・sin2θa・sin2θk ・・・(7) となる。また、光検出器８ａ，８ｂの出力のＤＣ成分を
それぞれＨe，Ｈmとすると、Ｈe，Ｈmはそれぞれ次のよ
うに表わされる。 Ｈm＝Ｉ0・γm・δm・ζm・ηd・Ｍ・sin2θa ・・・(8) Ｈe＝Ｉ0・γe・δe・ζe・ηd・Ｍ・cos2θa ・・・(9)
ップリング効率γ、導波路伝搬損失δ、導波光の導波路
光検出器へのカップリング効率ζは、それぞれ偏光依存
性がある、すなわちＴＥモードとＴＭモードで異なるた
め、ＴＥモードについては添字のｅ、ＴＭモードについ
ては添字のｍを付けて表わす（尚、導波路伝搬損失は、
普通dB／cmという単位で表わすが、ここでは導波路にカ
ップリングした直後の光量に対する導波路光検出器に結
合する直前の光量の割合を表わす）。すると、ＴＭモー
ド検出用光検出器８ｂの信号成分Ｓm は、(5) 式と同様
に、 Ｓm＝Ｉ0・γm・δm・ζm・ηd・Ｍ[sin2(θa＋θk)−sin2(θa−θk)］ ＝Ｉ0・γm・δm・ζm・ηd・Ｍ・sin2θa・sin2θk ・・・(6) となる。また、ＴＥモード検出用光検出器８ａによる信
号成分Ｓe は、 Ｓe＝Ｉ0・γe・δe・ζe・ηd・Ｍ[cos2(θa＋θk)−cos2(θa−θk)］ ＝−Ｉ0・γe・δe・ζe・ηd・Ｍ・sin2θa・sin2θk ・・・(7) となる。また、光検出器８ａ，８ｂの出力のＤＣ成分を
それぞれＨe，Ｈmとすると、Ｈe，Ｈmはそれぞれ次のよ
うに表わされる。 Ｈm＝Ｉ0・γm・δm・ζm・ηd・Ｍ・sin2θa ・・・(8) Ｈe＝Ｉ0・γe・δe・ζe・ηd・Ｍ・cos2θa ・・・(9)
【００１６】従って、光磁気差動信号のＤＣ成分に対す
る変調度は、次式で表わされる。
る変調度は、次式で表わされる。
【数１】
ここで、γm・δm・ζm＝Ｘm、γe・δe・ζe＝Ｘeとする
と、
と、
【数２】
となる。上式をθaで偏微分すると、
【数３】
となるので、θaが次のような条件を満足しているとき
変調度は最大となる。 tan２θa＝Ｘe/Ｘm ・・・(13) これは、(13)式を(8) 式、(9) 式に代入すればわかるよ
うに、光検出器８ａ，８ｂの出力のＤＣ成分Ｈe ，Ｈm
が等しいという条件である。従って、ＴＥモード検出用
導波路光検出器の出力とＴＭモード検出用導波路光検出
器の出力がほぼ等しくなるような手段を設ければ、変調
度の大きい、即ち、Ｓ／Ｎ比の高い光磁気信号が得られ
る。
変調度は最大となる。 tan２θa＝Ｘe/Ｘm ・・・(13) これは、(13)式を(8) 式、(9) 式に代入すればわかるよ
うに、光検出器８ａ，８ｂの出力のＤＣ成分Ｈe ，Ｈm
が等しいという条件である。従って、ＴＥモード検出用
導波路光検出器の出力とＴＭモード検出用導波路光検出
器の出力がほぼ等しくなるような手段を設ければ、変調
度の大きい、即ち、Ｓ／Ｎ比の高い光磁気信号が得られ
る。
【００１７】次に、ＴＥモード検出用導波路光検出器の
出力とＴＭモード検出用導波路光検出器の出力がほぼ等
しくなるような手段について述べる。このためには、(1
3)式の関係が満たされていれば良いので、(13)式を以下
のように書き直すとわかるように、 tan２θa＝(γe・δe・ζe)/(γm・δm・ζm) となるので、以下のような手段が考えられる。 １．θa を変える（回転する）。 ２．プリズムカプラの導波路へのカップリング効率γを
ＴＥモードとＴＭモードで異なるようにする。 ３．導波路伝搬損失δをＴＥモードとＴＭモードで異な
るようにする。 ４．導波光の導波路光検出器へのカップリング効率ζを
ＴＥモードとＴＭモードで異なるようにする。
出力とＴＭモード検出用導波路光検出器の出力がほぼ等
しくなるような手段について述べる。このためには、(1
3)式の関係が満たされていれば良いので、(13)式を以下
のように書き直すとわかるように、 tan２θa＝(γe・δe・ζe)/(γm・δm・ζm) となるので、以下のような手段が考えられる。 １．θa を変える（回転する）。 ２．プリズムカプラの導波路へのカップリング効率γを
ＴＥモードとＴＭモードで異なるようにする。 ３．導波路伝搬損失δをＴＥモードとＴＭモードで異な
るようにする。 ４．導波光の導波路光検出器へのカップリング効率ζを
ＴＥモードとＴＭモードで異なるようにする。
【００１８】また、θa を45°以外の角度にして、上記
２または３または４の手段を用いた場合、以下に示すよ
うな変調度増幅効果がある。今、変調度を表わす(11)式
に、(13)式を代入すると、
２または３または４の手段を用いた場合、以下に示すよ
うな変調度増幅効果がある。今、変調度を表わす(11)式
に、(13)式を代入すると、
【数４】
となる。(15)式よりｙ＝１の時変調度は最小値となる。
すなわち、Ｘe≠Ｘmとすることによって、Ｘe＝Ｘmの時
よりも変調度が増幅される。
すなわち、Ｘe≠Ｘmとすることによって、Ｘe＝Ｘmの時
よりも変調度が増幅される。
【００１９】次に、上述の各手段について具体的な実施
例を用いて説明する。先ず、検出系集積素子の具体的な
一実施例を図１（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図１
において、Ｓｉ基板１０に導波路光検出器８ａ，８ｂ
（８ａがＴＥモード検出用、８ｂがＴＭモード検出用）
が形成されており、その上にバッファ層１１が形成され
ている。さらに、第一光導波路９ａのコア層である光導
波層１２及び第二光導波路９ｂのコア層である光導波層
１３の上に導波路へのカップリング効率を調整するため
の第一ギャップ層１４及び第二ギャップ層１５が成膜さ
れている。そして、その上にプリズム６がプリズムと屈
折率がほぼ等しい誘電性接着剤１６で接着されている。
尚、第三光導波路９ｃは第一光導波路と同じ層構成であ
る。前記光磁気情報記録媒体５によって変調を受けた光
束の偏光方向が図１（ａ）のＥs 方向となす角度θa
は、検出系集積素子全体を図１（ａ）のＥs−Ｅp平面内
で回転させる治具を用いるか、または検出系集積素子の
直前にλ／２板などの偏光方向回転素子等を用いること
によって回転することができる。
例を用いて説明する。先ず、検出系集積素子の具体的な
一実施例を図１（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図１
において、Ｓｉ基板１０に導波路光検出器８ａ，８ｂ
（８ａがＴＥモード検出用、８ｂがＴＭモード検出用）
が形成されており、その上にバッファ層１１が形成され
ている。さらに、第一光導波路９ａのコア層である光導
波層１２及び第二光導波路９ｂのコア層である光導波層
１３の上に導波路へのカップリング効率を調整するため
の第一ギャップ層１４及び第二ギャップ層１５が成膜さ
れている。そして、その上にプリズム６がプリズムと屈
折率がほぼ等しい誘電性接着剤１６で接着されている。
尚、第三光導波路９ｃは第一光導波路と同じ層構成であ
る。前記光磁気情報記録媒体５によって変調を受けた光
束の偏光方向が図１（ａ）のＥs 方向となす角度θa
は、検出系集積素子全体を図１（ａ）のＥs−Ｅp平面内
で回転させる治具を用いるか、または検出系集積素子の
直前にλ／２板などの偏光方向回転素子等を用いること
によって回転することができる。
【００２０】次に、図１の導波路カップリング部を拡大
した図が図３である。光磁気情報記録媒体によって変調
された光束を検出系集積素子に結合させる際の結合効率
は、例えば光導波層１２の屈折率や膜厚、第一ギャップ
層１４の屈折率や膜厚、プリズム６への入射角度θ０
等によって変化する。従ってそれらを適当に設定すれ
ば、前記変調光束の偏光方向によって導波路への結合効
率を異なるようにすることができる。すなわち、ＴＥモ
ードとＴＭモードの導波路へのカップリング効率γe、
γmを違うようにすることができる。
した図が図３である。光磁気情報記録媒体によって変調
された光束を検出系集積素子に結合させる際の結合効率
は、例えば光導波層１２の屈折率や膜厚、第一ギャップ
層１４の屈折率や膜厚、プリズム６への入射角度θ０
等によって変化する。従ってそれらを適当に設定すれ
ば、前記変調光束の偏光方向によって導波路への結合効
率を異なるようにすることができる。すなわち、ＴＥモ
ードとＴＭモードの導波路へのカップリング効率γe、
γmを違うようにすることができる。
【００２１】また、図１のＴＥ／ＴＭモード分離部を拡
大した図が図４であり、（ａ）が断面図、（ｂ）が平面
図である。最初はＴＥモード、ＴＭモードとも第二光導
波路を導波し、第一光導波路（第三光導波路）との結合
部（テーパ結合部）において、ＴＥモードは全反射し第
二光導波路を導波し、ＴＭモードは全透過して第一光導
波路（第三光導波路）を導波する。第一光導波路（第三
光導波路）の光導波層１２と第二光導波路の光導波層１
３は、異なる屈折率または異なる膜厚を持っているの
で、ＴＥモードの導波路伝搬損失（導波路にカップリン
グした直後の光量に対する導波路光検出器に結合する直
前の光量）δe とＴＭモードの導波路伝搬損失δm は容
易に異なるようにすることができる。
大した図が図４であり、（ａ）が断面図、（ｂ）が平面
図である。最初はＴＥモード、ＴＭモードとも第二光導
波路を導波し、第一光導波路（第三光導波路）との結合
部（テーパ結合部）において、ＴＥモードは全反射し第
二光導波路を導波し、ＴＭモードは全透過して第一光導
波路（第三光導波路）を導波する。第一光導波路（第三
光導波路）の光導波層１２と第二光導波路の光導波層１
３は、異なる屈折率または異なる膜厚を持っているの
で、ＴＥモードの導波路伝搬損失（導波路にカップリン
グした直後の光量に対する導波路光検出器に結合する直
前の光量）δe とＴＭモードの導波路伝搬損失δm は容
易に異なるようにすることができる。
【００２２】次に、導波路光検出器８ａの断面を拡大し
た図が図６（ａ）であり、導波路光検出器８ｂの断面を
拡大した図が図６（ｂ）である。導波光の導波路光検出
器へのカップリング効率ζは、光検出器上のバッファ層
１１の膜厚や光検出器の長さ（Le，Lm）によるので、導
波路光検出器８ａの上のバッファ層１１の膜厚と導波路
光検出器８ｂの上のバッファ層１１の膜厚を違うように
したり、LeとLmの長さを変えたりして、ＴＥモードのカ
ップリング効率ζe とＴＭモードのカップリング効率ζ
m が異なるようにすることができる。また、前に説明し
たとおり、ＴＥモード検出用導波路光検出器８ａの出力
とＴＭモード検出用導波路光検出器８ｂの出力がほぼ等
しくなるようにするということは、下式が成り立つよう
にするということなので、下式の関係、 tan２θa＝(γe・δe・ζe)／(γm・δm・ζm) を満足していれば、導波路へのカップリング効率γ、導
波路伝搬損失δ、導波光の導波路光検出器へのカップリ
ング効率ζのうち一つだけがＴＥモードとＴＭモードで
異なっていてもよいし、二つが異なっていてもよいし、
三つとも異なっていてもよい。また、三つとも等しいと
きには、θa＝45°となる。
た図が図６（ａ）であり、導波路光検出器８ｂの断面を
拡大した図が図６（ｂ）である。導波光の導波路光検出
器へのカップリング効率ζは、光検出器上のバッファ層
１１の膜厚や光検出器の長さ（Le，Lm）によるので、導
波路光検出器８ａの上のバッファ層１１の膜厚と導波路
光検出器８ｂの上のバッファ層１１の膜厚を違うように
したり、LeとLmの長さを変えたりして、ＴＥモードのカ
ップリング効率ζe とＴＭモードのカップリング効率ζ
m が異なるようにすることができる。また、前に説明し
たとおり、ＴＥモード検出用導波路光検出器８ａの出力
とＴＭモード検出用導波路光検出器８ｂの出力がほぼ等
しくなるようにするということは、下式が成り立つよう
にするということなので、下式の関係、 tan２θa＝(γe・δe・ζe)／(γm・δm・ζm) を満足していれば、導波路へのカップリング効率γ、導
波路伝搬損失δ、導波光の導波路光検出器へのカップリ
ング効率ζのうち一つだけがＴＥモードとＴＭモードで
異なっていてもよいし、二つが異なっていてもよいし、
三つとも異なっていてもよい。また、三つとも等しいと
きには、θa＝45°となる。
【００２３】次に、図１（ａ）の各層の屈折率ｎ、膜厚
ｄが、具体的に以下のような値であったとする。 波長：633nｍ 基板１０：Ｓｉ(ｎ=3.858-0.018ｉ) バッファ層１１：ＳｉＯ2(ｎb=1.460,ｄb=1.000μｍ)熱
酸化により成膜 光導波層１２：ＳｉＯＮ(ｎf=1.530,ｄf=1.500μｍ)Ｃ
ＶＤにより成膜 光導波層１３：ＳｉＮ(ｎf=1.860,ｄf=0.300μｍ)ＣＶ
Ｄにより成膜 第一ギャップ層１４：ＳｉＯ2(ｎg1=1.470,ｄg1=0.500
μｍ)スパッタにより成膜 第二ギャップ層１５：ＯＣＤ(ｄg2=0.700μｍ)ＳｉＯ2
系塗布膜、東京応化製 プリズム ６：高屈折率光学ガラス(ｎp=1.800) 誘電性接着剤１６：光学的に透明な高屈折率材料。例え
ばポリイミド系樹脂。 ここでは、デュポン社製パイラリン２５５５（ｎa=1.72
0)
ｄが、具体的に以下のような値であったとする。 波長：633nｍ 基板１０：Ｓｉ(ｎ=3.858-0.018ｉ) バッファ層１１：ＳｉＯ2(ｎb=1.460,ｄb=1.000μｍ)熱
酸化により成膜 光導波層１２：ＳｉＯＮ(ｎf=1.530,ｄf=1.500μｍ)Ｃ
ＶＤにより成膜 光導波層１３：ＳｉＮ(ｎf=1.860,ｄf=0.300μｍ)ＣＶ
Ｄにより成膜 第一ギャップ層１４：ＳｉＯ2(ｎg1=1.470,ｄg1=0.500
μｍ)スパッタにより成膜 第二ギャップ層１５：ＯＣＤ(ｄg2=0.700μｍ)ＳｉＯ2
系塗布膜、東京応化製 プリズム ６：高屈折率光学ガラス(ｎp=1.800) 誘電性接着剤１６：光学的に透明な高屈折率材料。例え
ばポリイミド系樹脂。 ここでは、デュポン社製パイラリン２５５５（ｎa=1.72
0)
【００２４】この場合、第一光導波路におけるＴＥ０
モード、ＴＭ０ モードの等価屈折率はそれぞれ1.517，
1.517となり、両モードともプリズムカプラ６の導波路
へのカップリング効率γは80％である。また、導波路伝
搬損失δも、導波光の導波路光検出器へのカップリング
効率ζがＴＥモードとＴＭモードで異なっており、以下
のような値であったとすると、 （δe・ζe)／(δm・ζm)≒2.04 この時、θa を55°にすると(13)式が成り立つ。すなわ
ちＴＥモード検出用導波路光検出器８ａの出力のＤＣ成
分Ｈe と、ＴＭモード検出用導波路光検出器８ｂの出力
Ｈm が等しくなる。この時、θk＝0.5°として(11)式で
表わされる変調度を計算すると、
モード、ＴＭ０ モードの等価屈折率はそれぞれ1.517，
1.517となり、両モードともプリズムカプラ６の導波路
へのカップリング効率γは80％である。また、導波路伝
搬損失δも、導波光の導波路光検出器へのカップリング
効率ζがＴＥモードとＴＭモードで異なっており、以下
のような値であったとすると、 （δe・ζe)／(δm・ζm)≒2.04 この時、θa を55°にすると(13)式が成り立つ。すなわ
ちＴＥモード検出用導波路光検出器８ａの出力のＤＣ成
分Ｈe と、ＴＭモード検出用導波路光検出器８ｂの出力
Ｈm が等しくなる。この時、θk＝0.5°として(11)式で
表わされる変調度を計算すると、
【数５】
であり、約 3.7％の変調度である。これは、Ｘe＝Ｘmで
θaが45°の場合の変調度 3.5％に比べて明らかに変調
度が大きくなっている。この変調度は、θa，Ｘe，Ｘm
が(13)式を満たしていて、かつＸe，Ｘmの違いが大きけ
れば大きいほど大きくなる。しかし、Ｘe，Ｘmの違いが
あまりにも大きいと、それに比例してそれぞれのモード
の出力のノイズ成分の違いも大きくなってしまい、差動
信号をとることによる無偏光同相成分除去の効果が無く
なり、かえって光磁気信号のＳ／Ｎ比が悪くなってしま
うため、Ｘe，Ｘmの違いはあまり大きくしない方が良
い。
θaが45°の場合の変調度 3.5％に比べて明らかに変調
度が大きくなっている。この変調度は、θa，Ｘe，Ｘm
が(13)式を満たしていて、かつＸe，Ｘmの違いが大きけ
れば大きいほど大きくなる。しかし、Ｘe，Ｘmの違いが
あまりにも大きいと、それに比例してそれぞれのモード
の出力のノイズ成分の違いも大きくなってしまい、差動
信号をとることによる無偏光同相成分除去の効果が無く
なり、かえって光磁気信号のＳ／Ｎ比が悪くなってしま
うため、Ｘe，Ｘmの違いはあまり大きくしない方が良
い。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光磁
気情報記録再生装置においては、従来のバルクの光学素
子のアセンブリである光磁気情報記録再生装置（光磁気
信号検出光学系）と比べると、偏光分離素子である導波
路型ＴＥ／ＴＭモードスプリッタとＴＥモード検出用導
波路光検出器とＴＭモード検出用導波路光検出器を一つ
の基板上に集積化しているため、小型・軽量であり、組
み付け調整が簡単になる。また、このような利点を持つ
従来の検出系集積素子を用いた光磁気信号検出光学系と
比べると、本発明では、ＴＥモード検出用導波路光検出
器の出力ＩＴＥとＴＭモード検出用導波路光検出器の出
力ＩＴＭがほぼ等しくなるようにしたことにより、Ｓ／
Ｎ比の高い光磁気信号が得られる。
気情報記録再生装置においては、従来のバルクの光学素
子のアセンブリである光磁気情報記録再生装置（光磁気
信号検出光学系）と比べると、偏光分離素子である導波
路型ＴＥ／ＴＭモードスプリッタとＴＥモード検出用導
波路光検出器とＴＭモード検出用導波路光検出器を一つ
の基板上に集積化しているため、小型・軽量であり、組
み付け調整が簡単になる。また、このような利点を持つ
従来の検出系集積素子を用いた光磁気信号検出光学系と
比べると、本発明では、ＴＥモード検出用導波路光検出
器の出力ＩＴＥとＴＭモード検出用導波路光検出器の出
力ＩＴＭがほぼ等しくなるようにしたことにより、Ｓ／
Ｎ比の高い光磁気信号が得られる。
【００２６】ここで、前記ＩＴＥとＩＴＭをほぼ等しく
する手段の一つとして、光磁気情報記録媒体によって変
調を受けた光束の偏光方向を、前記検出系集積素子の直
交するＴＥモードとＴＭモードの偏光方向に対して回転
させるようにすることによって、前記検出系集積素子が
作成の際の誤差によって設計値から外れたような場合で
も設計値通りの高いＳ／Ｎ比を持つ光磁気信号が得られ
るように組み付け時に調節できる。
する手段の一つとして、光磁気情報記録媒体によって変
調を受けた光束の偏光方向を、前記検出系集積素子の直
交するＴＥモードとＴＭモードの偏光方向に対して回転
させるようにすることによって、前記検出系集積素子が
作成の際の誤差によって設計値から外れたような場合で
も設計値通りの高いＳ／Ｎ比を持つ光磁気信号が得られ
るように組み付け時に調節できる。
【００２７】また、前記ＩＴＥとＩＴＭをほぼ等しくす
る手段として、本発明では特に、前記変調光束を前記検
出系集積素子に結合させる際の結合効率（導波路カップ
リング部での結合効率）を入射光束の偏光方向によって
異ならしめること、すなわちＴＥモードとＴＭモードで
違うようにすることとすると、結合効率は光導波路の材
料（屈折率）や膜厚以外にも入射させるときの角度にも
よるため、設計の自由度が大きくなる。
る手段として、本発明では特に、前記変調光束を前記検
出系集積素子に結合させる際の結合効率（導波路カップ
リング部での結合効率）を入射光束の偏光方向によって
異ならしめること、すなわちＴＥモードとＴＭモードで
違うようにすることとすると、結合効率は光導波路の材
料（屈折率）や膜厚以外にも入射させるときの角度にも
よるため、設計の自由度が大きくなる。
【００２８】さらに本発明では、前記ＩＴＥとＩＴＭを
ほぼ等しくする手段として、前記検出系集積素子におい
て、導波路伝搬損失がＴＥモードとＴＭモードによって
異なるようにすることとすると、前記検出系集積素子に
おいては、ＴＥモードとＴＭモードが導波路型ＴＥ／Ｔ
Ｍモードスプリッタで分離された後それぞれ違う光導波
路を伝搬するので、容易にＴＥモードとＴＭモードの導
波路伝搬損失を異なるようにでき、高いＳ／Ｎ比を持つ
光磁気信号が得られる。
ほぼ等しくする手段として、前記検出系集積素子におい
て、導波路伝搬損失がＴＥモードとＴＭモードによって
異なるようにすることとすると、前記検出系集積素子に
おいては、ＴＥモードとＴＭモードが導波路型ＴＥ／Ｔ
Ｍモードスプリッタで分離された後それぞれ違う光導波
路を伝搬するので、容易にＴＥモードとＴＭモードの導
波路伝搬損失を異なるようにでき、高いＳ／Ｎ比を持つ
光磁気信号が得られる。
【００２９】さらにまた、前記ＩＴＥとＩＴＭをほぼ等
しくする手段の別の例として、前記検出系集積素子にお
いて、ＴＥモード検出用導波路光検出器にＴＥモードが
結合する結合効率とＴＭモード検出用導波路光検出器に
ＴＭモードが結合する結合効率が異なるようにすること
とすると、前記検出系集積素子内の散乱光によるノイズ
の少ない光磁気信号が得られる。
しくする手段の別の例として、前記検出系集積素子にお
いて、ＴＥモード検出用導波路光検出器にＴＥモードが
結合する結合効率とＴＭモード検出用導波路光検出器に
ＴＭモードが結合する結合効率が異なるようにすること
とすると、前記検出系集積素子内の散乱光によるノイズ
の少ない光磁気信号が得られる。
【００３０】さらにまた、本発明の光磁気情報記録再生
装置においては、前記変調光束の偏光方向を、前記検出
系集積素子の直交するＴＥモードとＴＭモードの偏光方
向に対して45°以外の方向になるようにすることによっ
て、45°にしたときに比べて、光磁気差動信号のＤＣ成
分に対する変調度が大きくなる。すなわちＳ／Ｎ比の高
い光磁気信号が得られる。
装置においては、前記変調光束の偏光方向を、前記検出
系集積素子の直交するＴＥモードとＴＭモードの偏光方
向に対して45°以外の方向になるようにすることによっ
て、45°にしたときに比べて、光磁気差動信号のＤＣ成
分に対する変調度が大きくなる。すなわちＳ／Ｎ比の高
い光磁気信号が得られる。
【図１】本発明の光磁気情報記録再生装置の一実施例を
説明するための構成図であって、（ａ）は光源とその光
源からの光を光磁気情報記録媒体上に集光させる集光光
学系と前記光磁気情報記録媒体からの反射光を検出する
検出系集積素子の断面図であり、（ｂ）は検出系集積素
子の平面図である。
説明するための構成図であって、（ａ）は光源とその光
源からの光を光磁気情報記録媒体上に集光させる集光光
学系と前記光磁気情報記録媒体からの反射光を検出する
検出系集積素子の断面図であり、（ｂ）は検出系集積素
子の平面図である。
【図２】光磁気記録媒体からの反射光の偏光方向と磁気
カー効果による回転角の説明図である。
カー効果による回転角の説明図である。
【図３】図１に示す光磁気情報記録再生装置の導波路カ
ップリング部の拡大断面図である。
ップリング部の拡大断面図である。
【図４】図１に示す光磁気情報記録再生装置における検
出系集積素子のＴＥ／ＴＭモード分離部の説明図であっ
て、（ａ）はＴＥ／ＴＭモード分離部の断面図、（ｂ）
はＴＥ／ＴＭモード分離部の平面図である。
出系集積素子のＴＥ／ＴＭモード分離部の説明図であっ
て、（ａ）はＴＥ／ＴＭモード分離部の断面図、（ｂ）
はＴＥ／ＴＭモード分離部の平面図である。
【図５】図１に示す光磁気情報記録再生装置における検
出系集積素子の導波路光検出器の説明図であって、
（ａ）はＴＥモード検出用の導波路光検出器の断面図、
（ｂ）はＴＭモード検出用の導波路光検出器の断面図で
ある。
出系集積素子の導波路光検出器の説明図であって、
（ａ）はＴＥモード検出用の導波路光検出器の断面図、
（ｂ）はＴＭモード検出用の導波路光検出器の断面図で
ある。
【図６】従来技術の一例を示す図であって、光磁気ディ
スク用光磁気信号検出光学系の基本構成を示す図であ
る。
スク用光磁気信号検出光学系の基本構成を示す図であ
る。
【図７】従来技術の別の例を示す図であって、光磁気差
動検出法を用いた光磁気ディスク用光磁気信号検出光学
系の基本構成を示す図である。
動検出法を用いた光磁気ディスク用光磁気信号検出光学
系の基本構成を示す図である。
【図８】従来技術のさらに別の例を示す図であって、実
際の光磁気ディスク用光磁気信号検出光学系の一構成例
を示す図である。
際の光磁気ディスク用光磁気信号検出光学系の一構成例
を示す図である。
１・・・光源
２・・・コリメートレンズ
３・・・ビームスプリッタ
４・・・対物レンズ
５・・・光磁気情報記録媒体
６・・・プリズムカプラー
７・・・検出系集積素子
８ａ・・・ＴＥモード検出用導波路光検出器
８ｂ・・・ＴＭモード検出用導波路光検出器
９ａ・・・第一光導波路
９ｂ・・・第二光導波路
９ｃ・・・第三光導波路
１０・・・基板
１１・・・バッファ層
１２・・・光導波層
１３・・・光導波層
１４・・・第一ギャップ層
１５・・・第二ギャップ層
１６・・・誘電性接着剤
Claims (3)
- 【請求項１】所定の方向に偏光した入射光束を磁気光学
カー効果を利用して光磁気情報記録媒体の記録パターン
に応じた偏光面回転により変調し、その変調光束を検出
系集積素子により検出して前記記録パターン（光磁気情
報）を読み取る光磁気情報記録再生装置において、 前記検出系集積素子が、導波路型ＴＥ／ＴＭモード分離
素子とＴＥモード検出用導波路光検出器とＴＭモード検
出用導波路光検出器と、前記変調光束を前記検出系集積
素子に結合させる導波路カップリング部を有すると共
に、該カップリング部での結合効率を入射光束の偏光方
向によって異ならしめることにより、前記ＴＥモード検
出用導波路光検出器の出力ＩＴＥとＴＭモード検出用導
波路光検出器の出力ＩＴＭがほぼ等しくなるようにした
ことを特徴とする光磁気情報記録再生装置。 - 【請求項２】所定の方向に偏光した入射光束を磁気光学
カー効果を利用して光磁気情報記録媒体の記録パターン
に応じた偏光面回転により変調し、その変調光束を検出
系集積素子により検出して前記記録パターン（光磁気情
報）を読み取る光磁気情報記録再生装置において、 前記検出系集積素子が、導波路型ＴＥ／ＴＭモード分離
素子とＴＥモード検出用導波路光検出器とＴＭモード検
出用導波路光検出器と、前記変調光束を前記検出系集積
素子に結合させる導波路カップリング部を有すると共
に、前記検出系集積素子において、導波路伝搬損失がＴ
ＥモードとＴＭモードによって異なるようにしたことに
より、前記ＴＥモード検出用導波路光検出器の出力Ｉ
ＴＥ とＴＭモード検出用導波路光検出器の出力Ｉ ＴＭ が
ほぼ等しくなるようにしたことを特徴とする 光磁気情報
記録再生装置。 - 【請求項３】請求項１または２記載の光磁気情報記録再
生装置において、前記変調光束の偏光方向を、前記検出
系集積素子の直交するＴＥモードとＴＭモードの偏光方
向に対して４５°以外の方向になるようにしたことを特
徴とする光磁気情報記録再生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26007392A JP3373560B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 光磁気情報記録再生装置 |
| US08/127,746 US5471440A (en) | 1992-09-29 | 1993-09-27 | Magnetooptic apparatus with integrated detecting element providing signal with high S/N ratio |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26007392A JP3373560B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 光磁気情報記録再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06111393A JPH06111393A (ja) | 1994-04-22 |
| JP3373560B2 true JP3373560B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=17342933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26007392A Expired - Fee Related JP3373560B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 光磁気情報記録再生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5471440A (ja) |
| JP (1) | JP3373560B2 (ja) |
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| WO2000009942A1 (en) * | 1998-08-14 | 2000-02-24 | Eclair, Spol S R.O. | Light optical system, especially for information, advertising illumination or decorative purposes |
| JP3558553B2 (ja) * | 1999-05-31 | 2004-08-25 | パイオニア株式会社 | 光集積装置及びその製造方法 |
| WO2001031369A1 (fr) * | 1999-10-28 | 2001-05-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Composant optique et procede de fabrication de film polyimide epais |
| US8213751B1 (en) * | 2008-11-26 | 2012-07-03 | Optonet Inc. | Electronic-integration compatible photonic integrated circuit and method for fabricating electronic-integration compatible photonic integrated circuit |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6049306A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-18 | Canon Inc | 導波路光学系 |
| JP2539406B2 (ja) * | 1987-02-04 | 1996-10-02 | 株式会社日立製作所 | 固体光ピツクアツプ |
| US4932743A (en) * | 1988-04-18 | 1990-06-12 | Ricoh Company, Ltd. | Optical waveguide device |
| JP2736894B2 (ja) * | 1988-05-27 | 1998-04-02 | 株式会社日立製作所 | 光ピックアップ並びにそれを備えた光ディスク装置及びロータリエンコーダ |
| US4991160A (en) * | 1988-05-31 | 1991-02-05 | Nikon Precision Inc. | Integrated optical device for magneto-optical recording and reading head |
| JP2644829B2 (ja) * | 1988-06-24 | 1997-08-25 | 株式会社リコー | 光情報記録再生装置 |
| US5235570A (en) * | 1989-03-06 | 1993-08-10 | Eastman Kodak Company | Magneto-optic readout method and apparatus using polarization switching of readout beam |
| JPH04219657A (ja) * | 1990-04-13 | 1992-08-10 | Ricoh Co Ltd | 光磁気情報記録再生装置及びモードスプリッタ |
| JPH04289531A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-10-14 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録再生装置及びプリズム結合器 |
| US5218582A (en) * | 1990-12-03 | 1993-06-08 | Eastman Kodak Company | Magneto-optic readout using a polarization-preserving optical guide |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP26007392A patent/JP3373560B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-09-27 US US08/127,746 patent/US5471440A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06111393A (ja) | 1994-04-22 |
| US5471440A (en) | 1995-11-28 |
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