JPS6353514A - 光アイソレ−タ - Google Patents
光アイソレ−タInfo
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- JPS6353514A JPS6353514A JP19738586A JP19738586A JPS6353514A JP S6353514 A JPS6353514 A JP S6353514A JP 19738586 A JP19738586 A JP 19738586A JP 19738586 A JP19738586 A JP 19738586A JP S6353514 A JPS6353514 A JP S6353514A
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- JP
- Japan
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- light
- grating coupler
- optical waveguide
- optical
- polarized light
- Prior art date
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 78
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (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】
[産業上の利用分野]
末完りJは光アイソレータに関し、特に光導波路を用い
てなる光アイソレータに関する。
てなる光アイソレータに関する。
[従来の技術及びその問題点]
光の入射方向によって該光を通過させたり通過させなか
ったりする光学素子として、いわゆる光アイソレータが
用いられる。
ったりする光学素子として、いわゆる光アイソレータが
用いられる。
第4図は従来の光アイソレータの一例を示す概略断面図
である。
である。
第4図において、1,2は直角二等辺三角形プリズムで
あり、該1組のプリズムは互いに斜辺どうしを接合され
ており、該接合面には誘電体多層jiff 3が付され
ており、これにより偏光ビームスプリッタ4が構成され
ている。該偏光ビームスプリッタは′L4it体多層膜
への斜め45度入射の場合にp偏光に対する透過率が1
00%であり且つS偏光に対する反射率が100%であ
る。5は1/4波長板である。
あり、該1組のプリズムは互いに斜辺どうしを接合され
ており、該接合面には誘電体多層jiff 3が付され
ており、これにより偏光ビームスプリッタ4が構成され
ている。該偏光ビームスプリッタは′L4it体多層膜
への斜め45度入射の場合にp偏光に対する透過率が1
00%であり且つS偏光に対する反射率が100%であ
る。5は1/4波長板である。
以との様な光アイソレータにおいては、偏光ビームスプ
リッタ4に下方から上向きに直線偏光(P偏光)6を入
射させると、該入射光は誘電体多層膜3を100%透過
して直進し、1/4波長板5に入射する。そして、該1
/4波長板を通過して、円偏光7として出射する。一方
、11/4波長板5に上方から下向きに上記出射光7と
同一の円偏光7aを入射させる(たとえば、174波長
板5の上方に光軸に対し垂直に反射鏡を配置しておく等
して)と、該1/4波長板を透過後の光はS偏光となっ
て偏光ビームスプリッタ4に入射し、該入射光は誘電体
多層膜3により100%反射せしめられて直線偏光8と
して横方向に出射し、下向きには光は出射しない。
リッタ4に下方から上向きに直線偏光(P偏光)6を入
射させると、該入射光は誘電体多層膜3を100%透過
して直進し、1/4波長板5に入射する。そして、該1
/4波長板を通過して、円偏光7として出射する。一方
、11/4波長板5に上方から下向きに上記出射光7と
同一の円偏光7aを入射させる(たとえば、174波長
板5の上方に光軸に対し垂直に反射鏡を配置しておく等
して)と、該1/4波長板を透過後の光はS偏光となっ
て偏光ビームスプリッタ4に入射し、該入射光は誘電体
多層膜3により100%反射せしめられて直線偏光8と
して横方向に出射し、下向きには光は出射しない。
以上の様にして、」―向きには光が通過するが下向きに
は光が通過せず、光のアイソレーションが実現される。
は光が通過せず、光のアイソレーションが実現される。
以上の様な光アイソレータはたとえば光学的情報記録再
生装置において記録媒体に対し記録または再生のための
光照射を行ない更に該記録媒体による反射光を検出する
ための光ヘッドの構成要素として利用される。
生装置において記録媒体に対し記録または再生のための
光照射を行ない更に該記録媒体による反射光を検出する
ための光ヘッドの構成要素として利用される。
しかして、以上の様な光アイソレータでは、光学研摩し
たプリズムの表面に誘電体層を数多く積層させて得られ
る偏光ビームスプリフタを用いているために、コスト高
となるという難点があった。また、以上の様な光アイソ
レータにおける偏光ビームスプリッタはいわゆるバルク
部品であるため、使用する光のビーム径が大きくなると
誘電体多層膜の面積増加にともない体積が増加してしま
い、近年の小型軽量化の要求とは相合れないものがある
。特に、この様な光アイソレータが光学的情報記録再生
装置の光ヘッドの構成要素として用いられる場合には、
軽量化が十分でないと、該光ヘッドを情報記録媒体に対
しアクセスする際に比較的長時間を要することとなるの
で記録再生速度の向上が困難となり、また該光ヘッドの
移動のための駆動手段も大出力のものが必要となる。
たプリズムの表面に誘電体層を数多く積層させて得られ
る偏光ビームスプリフタを用いているために、コスト高
となるという難点があった。また、以上の様な光アイソ
レータにおける偏光ビームスプリッタはいわゆるバルク
部品であるため、使用する光のビーム径が大きくなると
誘電体多層膜の面積増加にともない体積が増加してしま
い、近年の小型軽量化の要求とは相合れないものがある
。特に、この様な光アイソレータが光学的情報記録再生
装置の光ヘッドの構成要素として用いられる場合には、
軽量化が十分でないと、該光ヘッドを情報記録媒体に対
しアクセスする際に比較的長時間を要することとなるの
で記録再生速度の向上が困難となり、また該光ヘッドの
移動のための駆動手段も大出力のものが必要となる。
そこで、本発明は、以上の様な従来技術に鑑みて、小型
化及び軽量化が可1克で几つ低コスト化の可能な光アソ
レータを提供することを目的とする。
化及び軽量化が可1克で几つ低コスト化の可能な光アソ
レータを提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして
、光導波路と、該光導波路に設けられたグレーティング
カップラと、1/4波長板とを有することを特徴とする
、光アイソレータが提供される。
、光導波路と、該光導波路に設けられたグレーティング
カップラと、1/4波長板とを有することを特徴とする
、光アイソレータが提供される。
[実施例〕
以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。
する。
第1図(a)は本発明による光アイソレータの第1の実
施例を示す概略斜視図であり、第1図(b)及び第1図
(C)はそれぞれそのB−B部分断面図及びC−C断面
図である。
施例を示す概略斜視図であり、第1図(b)及び第1図
(C)はそれぞれそのB−B部分断面図及びC−C断面
図である。
i1図において、21は使用光に対し透明な平行平板か
らなる基板であり、9.13はその表面に形成された比
較的屈折率の高い光導波路である。光導波路9の表面上
にはC−C方向のグレーティングカップラ11が形成さ
れており、該カップラに対応する上記光導波路13の基
板21側の面には」二足グレーティングカップラ11の
方向と直交するB−B方向のグレーティングカップラ1
4が形成されている。そして、光導波路13の表面上に
は上記グレーティングカップラ14に対応する位桁に1
/4波長板15が付与されている。
らなる基板であり、9.13はその表面に形成された比
較的屈折率の高い光導波路である。光導波路9の表面上
にはC−C方向のグレーティングカップラ11が形成さ
れており、該カップラに対応する上記光導波路13の基
板21側の面には」二足グレーティングカップラ11の
方向と直交するB−B方向のグレーティングカップラ1
4が形成されている。そして、光導波路13の表面上に
は上記グレーティングカップラ14に対応する位桁に1
/4波長板15が付与されている。
以上の様な本実施例においては、光源からの光束20は
光導波路9内に導入されてTEモードの平行導波光10
として伝搬し、グレーティングカップラ11の部分に到
達する。該グレーティングカップラはブレーズドグレー
ティングとしたり上面に適宜の反射構造を付設したりし
て、導波光10を基板21側へのみ回折させる様に構成
されている。従って、導波光10はグレーティングカッ
プラ11により回折されてC−C方向に振動面をもつ直
線偏光12として上方から下向きに基板21内に入射し
、グレーティングカップラ14に到達する。上記の様に
、該グレーティングカップラはB−B方向であるので、
直線偏光12は該グレーティングカップラ14により回
折されることなしに光導波路13内を透過直進し、l/
4波長板15に入射する。そして、該1/4波長板を通
過して、円偏光16として出射する。
光導波路9内に導入されてTEモードの平行導波光10
として伝搬し、グレーティングカップラ11の部分に到
達する。該グレーティングカップラはブレーズドグレー
ティングとしたり上面に適宜の反射構造を付設したりし
て、導波光10を基板21側へのみ回折させる様に構成
されている。従って、導波光10はグレーティングカッ
プラ11により回折されてC−C方向に振動面をもつ直
線偏光12として上方から下向きに基板21内に入射し
、グレーティングカップラ14に到達する。上記の様に
、該グレーティングカップラはB−B方向であるので、
直線偏光12は該グレーティングカップラ14により回
折されることなしに光導波路13内を透過直進し、l/
4波長板15に入射する。そして、該1/4波長板を通
過して、円偏光16として出射する。
一方、該1/4波長板15に下方から上向きに上記出射
光16と同一の円偏光17を入射させる(たとえば、l
/4波長板15の下方に光軸に対し垂直に反射鏡を配置
しておく等して)と、該1/4波長板を透過後の光はB
−B方向の振動面を有する直線偏光となって光導波路1
3内に入用し、グレーティングカップラ14に到達する
。上記の様に、グレーティングカップラ14はB−B方
向であるので、上記入射光17は一部が該グレーティン
グカー2プラ14により回折せしめられてB−B方向に
撮動面を有するTEモードの導波光19としてC−C方
向に伝搬し、該光導波路13のC−C方向の端面から光
束22として出射する。上記入射光17のうちの他の一
部はグレーティングカップラ14により回折されずに該
グレーティングカップラを透過直進し、直線偏光18と
して基板21を経て光導波路9内に入射し、グレーティ
ングカップラ11に到達する。上記の様に、該グレーテ
ィングカー2プラはC−C方向であるので、入射直線偏
光18は該グレーティングカップラにより回折されるこ
となしに透過直進し、直線偏光23として外部へと出射
する。
光16と同一の円偏光17を入射させる(たとえば、l
/4波長板15の下方に光軸に対し垂直に反射鏡を配置
しておく等して)と、該1/4波長板を透過後の光はB
−B方向の振動面を有する直線偏光となって光導波路1
3内に入用し、グレーティングカップラ14に到達する
。上記の様に、グレーティングカップラ14はB−B方
向であるので、上記入射光17は一部が該グレーティン
グカー2プラ14により回折せしめられてB−B方向に
撮動面を有するTEモードの導波光19としてC−C方
向に伝搬し、該光導波路13のC−C方向の端面から光
束22として出射する。上記入射光17のうちの他の一
部はグレーティングカップラ14により回折されずに該
グレーティングカップラを透過直進し、直線偏光18と
して基板21を経て光導波路9内に入射し、グレーティ
ングカップラ11に到達する。上記の様に、該グレーテ
ィングカー2プラはC−C方向であるので、入射直線偏
光18は該グレーティングカップラにより回折されるこ
となしに透過直進し、直線偏光23として外部へと出射
する。
以上の様にして、入射光20の入射位こかもの入射光は
出射光16の出射位置からの出射光として出射し光が通
過するが、出射光16の出射位置即ち入射光17の入射
位数からの入射光は入射光20の入射位置からの出射光
として出射することがなく光が通過せず、光のアイソレ
ーションが実現される。
出射光16の出射位置からの出射光として出射し光が通
過するが、出射光16の出射位置即ち入射光17の入射
位数からの入射光は入射光20の入射位置からの出射光
として出射することがなく光が通過せず、光のアイソレ
ーションが実現される。
第2図は本発明による光アイソレータの第2の実施例を
示す概略平面図である0本実施例は上記第1実施例の光
アイソレータに光源及び導波路レンズを付加したもので
ある。尚、第2図において、上記第1図におけると同様
の部材には同一の符号が付されている。そして、本実施
例は第2図にあられれている部分のみに上記第1実施例
と異なる構成を有する。
示す概略平面図である0本実施例は上記第1実施例の光
アイソレータに光源及び導波路レンズを付加したもので
ある。尚、第2図において、上記第1図におけると同様
の部材には同一の符号が付されている。そして、本実施
例は第2図にあられれている部分のみに上記第1実施例
と異なる構成を有する。
第2図において、24は光導波路9の端面部に貼付けら
れた光源たる半導体レーザであり、26は半導体レーザ
24とグレーティングカップラ11との間の光導波路9
上に形成された導波路レンズである。該導波路レンズは
光集束性を有する透過型フレネルレンズである。
れた光源たる半導体レーザであり、26は半導体レーザ
24とグレーティングカップラ11との間の光導波路9
上に形成された導波路レンズである。該導波路レンズは
光集束性を有する透過型フレネルレンズである。
本実施例においては、半導体レーザ24からの光束は光
導波路9内に導入されてTEモードの発散導波光25と
して伝搬する。該導波光はフレネレンズ25により平行
導波光に変換された上で、グレーティングカップラ11
の部分に到達する。
導波路9内に導入されてTEモードの発散導波光25と
して伝搬する。該導波光はフレネレンズ25により平行
導波光に変換された上で、グレーティングカップラ11
の部分に到達する。
該導波光は、以下、上記第1実施例におけると同様なふ
るまいをする。
るまいをする。
本実施例は光学的情報記録再生装置の光ヘッドの構r&
要素として好適に利用することができる。
要素として好適に利用することができる。
この場合、174波長板15から適宜の距離隔てて対物
レンズを配置し、更に光束22.23の進行経路上に適
宜の光検出器を配置すればよい、特に、光検出器は光ア
イソレータに接合固定したり、あるいは集積化したりす
ることができ、これにより光ヘッドの小型化、軽量化及
び薄型化が実現でき、アクセス時間の短縮が可能となる
。
レンズを配置し、更に光束22.23の進行経路上に適
宜の光検出器を配置すればよい、特に、光検出器は光ア
イソレータに接合固定したり、あるいは集積化したりす
ることができ、これにより光ヘッドの小型化、軽量化及
び薄型化が実現でき、アクセス時間の短縮が可能となる
。
第3図は本発明による光アイソレータの第3の実施例を
示す概略部分断面図である。
示す概略部分断面図である。
第3図において、31は使用光に対し透明な平行平板か
らなる基板であり、32.33はその表面に形成された
比較的屈折率の高い光導波路である0図示される様に、
基板31の一端面は斜めに形成されており、該端面に近
接して光導波路32.33の表面上にはそれぞれ第3図
の紙面に垂直な方向のグレーティングカップラ34.3
5が形成されている。基板31の上記斜め端面には1/
4波長板36が付与されている。
らなる基板であり、32.33はその表面に形成された
比較的屈折率の高い光導波路である0図示される様に、
基板31の一端面は斜めに形成されており、該端面に近
接して光導波路32.33の表面上にはそれぞれ第3図
の紙面に垂直な方向のグレーティングカップラ34.3
5が形成されている。基板31の上記斜め端面には1/
4波長板36が付与されている。
本実施例における2つのグレーティングカップラのうち
、一方のグレーティングカップラ34は光導波路32内
を伝搬するTEモード導波光を選択的に基板31側へと
回折させるものであり、他力のグレーティングカップラ
35は光導波路33内を伝搬するTMモード導波光を選
択的に基板31側へと回折させるものである。
、一方のグレーティングカップラ34は光導波路32内
を伝搬するTEモード導波光を選択的に基板31側へと
回折させるものであり、他力のグレーティングカップラ
35は光導波路33内を伝搬するTMモード導波光を選
択的に基板31側へと回折させるものである。
以上の様な本実施例においては、光源からの光束37は
光導波路32内に導入されてTEモードの平行導波光3
8として伝搬し、グレーティングカップラ34の部分に
到達する。該グレーティングカップラはグレーティング
ピッチを適宜設定したりして、導波光38を基板31側
へのみ回折させる様に構成されている。従って、導波光
38はグレーティングカップラ34により回折されて第
3図の紙面と垂直の方向に振動面をもつ直線偏光39と
して基板31内に入射し、斜め端面から1/4波長板3
6に入射する。そして、該174波長板を通過して、円
偏光40として出射する。
光導波路32内に導入されてTEモードの平行導波光3
8として伝搬し、グレーティングカップラ34の部分に
到達する。該グレーティングカップラはグレーティング
ピッチを適宜設定したりして、導波光38を基板31側
へのみ回折させる様に構成されている。従って、導波光
38はグレーティングカップラ34により回折されて第
3図の紙面と垂直の方向に振動面をもつ直線偏光39と
して基板31内に入射し、斜め端面から1/4波長板3
6に入射する。そして、該174波長板を通過して、円
偏光40として出射する。
一方、該1/4波長板36に上記出射光40と同一・の
円偏光41を入射させる(たとえば、l/4波長板36
の創め下方に光軸に対し垂直に反射鏡を配置しておく等
して)と、該1/4波長板を透過後の光は第3図の紙面
内方向の振動面を有する直線偏光42となって基板31
内に入射し、更に光導波路32内に入射してグレーティ
ングカップラ34に到達する。上記の様に、グレーティ
ングカップラ34はTEモモ−選択性を宥するので、入
射光42は該グレーティングカップラ34により回折さ
れることはなく、該光導波路32と空気との界面で全反
射して光束43として基板31を経て光導波路33内に
入射してグレーティングカップラ35に到達する。上記
の様に、グレーティングカップラ35はTMモモ−選択
性を有するので、入射光43は該グレーティングカップ
ラ35により回折せしめられ光導波路33内を導波光4
4として伝搬し、直線偏光45として出射する。
円偏光41を入射させる(たとえば、l/4波長板36
の創め下方に光軸に対し垂直に反射鏡を配置しておく等
して)と、該1/4波長板を透過後の光は第3図の紙面
内方向の振動面を有する直線偏光42となって基板31
内に入射し、更に光導波路32内に入射してグレーティ
ングカップラ34に到達する。上記の様に、グレーティ
ングカップラ34はTEモモ−選択性を宥するので、入
射光42は該グレーティングカップラ34により回折さ
れることはなく、該光導波路32と空気との界面で全反
射して光束43として基板31を経て光導波路33内に
入射してグレーティングカップラ35に到達する。上記
の様に、グレーティングカップラ35はTMモモ−選択
性を有するので、入射光43は該グレーティングカップ
ラ35により回折せしめられ光導波路33内を導波光4
4として伝搬し、直線偏光45として出射する。
以上の様にして、入射光37の入射位置からの入射光は
出射光40の出射位置からの出射光として出射し光が通
過するが、出射光40の出射位置即ち入射光41の入射
位置からの入射光は入射光37の入射位置からの出射光
として出射することがなく光が通過せず、光のアイソレ
ーションが実現される。
出射光40の出射位置からの出射光として出射し光が通
過するが、出射光40の出射位置即ち入射光41の入射
位置からの入射光は入射光37の入射位置からの出射光
として出射することがなく光が通過せず、光のアイソレ
ーションが実現される。
[発明の効果]
以上の様な本発明によれば、光導波路及びグレーティン
グカップラを用い該グレーティングカップラの偏波特性
を利用しているので、バルク光学部品の偏光ビームスプ
リッタを使用する必要がなく、従って小型化、軽量化及
び特に薄型化が可能であり、更にバルク光学部品の偏光
ビームスプリッタの様に多層膜構造をとらないので、作
製工程の簡略化が実現され、ブレーナ技術により同時大
量作製が可撤となり、従ってコストダウンが可能となる
。
グカップラを用い該グレーティングカップラの偏波特性
を利用しているので、バルク光学部品の偏光ビームスプ
リッタを使用する必要がなく、従って小型化、軽量化及
び特に薄型化が可能であり、更にバルク光学部品の偏光
ビームスプリッタの様に多層膜構造をとらないので、作
製工程の簡略化が実現され、ブレーナ技術により同時大
量作製が可撤となり、従ってコストダウンが可能となる
。
第1図(a)は本発明による光アイソレータの概略斜視
図であり、第1図(b)及び第1図(C)はそれぞれそ
のB−B部分断面図及びC−C断面図である。 第2図は本発明による光アイソレータの概略平面図であ
る。 第3図は本発明による光アイソレータの概略部分断面図
である。 第4図は従来の光アイソレータの概略断面図である。 9.13,32,33:光導波路、 11.14,34,35ニ グレーティングカップラ、 15.36:l/4波長板、 21.31:基板。
図であり、第1図(b)及び第1図(C)はそれぞれそ
のB−B部分断面図及びC−C断面図である。 第2図は本発明による光アイソレータの概略平面図であ
る。 第3図は本発明による光アイソレータの概略部分断面図
である。 第4図は従来の光アイソレータの概略断面図である。 9.13,32,33:光導波路、 11.14,34,35ニ グレーティングカップラ、 15.36:l/4波長板、 21.31:基板。
Claims (3)
- (1)光導波路と、該光導波路に設けられたグレーティ
ングカップラと、1/4波長板とを有することを特徴と
する、光アイソレータ。 - (2)同一基板の対向する表面にそれぞれ光導波路が形
成されており、各光導波路にグレーティングカップラが
設けられており、一方の光導波路のグレーティングカッ
プラの偏波特性と他方の光導波路のグレーティングカッ
プラの偏波特性とが異なる、特許請求の範囲第1項の光
アイソレータ。 - (3)一方の光導波路のグレーティングカップラから他
方の光導波路のグレーティングカップラを経て1/4波
長板へと至る光路が設定されている、特許請求の範囲第
2項の光アイソレータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19738586A JPS6353514A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 光アイソレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19738586A JPS6353514A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 光アイソレ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6353514A true JPS6353514A (ja) | 1988-03-07 |
Family
ID=16373629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19738586A Pending JPS6353514A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 光アイソレ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6353514A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019537046A (ja) * | 2016-10-13 | 2019-12-19 | エルジー・ケム・リミテッド | 光孤立装置 |
-
1986
- 1986-08-25 JP JP19738586A patent/JPS6353514A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019537046A (ja) * | 2016-10-13 | 2019-12-19 | エルジー・ケム・リミテッド | 光孤立装置 |
US11163172B2 (en) | 2016-10-13 | 2021-11-02 | Lg Chem, Ltd. | Optical isolation device |
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