CN109313364A - 光调制器、光观察装置以及光照射装置 - Google Patents

光调制器、光观察装置以及光照射装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109313364A
CN109313364A CN201780035028.0A CN201780035028A CN109313364A CN 109313364 A CN109313364 A CN 109313364A CN 201780035028 A CN201780035028 A CN 201780035028A CN 109313364 A CN109313364 A CN 109313364A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
light
face
optical modulator
electro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780035028.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109313364B (zh
Inventor
泷泽国治
田中博
丰田晴义
大林宁
酒井宽人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Publication of CN109313364A publication Critical patent/CN109313364A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109313364B publication Critical patent/CN109313364B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0305—Constructional arrangements
    • G02F1/0316—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G01N21/6458—Fluorescence microscopy
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/06—Means for illuminating specimens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/16—Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0305—Constructional arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0305—Constructional arrangements
    • G02F1/0311—Structural association of optical elements, e.g. lenses, polarizers, phase plates, with the crystal
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0327—Operation of the cell; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/035—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

光调制器包括：具有输入输入光的第1面、与第1面相对的第2面，且相对介电常数为1000以上的钙钛矿型的电光晶体；具有配置于电光晶体的第1面且透过输入光的第1电极的第1光学元件；具有配置于电光晶体的第2面且透过输入光的第2电极的第2光学元件；以及向第1电极与第2电极之间施加电场的驱动电路，第1电极以单体配置于第1面，第2电极以单体配置于第2面，第1电极以及第2电极的至少一者部分地覆盖第1面或者第2面，电光晶体中的上述输入光的传播方向与上述电场的施加方向平行。

Description

光调制器、光观察装置以及光照射装置
技术领域
本发明涉及光调制器、光观察装置以及光照射装置。
背景技术
例如在专利文献1以及专利文献2中公开了一种电光元件。该电光元件包括：基板、层叠于基板的强电介质的KTN(KTa1-xNbxO3)层、配置于KTN层的前面的透明电极、以及配置于KTN层的后面的金属电极。KTN根据温度采用四个晶体结构，当为钙钛矿型的晶体结构时，用作电光元件。这样的KTN层形成于在金属电极上形成的晶种层之上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014－89340号公报
专利文献2：日本特开2014－89341号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述那样的电光元件中，是KTN层被一对电极夹着的结构。另外，一对电极遍及KTN层的前面及后面的整体而形成。因此，当对KTN层施加电场时，逆压电效应或者电致伸缩效应增大，有可能无法进行稳定的光调制。
本发明的目的在于，提供一种能够抑制逆压电效应或者电致伸缩效应并且能够进行稳定的光调制的光调制器、光观察装置以及光照射装置。
解决问题的技术手段
一个方式的光调制器，是对输入光进行调制并输出调制后的调制光的光调制器，包括：具有输入输入光的第1面、与第1面相对的第2面，且相对介电常数为1000以上的钙钛矿型的电光晶体；具有配置于电光晶体的第1面且透过输入光的第1电极的第1光学元件；具有配置于电光晶体的第2面且透过输入光的第2电极的第2光学元件；以及向第1电极与第2电极之间施加电场的驱动电路，第1电极以单体配置于第1面，第2电极以单体配置于第2面，第1电极以及第2电极的至少一者部分地覆盖第1面或者第2面，电光晶体中的所述输入光的传播方向与所述电场的施加方向平行。
一个方式的光调制器，是对输入光进行调制并输出调制后的调制后的光调制器，包括：具有输入输入光的第1面、与第1面相对的第2面，且相对介电常数为1000以上的钙钛矿型的电光晶体；具有配置于电光晶体的第1面且透过输入光的第1电极的第1光学元件；具有配置于电光晶体的第2面的第2电极且将输入光向第1面反射的第2光学元件；以及向第1电极与第2电极之间施加电场的驱动电路，第1电极以单体配置于第1面，第2电极以单体配置于第2面，第1电极以及第2电极的至少一者部分地覆盖第1面或者第2面，电光晶体中的所述输入光的传播方向与所述电场的施加方向平行。
另外，一个方式的光观察装置，具有：输出输入光的光源；所述光调制器；将从光调制器输出的调制光照射于对象物的光学系统；以及检测从对象物输出的光的光检测器。
另外，一个方式的光照射装置，具有：输出输入光的光源；所述光调制器；以及将从光调制器输出的调制光照射于对象物的光学系统。
根据该光调制器、光观察装置以及光照射装置，输入光透过第1光学元件的第1电极并被输入到钙钛矿型的电光晶体的输入面。该输入光能够透过配置于电光晶体的背面的第2光学元件并输出，或者被第2光学元件反射并输出。此时，向设置于第1光学元件的第1电极与设置于第2光学元件的第2电极之间施加电场。由此，对相对介电常数高的电光晶体施加电场，能够对输入光进行调制。在该光调制器中，第1电极以及第2电极各配置一个，第1电极以及第2电极的至少一者部分地覆盖第1面或者第2面。在此情况下，在第1电极与第2电极相对的部分中产生逆压电效应或者电致伸缩效应，但是，在其周围并未产生逆压电效应或者电致伸缩效应。因此，第1电极与第2电极相对的部分的周围作为缓冲器而发挥功能。由此，与用电极覆盖第1面以及第2面的整体的情况相比，能够抑制逆压电效应以及电致伸缩效应。因此，能够抑制共振等的发生，进行稳定的光调制。
另外，在一个方式中，也可以还包括具有与第2光学元件相对的第1面、作为第1面的相反侧的面的第2面的透明基板，透明基板输出透过了第2光学元件的输入光。另外，在一个方式中，也可以还包括具有与第2光学元件相对的第1面的基板。在这些光调制器中，即使在将电光晶体的光轴方向的厚度形成得薄的情况下，也能保护电光晶体不受外部的冲击等。
另外，在一个方式中，在令电光晶体的电场施加方向上的电光晶体的厚度(μm)为d的情况下，第1电极以及第2电极的至少一者的面积(μm2)也可以是25d2以下。在该光调制器中，能够有效地减少逆压电效应或者电致伸缩效应。
另外，在一个方式中，第1电极的面积也可以比第2电极的面积大或者小。在此情况下，能够容易地进行第1电极与第2电极的定位。
另外，在一个方式中，也可以还包括与第1电极电连接的第3电极以及与第2电极电连接的第4电极，第3电极与第4电极以夹着电光晶体且不重叠的方式配置。
另外，在一个方式中，第1光学元件也可以具有：与第1电极电连接的第3电极；配置于第3电极与第1面之间，减少由第3电极产生的电场的绝缘部，驱动电路经由第3电极而对第1电极施加电场。由于为了与驱动电路的连接而设置第3电极，所以能够自由地设计第1电极的大小和位置。此时，利用绝缘部能够抑制由第3电极产生的电场对电光晶体带来影响。
另外，在一个方式中，第1光学元件也可以具有在第1电极的周围覆盖第1面，减少从第1电极的周围输入到第1面的光的光减少部。在此情况下，光减少部也可以是反射光的反射层。另外，光减少部也可以是吸收光的吸收层。另外，光减少部也可以是遮蔽光的遮蔽层。由此，能够抑制光从第1面中的未形成第1电极的部分输入。
另外，在一个方式中，也可以在第2电极设置反射输入光的电介质多层膜。根据该结构，能够有效地反射输入光。
另外，在一个方式中，第2电极也可以反射输入光。根据该结构，不需要在第2电极侧另外设置反射层等。
另外，在一个方式中，电光晶体也可以是KTa1-xNbxO3(0≤x≤1)晶体、K1-yLiyTa1- xNbxO3(0≤x≤1、0＜y＜1)晶体、或者PLZT晶体。根据该结构，能够容易地实现相对介电常数高的电光晶体。
另外，在一个方式中，也可以还具备控制电光晶体的温度的温度控制元件。根据该结构，通过将电光晶体的温度保持为一定，能够使调制精度更加稳定。
发明的效果
根据实施方式的光调制器、光观察装置以及光照射装置，能够抑制逆压电效应或者电致伸缩效应，进行稳定的光调制。
附图说明
图1是表示一个实施方式所涉及的光观察装置的结构的方块图。
图2是表示第1实施方式所涉及的光调制器的概略图。
图3是表示在延时调制中晶轴与光的行进方向、电场的关系的图。
图4是表示第2实施方式所涉及的光调制器的概略图。
图5是表示第3实施方式所涉及的光调制器的概略图。
图6是表示第4实施方式所涉及的光调制器的概略图。
图7是表示第5实施方式所涉及的光调制器的概略图。
图8是表示第6实施方式所涉及的光调制器的概略图。
图9是表示第7实施方式所涉及的光调制器的概略图。
图10是表示第8实施方式所涉及的光调制器的概略图。
图11是表示第9实施方式所涉及的光调制器的概略图。
图12是表示一个实施方式所涉及的光照射装置的结构的方块图。
具体实施方式
下面，参照附图，对实施方式进行具体的说明。为了方便说明，有时对实质上相同的构成要素标注相同的符号，并省略其说明。
[第1实施方式]
图1是表示一个实施方式所涉及的光观察装置的结构的方块图。光观察装置1A例如是用于对观察的对象物进行摄像的荧光显微镜。光观察装置1A对试样(对象物)S的表面照射输入光L1，对随之从试样S输出的荧光或者反射光等检测光L3进行摄像，由此获取试样S3的图像。
作为观察对象物的试样S例如是包含荧光色素、荧光蛋白等荧光物质的细胞、活体等样本。另外，试样S也可以是半导体器件或者薄膜等样本。在被照射规定的波长区域的光(激发光或者照明光)的情况片，例如，试样S发出荧光等的检测光L3。试样S例如被收纳在至少具有相对于输入光L1以及检测光L3的透过性的保持器内。该保持器例如被保持于平台上。
如图1所示，光观察装置1A包括：光源11、聚光透镜12、光调制器100、第1光学系统14、分束器15、物镜16、第2光学系统17、光检测器18、以及控制部19。
光源11输出包括使试样S激发的波长的输入光L1。光源11例如射出相干光或者非相干光。作为相干光源，例如可以列举激光二极管(LD)这样的激光光源等。作为非相干光源，例如可以列举发光二极管(LED)、超辐射二极管(SLD)或者灯系光源等。
聚光透镜12对从光源11输出的输入光L1进行聚光，输出被聚光的输入光L1。光调制器100以输入光L1的传播方向与施加电场的方向平行的方式配置。因此，在光调制器100中，电光晶体101中的输入光L1的传播方向与电场的施加方向平行。光调制器100是对从光源11输出的输入光L1的相位或者延时(相位差)进行调制的光调制器。光调制器100对从聚光透镜12输入的输入光L1进行调制，将调制后的调制光L1向第1光学系统14输出。本实施方式中的光调制器100被构成为透过型，但是，在光观察装置1A中也可以使用反射型的光调制器。光调制器100与控制部19的控制器21电连接，构成光调制器单元。光调制器100通过控制部19的控制器21控制其驱动。对光调制器100的详细情况在后面叙述。
第1光学系统14将光调制器100与物镜16光学结合。由此，从光调制器100输出的调制光L2被导入到物镜16。例如，第1光学系统14使来自光调制器100的调制光L2在物镜16的光瞳聚光。
分束器15是用于分离调制光L2与检测光L3的光学元件。分束器15例如透过激发波长的调制光L2，反射荧光波长的检测光L3。另外，分束器15既可以是偏光分束器，也可以是分色镜。此外，根据分束器15的前后的光学系统(例如，第1光学系统14以及第2光学系统17)或者所适用的显微镜的种类，分束器15也可以反射调制光L2，透过荧光波长的检测光L3。
物镜16对在光调制器100被调制的调制光L2进行聚光并照射于试样S，并且对随之从试样S发出的检测光L3进行导光。物镜16例如以利用压电驱动器、步进电机等驱动元件而能够沿着光轴移动的方式构成。由此，能够调整调制光L2的聚光位置以及用于检测光L3的检测的焦点位置。
第2光学系统17将物镜16与光检测器18光学结合。由此，从物镜16被导光的检测光L3在光检测器18成像。第2光学系统17具有使来自物镜16的检测光L3在光检测器18的受光面成像的透镜17a。
光检测器18对由物镜16导光并在受光面成像的检测光L3进行摄像。光检测器18例如是CCD图像传感器或者CMOS图像传感器等区域图像传感器。
控制部19包括：包括处理器等控制电路以及图像处理电路、存储器等的计算机20；包括处理器等的控制电路、存储器等且与光调制器100以及计算机20电连接的控制器21。计算机20例如是个人计算机、智能设备、微型计算机或者云服务器等。计算机20通过处理器来控制物镜16、光检测器18等的动作，执行各种控制。另外，控制器21控制光调制器100中的相位调制量或者延迟调制量。
下面，对光调制器100的详细情况进行说明。图2是表示光调制器的概略图。光调制器100是对输入光L1进行调制并输出调制后的调制光L2的透过型光调制器，如图2所示，包括：电光晶体101、光输入部(第1光学元件)102、光输出部(第2光学元件)106、以及驱动电路110。此外，在图2(a)中将光调制器100的电光晶体101、光输入部102以及光输出部106作为截面表示。另外，图2(b)是从光输入部102侧观察光调制器100的图，图2(c)是从光输出部106侧观察光调制器100的图。
电光晶体101形成为具有输入输入光L的输入面(第1面)101a、以及与输入面101a相对的背面(第2面)101b的板状。电光晶体101包括钙钛矿型的晶体结构，并且将普克尔斯(Pockels)效应、克尔(Kerr)效应用于折射率变化中。作为钙钛矿型的晶体结构的电光晶体101是属于立方晶系的点群m3m，其相对介电常数具有1000以上的各向同性晶体。电光晶体101的相对介电常数例如可以采用1000～20000左右的值。作为该电光晶体101，例如是KTa1-xNbxO3(0≤x≤1)晶体(以下称作“KTN晶体”)、K1-yLiyTa1-xNbxO3(0≤x≤1、0＜y＜1)晶体、PLZT晶体等。具体来说，可以列举BaTiO3、或者K3Pb3(Zn2Nb7)O27、K(Ta0.65Nb0.35)P3、Pb3MgNb2O9、Pb3NiNb2O9等。在本实施方式的光调制器100中，作为电光晶体101使用KTN晶体。KTN晶体是立方晶系的m3m点群，因此，没有普克尔斯效应，根据克尔效应进行调制。因此，当与电光晶体101的晶轴平行或者垂直地输入光并对相同方向施加电场时，能够进行相位调制。另外，如果以任意的晶轴为中心而使其他两轴旋转至0度、90度以外的任意角度，则能够进行延时调制。图3(a)是表示在延时调制中晶轴与光的行进方向、电场的关系的立体图，图3(b)是平面性地表示各轴的图。图3所示的例子是使晶体旋转至角度45°的情况。在以轴X1为中心，使轴X2、X3旋转45°，而作为新的轴X1、X2’、X3’的情况下，与该新轴平行或者垂直地输入光，由此能够进行延时调制。在图4中，在晶体1104的施加方向1102上施加电场。输入光L1的传播方向1101与电场的施加方向1102平行。在此情况下，在输入光L1的调制中所使用的克尔系数为g11、g12以及g44。
KTN晶体的相对介电常数容易受温度的影响，例如，在-5℃附近，相对介电常数最大为20000左右，在常温20℃附近，相对介电常数下降至5000左右。因此，电光晶体101例如通过帕尔帖元件这样的温度控制元件P而被温度控制在-5℃附近。
如图2(b)所示，光输入部102包括：透明电极(第1电极)103、连接用电极(第3电极)104以及绝缘部105。透明电极103配置于电光晶体101的输入面101a。透明电极103例如由ITO(氧化铟锡)形成，使输入光L1透过。即，输入光L1透过透明电极103而输入到电光晶体101内。在本实施方式中，透明电极103例如俯视时形成为矩形，部分地覆盖输入面101a。另外，在电场施加方向上的电光晶体101的厚度为d(μm)的情况下，透明电极103的面积(μm2)也可以是25d2以下。透明电极103以单体形成于输入面101a的大致中央的一处，与输入面101a的周缘分离。该透明电极103例如通过使用掩膜图案并在电光晶体101的输入面101a蒸镀ITO而形成。
绝缘部105形成于输入面101a上。在本实施方式中，绝缘部105与透明电极103接触，在输入面101a上均匀地形成至较透明电极103更靠近一侧的端缘。绝缘部的高度例如比透明电极103的高度低地形成。绝缘部例如是由SiO2(二氧化硅)或者HfO2(氧化铪)等绝缘体形成的绝缘膜。在绝缘部105上形成有连接用电极104。即，绝缘部105配置于输入面101a与连接用电极104之间。由此，绝缘部105具备由连接用电极104产生的电场的大半施加于绝缘部，施加于电光晶体101的电场被忽略的程度的厚度。
连接用电极104与透明电极103电连接。连接用电极104具有：一端与透明电极103电连接的细线状的引线部104a、以及与引线部104a的另一端电连接的俯视矩形形状的主体部104b。例如，主体部104b的面积比透明电极103大。另外，例如，主体部104b延伸至输入面101a的周缘。在本实施方式中，形成为矩形形状的主体部104b的一边104c与电光晶体101的输入面101a的周缘一致。连接用电极104也可以与透明电极103同样由ITO等透明材料形成。另外，除了透明材料外，也可以由使输入光L1不透过的其他导电材料形成。例如，连接用电极104可以通过使用掩膜图案并在绝缘部105上蒸镀ITO而形成。
如图2(c)所示，光输出部106包括透明电极(第2电极)107、连接用电极(第4电极)108以及绝缘部109。透明电极107配置于电光晶体101的背面101b。透明电极107与透明电极103同样，例如通过ITO形成，使输入光L1透过。即，输入到电光晶体101内并被相位调制或者延时调制后的输入光L1可以作为调制光L2从透明电极107输出。在本实施方式中，透明电极107例如形成为俯视矩形形状，部分地覆盖背面101b。另外，在电场施加方向上的电光晶体101的厚度为d(μm)的情况下，透明电极107的面积(μm2)也可以是25d2以下。透明电极107以单体形成于背面101b的大致中央的一处，与背面101b的周缘分离。另外，在俯视时，透明电极107的面积比透明电极103大地形成。另外，透明电极107的中心与透明电极103的中心在光轴方向上大致一致。因此，在以光轴方向观察的情况下，透明电极103的整体收敛于透明电极107的内侧。
绝缘部109形成于背面101b上。在本实施方式中，绝缘部109与透明电极107接触，在背面101b上均匀地形成至较透明电极107更靠近一侧的端缘。绝缘部的高度例如比透明电极107的高度低地形成。绝缘部例如是由SiO2或者HfO2等绝缘体形成的绝缘膜。在绝缘部109上形成有连接用电极108。即，绝缘部109配置于背面101b与连接用电极108之间。由此，绝缘部109将由连接用电极108产生的电场绝缘。
连接用电极108与透明电极107电连接。连接用电极108具有：一端与透明电极107电连接的细线状的引线部108a、以及与引线部108a的另一端电连接的俯视矩形形状的主体部108b。例如，主体部108b的面积比透明电极107大。另外，例如，主体部108b延伸至背面101b的周缘。在本实施方式中，形成为矩形形状的主体部108b的一边108c与电光晶体101的背面101b的周缘一致。另外，主体部108b的一边108c也可以不与电光晶体101的背面101b的周边部一致。连接用电极108也可以与透明电极107同样由ITO等透明材料形成。另外，除了透明材料外，也可以由使输入光L1不透过的其他导电材料形成。例如，连接用电极108可以通过使用掩膜图案并在绝缘部109上蒸镀ITO而形成。例如主体部108b的面积也可以与光输入部102的主体部104b的面积大致相同。另外，主体部108b的面积也可以比透明电极107的表面的面积小。
驱动电路110向透明电极103与透明电极107之间施加电场。在本实施方式中，驱动电路110与连接用电极104以及连接用电极108电连接。驱动电路110向连接用电极104以及连接用电极108输入电信号，向透明电极103与透明电极107之间施加电场。该驱动电路110由控制部19控制。
根据以上所说明的光调制器100，输入光L1透过光输入部102的透明电极103而输入到钙钛矿型的电光晶体101的输入面101a。该输入光L1透过配置于电光晶体101的背面101b的光输出部106而输出。此时，向设置于光输入部102的透明电极103与设置于光输出部106的透明电极107之间施加电场。由此，电场施加在相对介电常数高的电光晶体101，能够对输入光L1进行调制。在该光调制器100中，透明电极103部分地覆盖输入面101a。另外，在电场施加方向上的电光晶体101的厚度为d(μm)的情况下，透明电极103的面积(μm2)优选为25d2以下。另外，透明电极107部分地覆盖背面101b。在电场施加方向上的电光晶体101的厚度为d(μm)的情况下，透明电极107的面积(μm2)也可以是25d2以下。在此情况下，在透明电极103与透明电极107相对的部分中产生逆压电效应或者电致伸缩效应，但是在其周围不会产生逆压电效应或者电致伸缩效应。因此，透明电极103与透明电极107相对的部分的周围作为缓冲器而发挥功能。由此，与用电极覆盖输入面101a以及背面101b的整体的情况相比，能够抑制逆压电效应或者电致伸缩效应。因此，能够抑制共振等的发生，进行稳定的光调制。
另外，透明电极103的面积比透明电极107的面积小地形成，所以，能够容易地进行透明电极103与透明电极107的定位。
另外，光输入部102具有：与透明电极103电连接的连接用电极104；以及屏蔽由连接用电极104产生的电场的绝缘部105。另外，驱动电路110经由连接用电极104而向透明电极103与透明电极107之间施加电场。这样，由于为了与驱动电路110的连接而设置连接用电极104，所以能够自由设计透明电极103的大小、位置等。此时，利用绝缘部105能够抑制由连接用电极104产生的电场对电光晶体101带来影响。同样，在光输出部106中也能够自由设计透明电极107的大小、位置等。另外，能够抑制由连接用电极108产生的电场对电光晶体101带来影响。
另外，由于具备控制电光晶体101的温度的温度控制元件P，所以，能够将电光晶体101的温度保持为一定。由此，能够使调制精度更加稳定。此外，温度控制元件P所进行的温度控制不仅是电光晶体101，而且也可以将光调制器100的整体作为对象。
[第2实施方式]
在本实施方式所涉及的光调制器200中，在光输入部202具有光减少部的方面与第1实施方式的光调制器100不同。下面，主要对与第1实施方式的不同点进行说明，对相同的构成要素或部件标注相同的符号并省略详细的说明。
图4是表示光调制器200的概略图。光调制器200包括：电光晶体101、光输入部202、光输出部106、以及驱动电路110。在图4(a)中，将光调制器200的电光晶体101、光输入部202以及光输出部106作为截面表示。另外，图2(b)是从光输入部202侧观察光调制器200的图。
如图4所示，光输入部202包括：透明电极103、连接用电极104、绝缘部105以及光减少层205。光减少层205形成于输入面101a中的除了形成有透明电极103以及绝缘部105的部分的面。即，输入面101a其整个面被透明电极103、绝缘部105以及光减少层205覆盖。光减少层205抑制输入光L1向电光晶体101内透过。光减少层例如由使碳分散于环氧系的UV硬化树脂的黑色抗蚀剂等材料形成。
在本实施方式中，绝缘部105由不使输入光L1透过的材料形成。作为该材料，例如可以列举使碳分散于环氧系的UV硬化树脂中的黑色抗蚀剂等。这样，在透明电极103的周围，输入面101a被光减少层205以及绝缘部105所覆盖。光减少层205以及绝缘部105减少从透明电极103以外的部分输入到输入面101a的光。即，由光减少层205以及绝缘部105构成光减少部207。通过具备这样的光减少部207，从而能够抑制在电光晶体101内输入光L1与其他的光干涉等。此外，光减少部207也可以是由反射光的层形成的反射层、由吸收光的层形成的吸收层、由遮蔽光的层形成的遮蔽层的任一者。另外，在光减少层205以及绝缘部105由相同的材料形成的情况下，也可以将这些光减少层205以及绝缘部105形成为一体。
[第3实施方式]
在本实施方式所涉及的光调制器300中，光输入部306的结构与第1实施方式的光调制器100不同。下面，主要对与第1实施方式的不同点进行说明，对于相同的构成要素或部件标注相同的符号并省略详细的说明。
图5是表示光调制器300的概略图。光调制器300包括：电光晶体101、光输入部102、光输出部306、以及驱动电路110。在图5中，将光调制器300的电光晶体101、光输入部102以及光输出部306作为截面表示。
光输出部306包括透明电极(第2电极)307。透明电极307配置于电光晶体101的背面101b。透明电极307与透明电极103同样，例如由ITO形成且使输入光L1透过。即，输入到电光晶体101内且被相位调制或者延时调制后的输入光L1可作为调制光L2从透明电极307输出。在本实施方式中，透明电极307形成于背面101b的整个面。
驱动电路110与连接用电极104以及透明电极307电连接，向透明电极103与透明电极307之间施加电场。
[第4实施方式]
在本实施方式所涉及的光调制器400中，在替代光输入部102而具有光输入部202的方面与第3实施方式的光调制器300不同。下面，主要对与第3实施方式的不同点进行说明，对于相同的构成要素或部件标注相同的符号并省略详细的说明。
图6是表示光调制器400的概略图。光调制器400包括：电光晶体101、光输入部202、光输出部306、以及驱动电路110。在图6中，将光调制器400的电光晶体101、光输入部202以及光输出部306作为截面表示。
如图6所示，光输入部202包括透明电极103、连接用电极104、绝缘部105以及光减少层205。于是，与第2实施方式同样，由光减少层205以及绝缘部105构成光减少部207。由此，能够抑制输入光L1从透明电极103以外向输入面101a输入。此外，光减少部207也可以是由反射光的层形成的反射层、由吸收光的层形成的吸收层、以及由遮蔽光的层形成的遮蔽层的任意一种。另外，在光减少层205以及绝缘部105由相同的材料形成的情况下，也可以将这些光减少层205以及绝缘部105形成为一体。另外，驱动电路110与连接用电极104以及透明电极307电连接，向透明电极103与透明电极307之间施加电场。
[第5实施方式]
在本实施方式所涉及的光调制器500中，电光晶体501的形状与第1实施方式的光调制器100不同。下面，主要对与第1实施方式的不同点进行说明，对于相同的构成要素或部件标注相同的符号并省略详细的说明。
图7是表示光调制器500的概略图。光调制器500包括：电光晶体501、光输入部102、光输出部106、以及驱动电路110。在图7(a)中，将光调制器500的电光晶体501、光输入部102以及光输出部106作为截面表示。另外，图7(b)是从光输入部102侧观察光调制器500的图，图7(c)是从光输出部106侧观察光调制器500的图。
如图7所示，电光晶体501形成为具有输入输入光L1的输入面(第1面)501a、以及与输入面501a相对的背面(第2面)501b的板状。电光晶体501是与第1实施方式的电光晶体101相同的材料，例如是KTN晶体。
在本实施方式中，光输入部102以及光输出部106的形状与第1实施方式的形状相同，相对于此，电光晶体501的形状与第1实施方式的电光晶体101相比形成为紧凑。由此，透明电极103以及透明电极107分别以相较于输入面101a以及背面101b的中央向一侧(图7(b)以及(c)中，下侧)偏移的方式配置。在图示的例子中，透明电极103的周缘与输入面501a的周缘分开。另一方面，形成为矩形的透明电极107的一边107a与背面101b的周缘一致。
[第6实施方式]
在本实施方式所涉及的光调制器600中，光输入部602以及光输出部606的结构与第1实施方式的光调制器100不同。下面，主要对与第1实施方式的不同点进行说明，对于相同的构成要素或部件标注相同的符号并省略详细的说明。
图8是表示光调制器600的概略图。光调制器600包括：电光晶体101、光输入部602、光输出部606、以及驱动电路110。在图8中，将光调制器600的电光晶体101、光输入部602以及光输出部606作为截面表示。
如图8所示，光输入部602包括：透明电极103、绝缘部605以及连接用透明电极604。绝缘部605形成于输入面101a中的除了形成有透明电极103的位置的整个面。绝缘部605例如是由SiO2或者HfO2等绝缘体形成的绝缘膜。另外，绝缘部605也可以还具有不使输入光L透过的性质。在此情况下，绝缘部605能够作为光减少部而发挥功能。在本实施方式中，绝缘部605的高度与透明电极103的高度大致相同地形成。
连接用透明电极604形成于透明电极103以及绝缘部605的表面的整个面。由此，连接用透明电极604与透明电极103电连接。输入光L1从连接用透明电极604侧被输入到透明电极103。因此，连接用透明电极604由使输入光L1透过的材料形成。例如，连接用透明电极604也可以与透明电极103同样由ITO形成。
光输出部606包括：透明电极107、绝缘部609以及连接用透明电极608。绝缘部605形成于背面101b中的除了形成有透明电极107的位置的整个面。绝缘部609例如是由SiO2或者HfO2等绝缘体形成的绝缘膜。另外，绝缘部609也可以还具有不使输入光L透过的性质。在此情况下，绝缘部609能够作为光减少部而发挥功能。在本实施方式中，绝缘部609的高度与透明电极107的高度大致相同地形成。
连接用透明电极608形成于透明电极107以及绝缘部609的表面的整个面。由此，连接用透明电极608与透明电极107电连接。调制光L2从透明电极107经由连接用透明电极608而输出。因此，连接用透明电极608由使调制光L2透过的材料形成。例如，连接用透明电极608也可以与透明电极107同样由ITO形成。
驱动电路110与连接用透明电极604以及连接用透明电极608电连接，向透明电极103与透明电极107之间施加电场。
[第7实施方式]
在本实施方式所涉及的光调制器700中，在电光晶体101被支承在透明基板713的方面与第6实施方式的光调制器600不同。下面，主要对与第6实施方式的不同点进行说明，对于相同的构成要素或部件标注相同的符号并省略详细的说明。
图9是表示光调制器700的概略图。光调制器700包括：电光晶体101、光输入部602、光输出部606、以及驱动电路110。在图9中，将光调制器700的电光晶体101、光输入部602以及光输出部606作为截面表示。本实施方式中的电光晶体101的光轴方向的厚度例如可以设为50μm以下。
电光晶体101的背面101b侧被支承于透过调制光L2的透明基板713。透明基板713例如由玻璃、石英、塑料等材料形成为平板状。透明基板713具有：输出调制光L2的输出面(第2面)713b、以及作为输出面713b的相反侧的面且与形成于电光晶体101的光输出部606相对的输入面(第1面)713a。在透明基板713的输入面713a形成有例如由ITO形成的透明电极715。透明电极715形成于输入面713a的整个面。透明电极715可以通过在透明基板713的输入面713a蒸镀ITO而形成。
形成于电光晶体101的连接用透明电极608、与形成于透明基板713的透明电极715被透明粘结层717相互粘结。透明粘结层717例如由环氧系粘结剂形成，透过调制光L2。在透明粘结层717内例如配置有金属球这样的导电部件717a。导电部件717a与连接用透明电极608和透明电极715这两者接触，将连接用透明电极608与透明电极715相互电连接。例如，导电部件717a在俯视时配置于透明粘结层717的四个角。
在本实施方式中，透明基板713的输入面713a侧的俯视时的大小比电光晶体101的背面101b大地形成。因此，在电光晶体101被支承于透明基板713的状态下，形成于透明基板713的透明电极715的一部分变成露出于外部的露出部715a。驱动电路110与该露出部715a以及连接用透明电极604电连接。即，驱动电路110经由透明电极715、导电部件717a以及连接用透明电极608而与透明电极107电连接，并且经由连接用透明电极604而与透明电极103电连接。由此，驱动电路110能够向透明电极103与透明电极107之间施加电场。
在该光调制器700中，将电光晶体101的光轴方向的厚度形成得薄，由此，能够更好地进行相位调制或者延时调制。这样，在将电光晶体101形成得薄的情况下，电光晶体101有可能因来自外部的冲击等而损伤。在本实施方式中，电光晶体101被支承于透明基板713，由此保护电光晶体101免受外部的冲击等。
[第8实施方式]
在本实施方式所涉及的光调制器800中，在为反射型的光调制器的方面与第1实施方式的光调制器100不同。在使用反射型的光调制器的情况下，可以使用将输入光L1向光调制器导光，并且将在光调制器进行调制后的调制光L2向第1光学系统14导光的分束器等光学元件。下面，主要对与第1实施方式的不同点进行说明，对于相同的构成要素或部件标注相同的符号并省略详细的说明。
图10是表示光调制器800的概略图。光调制器800是对输入光L1进行调制并输出调制后的调制光L2的反射型光调制器。如图10所示，包括：电光晶体101、光输入输出部(第1光学元件)802、光反射部(第2光学元件)806、以及驱动电路110。在图10中，将光调制器800的电光晶体101、光输入输出部802以及光反射部806作为截面表示。本实施方式中的电光晶体101的光轴方向的厚度例如可以设为50μm以下。
电光晶体101的背面101b侧被支承于基板813。基板813形成为平板状。基板813具有：与形成于电光晶体101的光反射部806相对的第1面813a、以及作为第1面813a的相反侧的面的第2面813b。在基板813的第1面813a形成有电极815。电极815形成于第1面813a的整个面。
光输入输出部802包括：透明电极(第1电极)803、连接用电极(第3电极)104、绝缘部105以及光减少层205。透明电极803配置于电光晶体101的输入面101a。透明电极803例如由ITO形成，透过输入光L1。即，输入光L1透过透明电极803并输入到电光晶体101内。在本实施方式中，透明电极803形成于输入面101a的中央的一处，部分地覆盖输入面101a。在电场施加方向上的电光晶体101的厚度为d(μm)的情况下，透明电极803的面积(μm2)也可以是25d2以下。透明电极803例如俯视时形成为矩形。即，透明电极803与输入面101a的周缘分开。这样的透明电极803例如可以通过使用掩膜图案并在电光晶体101的输入面101a蒸镀ITO而形成。
光反射部806包括：透明电极(第2电极)807、连接用电极(第4电极)108、绝缘部109以及电介质多层膜809。透明电极807配置于电光晶体101的背面101b。在本实施方式中，透明电极807形成于背面101b的中央的一处，部分地覆盖背面101b。在电场施加方向上的电光晶体101的厚度为d(单位μm)的情况下，透明电极807的面积(μm2)也可以是25d2以下。透明电极807例如俯视时形成为矩形。即，透明电极807与背面101b的周缘分开。透明电极807与透明电极803同样，例如由ITO形成，并且使输入光L1透过。即，输入到电光晶体101内并被相位调制或者延时调制后的输入光L1作为调制光L2能够透过透明电极807。在本实施方式中，能够有效地反射光的电介质多层膜809设置于在透明电极807设置的连接用电极108的表面。在此情况下，连接用电极108是透明电极。连接用电极108以及电介质多层膜809将透过了透明电极807的调制光L2朝着形成于输入面101a的透明电极803反射。电介质多层膜809例如通过在透明电极807的表面蒸镀高折射率物质(Ta2O5)以及低折射率物质(SiO2)等材料而形成。另外，将连接用电极108作为反射电极，也能够反射调制光L2。在此情况下，不需要电介质多层膜809。
形成于电光晶体101的连接用电极108、与形成于基板813的电极815通过粘结层817相互粘结。粘结层817例如由环氧系粘结剂形成。在粘结层817内配置有例如金属球这样的导电部件817a。导电部件817a与连接用电极108和电极815这两者接触，将连接用电极108与电极815电连接。例如，导电部件817a在俯视时配置于粘结层817的四个角。另外，电极815具有其一部分露出于外部的露出部815a。驱动电路110与该露出部815a和连接用电极104电连接。
另外，在从光轴方向观察的情况下，透明电极807的面积比透明电极803小地形成。透明电极807的中心与透明电极803的中心在光轴方向上大致一致。在此情况下，例如，即使在输入光L1相对于电介质多层膜809的反射面倾斜的情况下，反射后的调制光L2也容易透过透明电极803。另外，如图10所示，在将光束束腰对准电介质多层膜809的反射面的情况下，输入光L1以及调制光L2也容易通过透明电极803。另外，在本实施方式中，电光晶体101被支承于基板813，由此，与第7实施方式同样，保护电光晶体101不受来自外部的冲击等。
[第9实施方式]
在本实施方式所涉及的光调制器900中，在替代光输出部106而具有光输出部906的方面与第1实施方式的光调制器100不同。下面，主要对与第1实施方式的不同点进行说明，对于相同的构成要素或部件标注相同的符号并省略详细的说明。
图11是表示光调制器900的概略图。光调制器900包括：电光晶体101、光输入部102、光输出部906、以及驱动电路110。在图11(a)中，将光调制器900的电光晶体101、光输入部102以及光输出部906作为截面表示。另外，图11(b)是从光输入部1023侧观察光调制器900的图，图11(c)是从光输出部906侧观察光调制器900的图。
光输出部906包括：透明电极107、连接用电极908以及绝缘部909。连接用电极908与第1实施方式中的连接用电极108同样，与透明电极107以及驱动电路110连接。绝缘部909与第1实施方式中的绝缘部109同样，配置于背面101b与连接用电极908之间。连接用电极908配置在与光输入部102的连接用电极104相反方向。光输出部906的绝缘部909也同样配置在与光输入部102的绝缘部105相反方向。即，输入面101a中的配置有连接用电极104以及绝缘部105的位置、与背面101b中的配置有连接用电极908以及绝缘部909的位置相对于透明电极103以及透明电极107成为彼此相反方向。因此，连接用电极104以及绝缘部105、与连接用电极908以及绝缘部909从沿着光轴的方向观察时相互偏移，以夹着电光晶体101且不重叠的方式配置。根据该光调制器900，能够进一步提高绝缘部的效果。此外，绝缘部105、909不一定是需要的。
在以上所说明的第2实施方式至第9实施方式中，与第1实施方式同样，也能够抑制共振等的发生，并进行稳定的光调制。
以上，参照附图，对实施方式进行了详细的阐述，但是，具体的结构并非局限于该实施方式。
例如，在上述实施方式中，例示了具备光调制器的光观察装置1A，但是并非局限于此。例如，光调制器100也可以搭载于光照射装置1B中。图12是表示光照射装置的结构的方块图。光照射装置1B具有：光源11、聚光透镜12、光调制器100、第1光学系统14、包括计算机20以及控制器21的控制部。在该结构中，从光调制器100输出的调制光L2由第1光学系统14而被照射于试样S。
在上述第1实施方式至第7实施方式以及第9实施方式中，表示了从光输入部输入输入光L1，从光输出部输出调制光L2的使用例，但是并非局限于此。例如，也可以从光调制器的光输出部输入输入光L1，从光输入部输出调制光L2。在这样的使用方法中，例如，透明电极103相当于第2电极，具有比第2电极大的面积的透明电极107相当于第1电极。另外，在此情况下，例如，在光调制器200中，也可以在输入输入光L1的一侧即光输出部106形成光减少部。
另外，在第8实施方式中，例示了由形成于透明电极807的表面的电介质多层膜809反射光的结构，但是并非局限于此。例如，也可以替代透明电极807而使用能够反射光的电极，由此由电极反射光。例如，也可以利用由铝形成的电极来反射输入光。根据这样的结构，不需要在第2电极侧另外设置反射层等。
另外，也可以部分地组合或者置换上述各个实施方式中的结构。例如，在第2实施方式至第8实施方式中，电光晶体等与第1实施方式中的电光晶体101同样，也可以由温度控制元件P来控制温度。
符号的说明
1A…光观察装置、1B…光照射装置、100…光调制器、101…电光晶体、101a…输入面(第1面)、101b…背面(第2面)、102…光输入部(第1光学元件)、103…透明电极(第1电极)、104…连接用电极(第3电极)、105…绝缘部、106…光输出部(第2光学元件)、107…透明电极(第2电极)、110…驱动电路、207…光减少部、809…电介质多层膜、L1…输入光、L2…调制光、P…温度控制元件。

Claims (18)

1.一种光调制器，其特征在于，
是对输入光进行调制并输出调制后的调制光的光调制器，
包括：
钙钛矿型的电光晶体，具有输入所述输入光的第1面、及与所述第1面相对的第2面，相对介电常数为1000以上；
第1光学元件，具有配置于所述电光晶体的所述第1面且透过所述输入光的第1电极；
第2光学元件，具有配置于所述电光晶体的所述第2面且透过所述输入光的第2电极；以及
驱动电路，向所述第1电极与所述第2电极之间施加电场，
所述第1电极以单体配置于所述第1面，
所述第2电极以单体配置于所述第2面，
所述第1电极以及所述第2电极的至少一者部分地覆盖所述第1面或者所述第2面，
所述电光晶体中的所述输入光的传播方向与所述电场的施加方向平行。
2.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，
还包括：透明基板，具有与所述第2光学元件相对的第1面、及作为所述第1面的相反侧的面的第2面，
所述透明基板输出透过了所述第2光学元件的所述输入光。
3.一种光调制器，其特征在于，
是对输入光进行调制并输出调制后的调制光的光调制器，
包括：
钙钛矿型的电光晶体，具有输入所述输入光的第1面、及与所述第1面相对的第2面，且相对介电常数为1000以上；
第1光学元件，具有配置于所述电光晶体的所述第1面且透过所述输入光的第1电极；
第2光学元件，具有配置于所述电光晶体的所述第2面的第2电极，将所述输入光朝着所述第1面反射；以及
驱动电路，向所述第1电极与所述第2电极之间施加电场，
所述第1电极以单体配置于所述第1面，
所述第2电极以单体配置于所述第2面，
所述第1电极以及所述第2电极的至少一者部分地覆盖所述第1面或者所述第2面，
所述电光晶体中的所述输入光的传播方向与所述电场的施加方向平行。
4.如权利要求3所述的光调制器，其特征在于，
还包括具有与所述第2光学元件相对的第1面的基板。
5.如权利要求1～4中任一项所述的光调制器，其特征在于，
在令所述电光晶体的电场施加方向上的所述电光晶体的厚度为dμm的情况下，所述第1电极以及所述第2电极的至少一者的面积为25d2μm2以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的光调制器，其特征在于，
所述第1电极的面积比所述第2电极的面积大或者小。
7.如权利要求1～6中任一项所述的光调制器，其特征在于，
还包括与所述第1电极电连接的第3电极以及与所述第2电极电连接的第4电极，所述第3电极与所述第4电极以夹着所述电光晶体且不重叠的方式配置。
8.如权利要求1～6中任一项所述的光调制器，其特征在于，
所述第1光学元件具有：
与所述第1电极电连接的第3电极；以及
配置于所述第3电极与所述第1面之间，屏蔽由所述第3电极产生的电场的绝缘部，
所述驱动电路经由所述第3电极而对所述第1电极施加电场。
9.如权利要求1～8中任一项所述的光调制器，其特征在于，
所述第1光学元件具有在所述第1电极的周围覆盖所述第1面，减少从所述第1电极的周围输入到所述第1面的光的光减少部。
10.如权利要求9所述的光调制器，其特征在于，
所述光减少部是反射所述光的反射层。
11.如权利要求9所述的光调制器，其特征在于，
所述光减少部是吸收所述光的吸收层。
12.如权利要求9所述的光调制器，其特征在于，
所述光减少部是遮蔽所述光的遮蔽层。
13.如权利要求3或4所述的光调制器，其特征在于，
在所述第2电极设置有反射所述输入光的电介质多层膜。
14.如权利要求3或4所述的光调制器，其特征在于，
所述第2电极反射所述输入光。
15.如权利要求1～14中任一项所述的光调制器，其特征在于，
所述电光晶体是KTa1-xNbxO3晶体、K1-yLiyTa1-xNbxO3晶体、或者PLZT晶体，其中，在KTa1- xNbxO3晶体中满足0≤x≤1，在K1-yLiyTa1-xNbxO3晶体中满足0≤x≤1且0＜y＜1。
16.如权利要求1～15中任一项所述的光调制器，其特征在于，
还包括控制所述电光晶体的温度的温度控制元件。
17.一种光观察装置，其特征在于，
具有：
输出所述输入光的光源；
权利要求1～16中任一项所述的光调制器；
将从所述光调制器输出的调制光照射到对象物的光学系统；以及
检测从所述对象物输出的光的光检测器。
18.一种光照射装置，其特征在于，
具有：
输出所述输入光的光源；
权利要求1～16中任一项所述的光调制器；以及
将从所述光调制器输出的调制光照射于对象物的光学系统。
CN201780035028.0A 2016-06-06 2017-06-05 光调制器、光观察装置以及光照射装置 Active CN109313364B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-112852 2016-06-06
JP2016112852 2016-06-06
PCT/JP2017/020870 WO2017213099A1 (ja) 2016-06-06 2017-06-05 光変調器、光観察装置及び光照射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109313364A true CN109313364A (zh) 2019-02-05
CN109313364B CN109313364B (zh) 2021-12-10

Family

ID=60578573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780035028.0A Active CN109313364B (zh) 2016-06-06 2017-06-05 光调制器、光观察装置以及光照射装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11106062B2 (zh)
JP (1) JP6942701B2 (zh)
CN (1) CN109313364B (zh)
DE (1) DE112017002825T5 (zh)
WO (1) WO2017213099A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017209259A1 (de) * 2017-06-01 2018-12-06 Robert Bosch Gmbh Lidarsystem

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3938878A (en) * 1970-01-09 1976-02-17 U.S. Philips Corporation Light modulator
JP2006065037A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ゲートスイッチおよび空間光スイッチ
JP2010224003A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Sunx Ltd 光偏向装置及び電気光学素子ユニット
CN105527733A (zh) * 2014-10-15 2016-04-27 埃艾克斯布鲁公司 电光相位调制器及调制方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS533841A (en) 1976-07-01 1978-01-13 Sumitomo Electric Ind Ltd Manufacture of image input element
US4793697A (en) 1986-08-04 1988-12-27 Motorola, Inc. PLZT shutter with minimized space charge degradation
FR2665270B1 (fr) 1990-07-27 1994-05-13 Etat Francais Cnet Dispositif modulateur spatial de lumiere et systeme d'holographie conoscopique a grande dynamique comportant un tel dispositif modulateur.
US5221989A (en) 1991-11-13 1993-06-22 Northrop Corporation Longitudinal plzt spatial light modulator
US5651855A (en) 1992-07-28 1997-07-29 Micron Technology, Inc. Method of making self aligned contacts to silicon substrates during the manufacture of integrated circuits
US5488504A (en) 1993-08-20 1996-01-30 Martin Marietta Corp. Hybridized asymmetric fabry-perot quantum well light modulator
US5497258A (en) 1994-05-27 1996-03-05 The Regents Of The University Of Colorado Spatial light modulator including a VLSI chip and using solder for horizontal and vertical component positioning
US6211991B1 (en) 1998-06-16 2001-04-03 Photon Dynamics, Inc. Modulator manufacturing process and device
US6525867B1 (en) 1999-07-07 2003-02-25 Lots Technology, Inc. Fast response micro-modulator arrays
JP3829548B2 (ja) * 1999-09-24 2006-10-04 ソニー株式会社 機能性材料および機能素子
US7016094B2 (en) * 2004-01-12 2006-03-21 Sharp Laboratories Of America, Inc. Nonvolatile solid state electro-optic modulator
JP4176722B2 (ja) 2004-01-20 2008-11-05 シャープ株式会社 表示素子および表示装置
JP2006011523A (ja) 2004-06-22 2006-01-12 Three M Innovative Properties Co タッチパネルセンサー
US7562694B2 (en) * 2004-10-01 2009-07-21 Magneco/Metrel, Inc. Refractory casting method
US7750434B2 (en) 2005-01-31 2010-07-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Circuit substrate structure and circuit apparatus
US7374962B2 (en) 2005-09-29 2008-05-20 Miradia Inc. Method of fabricating reflective spatial light modulator having high contrast ratio
US20100001371A1 (en) 2007-12-05 2010-01-07 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device having capacitor including a high dielectric film and manufacture method of the same
CN101281301A (zh) 2008-05-22 2008-10-08 上海交通大学 基于双面金属反射型偏振无关晶体电光调制器
JP2010019630A (ja) 2008-07-09 2010-01-28 Tokyo Institute Of Technology 顕微分光装置
WO2010071141A1 (ja) 2008-12-18 2010-06-24 日本電気株式会社 光スイッチ
KR20100077717A (ko) 2008-12-29 2010-07-08 삼성전자주식회사 지그재그 에러를 보정할 수 있는 광주사 장치, 이를 채용한화상 형성 장치 및 광주사 장치의 지그재그 에러 보정방법
JP2010238856A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Tdk Corp 圧電体素子及びジャイロセンサ
KR101675111B1 (ko) * 2010-01-08 2016-11-11 삼성전자주식회사 광 이미지 셔터 및 그 제조 방법
CN102096206B (zh) 2010-12-31 2012-11-07 中国科学院上海硅酸盐研究所 电光可变光衰减器
JP5839897B2 (ja) 2011-09-02 2016-01-06 オリンパス株式会社 非線形光学顕微鏡
JP2014089340A (ja) 2012-10-30 2014-05-15 Fdk Corp 電気光学素子、および電気光学素子の製造方法
JP2014089341A (ja) 2012-10-30 2014-05-15 Fdk Corp 電気光学素子、および電気光学素子の製造方法
JP2014202786A (ja) 2013-04-01 2014-10-27 日本電信電話株式会社 可変焦点レンズ
JP2014219495A (ja) 2013-05-07 2014-11-20 Fdk株式会社 空間光変調器
CN103605217A (zh) 2013-11-29 2014-02-26 哈尔滨工业大学 利用电控二次电光效应实现入射光偏转的光开关方法
JP6206922B2 (ja) 2014-02-21 2017-10-04 日本電信電話株式会社 電気光学素子
EP3230689A4 (en) * 2014-12-09 2018-08-15 Basf Se Optical detector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3938878A (en) * 1970-01-09 1976-02-17 U.S. Philips Corporation Light modulator
JP2006065037A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ゲートスイッチおよび空間光スイッチ
JP2010224003A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Sunx Ltd 光偏向装置及び電気光学素子ユニット
CN105527733A (zh) * 2014-10-15 2016-04-27 埃艾克斯布鲁公司 电光相位调制器及调制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190302492A1 (en) 2019-10-03
CN109313364B (zh) 2021-12-10
DE112017002825T5 (de) 2019-02-28
JPWO2017213099A1 (ja) 2019-04-04
WO2017213099A1 (ja) 2017-12-14
JP6942701B2 (ja) 2021-09-29
US11106062B2 (en) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6998395B2 (ja) 反射型空間光変調器、光観察装置及び光照射装置
CN103969726A (zh) 光学滤波器器件、光学模块以及电子设备
JP6998396B2 (ja) 反射型空間光変調器、光観察装置及び光照射装置
CN109313364A (zh) 光调制器、光观察装置以及光照射装置
CN101681076A (zh) 光开关
CN109313363B (zh) 反射型空间光调制器、光观察装置和光照射装置
JP7229937B2 (ja) 光変調器、光観察装置及び光照射装置
US10983371B2 (en) Reflective spatial light modulator, optical observation device and optical irradiation device
CN112684620B (zh) 一种图像采集装置
TWI772940B (zh) 圖像採集裝置
RO132167A2 (ro) Dispozitiv optoelectronic cu metasuprafaţă configurabilă electric, pentru controlul polarizării luminii şi obţinerea rezoluţiei optice sub limita clasică de difracţie

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant