JP3840199B2 - カプラを有する集積型光ヘッド - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスクに情報を記録して再生するための光ヘッドに係り、殊に、エバネッセントカップリングまたは光の回折を利用する入力カプラ及び出力カプラを有する集積型光ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来技術の光ヘッドアセンブリを簡略に示した図面である。図１に示した従来技術の光ヘッドアセンブリは、レーザダイオード１と、コリメータレンズ５と、ビームスプリッター６と、対物レンズ７及び光検出器８から構成されている。
【０００３】
ここで、図１に示した光ヘッドアッセンブリについて詳しく説明すると、レーザダイオード１で照射されたレーザビームは、コリメータレンズ５により平行光に成形され、ビームスプリッター６を通過して対物レンズ７により光ディスク３に照射されてスポット４に集束する。光ディスク３において反射されたビームは、前記した光路を逆に進んでビームスプリッター６において光路が９０度変化し、光検出器８に入射して電気的信号に変換される。差動増幅器９は光検出器８の二極間の出力信号の差を検出してトラッキングエラー信号を発生する。
【０００４】
次に、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、特許文献１に開示された光ヘッドアセンブリを示した図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に開示された光ヘッドアセンブリは、一般的に用いられる光ヘッドアセンブリを軽薄短小に構成するために、光学的構成要素を、単一エッチングにより具現化する光集積回路として形成されていることを特徴としている。
【０００５】
ここで、図２（ａ）に示した光ヘッドアセンブリについて詳しく説明すると、バッファ層４２は、酸化または気相蒸着により基板４１上に形成されており、光導波層４３は誘電薄膜で形成されて気相蒸着または他の適切な手段によりバッファ層４２上に積層されている。コリメータレンズ４５、ビームスプリッター４６及び不均等に離隔された複数のカーブを有する集束型グレーティングカプラ４７は、光導波層４３上にフォト工程、電子ビーム線描法またはエッチング法により形成されている。また、符号４４は光導波層４３にレーザビームを照射するレーザダイオードであって、符号４８は二つの光受容面を有する光検出器を表し、この光検出器４８は、入射光の光軸が中心になるように調整されて、光ヘッドアセンブリの一端部に固着されている。また、符号４９は光ディスクを示し、符号５０はその上部の情報が記録されたピットを示している。
【０００６】
集積型の光ヘッドアセンブリの一端部に固着されたレーザダイオード４４から射出されたレーザビームは、光導波層４３を通してコリメータレンズ４５を通過して平行光に成形される。前記平行光は光導波層４３を通してビームスプリッター４６を通過してグレーティングカプラ４７により光ディスク４９の情報ピット５０にスポットで集束される。光ディスク４９の表面から反射されたビームは、光導波層４３を通ってグレーティングカプラ４７を再び逆に通過してビームスプリッター４６で反射されて光検出器４８に向かう。
【０００７】
次に、図２（ｂ）に示した光ヘッドアセンブリについて詳しく説明すると、図２（ｂ）に示した光ヘッドアッセンブリは、特許文献１の一実施例における光ヘッドを示した図であって、図２（ａ）に示した光ヘッドアッセンブリと同一な符号は同一な構成要素を示している。ただし、図２（ｂ）において符号５２は、レーザダイオード４４とグレーティングカプラ４７との間に位置したビームスプリッターを表し、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄは、基板４１に形成された光検出器の検出面を表している。
【０００８】
レーザダイオード４４から光導波路層４３に導入された光は、光導波路層４３を通過してグレーティングカプラ４７により光ディスク４９の表面にスポットで集束される。光ディスク４９の表面で反射されたレーザ光は、グレーティングカプラ４７を通過してビームスプリッター５２によって、二束の光である符号５３ａと符号５３ｂとに分けられて光検出器５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄに受光される。
【０００９】
このような集積型の光ヘッドアセンブリは、レーザダイオードと光導波層間の入力カップリング効率と光導波層と光ディスク間の出力カップリング効率が低下することで、光の出力強度を情報記録及び再生に必要な強度にすることが難しかった。また、従来の集積型の光ヘッドアセンブリは、グレーティングカプラの開口数が小さいため、グレーティングの集束強度が弱く、光ディスクを反射して受光される光の波長変化に対する光検出器の検出感度が落ちるという短所も有していた。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許第４，７７９，２５９号広報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決するために創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、光源と光導波層間の入力カップリング効率と、光導波層と光ディスク間の出力カップリング効率とを向上させて、記録及び再生時に必要な光強度を得ることができるコンパクトな集積型の光ヘッドを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためになされた第１の本発明は、光を射出する光源と、前記光が進むウェーブガイドと、前記ウェーブガイド上の一端部に位置し、前記光源から入射する光をエバネッセントカップリングして前記ウェーブガイドに導入する入力カプラと、前記ウェーブガイド上の他端部に位置し、前記ウェーブガイドから射出する光をカップリングして光ディスクに集束する出力カプラと、前記ウェーブガイド上に設けられ、前記光ディスクを反射した光が前記出力カプラを通過する際に、光路を変化させる光路変換手段と、前記光路変換手段を通過した光を受光すると、光電変換して前記光ディスクの情報を検出する光検出器とを備えた集積型光ヘッドであって、前記エバネッセントカップリングは、ｄがウェーブガイドの厚さ、ｍがモード次数、ｎ 0 がウェーブガイドの屈折率、ｎ ef が光ファイバ有効屈折率である場合、次の式を満足する位相整合条件を有することを特徴とする集積型光ヘッドを提供する。
また、前記課題を解決するためになされた第２の本発明は、光を射出する光源と、前記光が進むウェーブガイドと、前記ウェーブガイド上の一端部に位置し、前記光源から入射する光をカップリングして前記ウェーブガイドに導入する入力カプラと、前記ウェーブガイド上の他端部に位置し、前記ウェーブガイドから射出する光をカップリングして光ディスクに集束する出力カプラと、前記ウェーブガイド上に設けられ、前記光ディスクを反射した光が前記出力カプラを通過する際に、光路を変化させる光路変換手段と、前記光路変換手段を通過した光を受光すると、光電変換して前記光ディスクの情報を検出する光検出器とを備えた集積型光ヘッドであって、前記入力カプラは、前記ウェーブガイドの下端部に入射する光が全反射して進むように末端部にかけてテーパ形状に形成されたテーパカプラであることを特徴とする集積型光ヘッドを提供する。
【００１３】
前記入力カプラは、一端が前記光源に、他端が前記ウェーブガイドの表面に接続される光ファイバを含み、前記光ファイバのコアは前記ウェーブガイドの表面に密着するように固着されて、前記光源から入射する光をエバネッセントカップリングして前記ウェーブガイドに導入するエバネッセントカプラであることが望ましい。または、前記入力カプラは、前記ウェーブガイド表面に密着して固着されて、前記光源から入射する光をエバネッセントカップリングして前記ウェーブガイドに導入するプリズムカプラであることが望ましい。ここで、前記エバネッセントカップリングによる入力カプラは、ｄがウェーブガイドの厚さ、ｍがモード次数、ｎ0がウェーブガイドの屈折率、ｎefが光ファイバ有効屈折率とすると、数式２を満足する位相整合条件を有している。
【００１４】
【数２】
Figure 0003840199
【００１５】
または、前記入力カプラは、前記ウェーブガイドの下端部に入射する光が全反射して進むように末端部がテーパに形成されたテーパカプラであることが望ましい。なお、前記光源としては、レーザダイオードが用いられる。
【００１６】
ここで、前記光源と前記入力カプラとを接続する光ファイバをさらに備えてもよく、一端部が前記光源と接続されて、他端部が前記ウェーブガイドの下端部に挿入される光ファイバをさらに備えることもできる。さらに、前記光源と前記入力カプラ間には、コリメータレンズをさらに備えることが望ましい。また、前記ウェーブガイドは、基板と、基板の上面に積層されるバッファ層及び前記バッファ層の上面に積層された前記光が進む光導波層とを含んで構成される。
【００１７】
前記光路変化手段は、前記出力カプラから入射する光の光路を変化させるように、前記バッファ層を貫通して形成される複数のホールよりなるフォトニッククリスタルミラーと、前記フォトニッククリスタルミラーを通過した光を前記光検出器に集束させるモードインデックスレンズとを含む。または、前記光路変化手段は、前記ウェーブガイドの表面に形成されるグレーティングビームスプリッターを用いることもできる。
【００１８】
前記出力カプラは、前記ウェーブガイドのバッファ層上に前記光の進行方向にピッチが減少して各グレーティングが曲率を有するように形成されて、前記光導波層を進んだ光を回折させて前記光ディスクに集束させるフォーカシンググレーティングカプラであることが望ましい。または、前記出力カプラは、前記ウェーブガイドの表面に前記光の進行方向にピッチが減少して各グレーティングが曲率を有するように形成されて、前記光導波層を進んだ光を回折させて前記光ディスクに集束させるフォーカシンググレーティングカプラを用いてもよい。
【００１９】
または、前記出力カプラは、前記ウェーブガイドの表面に密着するように固着させて、前記ウェーブガイドから射出される光をエバネッセントカップリングして前記光ディスクに集束させるプリズムカプラを用いてもよい。または、前記出力カプラは、前記ウェーブガイドの表面に形成された、前記光導波層を進んだ光を回折させて前記光ディスクに集束させるフォーカシンググレーティングカプラを用いてもよい。
【００２０】
さらに、前記出力カプラと前記光ディスク間の光路上に、前記出力カプラを通過した光を前記光ディスクに集束させるシリンドリカルレンズをさらに備えることが望ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。初めに、従来のエンドバットカップリング方法を改善した４種のカップリング方法を説明する。ここで、エンドバットカップリング方法とは、レーザダイオードと光導波層とを連結する最も簡単な方法であって、例えば、図３に示すようにレーザダイオード３１の活性層３３から射出するビームをウェーブガイド３５の光導波層３７に単純連結させる方法である。このエンドバットカップリング方法において、ガウスプロファイルを有するレーザダイオードから射出された光が、ウェーブガイド３５の光導波層３７に入射する場合、カップリング効率は、入射光とウェーブガイドモードの数式３によるフィールドパターンの重畳積分により決定される。
【００２２】
【数３】
Figure 0003840199
【００２３】
ここで、Ｅｙ（ｘ）は、入力レーザビームの振幅分布を示しており、Ｅｍｙ（ｘ）はｍ番目モードの振幅分布を示している。この数式３から、カップリング効率を高効率にするためには、構成要素間の距離は最小化されなければならず、プロファイル整合条件が満足されなければならない。なお、プロファイル整合とは、位相と振幅とを有する光強度分布が、レーザダイオードとウェーブガイドとで同様な分布を有することを意味する。
【００２４】
ここで、レーザダイオードとウェーブガイドの表面は、フレネルレンズのように表面粗さを有しているため、光がレーザダイオードから射出する際に、レーザダイオードの表面で光損失が発生し、また、光がウェーブガイドに入射する際に、ウェーブガイドの表面で光損失が発生する。このような光損失をフレネル反射損失という。フレネル反射損失はレーザダイオードとウェーブガイドの表面を無反射コーティングすることや、適切な物質で表面のギャップを充填させることなどによって減少可能である。公知の実験結果によると、レーザダイオードとウェーブガイドとの間では、１０％程度のカップリング効率を示すと報告されている。したがって、前記エンドバットカップリング方法は、末端面表面加工、位置整列及び固定の問題によってカップリング効率が低下するという短所を有している。
【００２５】
本発明では、従来のエンドバットカップリング方法の問題点を改善するために、エバネッセントカプラ、プリズムカプラ、及び、テーパカプラを用いる。また、本発明に対する参考例としてグレーティングカップリングを用いたものを示している。ここで、エバネッセントカプラとプリズムカプラとはエバネッセントフィールドカップリング方法を利用して、グレーティングカプラは光の回折を利用し、テーパカプラは全反射条件を応用する。前記４種のカプラは光源とウェーブガイド間に適用できるが、エバネッセントカプラとテーパカプラとはウェーブガイドと光ディスク間のカップリングとしては適用できない。
【００２６】
初めに、光源とウェーブガイドとの間の入力カプラとして、前記した４種のカプラを適用した、第１ないし第３実施例、及び第１参考例について説明する。なお、出力カプラとしては、従来技術のフォーカシンググレーティングカプラを用いる。
【００２７】
＜第１実施例＞
図４は、エバネッセントカプラを備える本発明の第１実施例における光ヘッド１００を示した斜視図である。図４を参照すると、光ヘッド１００は、光源であるレーザダイオード１０１と、光ファイバ１０２とウェーブガイド１０５を連結するエバネッセントカプラ１０３と、エバネッセントカプラ１０３を通過した光が進むウェーブガイド１０５と、ウェーブガイド１０５から光を光ディスク１２０に回折させるフォーカシンググレーティングカプラ１０７と、光ディスク１２０において反射してフォーカシンググレーティングカプラ１０７を通過した光の光路を変化させる光路変換手段としてフォトニッククリスタルミラー１１１と、フォトニッククリスタルミラー１１１を通過した光を光検出器１１３ａ、１１３ｂに集束させるモードインデックスレンズ１０９ａ、１０９ｂ及び受光された光を光電変換する光検出器１１３ａ、１１３ｂとを備えて構成される。ここで、ウェーブガイド１０５は、基板１０８上にバッファ層１０６と光導波層１０４とが、順番に積層されて形成されている。
【００２８】
この光源１０１としては、レーザダイオード以外にもＬＥＤ（Ｌａｓｅｒ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等のように光ディスク１２０に記録及び再生をできる出力を有する光学素子を用いることができる。また、フォーカシンググレーティングカプラ１０７は、ウェーブガイド１０５のバッファ層１０６の表面に形成された凹凸と、さらにその表面に光導波層１０４が積層されて形成された光学素子である。フォーカシンググレーティングカプラ１０７は複数のグレーティングで形成されるが、複数のグレーティングは光の進行方向に対して直交する方向に配列され、グレーティング間のピッチが減少されて曲率を有するように形成されて入射光を光ディスク表面に集束する。フォーカシンググレーティングカプラ１０７は、グレーティングが適切なピッチで形成されることで、従来の光ヘッドで対物レンズが担っていた集束機能をはたしている。なお、フォーカシンググレーティングカプラ１０７の代わりに、表面に形成される一般的なグレーティングカプラと従来の対物レンズとを用いることもできる。
【００２９】
フォトニッククリスタルミラー１１１は、従来の光ヘッドでビームスプリッターが担っていた光路変換手段としての機能をはたしている。フォトニッククリスタルミラー１１１は、光路に影響を与えるように誘電物質に形成された周期的なホールが配列された人工的な構造であり、ウェーブガイド１０５の光導波層１０４と基板１０８との間に位置するバッファ層１０６に、複数のホールを形成することで構成される。
【００３０】
フォトニッククリスタルミラー１１１は、屈折でなく、回折により光路を変化させる。フォトニッククリスタルミラー１１１の光学的特性は空気フィルファクタ（ｆ＝ホール面積／全体面積）と格子定数（ａ／λ、λは波長）とにより決定される。フォトニッククリスタルミラー１１１の代わりをしてグレーティング構造のビームスプリッターを用いることもできる。フォトニッククリスタルミラー１１１は別途の物質層を用いないで基板１０８上のバッファ層１０６に単純に複数のホールを形成することによって製造されうるので工程が簡単であるという長所を有している。
【００３１】
モードインデックスレンズ１０９ａ、１０９ｂは、ウェーブガイド１０５の上面に別途作成して固定すること又はウェーブガイド１０５の内部にイオンを注入してウェーブガイド１０５において該部分の屈折率を変化させることによって形成することができる。モードインデックスレンズ１０９ａ、１０９ｂはフォトクリスタルミラー１１１により二束に光路が分離された光を、光検出器１１３ａ、１１３ｂに集束する機能を有する。
【００３２】
前記したフォトニッククリスタルミラー１１１とモードインデックスレンズ１０９ａ、１０９ｂとは、グレーティングビームスプリッターに代替することも可能である。ただし、グレーティングビームスプリッターは、集束機能が精密でない短所を有するため、第１ないし第４実施例のように、フォトニッククリスタルミラー１１１とモードインデックスレンズ１０９ａ、１０９ｂを一緒に用いてさらに効率的に光路を変化させて光を光検出器１１３ａ、１１３ｂに集束することが望ましい。
【００３３】
次に、第１実施例における光ヘッドで用いられるエバネッセントカプラ１０３を、図５（ａ）を参照して詳細に説明する。ここで、図５（ａ）は、図４に示した光ヘッド１００の符号Ａの部分を拡大した図面である。エバネッセントカプラ１０３は、まず、光ファイバ１０２とウェーブガイド１０５とを接続して、その後から接続部分をファイバブロック１２６で接合して仕上げることによって完成される。光ファイバ１０２とウェーブガイド１０３とが接続された部分における、光ファイバ１０２とウェーブガイド１０３間に位置するクラッド１２２は数ミクロンの厚さを有している。
【００３４】
光ファイバ１０２の高屈折率のコア１２４から射出した光は、数ミクロン厚さの低屈折率のクラッド１２２をトンネリングして高屈折率の光導波層１０４に進むが、この光導波層１０４に入射する光は、エバネッセントカップリングによりエバネッセント波の状態で進む。ウェーブガイド１０５に入射したエバネッセント波の大部分は、光導波層１０４に進み、ごく一部のみがバッファ層１０６を透過して、基板１０６に進む。このエバネッセント波は、入射面に対して平行に進んだ距離に応じて強度が減少する特性を有している。
【００３５】
次に、エバネッセントカップリングについて図５（ｂ）を参照して詳細に説明する。ここで、カップリング以外からウェーブガイド１０５に入射する光は、一般的に光導波層１０４の放射モードに属さないために光導波層１０４に伝播することが出来ない。レーザダイオード１０１から射出した光が、光導波層１０４を進むためには、光の位相速度の垂直方向の成分を、ウェーブガイド１０５で進む場合とウェーブガイド１０５に入射する前の場合とで同一に形成するカップリングを行わなければならない。ここで、数式４は一般的な光とウェーブガイド間の位相整合条件を示す。
【００３６】
【数４】
Figure 0003840199
【００３７】
ここで、βmはウェーブガイドモード伝播定数、ｋは波数であって、ｎ1は空気の屈折率、λ0は光の波長、θmはウェーブガイドに対する光の入射角である。第１実施例における光ヘッドで、光導波層１０４に入射した光は、ウェーブガイドモード伝播定数βmが次に示す数式４の条件を満たしている。ここで、数式５は数式３と数式４から得られ、また、次に示す数式６は不可能な条件を示している。
【００３８】
【数５】
βm＞ｋｎ1
【数６】
ｓｉｎθm＞１
【００３９】
これらの条件から、エバネッセントフィールドカップリングのための位相整合条件は、数式２のように提示される。なお、図５（ｂ）において、ｎgは光導波層の屈折率を示し、ｎ3はバッファ層の屈折率を示している。
【００４０】
以上、説明した本発明の第１実施例における光ヘッドにおいて、エバネッセントカップリングは、カップリング効率を９５％以上にすることが可能である。また、図５（ｂ）に示すように、光はウェーブガイド１０５に入射する前は対称な光強度分布を有するが、光導波層１０４に入射して進む場合、光導波層から基板側に一部透過する光により基板側への光強度分布の傾斜が緩やかになる非対称な光強度分布を有するようになる。
【００４１】
また、エバネッセントカプラは、レーザダイオードとウェーブガイドとを光ファイバに接続するので、ヒートシンクを別途、備える必要がない。したがって、光ヘッドをさらにコンパクトに具現できる。
【００４２】
＜第２実施例＞
図６は、プリズムカプラを採用した本発明の第２実施例における光ヘッドを示した断面図の例である。プリズムカプラも上述したエバネッセントフィールドカップリング方法を用いる。図６に示したように、本発明の第１実施例における光ヘッドでエバネッセントカプラ１０３の代わりにプリズムカプラ１３３に代替して本実施例における光ヘッド１３０は構成される。本実施例における光ヘッド１３０はレーザダイオード１０１とウェーブガイド１０５間にプリズムカプラ１３３を備えて、レーザダイオード１０１とプリズムカプラ１３３間にコリメータレンズ１３２をさらに備えて他の構成要素は第１実施例における光ヘッドと同一である。
【００４３】
本実施例において、レーザダイオード１０１から射出した光は、コリメータレンズ１３２を通過しながら平行光にされてプリズムカプラ１３３に向かい、プリズムカプラ１３３に入射した光はウェーブガイド１０５を進んでフォーカシンググレーティングカプラ１０７に入射する。フォーカシンググレーティングカプラ１０７から射出する光は回折されて光ディスク１２０に集束される。そして、光ディスク１２０の表面において反射した光はフォトニッククリスタルミラー１１１によって光路を変化されて、モードインデックスレンズ１０９ａ、１０９ｂにより集束されて光検出器１１３に受光される。
【００４４】
ここで、屈折率ｎpを有するプリズムカプラ１３３に入射する光の入射角を適切に調節すれば、位相整合が起こらないモードの入射光は、プリズムカプラ１３３の表面で全反射される。プリズムカプラ１３３内の光モードは入射光の入射角によって変わる位相定数βpを有する。入射光の入射角を調節することによって位相定数βpは連続的に変化するようになり、所定位相定数βpが光導波層１０４の位相定数βmと近似すると、入射光の光エネルギーが効率的に光導波層１０４に伝わる。
【００４５】
このような光エネルギー伝達のためには、プリズムカプラ１３３をウェーブガイド１０５の光導波層１０４に密着させてプリズムカプラ１３３と光導波層１０４間の間隔を波長より狭く設計する必要がある。このとき、プリズムカプラ１３３のモードと光導波層１０４のｍ次モード間に数式４による位相整合が発生してプリズムカプラ１３３のエネルギーが光導波層１０４に効率的に伝えることができる。
【００４６】
図６に示した本実施例における光ヘッド１３０の構成で、コリメータレンズ１３２を用いない場合、カップリング効率を約８０％まで達成されるが、光ヘッド１３０にコリメータレンズ１３２をさらに設置して光ヘッド１３０の光学系を全体幅がｗである入射光の光分布が一定な無限光学系で構成すると、プリズムカプラ１３３と光導波層１０４間にカップリング効率を１００％に近い値まで達成することができる。
【００４７】
＜第１参考例＞
図７は、本発明の第１参考例におけるグレーティングカプラを採用した光ヘッドを示した断面図の例である。図７を参照すると、本参考例における光ヘッド１４０は、図６の本発明の第２実施例における光ヘッドでプリズムカプラ１３３の代わりにグレーティングカプラ１４３を備える点が異なっており、その他構成要素は同一である。
【００４８】
グレーティングカプラ１４３は、光源１０１から入射する光から相異なった次数の回折光を生成させて、ウェーブガイド１０５に入射する光のモードを、次に示す数式７で与えられるＺ方向の伝播定数βνを有するように変化させる。一般的にウェーブガイド１０５の基本位相定数β0はグレーティングがない領域のモードβmと類似である。前記光がグレーティングカプラ１４３を通過しながら、光モード中グレーティングがない領域のモードβmと一致するが、類似した光のモードが生成されれば、そのようなモードの光が支配的に光導波層１０４を進むようになる。
【００４９】
【数７】
Figure 0003840199
【００５０】
ここで、ν＝０、±１、±２・・・であり、Λはグレーティングの周期を示す。したがって、入射光の入射角を適切に調節することでグレーティングカプラ１４３とウェーブガイド１０５間で光カップリングが起こりグレーティングカプラ１４３からウェーブガイド１０５に光エネルギーを効率的に伝えることができる。
【００５１】
グレーティングカプラ１４３は、光導波層１０４を形成する工程で形成されるが、一旦形成されると結合効率が一定になって振動や環境により簡単には変化されないという長所を有する。図示されたようにコリメータレンズ１３２を通過した平行光が入射する場合、グレーティングカプラ１４３のカップリング効率は、８０％以上を達成することができる。
【００５２】
＜第３実施例＞
図８は、本発明の第３実施例におけるテーパカプラを採用した光ヘッドを示した断面図の例である。本実施例における光ヘッド１５０で、テーパカプラ１５３は光導波層１０４の末端部をテーパ状に形成することで製造される。図８を参照すると、本実施例における光ヘッド１５０は、光源１０１と、光源１０１と結合されて光が進む光ファイバ１０２と、光ファイバ１０２が下端部に挿入されてテーパカプラ１５３が形成されたウェーブガイド１０５と、ウェーブガイド１０５を進む光を回折させて光ディスク１２０に集束するフォーカシンググレーティングカプラ１０７と、光ディスク１２０を反射した光の光路を変化させるフォトニッククリスタルミラー１１１と、フォトニッククリスタルミラー１１１を通過した光を光検出器１１３に集束させるモードインデックスレンズ１０９と、受光された光を光電変換する光検出器１１３とを含んで構成される。
【００５３】
図８に示すように、基板１０８に挿入された光ファイバ１０２から入射する光は光導波層１０４の表面に全反射角で入射して、光導波層１０４の表面と光導波層１０４とバッファ層１０５との界面で全反射して進む。レーザダイオード１０１、ウェーブガイド１０５、フォーカシンググレーティングカプラ１０７、フォトニッククリスタルミラー１０９、モードインデックスレンズ１１１及び、光検出器１１３は前記した例えば第１参考例と同一に動作する。
【００５４】
テーパカプラ１５３に入射する光は、入射角によってテーパされた光導波層１０４の末端部で全反射角度より大きい角度で光導波層１０４に入射して光導波層１０４内で連続的に全反射されて進む。したがって、光導波層１０４内に入射する光はテーパカプラ１５３で光損失がほとんど起こらずに全反射を通して進むので、カップリング効率を７０％程度まで達成することができる。
【００５５】
テーパカプラ１５３は、光ファイバ１０２と基板１０８間の距離によって若干の光損失が発生するため、前記した３種のカプラよりカップリング効率が低い短所を有するが、これは光ファイバ１０２と光導波層１０４間の距離を狭めることによって克服できる。
【００５６】
前記説明したエバネッセントカップリングと光の回折及び全反射を利用した第１実施例ないし第３実施例、及び第１参考例における光ヘッドは、光源とウェーブガイド間に光をカップリングして入力カップリング効率を向上させる。後記説明する本発明の第５ないし第１５実施例、及び第２ないし第４参考例における光ヘッドは、光源とウェーブガイド間及びウェーブガイドと光ディスク間に入力カプラと出力カプラとを同時に備えて入力及び出力カップリング効率を向上させた実施例及び参考例である。
【００５７】
＜第４実施例＞
図９は、本発明の第４実施例における光ヘッドを示した斜視図の例である。本実施例における光ヘッドは、光源とウェーブガイド間に入力カプラとしてエバネッセントカプラ及びテーパカプラとを用い、ウェーブガイドと光ディスク間に出力カプラとしてプリズムカプラを用いる。図９を参照すると、レーザダイオード１０１を射出した光は、光ファイバ１０２を通してエバネッセントカプラ１０３に進む。エバネッセントカプラ１０３はテーパカプラ１５３と接合されているので、光はエバネッセントカプラ１０３をトンネリングしてテーパカプラ１５３に入射する。テーパカプラ１５３に入射した光は光導波層１０４の上面と光導波層１０４とバッファ層１０６との界面で全反射しながら進み、グレーティングビームスプリッター１５１で光路を直進に調整され、ウェーブガイド１０５から射出する。
【００５８】
ウェーブガイド１０５の光導波層１０４を射出した光は、出力カプラであるプリズムカプラ１５５を通過しながら光導波層１０４の光モードと類似した光モードでエバネッセントカップリングされてシリンドリカルレンズ１５７により光ディスク１２０に集束される。ここで、エバネッセントカップリングは前記した第１実施例における光ヘッドにおける原理と同一である。プリズムカプラ１５５を通過する光をさらに効率的に光ディスク１２０に集束させるために図示されたように、シリンドリカルレンズ１５７をプリズムカプラ１５５と光ディスク１２０間の光路上にさらに配列させることが望ましい。
【００５９】
ここで、光ディスク１２０に記録及び再生のために必要な光強度は１０ｍＷ／μｍ2程度であるが、一般的にレーザダイオード１０１から光ディスク１２０に至るまで光損失が発生するので、実際にレーザダイオード１０１から射出した光強度の１０％程度が、光ディスクに記録及び再生のための光強度として利用される。したがって、本発明では入力カプラと出力カプラとを光源とウェーブガイド間及びウェーブガイドと光ディスク間に配列させて光損失を最少化して光ディスクに記録及び再生、特に記録のために必要な光強度を得ることができる。
【００６０】
また、光ディスク１２０から反射された光は、上述した光路を逆に進んでグレーティングビームスプリッター１５１で二束の光に分割されて光検出器１１３ａ、１１３ｂに向かう。光検出器１１３ａ、１１３ｂではこの光を受光すると、光電変換して光ディスクの情報を検出する。このような光検出器１１３ａ、１１３ｂの構造と機能とは従来の光ヘッドと同一である。本実施例における光ヘッドは、第１実施例ないし第３実施例における光ヘッドと異なり、出力カプラとして従来のフォーカシンググレーティングカプラの代わりにプリズムカプラを備えることで光ディスクに到達する光の損失を最小限にすることができる。
【００６１】
＜第５実施例＞
図１０（ａ）は、本発明の第５実施例における光ヘッドを簡略に示す断面図の例である。本実施例における光ヘッドは、入力カプラとしてエバネッセントカプラを用い、出力カプラとしてフォーカシンググレーティングカプラを用いる。図１０（ａ）を参照すると、本実施例における光ヘッドは、第１実施例における光ヘッドと異なり、フォーカシンググレーティングカプラ１６５がウェーブガイド１０５の光導波層１０４の表面に形成されることを特徴としている。また、シリンドリカルレンズ１５７をフォーカシンググレーティングカプラ１６５と光ディスク１５７間に備えて集束性能をさらに向上させることができる。本実施例における光ヘッドの出力カプラを除外した他の構成要素の構造と機能とは、本発明の第４実施例における光ヘッドと同一のため説明を省略する。
【００６２】
本実施例における光ヘッドは、第４実施例における光ヘッドと異なりテーパカプラを備えていないが、もちろん入力カプラとしてテーパカプラを共に用いることも可能である。
【００６３】
＜第６実施例＞
図１０（ｂ）は、本発明の第６実施例における光ヘッドを簡略に示す断面図の例である。本実施例では、入力カプラとしてエバネッセントカプラを用い、出力カプラとして光導波層とバッファ層の間に形成されるフォーカシンググレーティングカプラ及び光導波層の上面に配列されるフレネルレンズカプラとを用いる。図１０（ｂ）を参照すると、バッファ層１０６に形成されるフォーカシンググレーティングカプラ１０７′は第１実施例ないし第３実施例における光ヘッドと同様に、フォーカシンググレーティングカプラ１０７のように光の進行方向に対してピッチを減少させてグレーティングに曲率を与えて光を回折させて光ディスク１２０に集束させる。光導波層１０４の上面に形成されるフレネルレンズカプラ１７５は光導波層１０４の表面に複数の環形レンズが形成されたフレネルレンズ形状でフォーカシンググレーティングカプラ１０７′から射出した光の光強度分布を均一にして光ディスク１２０上にスポットで集束する。したがって、出力カップリングにおける光損失をさらに減少させることが可能である。
【００６４】
なお、入力カプラとしてテーパカプラをさらに用いることができる。本実施例における光ヘッドの入力カプラと出力カプラを除外した他の構成要素の構造と機能は第４実施例における光ヘッドと同一のため説明を省略する。
【００６５】
＜第７実施例＞
図１１（ａ）は、本発明の第７実施例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本実施例における光ヘッドは入力カプラ及び出力カプラとしてプリズムカプラを用いることを特徴としている。図１１（ａ）を参照すると、光源１０１から入射する光は、コリメータレンズ１３２を通過しながら平行光に成形されて、この平行光は再びプリズムカプラ１３３によりエバネッセントカップリングされながらエバネッセント波に成形されて光導波層１０４に入射する。光導波層１０４を進んだ光は末端部から射出すると、プリズムカプラ１３３′により再びエバネッセントカップリングされてシリンドリカルレンズ１５７により光ディスク１２０に集束される。
【００６６】
エバネッセントカップリングのための位相整合条件は、第１実施例における光ヘッドで数式６に提示した条件と同一であり、本実施例における光ヘッドを構成する他の構成要素は、第４実施例における光ヘッドと同一のため説明を省略する。
【００６７】
＜第８実施例＞
図１１（ｂ）は、本発明の第８実施例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本実施例における光ヘッドは、入力カプラとしてプリズムカプラを用い、出力カプラとしてフォーカシンググレーティングカプラを用いる。図１１（ｂ）を参照すると、光源１０１から入射した光は、コリメータレンズ１３２により平行光に成形されて、プリズムカプラ１３３を通過しながらエバネッセントカップリングされてエバネッセント波として光導波層１０４に入射する。光導波層１０４を通過した光はフォーカシンググレーティングカプラ１６５により回折されて、シリンドリカルレンズ１５７により光ディスク１２０に集束される。なお、本実施例における光ヘッドの他の構成要素は、本発明の第４実施例における光ヘッドと同一のため説明を省略する。
【００６８】
＜第９実施例＞
図１１（ｃ）は、本発明の第９実施例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本実施例における光ヘッドでは、入力カプラとしてプリズムカプラを用い、出力カプラとしてグレーティングカプラ及びフレネルレンズカプラを用いる。図１１（ｃ）を参照すると、入力カップリングではプリズムカプラ１３３によるエバネッセントカップリングが起こって、出力カップリングではフォーカシンググレーティングカプラ１０７′により光が回折されて、フレネルレンズカプラ１７５により光ディスク１２０に光が集束される。
【００６９】
なお、プリズムカプラは、本発明の第２実施例における光ヘッドと同一であり、フォーカシンググレーティングカプラ１０７′及びフレネルレンズカプラ１７５の構造と機能とは本発明の第６実施例における光ヘッドと同一であるため、説明を省略する。
【００７０】
＜第２参考例＞
図１２（ａ）は、本発明の第２参考例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本参考例における光ヘッドは、入力カプラとしてグレーティングカプラを用い、出力カプラとしてプリズムカプラを用いる。図１２（ａ）を参照すると、光源１０１から射出した光は、グレーティングカプラ１４３によりカップリングされて光導波層１０４に進み、光導波層１０４を射出した光は、フォーカシンググレーティングカプラ１６５によりカップリングされ、シリンドリカルレンズ１５７により光ディスク１２０に集束される。なお、グレーティングカプラ１４３のカップリング原理は本発明の第１参考例における光ヘッドと同一であるため説明を省略する。
【００７１】
以下、後記する第３、第４参考例、及び本発明の第１０ないし第１５実施例における光ヘッドの光路において、前記した本発明の第４ないし第９実施例、及び第２参考例における光ヘッドの光路と同一である部分については説明を省略する。
【００７２】
＜第３参考例＞
図１２（ｂ）は、本発明の第３参考例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本実施例における光ヘッドは、入力カプラとしてグレーティングカプラを、出力カプラとしてプリズムカプラを用いる。グレーティングカプラ１４３のカップリング原理は、本発明の第１参考例及び第２参考例における光ヘッドで説明したところと同一であり、プリズムカプラ１３３′のカップリング原理は本発明の第２実施例及び第４実施例における光ヘッドと同一である。
【００７３】
＜第４参考例＞
図１２（ｃ）は、本発明の第４参考例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本参考例における光ヘッドは、入力カプラとしてグレーティングカプラを用い、出力カプラとしてグレーティングカプラ及びフレネルレンズカプラを用いる。グレーティングカプラ１４３のカップリング原理は、本発明の第１参考例における光ヘッドと同一であり、グレーティングカプラ１０７′とフレネルレンズカプラ１７５のカップリング原理は本発明の第６実施例における光ヘッドと同一である。
【００７４】
＜第１０実施例＞
図１３（ａ）は、本発明の第１０実施例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本実施例における光ヘッドは、入力カプラとしてテーパカプラを用い、出力カプラとしてプリズムカプラを用いる。テーパカプラ１５３のカップリング原理は、本発明の第３実施例における光ヘッドと同一であり、プリズムカプラ１３３′のカップリング原理は本発明の第４実施例における光ヘッドと同一である。
【００７５】
＜第１１実施例＞
図１３（ｂ）は、本発明の第１１実施例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本実施例における光ヘッドは、入力カプラとしてテーパカプラを用い、出力カプラとしてフォーカシンググレーティングカプラを用いる。テーパカプラ１５３のカップリング原理は、本発明の第３実施例における光ヘッドと同一であり、フォーカシンググレーティングカプラ１６５のカップリング原理は本発明の第５実施例における光ヘッドと同一である。
【００７６】
＜第１２実施例＞
図１３（ｃ）は、本発明の第１２実施例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本実施例における光ヘッドは、入力カプラとしてテーパカプラを用い、出力カプラとしてグレーティングカプラ及びフレネルレンズカプラを用いる。テーパカプラ１５３のカップリング原理は、本発明の第３実施例における光ヘッドと同一であり、グレーティングカプラ１４３及びフレネルレンズカプラ１７５のカップリング原理は本発明の第６実施例における光ヘッドと同一である。
【００７７】
＜第１３実施例＞
図１４（ａ）は、本発明の第１３実施例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本実施例における光ヘッドは、入力カプラとしてエバネッセントカプラ及びテーパカプラを用い、出力カプラとしてプリズムカプラを用いる。エバネッセントカプラ１０３及びテーパカプラ１５３のカップリング原理は、本発明の第４実施例における光ヘッドと同一であり、プリズムカプラ１６５のカップリング原理は本発明の第６実施例における光ヘッドと同一である。
【００７８】
＜第１４実施例＞
図１４（ｂ）は、本発明の第１４実施例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本実施例における光ヘッドは、入力カプラとしてエバネッセントカプラ及びテーパカプラを用い、出力カプラとしてフォーカシンググレーティングカプラを用いる。エバネッセントカプラ１０３及びテーパカプラ１５３のカップリング原理は、本発明の第４実施例における光ヘッドと同一であり、フォーカシンググレーティングカプラ１６５のカップリング原理は本発明の第５実施例における光ヘッドと同一である。
【００７９】
＜第１５実施例＞
図１４（ｃ）は、本発明の第１５実施例における光ヘッドを簡略に示した断面図の例である。本発明の第１９実施例における光ヘッドは、入力カプラとしてエバネッセントカプラ及びテーパカプラを用い、出力カプラとしてフォーカシンググレーティングカプラ及びフレネルレンズカプラを用いる。エバネッセントカプラ１０３及びテーパカプラ１５３のカップリング原理は、本発明の第４実施例における光ヘッドと同一であり、フォーカシンググレーティングカプラ１６５及びフレネルレンズカプラ１７５のカップリング原理は、本発明の第６実施例における光ヘッドと同一である。
【００８０】
本発明によると、入力カプラとしてエバネッセントカプラ、プリズムカプラ、及びテーパカプラを用いて、出力カプラとしてプリズムカプラ、フォーカシンググレーティングカプラ及びフレネルレンズカプラを用いて、入力カップリング効率と出力カップリング効率とを向上させて光ディスクの記録及び再生のための十分な光強度を得ることができ、コンパクトな光ヘッドを具現できる。また、本発明は、高開口数の良好な集束特性を有する光ヘッドを提供することができる。
【００８１】
前記した説明で多くの事項が具体的に記載されているが、それらは発明の範囲を限定するものではなく、望ましい実施例の例示と解釈されなければならない。例えば、本発明が属する技術分野で当業者であれば、本発明の技術的思想によりエバネッセントカップリングと光の回折及び全反射を利用した多様なカプラを採用することができる。したがって、本発明の範囲は説明された実施例によって定まるのでなく、特許請求範囲に記載された技術的思想により定まらなければならない。
【００８２】
【発明の効果】
以上、説明した本発明に係る光ヘッドは、入力カプラと出力カプラとを採用することで、入力カップリング効率と出力カップリング効率を向上させて、光ディスクに情報を記録する場合及び光ディスクの情報を再生する場合に必要な光強度を、光源からの損失を最小限に抑えて供給でき、これにより、光ヘッドの記録性能及び再生性能を向上させることができる。また、本発明によると、ヒートシンクのない軽薄短小な集積型光ヘッドを製造でき、高いＮＡ（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｐｅｒｔｕｒｅ）と良好な集束特性を有する集積型光ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の一般的な光ヘッドを示した構成図である。
【図２】 米国特許第４，７７９，２５９号広報に開示された光ヘッドの実施例を示した斜視図である。
【図３】 レーザダイオード及びウェーブガイド間のエンドバットカップリングを簡単に示した図面である。
【図４】 エバネッセントカプラを採用した本発明の第１実施例における光ヘッドを示した斜視図である。
【図５】 （ａ）エバネッセントカプラの構成を示した断面図である。（ｂ）エバネッセントカップリングを説明するための概念図である。
【図６】 プリズムカプラを採用した本発明の第２実施例における光ヘッドを示した断面図である。
【図７】 グレーティングカプラを採用した本発明の第１参考例における光ヘッドを示した断面図、
【図８】 テーパカプラを採用した本発明の第３実施例における光ヘッドを示した断面図である。
【図９】 本発明の第４実施例における光ヘッドを概略的に示した斜視図である。
【図１０】（ａ）本発明の第５実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。（ｂ）本発明の第６実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。
【図１１】 （ａ）本発明の第７実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。（ｂ）本発明の第８実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。（ｃ）本発明の第９実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。
【図１２】 （ａ）本発明の第２参考例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。（ｂ）本発明の第３参考例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。（ｃ）本発明の第４参考例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。
【図１３】 （ａ）本発明の第１０実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。（ｂ）本発明の第１１実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。（ｃ）本発明の第１２実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。
【図１４】 （ａ）本発明の第１３実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。（ｂ）本発明の第１４実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。（ｃ）本発明の第１５実施例における光ヘッドを概略的に示した断面図である。
【符号の説明】
１００ 光ヘッド
１０１ レーザダイオード
１０２ 光ファイバ
１０３ カプラ
１０４ 光導波層
１０５ ヴェーブガイド
１０６ ハッファ層
１０７ グレーティングカプラ
１０８ 基板
１０９ａ、１０９ｂ モードインデックスレンズ
１１１ フォトニッククリスタルミラー
１１３ａ、１１３ｂ 光検出器
１２０ 光ディスク

Claims (18)

  1. 光を射出する光源と、
    前記光が進むウェーブガイドと、
    前記ウェーブガイド上の一端部に位置し、前記光源から入射する光をエバネッセントカップリングして前記ウェーブガイドに導入する入力カプラと、
    前記ウェーブガイド上の他端部に位置し、前記ウェーブガイドから射出する光をカップリングして光ディスクに集束する出力カプラと、
    前記ウェーブガイド上に設けられ、前記光ディスクを反射した光が前記出力カプラを通過する際に、光路を変化させる光路変換手段と、
    前記光路変換手段を通過した光を受光すると、光電変換して前記光ディスクの情報を検出する光検出器とを備えた集積型光ヘッドであって、
    前記エバネッセントカップリングは、ｄがウェーブガイドの厚さ、ｍがモード次数、ｎ 0 がウェーブガイドの屈折率、ｎ ef が光ファイバ有効屈折率である場合、次の式を満足する位相整合条件を有することを特徴とする集積型光ヘッド。
    Figure 0003840199
  2. 光を射出する光源と、
    前記光が進むウェーブガイドと、
    前記ウェーブガイド上の一端部に位置し、
    前記光源から入射する光をカップリングして前記ウェーブガイドに導入する入力カプラと、
    前記ウェーブガイド上の他端部に位置し、前記ウェーブガイドから射出する光をカップリングして光ディスクに集束する出力カプラと、
    前記ウェーブガイド上に設けられ、前記光ディスクを反射した光が前記出力カプラを通過する際に、光路を変化させる光路変換手段と、
    前記光路変換手段を通過した光を受光すると、光電変換して前記光ディスクの情報を検出する光検出器とを備えた集積型光ヘッドであって、
    前記入力カプラは、前記ウェーブガイドの下端部に入射する光が全反射して進むように末端部にかけてテーパ形状に形成されたテーパカプラであることを特徴とする集積型光ヘッド。
  3. 前記入力カプラは、前記光源に一端が接続されて他端が前記ウェーブガイドの表面に接続される光ファイバを含み、前記光ファイバのコアは前記ウェーブガイドの表面に密着するように固着されて、前記光源から入射する光をエバネッセントカップリングして前記ウェーブガイドに導入するエバネッセントカプラであることを特徴とする請求項１に記載の集積型光ヘッド。
  4. 前記入力カプラは、前記ウェーブガイド表面に密着して固着され、前記光源から入射する光を、エバネッセントカップリングして前記ウェーブガイドに導入するプリズムカプラであることを特徴とする請求項１に記載の集積型光ヘッド。
  5. 前記光源は、レーザダイオードであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の集積型光ヘッド。
  6. 前記光源と前記入力カプラを接続する光ファイバをさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の集積型光ヘッド。
  7. 前記光源と前記入力カプラとを接続する光ファイバを備えることを特徴とする請求項３に記載の集積型光ヘッド。
  8. 前記光源と一端部が接続されて他端部が前記ウェーブガイドの下端部に挿入される光ファイバをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の集積型光ヘッド。
  9. 前記光源と一端部が接続されて他端部が前記ウェーブガイドの下端部に挿入される光ファイバを備えることを特徴とする請求項２に記載の集積型光ヘッド。
  10. 前記光源と前記入力カプラとの間にコリメータレンズをさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項４に記載の集積型光ヘッド。
  11. 前記ウェーブガイドは、
    基板と、
    基板の上面に積層されるバッファ層と、
    前記バッファ層の上面に積層されて、前記光が進む光導波層と、を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の集積型光ヘッド。
  12. 前記光路変化手段は、
    前記出力カプラから入射する光の光路を変化させるように、前記バッファ層を貫通して形成される複数のホールよりなるフォトニッククリスタルミラーと、
    前記フォトニッククリスタルミラーを通過した光を前記光検出器に集束させるモードインデックスレンズと、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の集積型光ヘッド。
  13. 前記光路変化手段は、前記ウェーブガイドの表面に形成されるグレーティングビームスプリッターであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の集積型光ヘッド。
  14. 前記出力カプラは、前記ウェーブガイドのバッファ層上に前記光の進行方向に向かってピッチが減少し、各グレーティングが曲率を有するように形成されて前記光導波層を進んだ光を回折させて前記光ディスクに集束させるフォーカシンググレーティングカプラであることを特徴とする請求項１１に記載の集積型光ヘッド。
  15. 前記出力カプラは、前記ウェーブガイドの表面に前記光の進行方向に向かってピッチが減少し、各グレーティングが曲率を有するように形成されて前記光導波層を進んだ光を回折させて前記光ディスクに集束させるフォーカシンググレーティングカプラであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の集積型光ヘッド。
  16. 前記出力カプラは、前記ウェーブガイドの表面に密着するように固着され、前記ウェーブガイドから射出する光をエバネッセントカップリングして前記光ディスクに集束させるプリズムカプラであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の集積型光ヘッド。
  17. 前記出力カプラは、前記ウェーブガイドの表面に形成されて前記光導波層を進んだ光を回折させて前記光ディスクに集束させるフォーカシンググレーティングカプラであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の集積型光ヘッド。
  18. 前記出力カプラと前記光ディスクとの間の光路上に前記出力カプラを通過した光を前記光ディスクに集束させるシリンドリカルレンズをさらに備えることを特徴とする請求項１ ６または請求項１７に記載の集積型光ヘッド。
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