JPS6049306A - 導波路光学系 - Google Patents
導波路光学系Info
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- JPS6049306A JPS6049306A JP58157589A JP15758983A JPS6049306A JP S6049306 A JPS6049306 A JP S6049306A JP 58157589 A JP58157589 A JP 58157589A JP 15758983 A JP15758983 A JP 15758983A JP S6049306 A JPS6049306 A JP S6049306A
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- optical
- light
- optical coupler
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/34—Optical coupling means utilising prism or grating
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、導波路光学系に係り、更に詳しくは高密度記
録用光ヘッド等に用いるに適した導波路光学系に関する
。
録用光ヘッド等に用いるに適した導波路光学系に関する
。
従来、導波路光学系を利用した高密度記録用光ヘッドが
、特開昭５６−１０７２１７号等で提案されている。こ
のような光ヘッドの一例を第１図に示す。第１図におい
て、１は基板、２は光導波路、３．４はプリズム光結合
器、５はくし形電棲、６は集光レンズ、７は記録媒体で
ある。コリメートされたレーザー光８は、入力用プリズ
ム光結合器３により光導波路２上に導ひかれ、くシ形電
極５から発生した弾性表面波９により偏向され、出力用
プリズム光結合器４に上り出射する。上記出射光束１０
は、集光用外部レンズ６により記録媒体７の面上にスポ
ット１３を形成する。通常、上記出射光束１０の強度分
布に関して、第１図に示す・・ｙ方向の強度分布は、入
力光束８の強度分布と同一のものであるが、第２図に示
す如く、ｘｚ平面から見た上記出射光束１０の強度分布
１５は、片側が指数関数で減衰する分布で近似できる。
、特開昭５６−１０７２１７号等で提案されている。こ
のような光ヘッドの一例を第１図に示す。第１図におい
て、１は基板、２は光導波路、３．４はプリズム光結合
器、５はくし形電棲、６は集光レンズ、７は記録媒体で
ある。コリメートされたレーザー光８は、入力用プリズ
ム光結合器３により光導波路２上に導ひかれ、くシ形電
極５から発生した弾性表面波９により偏向され、出力用
プリズム光結合器４に上り出射する。上記出射光束１０
は、集光用外部レンズ６により記録媒体７の面上にスポ
ット１３を形成する。通常、上記出射光束１０の強度分
布に関して、第１図に示す・・ｙ方向の強度分布は、入
力光束８の強度分布と同一のものであるが、第２図に示
す如く、ｘｚ平面から見た上記出射光束１０の強度分布
１５は、片側が指数関数で減衰する分布で近似できる。
たとえば、光導波路として、Ｔｉ拡散ＬｉＮｂＯ３を用
いて上記先導波路上にＴｉＯ２プリズム光結合器を設け
、ガウス分布をした６ ｍｍ幅のＨｅ−Ｎｅレーザー光
を入射した場合の出射光束の振幅分布を第３図（３）に
示す。このように一方向はガウス分布、もう一方向は片
側指数関数分布をしている。
いて上記先導波路上にＴｉＯ２プリズム光結合器を設け
、ガウス分布をした６ ｍｍ幅のＨｅ−Ｎｅレーザー光
を入射した場合の出射光束の振幅分布を第３図（３）に
示す。このように一方向はガウス分布、もう一方向は片
側指数関数分布をしている。
ところで一般に、高密度記録用光ベッドによって形成さ
れる記録用光スポットに関しては、光のエネルギー密度
を向上し、かつ高密度記録を可能にするために、 １） スポットサイズが極小であること２） スポット
における光強度分布のピーク値が極大であること ３） スポット形状が円形であること が要求される。
れる記録用光スポットに関しては、光のエネルギー密度
を向上し、かつ高密度記録を可能にするために、 １） スポットサイズが極小であること２） スポット
における光強度分布のピーク値が極大であること ３） スポット形状が円形であること が要求される。
しかしながら、第３図（Ａ） ＩＣ示す如き出射光束を
第１図に示すレンズ６にでより集光しにスポット強度分
布は、第３図（Ｂ）に示す如く、メリジオナル方向とサ
ジタル方向で異なり、第１図の様な導波路光学系では前
記高密度記録用光スポットとして要求される条件を満足
しないという問題点を有していた。
第１図に示すレンズ６にでより集光しにスポット強度分
布は、第３図（Ｂ）に示す如く、メリジオナル方向とサ
ジタル方向で異なり、第１図の様な導波路光学系では前
記高密度記録用光スポットとして要求される条件を満足
しないという問題点を有していた。
本発明の目的は、光のエネルギー密度が高く、はぼ円形
の光スポットが得られる導波路光学系を提供する事にあ
る。
の光スポットが得られる導波路光学系を提供する事にあ
る。
本発明は先導波路と、前記光導波路内の導波光を外部に
取り出す光結合器と、前記光結合器からの出射光束をス
ポット状に集光する集光レンズとから成る導波路光学系
において、前記光結合器の結合長を増加させ、前記スポ
ットにおける所望の光強度分布を得る手段を設ける事に
よって上記目的を達成するものである。
取り出す光結合器と、前記光結合器からの出射光束をス
ポット状に集光する集光レンズとから成る導波路光学系
において、前記光結合器の結合長を増加させ、前記スポ
ットにおける所望の光強度分布を得る手段を設ける事に
よって上記目的を達成するものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第４図は、本発明の第１実施例を示す概略図である。第
４図において、１１は基板、１２は光導波路、１３は装
荷膜、１４はプリズム光結合器、１６は集光レンズ、１
７は記録媒体である。本第１実施例は、プリズム光結合
器１４と光導波路１２間に、光導波路１２お上びプリズ
ム光結合器１４の屈折率よりも低い屈折率の装荷膜１３
を設けたものである。上記装荷膜１３を設けることによ
り、導波光２４の上記プリズム光結合器１４への結合が
弱まり、結合長が増加して、出射光束２５０強度分布の
Ｚｒ方向への減衰は、ゆるやかになる。
４図において、１１は基板、１２は光導波路、１３は装
荷膜、１４はプリズム光結合器、１６は集光レンズ、１
７は記録媒体である。本第１実施例は、プリズム光結合
器１４と光導波路１２間に、光導波路１２お上びプリズ
ム光結合器１４の屈折率よりも低い屈折率の装荷膜１３
を設けたものである。上記装荷膜１３を設けることによ
り、導波光２４の上記プリズム光結合器１４への結合が
弱まり、結合長が増加して、出射光束２５０強度分布の
Ｚｒ方向への減衰は、ゆるやかになる。
従って、上記出射光束の強度分布のｙ方向及びＺｒ方向
の減衰距離は同程度になり、レンズ１６により集光した
スポット形状も円形に近いものになる。こ′のように円
形に近い形状の光スポットを得る為には、特に、導波光
の光束幅を２ｉＲ，集光レンズの瞳半径をＲとしたとき
に、前記出射光束のサジタル方向の強度分布の分布幅が
ほぼ２Ｒとなるように１結合長が設定される事が望まし
い。
の減衰距離は同程度になり、レンズ１６により集光した
スポット形状も円形に近いものになる。こ′のように円
形に近い形状の光スポットを得る為には、特に、導波光
の光束幅を２ｉＲ，集光レンズの瞳半径をＲとしたとき
に、前記出射光束のサジタル方向の強度分布の分布幅が
ほぼ２Ｒとなるように１結合長が設定される事が望まし
い。
次に本第１実施例の構成で、上記出射光束２５の強度分
布と上記出射光束がレンズ１６に入射する位置との最適
化シェミレーションを行なった。
布と上記出射光束がレンズ１６に入射する位置との最適
化シェミレーションを行なった。
上記シュミレーシランにあたって第３図翰に示す如く、
出射光束のｙ方向の振幅分布はガウス型、Ｚｒ方向の振
幅分布は片側指数関数分布であるとし、レンズ１６の入
射瞳面上での上記出射光束の振幅分布ｆを次式で与える
。
出射光束のｙ方向の振幅分布はガウス型、Ｚｒ方向の振
幅分布は片側指数関数分布であるとし、レンズ１６の入
射瞳面上での上記出射光束の振幅分布ｆを次式で与える
。
Ｚｒ＜γの時
ｆ ＝ ｏ ｔ２）
ただし、Ｒはレンズ６の入射瞳半径、αはｙ方向のガウ
ス分布の減衰幅を決めるパラメーター、βはＺｒ方向の
指数関数の減衰を決めるパラメーター、γは第４図に示
すプリズムの端２６から出射する光がレンズ１６の入射
瞳に入゛射する位置を定めるパラメーター、Ｃは規格化
定数である。
ス分布の減衰幅を決めるパラメーター、βはＺｒ方向の
指数関数の減衰を決めるパラメーター、γは第４図に示
すプリズムの端２６から出射する光がレンズ１６の入射
瞳に入゛射する位置を定めるパラメーター、Ｃは規格化
定数である。
上記シュミレーションにおいて、第１実施例の装荷膜付
プリズム光結合器から出射する光束の全強度が常に一定
になるように、パラメーターＣを選び、パラメーターβ
とｒを変え、パラメーターβとγの最適値を算出した。
プリズム光結合器から出射する光束の全強度が常に一定
になるように、パラメーターＣを選び、パラメーターβ
とｒを変え、パラメーターβとγの最適値を算出した。
第５図は、レンズ６によるスポットのピーク値のパラメ
ーターメ、γ依存性を表わした図である。第５図におい
て、３１．３２．３３は、導波光の全光量を１００とし
た時にスポットのピーク値がそれぞれ、２．４．２．３
．２．１となる等高級を表わす。第５図から、ノぐラメ
−ターβとγが以下の範囲にある時、スポットのピーク
値が極大になることがわかる。
ーターメ、γ依存性を表わした図である。第５図におい
て、３１．３２．３３は、導波光の全光量を１００とし
た時にスポットのピーク値がそれぞれ、２．４．２．３
．２．１となる等高級を表わす。第５図から、ノぐラメ
−ターβとγが以下の範囲にある時、スポットのピーク
値が極大になることがわかる。
１．２Ｒ≦ β ≦１．４ Ｒ（３１
−０，７Ｒ≦ γ ≦ｏ、 ｔａ Ｒ（４）従って具体
的には、前記導波光の光束幅を２Ｒ１前記集光レンズの
瞳半径をＲ１前記出射光束のサジタル方向における指数
関数的に減少する強度分布の減衰距離をβ、前記集光レ
ンズのサジタル方向にＺｒ軸、メリディオナル方向にｙ
軸をとり、前記出射光束が該集光レンズの入射瞳に入射
する座標を（Ｚｒ、ｙ）としたときに、前記（３）式と
−０，７Ｒ＜ Ｚｒ ≦０．９ Ｒｆ４１’ｙ ＝ ｏ
（４１′ を満足するように前記光結合器の結合長および、集光レ
ンズの位置を調整する事により、最適な強度分布の光ス
ポットを得ることができる。さらに、パラメーターβと
γが（３）式、（４）式で与えられる範囲にある時の、
出射光束の振幅分布を第６図（ロ）に、上記出射光束を
レンズで集光した時のスポット強度分布を第６図（Ｂ）
に示す。第６図（Ａ）０３）かられかるように、出射光
束の振幅分布は、レンズの入射瞳上でかなり一様になり
、上記出射光束に対するスポット形状は円形でかつスポ
ットサイズも極小値をとる。
的には、前記導波光の光束幅を２Ｒ１前記集光レンズの
瞳半径をＲ１前記出射光束のサジタル方向における指数
関数的に減少する強度分布の減衰距離をβ、前記集光レ
ンズのサジタル方向にＺｒ軸、メリディオナル方向にｙ
軸をとり、前記出射光束が該集光レンズの入射瞳に入射
する座標を（Ｚｒ、ｙ）としたときに、前記（３）式と
−０，７Ｒ＜ Ｚｒ ≦０．９ Ｒｆ４１’ｙ ＝ ｏ
（４１′ を満足するように前記光結合器の結合長および、集光レ
ンズの位置を調整する事により、最適な強度分布の光ス
ポットを得ることができる。さらに、パラメーターβと
γが（３）式、（４）式で与えられる範囲にある時の、
出射光束の振幅分布を第６図（ロ）に、上記出射光束を
レンズで集光した時のスポット強度分布を第６図（Ｂ）
に示す。第６図（Ａ）０３）かられかるように、出射光
束の振幅分布は、レンズの入射瞳上でかなり一様になり
、上記出射光束に対するスポット形状は円形でかつスポ
ットサイズも極小値をとる。
次に、上記条件を満足する導波路光学系の実際の作製例
を説明する。基板として、圧電性に優れたＬｉＮｂＯ３
結晶を用い、Ｔｉを熱拡散することにより光導波路層を
作製した。作製した上記導波路に対して、ＴＥモードＨ
ｅ−Ｎｅレーザー（波長６３２８人）光で導波特性の測
定を行ない、その結果、ＴＥ。
を説明する。基板として、圧電性に優れたＬｉＮｂＯ３
結晶を用い、Ｔｉを熱拡散することにより光導波路層を
作製した。作製した上記導波路に対して、ＴＥモードＨ
ｅ−Ｎｅレーザー（波長６３２８人）光で導波特性の測
定を行ない、その結果、ＴＥ。
モードの伝搬定数が２．２１０ 、伝搬損失が０．５
ｄＢ／Ｉであることがわかった。光導波路よりも低屈折
率である装荷膜としてＡｑｏｓ（屈折率、＝１．６３２
）を用い、上記導波路上のプリズム結合器を設ける所に
、Ａｔ、０３を１２００人蒸着した。上記Ａ４０３装荷
膜上に、傾斜角５０°のＴｉｅ、プリズム光結合器を置
き、導波光を出射させ、集光レンズでスポットを形成さ
せる実験を行なった。第７図に、プリズム光結合器とし
てＴｉＯ２結晶、装荷膜としてＡｔ、 Ｏ，、光導波路
としてＴｉ拡散ＬｉＮｂＯ５結晶を用いた時の規格化結
合長と規格化装荷膜厚の関係を示す。上記蒸着したＡｔ
、０．の膜厚は、第７図の関係を利用して、光束幅６
ｍｍ （強度１／ｅ２になる幅）のＨｅＮｅレーザー光
（波長６３２８人）を入射ビームとした時、集光スポッ
トが最適になるように算出したものである。
ｄＢ／Ｉであることがわかった。光導波路よりも低屈折
率である装荷膜としてＡｑｏｓ（屈折率、＝１．６３２
）を用い、上記導波路上のプリズム結合器を設ける所に
、Ａｔ、０３を１２００人蒸着した。上記Ａ４０３装荷
膜上に、傾斜角５０°のＴｉｅ、プリズム光結合器を置
き、導波光を出射させ、集光レンズでスポットを形成さ
せる実験を行なった。第７図に、プリズム光結合器とし
てＴｉＯ２結晶、装荷膜としてＡｔ、 Ｏ，、光導波路
としてＴｉ拡散ＬｉＮｂＯ５結晶を用いた時の規格化結
合長と規格化装荷膜厚の関係を示す。上記蒸着したＡｔ
、０．の膜厚は、第７図の関係を利用して、光束幅６
ｍｍ （強度１／ｅ２になる幅）のＨｅＮｅレーザー光
（波長６３２８人）を入射ビームとした時、集光スポッ
トが最適になるように算出したものである。
実験の結果、前述のように作製した導波路光学系は、は
ぼ上記理論値に従って、ｉ適の光スポットが得られた。
ぼ上記理論値に従って、ｉ適の光スポットが得られた。
また本実施例において、装荷膜の膜厚は必ずしも一定で
ある必要はなく、例えば導波光の伝搬方向にテーパ状に
変化させて、所望の結合長を得ることもできる。
ある必要はなく、例えば導波光の伝搬方向にテーパ状に
変化させて、所望の結合長を得ることもできる。
本発明の第２の実施例について、第８図を用いて説明す
る。第８図においては、４１は基板、４２は導波路、４
６は集光レンズ、４７は記録媒体、４４は導波光、４５
は出射光束、４３はグレーティング光結合器である。本
第２実施例は前記第１実施例において用いられたプリズ
ム光結合器をグレーティング光結合器で置き換えたもの
である。
る。第８図においては、４１は基板、４２は導波路、４
６は集光レンズ、４７は記録媒体、４４は導波光、４５
は出射光束、４３はグレーティング光結合器である。本
第２実施例は前記第１実施例において用いられたプリズ
ム光結合器をグレーティング光結合器で置き換えたもの
である。
グレーティング光結合器は従来からよく知られている種
々の手法、例えば、２光束干渉によるホログラフィック
技術、電子ビーム加工技術等を利用して精度良く作製で
きる。ホログラフィック技術を利用したグレーティング
作製手順について以下に簡略に説明する。前記第１実施
例と同様の方法で作製したＴｉ拡散ＬｉＮｂ０ａ導波路
にスピンコーティングにより、フォトレジストを０．４
μｍの膜厚に塗布する。レジストはＡｒ＋レーザの２
光束干渉でグレーティングパターンを露光後、現像処理
を行い、凹凸のグレーティングパターンを形成する。こ
のレジストパターンをマスクとして、イオンビームで導
波路表面をエツチングすることにより、グレーティング
結合器を形成できる。
々の手法、例えば、２光束干渉によるホログラフィック
技術、電子ビーム加工技術等を利用して精度良く作製で
きる。ホログラフィック技術を利用したグレーティング
作製手順について以下に簡略に説明する。前記第１実施
例と同様の方法で作製したＴｉ拡散ＬｉＮｂ０ａ導波路
にスピンコーティングにより、フォトレジストを０．４
μｍの膜厚に塗布する。レジストはＡｒ＋レーザの２
光束干渉でグレーティングパターンを露光後、現像処理
を行い、凹凸のグレーティングパターンを形成する。こ
のレジストパターンをマスクとして、イオンビームで導
波路表面をエツチングすることにより、グレーティング
結合器を形成できる。
ここで、グレーティング光結合器４７からの出射光束４
５のサジタル方向の強度分布幅が、第１実施例と同様に
最適条件を満足する様に、グレーティング光結合器の凹
凸の振幅を数１０００人の範囲で調整し、このグレーテ
ィング光結合器の結合長を、数値計算によってめられる
最適結合長とすることによって、極小のスポット径と極
大のスポットパワーが得られる導波路光学系を実現でき
る。
５のサジタル方向の強度分布幅が、第１実施例と同様に
最適条件を満足する様に、グレーティング光結合器の凹
凸の振幅を数１０００人の範囲で調整し、このグレーテ
ィング光結合器の結合長を、数値計算によってめられる
最適結合長とすることによって、極小のスポット径と極
大のスポットパワーが得られる導波路光学系を実現でき
る。
また、ここでグレーティング光結合器の変調度は、一様
な場合に限らず、導波光の伝４．９方向に徐々に変化す
るように形成し、所望の結合長を得るようにしてもかま
わない。
な場合に限らず、導波光の伝４．９方向に徐々に変化す
るように形成し、所望の結合長を得るようにしてもかま
わない。
本第２実施例で示すグレーティング光結合器は、上記第
１実施例のプリズム光結合器よりも安定性に優れ、低コ
ストで作製が可能であるという特長を有している。
１実施例のプリズム光結合器よりも安定性に優れ、低コ
ストで作製が可能であるという特長を有している。
本発明は、前述の実施例に限らず、種、々の変形が可能
である。また前記実施例における導波光は、従来例で述
べた如く、偏向光であっても、変調光であってもよく、
なんら限定されるものではない。
である。また前記実施例における導波光は、従来例で述
べた如く、偏向光であっても、変調光であってもよく、
なんら限定されるものではない。
以上説明したように、本発明は光導波路と、前記光導波
路内の導波光を外部に取り出す光結合器と、前記光結合
器からの出射光束をスポット状に集光する集光レンズと
から成る従来の導波路光学系において、前記光結合器の
結合長を増加させる手段を設けたので、 １） スポット径を小さくすることができる２） スポ
ットにおける光強度分布のピーク値を増大することがで
きる ３）スポットの形状が円形に近くなる 等の効果を得ることができる。
路内の導波光を外部に取り出す光結合器と、前記光結合
器からの出射光束をスポット状に集光する集光レンズと
から成る従来の導波路光学系において、前記光結合器の
結合長を増加させる手段を設けたので、 １） スポット径を小さくすることができる２） スポ
ットにおける光強度分布のピーク値を増大することがで
きる ３）スポットの形状が円形に近くなる 等の効果を得ることができる。
第１図は従来の導波路光学系を用０た高密度記録用光ヘ
ッドを示す概略図、第２図は従来の導波路光学系におけ
る出射光束の強度分布を示す図、第３図（Ａ）、（Ｂ）
は夫々従来の導波路光学系における出射光束の振幅分布
および光スポットの強度分布を示す図、第４図は本発明
の第１実施例を示す概略図、第５図はスポットのピーク
値のパラメータβおよびγ依存性を示す図、第６図（４
）四）は夫々本発明の導波路光学系における出射光束の
振幅分布および光スポットの強度分布を示す図、第７図
は第１実施例における規格化結合長と規格化装荷膜厚と
の関係を示す図、第８図は本発明の第２実施例を示す概
略図である。 １１．４１・・・基板、１２．４２・・・光導波路、１
４・・・プリズム光結合器、１６．４６・・・集光レン
ズ、１７．’４７・・・記録媒体、２３・・・装荷膜、
２４゜４４、・・・導波光、２５．４５・・出射光束、
２６ プリズム端、４３・ グレーティング光結合器。 出願人 キャノン株式会社 第３図 （Ａ） （β） θ σ、３ イ緋祢車長ｔｒ曖身ｄ込 手続補正書（自発） 昭和５８年１１月７７日 １ 事件の表示 昭和５８年 特許願 第 １５７５８９ 号２、発明の
名称 導波路光学系 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 件 所 東京都大出区下丸子３−３０−２名称 （＋０
０）キャノン株式会社 代表者賀来龍三部 ５、補正の対象 明細書 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する０ （２明細書第５頁第１５行「増加させ」を「調整し」と
訂正する。 （３）同第８頁第１０行ｒ−０，７Ｒくγく０．９ＲＪ
をｒ−０，９Ｒくγ＜−０，７ＲＪ と訂正する。 （４）同第８頁第１６行「出射光束」を「出射光束にお
いて光強度が最大となる出射光」と訂正する。 ６）同第８頁第１８行ｒ−０，７Ｒ＜Ｚｒ＜０．９ＲＪ
をｒ−０，９’Ｒ＜Ｚｒ＜−０，７ＲＪと訂正する。 （６）同第１０頁第１６行「得られた。」の後に下記の
文を追加する。 記 上記実施例においては、導波路の界分布が導波路表面附
近に存在するため、プリズム結合器の結合長を増大する
目的で導波路よりも低い屈折率を持つ装荷膜で結合長を
調整する例を示したが、導波路の界分布が導波路表面よ
り深い部分に存在する導波路においては、上記実施例と
は逆忙プリズム結合長を減少させ結合を−くする必要が
あり、装荷膜として、導波路の屈折率よりも高い屈折率
を持つ薄膜を使用し、プリズム結合器の結合長を調整す
る場合もある０（７）同第１１頁第１０行「加工技術」
を「ｉｌＩｌ波光」と訂正する０ 特許請求の範囲 （１）光導波路と、前記光導波路内の導波光を外部に取
り出す光結合器と、前記光結合器からの出射光束をスポ
ット状に集光する集光レンズとから成る導波路光学系に
おいて、前記光結合器の結合長を調整することにより、
前記スポットにおける所望の光強度分布を得る手段を設
けた事を特徴とする導波路光学系。 （２）前記光結合器がプリズム光結合器であり、該プリ
ズム光結合器と前記光導波路との間に、前記光導波路よ
りも低い屈折率を持つ装荷膜を設けた特許請求の範囲第
１項記載の導波路光学系。 （３）前記装荷膜の膜厚が前記導波光の伝搬方向にテー
バ状に変化している特許請求の範囲第２項記載の導波路
光学系。 （４）前記光結合器がグレーティング光結合器であり、
該グレーティング光結合器の変調度が、前記スポットに
おいて所望の光強度分布が得られるように調整されてい
る特許請求の範囲第１項記載の導波路光学系。 ６）前記グレーティング光結合器の変調度が前記導波光
の伝搬方向に変化している特許請求の範囲第４項記載の
導波路光学系０ （６）前記導波光の光束幅を２Ｒ１前記集光レンズの瞳
半径をＲ１前記出射光束のサジタル方向における指数関
数的に減少する強度分布の減衰距離をβ、前記集光レン
ズのサジタル方向にＺｒ軸、メリジオナル方向にｙ軸を
とり、前記出射光束において光強度が最大となる出射光
が該集光レンズの入射瞳に入射する座標を（ｚｒ、 ｙ
）としたときに、 １．２Ｒ＜β＜１．４Ｒ −０，９Ｒ＜、ｚｒ ＜−０，７Ｒ ｙ＝０ を満足する特許請求の範囲第１項記載の導波路光学系。 Ｖ）前記導波光の光束幅を２Ｒ１前記集光レンズの瞳半
径をＲとしたとき、前記出射光束のサジタル方向の強度
分布の分布幅がほぼ２Ｒである特許請求の範囲第１項記
載の導波路光学系。
ッドを示す概略図、第２図は従来の導波路光学系におけ
る出射光束の強度分布を示す図、第３図（Ａ）、（Ｂ）
は夫々従来の導波路光学系における出射光束の振幅分布
および光スポットの強度分布を示す図、第４図は本発明
の第１実施例を示す概略図、第５図はスポットのピーク
値のパラメータβおよびγ依存性を示す図、第６図（４
）四）は夫々本発明の導波路光学系における出射光束の
振幅分布および光スポットの強度分布を示す図、第７図
は第１実施例における規格化結合長と規格化装荷膜厚と
の関係を示す図、第８図は本発明の第２実施例を示す概
略図である。 １１．４１・・・基板、１２．４２・・・光導波路、１
４・・・プリズム光結合器、１６．４６・・・集光レン
ズ、１７．’４７・・・記録媒体、２３・・・装荷膜、
２４゜４４、・・・導波光、２５．４５・・出射光束、
２６ プリズム端、４３・ グレーティング光結合器。 出願人 キャノン株式会社 第３図 （Ａ） （β） θ σ、３ イ緋祢車長ｔｒ曖身ｄ込 手続補正書（自発） 昭和５８年１１月７７日 １ 事件の表示 昭和５８年 特許願 第 １５７５８９ 号２、発明の
名称 導波路光学系 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 件 所 東京都大出区下丸子３−３０−２名称 （＋０
０）キャノン株式会社 代表者賀来龍三部 ５、補正の対象 明細書 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する０ （２明細書第５頁第１５行「増加させ」を「調整し」と
訂正する。 （３）同第８頁第１０行ｒ−０，７Ｒくγく０．９ＲＪ
をｒ−０，９Ｒくγ＜−０，７ＲＪ と訂正する。 （４）同第８頁第１６行「出射光束」を「出射光束にお
いて光強度が最大となる出射光」と訂正する。 ６）同第８頁第１８行ｒ−０，７Ｒ＜Ｚｒ＜０．９ＲＪ
をｒ−０，９’Ｒ＜Ｚｒ＜−０，７ＲＪと訂正する。 （６）同第１０頁第１６行「得られた。」の後に下記の
文を追加する。 記 上記実施例においては、導波路の界分布が導波路表面附
近に存在するため、プリズム結合器の結合長を増大する
目的で導波路よりも低い屈折率を持つ装荷膜で結合長を
調整する例を示したが、導波路の界分布が導波路表面よ
り深い部分に存在する導波路においては、上記実施例と
は逆忙プリズム結合長を減少させ結合を−くする必要が
あり、装荷膜として、導波路の屈折率よりも高い屈折率
を持つ薄膜を使用し、プリズム結合器の結合長を調整す
る場合もある０（７）同第１１頁第１０行「加工技術」
を「ｉｌＩｌ波光」と訂正する０ 特許請求の範囲 （１）光導波路と、前記光導波路内の導波光を外部に取
り出す光結合器と、前記光結合器からの出射光束をスポ
ット状に集光する集光レンズとから成る導波路光学系に
おいて、前記光結合器の結合長を調整することにより、
前記スポットにおける所望の光強度分布を得る手段を設
けた事を特徴とする導波路光学系。 （２）前記光結合器がプリズム光結合器であり、該プリ
ズム光結合器と前記光導波路との間に、前記光導波路よ
りも低い屈折率を持つ装荷膜を設けた特許請求の範囲第
１項記載の導波路光学系。 （３）前記装荷膜の膜厚が前記導波光の伝搬方向にテー
バ状に変化している特許請求の範囲第２項記載の導波路
光学系。 （４）前記光結合器がグレーティング光結合器であり、
該グレーティング光結合器の変調度が、前記スポットに
おいて所望の光強度分布が得られるように調整されてい
る特許請求の範囲第１項記載の導波路光学系。 ６）前記グレーティング光結合器の変調度が前記導波光
の伝搬方向に変化している特許請求の範囲第４項記載の
導波路光学系０ （６）前記導波光の光束幅を２Ｒ１前記集光レンズの瞳
半径をＲ１前記出射光束のサジタル方向における指数関
数的に減少する強度分布の減衰距離をβ、前記集光レン
ズのサジタル方向にＺｒ軸、メリジオナル方向にｙ軸を
とり、前記出射光束において光強度が最大となる出射光
が該集光レンズの入射瞳に入射する座標を（ｚｒ、 ｙ
）としたときに、 １．２Ｒ＜β＜１．４Ｒ −０，９Ｒ＜、ｚｒ ＜−０，７Ｒ ｙ＝０ を満足する特許請求の範囲第１項記載の導波路光学系。 Ｖ）前記導波光の光束幅を２Ｒ１前記集光レンズの瞳半
径をＲとしたとき、前記出射光束のサジタル方向の強度
分布の分布幅がほぼ２Ｒである特許請求の範囲第１項記
載の導波路光学系。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 光導波路と、前記光導波路内の導波光を外部に
取り出す光結合器と、前記光結合器からの出射光束をス
ポット状）ζ集光する集光レンズとから成る導波路光学
系において、前記光結合器の結合長を増加させることに
より、前記スポットにおける所望の光強度分布を得る手
段を設けた事を特徴とする導波路光学系。 （２） 前記光結合器がプリズム光結合器であり、該プ
リズム光結合器と前記光導波路との間に前記光導波路よ
りも低い屈折率を持つ装荷膜を設けた特許請求の範囲第
１項記載の導波路光学系。 （３） 前記装荷膜の膜厚が前記導波光の伝搬方向にテ
ーバ状に変化している特許請求の範囲第２項記載の導波
路光学系。 （４）前記光結合器がグレーティング光結合器であり、
該グレーティング光結合器の変調度力；、前記スポット
において所望の光強度分布力１尋られるように調整され
ている特許請求の範囲第１項記載の導波路光学系。 （５）前記グレーティング光結合器の変調度カス前記導
波光の伝搬方向に変化してｂする特許請求の範囲第４項
記載の導波路光学系。 （６）前記導波光の光束幅を２Ｒ１前記集光レンズの瞳
半径をＲ１前記出射光束のサジタル方向における指数関
数的に減少する強度分布の減衰距離をβ、前５．記集光
レンズのサジタル方向 向にＺｒ軸、メリ≠ヨオナノシ方向Ｉｃ ｙ軸をと１９
、へ 前記出射光束が該集光レンズの入射瞳（て人９千する座
標を（ｚｒ、ｙ）としたとき臥 １．２Ｒ≦ β ≦１．４Ｒ −〇、 ７ Ｒ≦Ｚｒ≦０．９Ｒ ｙ ＝ ０ を満足する特許請求の範囲第１項記載の導波路光学系。 （７）前記導波光の光束幅を２Ｒ，貞Ｕδ己ｊ％光レン
ズの瞳半径をＲとしたとき、前記出射光束のサジタル方
向の強度分布の分布幅がほぼ２Ｒである特許請求の範囲
第１項記載の導波路光学系。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157589A JPS6049306A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 導波路光学系 |
| DE19843431605 DE3431605A1 (de) | 1983-08-29 | 1984-08-28 | Optische anlage zur wellenfuehrung |
| US07/110,570 US4832428A (en) | 1983-08-29 | 1987-10-15 | Waveguide optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157589A JPS6049306A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 導波路光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6049306A true JPS6049306A (ja) | 1985-03-18 |
Family
ID=15653005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58157589A Pending JPS6049306A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 導波路光学系 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4832428A (ja) |
| JP (1) | JPS6049306A (ja) |
| DE (1) | DE3431605A1 (ja) |
Cited By (2)
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| US4836645A (en) * | 1986-12-19 | 1989-06-06 | Thomson-Csf | Device for the connection of optic fibers to an integrated optic circuit and method for making the said device |
| JPH03213809A (ja) * | 1989-02-17 | 1991-09-19 | Sharp Corp | 回折格子光結合器 |
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| DE2358215A1 (de) * | 1973-05-19 | 1975-06-05 | Bamag Verfahrenstechnik Gmbh | Vorrichtung zur filtration und begasung oder mechanischen entsaeuerung von wasser |
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-
1983
- 1983-08-29 JP JP58157589A patent/JPS6049306A/ja active Pending
-
1984
- 1984-08-28 DE DE19843431605 patent/DE3431605A1/de active Granted
-
1987
- 1987-10-15 US US07/110,570 patent/US4832428A/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH03213809A (ja) * | 1989-02-17 | 1991-09-19 | Sharp Corp | 回折格子光結合器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3431605C2 (ja) | 1992-06-04 |
| US4832428A (en) | 1989-05-23 |
| DE3431605A1 (de) | 1985-03-07 |
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