CN111684346A - 光束偏转装置 - Google Patents

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Abstract

光束偏转装置(200)包括沿第1方向(X方向)相邻的多个光放射构造(210)。光放射构造(210)可从装置表面射出在远场中沿第1方向延伸的线光(212)，并被构成为可使线光(212)在与第1方向垂直的第2方向(Y方向)上扫描。

Description

光束偏转装置
技术领域
本发明涉及光束偏转装置。
背景技术
近年来，使用激光的三维测量的用途正在扩大。搭载于汽车、无人机、机器人等的激光雷达(LIDAR)，搭载于个人计算机、智能手机进行面部认证等的3D传感器，安全监视系统，制造现场的自动检查装置等是三维测量的代表。
在使用激光的三维测量用投影仪中存在：将点状地图案化的结构光照射于测定对象物，根据该图案的变形来取得深度信息的结构光方式(专利文献1～3)；将线状的激光(以下称为线光)照射于测定对象物，使该线光进行扫描或使对象物移动而求得三维形状的光切断方式等(例如专利文献4)。
进而，激光加工的用途也在扩大。因为在激光加工中不需要模具，所以可大幅地削减设计、制造所花费的时间和成本。但是在激光加工的用途中要求高光束品质和100W级的高输出。
如上所述，要求不需要可动部件、光学部件而能够直接使激光束扫描的、小型且高输出的半导体装置，发明人等提出、开发了使用VCSEL构造的光束偏转装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第8，320，621B2号说明书
专利文献2：美国专利申请公开第2014/0211215A1号说明书
专利文献3：美国专利申请公开第2016/0025993A1号说明书
专利文献4：日本特开2004-333369号公报
专利文献5：日本特开2017-157609号公报
专利文献6：日本特开2013-016591号公报
非专利文献
非专利文献1：T.Matsuda,F.Abe,and H.Takahashi,"Laser printer scanningsystem with a parabolic mirror"Appl.Opt.,vol.17,no.6,pp.878-884,Mar.1978.
非专利文献2：P.F.V.Dessel,L.J.Hornbeck,R.E.Meier,and M.R.Douglass,"AMEMS-based projection display,"Proc.IEEE,
非专利文献3：K.Nakamura,J.Miyazu,M.Sasaura,and K.Fujiura,"Wide-angle,low-voltage electro-optic beam deflection based on space-charge-controlledmode of electrical conduction in KTa1xNbxO3,"Appl.Phys.Lett.,vol.89,no.3,pp.131115-1-131115-3,Sep.2006.
非专利文献4：Y.Kurosaka,S.Iwahashi,Y.Liang,K.Sakai,E.Miyai,W.Kunishi,D.Ohnishi,and S.Noda,"On-chip beam-steering photonic-crystal lasers,"Nat.Photon.,vol.4,no.7,pp.447-450,May 2010.
非专利文献5：J.K.Doylend,et.al.,"Two-dimensional free-space beamsteering with an optical phased array on silicon-on-insulator,"OpticsExpress,vol.19,no.22,pp.21595-21604,2011.
非专利文献6：X.Gu,T.Shimada,and F.Koyama,"Giant and high-resolutionbeam steering using slow-light waveguide amplifier,"Opt.Exp.,vol.19,no.23,pp.22 675-22683,Nov.2011.
非专利文献7：M.Nakahama,X.Gu,T.Shimada,and F.Koyama,"On-Chip high-resolution beam scanner based on Bragg reflector slow-light waveguideamplifier and tunable micro-electro-mechanical system vertical cavity surfaceemitting laser,"Jpn.J.Appl.Phys.,vol.51,no.4,pp.040208-1-040208-3,Mar.2012.
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于以上情况而完成，其一种方案的示例性的目的之一在于提供一种光束偏转装置。
用于解决技术课题的技术方案
本发明的一种方案与光束偏转装置相关。光束偏转装置包括与第1方向相邻的多个直线慢光波导。各直线慢光波导具有第1方向为短边方向、与第1方向垂直的第2方向为长边方向的矩形的出射口。该光束偏转装置构成为可相对地控制直线慢光波导的共振波长和在其中传播的慢光的波长。
本发明的另一方案也是光束偏转装置。该光束偏转装置包括与第1方向相邻的多个光放射构造。多个光放射构造分别可从装置表面射出在远场中沿第1方向延伸的线光，并构成为可在与第1方向垂直的第2方向上扫描线光。
发明效果
根据本发明的一种方案，能够提供一种光束偏转装置。
附图说明
图1是表示光束偏转装置的基本构成的图。
图2的(a)、图2的(b)是表示图1的光束偏转装置的构成例的图。
图3是第1实施方式的光束偏转装置的立体图。
图4是第1实施方式的光束偏转装置的A-A’线处的剖面图。
图5是第1实施方式的光束偏转装置的B-B’线处的剖面图。
图6是第1实施方式的光束偏转装置的俯视图。
图7是表示来自第1实施方式的奇数编号波导的投光图案的图。
图8是表示来自第1实施方式的奇数编号波导的投光图案的图。
图9是第一实施方式的用于光束扫描的时间配置(profile)的说明图。
图10是表示第1实施方式的光束偏转装置的投光图案的图。
图11是第2实施方式的光束偏转装置的俯视图。
图12是第3实施方式的光束偏转装置的俯视图。
图13是第4实施方式的光束偏转装置的概念图。
图14是表示来自第5实施方式的奇数编号波导的投光图案的图。
图15是表示来自第5实施方式的奇数编号波导的投光图案的图。
图16是第5实施方式的光束偏转装置的动作说明图。
具体实施方式
(实施方式的概要)
本说明书所公开的一实施方式与光束偏转装置相关。光束偏转装置包括与第1方向相邻的多个直线慢光波导。各直线慢光波导具有第1方向为短边方向、与第1方向垂直的第2方向为长边方向的矩形的出射口。光束偏转装置构成为可相对地控制直线慢光波导的共振波长和在其中传播的慢光的波长。从各直线慢光波导的出射口放射出在远场中第1方向为长度方向的线图案。多个直线慢光波导所生成的多个线图案在远场中发生干涉，通过调节出射口的尺寸及多个直线慢光波导的间隔，能够形成所希望的干涉图案。根据直线慢光波导的共振波长和在其中传播的慢光的波长的相对关系，通过使多个线图案在第2方向上进行扫描，能够使干涉图案进行扫描。
在一实施方式中，光束偏转装置也可以还包括连接多个直线慢光波导的多个连接波导，以形成具有曲折形状的曲折波导。多个直线慢光波导中的慢光的传播方向交替，奇数编号的直线慢光波导和偶数编号的直线慢光波导照射不同的区域。因此，能够扩张干涉图案的扫描范围。
在一实施方式中，光束偏转装置也可以在曲折波导的一端还包括注入种子光的种子光源。在一个实施方式中，光束偏转装置也可以在多个直线慢光波导各自的一端还包括注入种子光的种子光源。
在一实施方式中，直线慢光波导也可以具有VCSEL(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser：垂直腔面发射激光器)构造，该构造具有DBR(Distributed BraggReflector：分布布拉格反射器)及活性层。
在一实施方式中，多个直线慢光波导也可以大致等间距地平行配置。由此，能够形成包含沿第1方向排列的多个点的干涉图案。
也可以调节多个直线慢光波导的节距，以使得多个直线慢光波导的出射光在远场中形成的干涉图案包含等间隔的多个点。
也可以调节多个直线慢光波导的节距，以使得多个直线慢光波导的出射光在远场中形成的干涉图案具有单峰性。由此，能够形成包含1个点的干涉图案。
本发明的另一方式也是光束偏转装置。该光束偏转装置包括与第1方向相邻的多个光放射构造。光放射构造可从装置表面射出在远场中沿第1方向延伸的线光，被构成为具有可在与第1方向垂直的第2方向上使线光进行扫描的多个光放射构造。通过多个光放射构造所生成的多条线光在远场中发生干涉，能够使干涉图案在第2方向上扫描。干涉图案能够根据出射口的尺寸及多个光放射构造的间隔来设计。
(实施方式)
以下，参照几个附图对实施方式进行详细说明。此外，在以下说明中，对具有大致相同的功能及构成的构成要素标注相同的附图标记，仅在必要的情况下进行重复说明。
附图所记载的各构件的尺寸(厚度、长度、宽度等)有时为了容易理解而适当进行扩大缩小。进而多个构件的尺寸未必表现它们的大小关系，在附图上，即使某一构件A描绘得比另一构件B长(厚)，但构件A也可能比构件B短(薄)。
(基本构成)
图1是表示光束偏转装置的基本构成的图。光束偏转装置200包括复数N个(N≧2)光放射构造210_1～210_N。多个光放射构造210_1～210_N沿第1方向(X方向)相邻地配置。各光放射构造210可从设备表面射出具有在远场中沿第1方向延伸的线形状的线光212。光放射构造210被构成为可在与第1方向垂直的第2方向(Y方向)上使线光212扫描。
线光212_i(i＝1、2…)在X方向及Y方向上具有规定的强度分布。该强度分布根据相对应的光构造210_i的出射口的尺寸、形状、线光212所投影的假设的屏幕与出射口的距离等而设计。线光212可以是直线，也可以是具有曲率或者弯曲的曲线。多个光放射构造210_1～210_N所生成的多条线光212_1～212_N在远场中发生干涉，形成干涉图案214。干涉图案214能够根据多个光放射构造210的间隔来设计。
通过多条线光212_1～212_N同时扫描，干涉图案214也在第2方向(Y方向)上扫描。
图2的(a)、图2的(b)是表示图1的光束偏转装置200的构成例的图。图2的(a)表示光束偏转装置200的俯视图，图2的(b)表示剖视图。光束偏转装置200包括复数N条直线慢光波导(以下，简称为直线波导)220_1～220_N。多个直线波导220_1～220_N沿第1方向(图中的X方向)相邻。
直线波导220可以具有VCSEL构造。直线波导220具有由铅垂方向(Z方向)的共振器长度决定的固有的共振波长λ2。直线波导220一边使慢光放大一边传播，因此波导长度长条化到0.5mm～10mm程度。通过未图示的驱动部，向直线波导220注入大于振荡阈值电流的电流，以由VCSEL构造决定的波长λ2进行振荡。在这种状态下，如果使波长λ1的相干的入射光Li与直线波导220的一端耦合，则入射光Li作为在大致铅垂方向上多重反射的慢光被一边放大一边传播。在直线波导220的表面上，设有第1方向(X方向)为短边方向、第2方向(Y方向)为长边方向的矩形(狭缝状)的出射口222。从直线波导220的出射口222放射出放射角为θs的出射光Lo，出射光Lo的远场像为线形状。
在将直线波导220内的慢光的多重反射角设为θi、将出射光Lo的出射角设为θs时，数学式(1)成立。
sinθs＝nsinθi＝n√(1-(λ1/λ2)2)…(1)
n是直线波导220的折射率，λ2是波导的共振波长。
光束偏转装置200构成为可相对地控制直线波导220的共振波长λ2和在其中传播的慢光的波长λ1。因此，能够基于λ1与λ2的关系，使出射角θs变化，并使出射口Lo在Y方向上扫描。
在一实施例中，能够固定直线波导220的共振波长λ2，使慢光的波长λ1扫描。在一实施例中，相反地，也可以固定慢光的波长λ1，使直线波导220的共振波长λ2扫描。进而在另一实施例中，也可以使慢光的波长λ1和直线波导220的共振波长λ2的二者扫描。
另外，在多个直线波导220各自的一端，也可以将共用的一个光源生成的光分支地耦合。或者，也可以在多个直线波导220的每一个上连接光源。
本发明涉及根据上述说明导出的各种装置、方法、电路，并不限定于特定的构成。以下，并不是为了缩小本发明的范围，而是为了帮助理解发明的本质、动作，同时使它们明确化，而对更具体的实施例、变形例进行说明。
(第1实施方式)
图3是第1实施方式的光束偏转装置的立体图。如图3所示，本实施方式的光束偏转装置100平行配置多个具有直线状的出射口10的慢光波导即直线波导11，通过将直线波导11经由曲线状的慢光波导即曲线波导12串联连接，而构成曲折(meander)形状的慢光波导。在该曲折形状的慢光波导的至少一端侧，设有经由光耦合部13注入入射光Li的种子光源14。
图4是光束偏转装置的A-A’线处的剖视图。光束偏转装置100在半导体基板20上层叠有VCSEL构造。该VCSEL构造具有形成在半导体基板20上的下部DRB(Distributed BraggReflector：分布布拉格反射器)21、活性层22、上部DBR23。另外，产生慢光的种子光源14、慢光进行波导的光耦合部13、直线波导11以及曲线波导12使用氧化狭窄工艺或离子注入工艺等，以成为规定的波导宽度、波导长度、曲率的方式在同一基板上一体集成地形成。此外，在图3的示例中，表示集成了6个直线波导11的(#1～#6)的示例，但可集成任意数N(N为自然数)的直线波导11。
产生慢光的种子光源14以及慢光进行波导的光耦合部13、直线波导11、曲线波导12被配置在一条直线上。
产生慢光的种子光源14是沿铅垂方向(Z方向)以波长λ1振荡的VCSEL，能够通过专利文献6记载的MEMS构造或者控制种子光源14的周边温度的热驱动构造而使其震荡波长λ1变化。另外，如箭头24所示，也可以通过使外部光从入射口入射而使种子光Li产生。
以波长λ1振荡的种子光源14的光强度分布25的一部分(种子光Li)与光耦合部13光耦合，在光耦合部13中，以使得与下一级的直线波导11的耦合效率良好的方式进行光束配置的转换。
直线波导11一边使慢光在活性层22放大一边传播。因此波导长度(或者开口长度L)长条化到0.5mm～10mm程度。该波导长度根据用于得到所希望的光输出而需要的直线波导11的配置数量、投光图案的光束品质的要求而决定。种子光Li作为在大致铅垂方向上多重反射的慢光一边被放大一边传播，从形成于直线波导11的表面上部的出射口10放射偏转角θs的出射光Lo。在将直线波导11内的慢光的多重反射角设为θ1、将出射光Lo的出射角设为θs时，上述数学式(1)成立。
sinθs＝nsinθi＝n√(1-(λ1/λ2)2)…(1)
n是直线波导11的波导的折射率，λ2是直线波导11的共振波长。
这时，出射光Lo成为波面一致的相干的光，因此具有在偏转角θs方向上极窄的光束发散角Δθdiv。该光束发散角Δθdiv使用直线波导11的出射口10的开口长度L，由数学式(2)提供。
Δθdiv＝λ1/(L·cosθs)…(2)
即，出射口10的开口长度L越长，光束发散角Δθdiv越窄，同时实现各直线波导11的高输出化。由此，通过使种子光Li的波长λ1变化而偏转角θs变化，因此能够使光束进行扫描。
返回图3。曲线波导12将多个直线波导11串联耦合连接。这时，多个直线波导11使出射口10的开口长度L大致相同地平行配置。此外，为了不从出射口10之外的区域放射光，至少将光耦合部13的上部区域26、直线波导11的出射口10之外的区域27、曲线波导12的上部区域28用Au(金)等高反射材料遮蔽光放射。
图5表示光束偏转装置100的B-B’线处的剖视图。B-B’线处的剖视图中多个直线波导11等节距地平行配置。表示将直线波导11各自的开口宽度设为同一值a的情况，慢光的传播方向相同、直线波导11的节距为η。这时，关于衍射角
Figure BDA0002620494050000083
数学式(3)成立。
Figure BDA0002620494050000081
在图3中，若从图近前侧开始对直线波导编号，则从种子光源14输入的光在直线波导11#1至#6的波导内依次传播并从各出射口10放射光。本实施方式的光束偏转装置100由曲线波导12构成曲折形状，因此如箭头所示，奇数编号的直线波导11(#1、3、5)向图中右上方方向放射光，偶数编号的直线波导11(#2、4、6)向左上方方向放射光。
也就是说，图3的光束偏转装置100包括2组参照图1或者图2说明的光束偏转装置200。第1组由奇数编号的慢光波导11(#1、3、5)形成，第2组由偶数编号的慢光波导11(#2、4、6)形成。
根据该光束偏转装置100，奇数编号的直线慢光波导和偶数编号的直线慢光波导照射不同区域。因此，具有能够扩张干涉图案的扫描范围这一优点。另外，如图1所示，若使慢光沿相同方向传播到所有的波导，则需要将入射光Li分别分支到多个波导并进行耦合，但在第1实施方式中，在曲折形状的波导的端部配置1个或者2个光源即可，因此能够简化装置。
图6是图1的光束偏转装置的俯视图。多个直线波导11由曲线波导12连接，形成曲折形状的波导。在本示例中，在曲折形状的波导的两端配置有种子光源14a、14b。通过使种子光源14a、14b的波长λ1变化，能够使光束向各波长所对应的不同的偏转角的方向偏转。
图7是表示非扫描时的奇数编号的直线波导11放射的投光图案的图。从奇数波导11#1输入种子光Li，将配置奇数编号的直线波导11的节距设为η，开口宽度设为a(参照图5)。
在图7中，若某波长λ1的光被导波，则如图5所示，各直线波导11以由数学式(3)确定的衍射角
Figure BDA0002620494050000082
放射光。从慢光传播方向相同的(奇数编号或者偶数编号)的直线波导11放射出的光，在慢光传播方向的垂直方向(图中的Y方向)上发生干涉。通过调节节距η和开口宽度a，作为该干涉图案，能够形成线状的点图案51。进而，通过使直线波导11的配置数量N增大，可实现大输出动作、并且能够缩小点形状(光束发散角)，因此能够提高各点的光功率密度。
该干涉图案的点间隔
Figure BDA0002620494050000092
使用慢光传播方向相同的(奇数编号或偶数编号)直线波导11的节距η而成立数学式(4)。
Figure BDA0002620494050000091
图8是表示使图7的点图案进行扫描而得到的投光图案的图。若使种子光源14产生的种子光Li的波长λ1离散地变化，按照数学式(1)，能够使偏转角θs从θmin至θmax地进行光束扫描，能够生成二维状的点图案61od。
此外，该二维状的点图案61od不是完全的格子状，点位置根据偏转角θs的扫描而在扫描方向的垂直方向上偏离。这起因于由种子光Li的波长λ1变化而造成的各直线波导11放射的光的相位偏离。在要求格子形状的二维状的点图案61od的情况下，例如对曲线波导12附加相位调整的功能，以进行控制，使得各直线波导11放射的光的相位相等即可。
图9是用于光束扫描的时间配置的说明图。本实施方式的光束偏转装置100基于时间配置而形成所希望数量的扫描图案。
首先设定偏转角θs的范围θmin和θmax。针对该偏转角的范围内设定扫描的线光数n。图9中表示了使光束偏转设备100放射的光的偏转角θs(θ1～θn)随时间t连续地扫描的示例。例如在时间t1，偏转角θs成为θ1的情况下，使种子光Li的强度Ip脉冲状地随时间变化。将同样的处理在时间t1～tn中从偏转角θ1至θn反复n次。
图10是从奇数编号及偶数编号的直线波导11放射的投光图案的说明图。在图8中，表示了从奇数编号的直线波导11放射的投光图案61od，但同时从偶数编号的直线波导11也投光同样的图案61ev。这些投光图案61od和投光图案61ev为线对称的关系。像这样，线对称的投光图案61od和投光图案61ev可以同时向三维测量用的测定对象物投光。或者可以将一者作为向测定对象物投光的投光图案，将另一者作为三维测量的参照图案。
如上所述，根据第1实施方式，可生成点形状的投光图案，并且通过调整直线波导11的配置数量，可得到高输出化和光束配置的高品质化，因此能够提高各点的功率密度。另外，直线波导11为折叠成曲折形状的构造，因此能够实现装置尺寸的小型化。
(第2实施方式)
在第2实施方式中，进一步地说明生成复杂的点图案的技术。图11是第2实施方式的光束偏转装置的俯视图。与图6的不同点在于，将多个直线波导11合在一起形成一个块，将各块内的直线波导11的出射口10的开口宽度a、节距η的任意一者或者二者设定为不同的值。
图11中表示由直线波导11#1～#6的块100a和直线波导11#7～#12的块100b构成的示例。在该示例中，表示了改变块100a和块100b的开口宽度a和节距η二者的值的示例。从这样配置的光束偏转装置100所投光的投光图案为衍射角
Figure BDA0002620494050000101
和点间隔
Figure BDA0002620494050000102
不同的投光图案的重叠，能够使点图案的密度(数量)增加。所形成的块数并不限定于2个而为任意数。这时，所形成的块数的投光图案重叠。
在各块中仅变更开口宽度a的情况下，能够使衍射角
Figure BDA0002620494050000103
不同的点图案重叠。在仅变更节距η的情况下，能够使点间隔
Figure BDA0002620494050000104
不同的点图案重叠。
在想要分离从各块所投光的点图案的情况下，在各块中设置种子光源14(在图11中为14a、14b)，使各种子光源14以不同的波长λ1或不同的时间配置生成投光图案即可。根据实施方式，也可以去掉连接块100a和块100b的光耦合部13b，将各块100a、100b作为独立的光束偏转装置来进行控制。
根据第2实施方式，除第1实施方式的效果之外，还能够将多个衍射角
Figure BDA0002620494050000105
和点间隔
Figure BDA0002620494050000106
中的至少一者或二者不同的投光图案重叠多个地进行投光。另外，如果在各块中分别配置种子光源，则能够将各投光图案在时间上分离。
(第3实施方式)
图12是第3实施方式的光束偏转装置的俯视图。与图11的最大的不同在于，是将块100b旋转90°，使块100a和块100c的直线波导11正交配置的示例。各块的配置角度不限制于90°而可以以任意的角度进行配置。进而，在各块中能够变更直线波导11的开口宽度a、节距η。
根据第3实施方式，能够将多个衍射角
Figure BDA0002620494050000107
和点间隔
Figure BDA0002620494050000108
中的至少一者或二者不同的投光图案改变角度且多个重叠地投光。另外，与第2实施方式相同、如果在各块中分别配置种子光源14(在图12中为14a、14c)，则能够将各投光图案在时间上分离。
(第4实施方式)
图13是第4实施方式的光束偏转装置的概念图。本实施方式的光束偏转装置100难以相对于半导体基板20垂直地放射光束。因此，在投光对象物处于半导体基板20的前方的情况下，能够将光束偏转装置100倾斜地安装、或者如图13所示在光束偏转装置100的上方配置光学部件而改变偏转光束的角度。在图13的示例中，通过在光束偏转装置100的上方配置三角形状的透镜111，能够使来自奇数编号的直线波导11的投光图案61od与来自偶数编号的直线波导11的投光图案61ev重叠地投光。
根据第4实施方式，可从光束偏转装置100向垂直方向放射投光图案，并且能够使来自奇数编号的直线波导11的投光图案61od与来自偶数编号的直线波导11的投光图案61ev重叠地投光，因此能够得到较大偏转角的投光图案。
(第5实施方式)
图14是从第5实施方式的奇数编号的直线波导11放射的非扫描时的投光图案的说明图，图15是扫描时的投光图案的说明图。从直线波导11#1输入种子光Li，通过对各直线波导11的节距ηi(i＝#1～#N-1)及开口宽度ai(i＝#1～#N)设定任意值，而生成所希望的点图案。
在实施方式1～4中，说明了通过使线状的点图案按偏转角θs扫描而投光出点状的二维图案的示例。在本实施方式中，通过使节距η、开口宽度a针对每个直线波导11不均匀地变化从而生成单峰性的点121，并通过按照时间配置使其进行扫描，从而在偏转角方向上得到线状的点图案131。
图16是用于形成单峰性点的概略动作的说明图。现在，将处于光束偏转装置100的中心附近的奇数编号的直线波导11设为Odd_i，将处于其两旁的直线波导11设为Odd_i-1、Odd_i+1。这时，将Odd_i的开口宽度设为a1、Odd_i-1的开口宽度设为a2、Odd_i+1的开口宽度设为a3。另外，将Odd_i与Odd_i-1的节距设为η0、Odd_i与Odd_i+1的节距设为η1。
这时，各直线波导11的Odd_i-1、Odd_i、Odd_i+1的衍射角分别为
Figure BDA0002620494050000111
并放射出各自不同的光束配置142、141、142的光。在垂直方向上，所有光束配置142、141、142在远方相加，在衍射角为垂直之外的光(在图中以
Figure BDA0002620494050000112
表示)中，发生Odd_i-1、Odd_i、Odd_i+1之间的相位偏移。上述说明是关于3个直线波导11的讨论，但通过将N个直线波导11的衍射相位设定为在垂直方向之外不互相增强的条件，从而得到单峰性的点配置。
节距η的变化能够使各直线波导11的相位偏移较大地产生，开口宽度a的变化能够使各直线波导11的相位偏移较小地产生。因此，不均匀的节距η或者开口宽度a在形成单峰性点之外也是有效的。在实施方式1～4中，通过对节距η和开口宽度a在各直线波导11中进行微调整，对使各点的强度均匀、抑制或强调线状的点图案中产生的高阶的干涉图案等也具有效果，可实现所希望的投光图案。
根据第5实施方式，能够形成单峰性的点，因此可生成具有更高功率密度的光束，并使其进行扫描。
另外，本实施方式以实施方式1至5作为示例进行了说明，但当然并不限定于此。另外，能够将这些实施方式组合。由此，能够生成复杂的投光图案并能够在各种用途中使用。
进而，也可以采用针对每个直线波导11单独供给电流的构造，使各直线波导放射的光功率均匀。本实施方式由于将直线波导11多级连接，所以能够实现高输出化，由于折叠成曲折形状，所以能够实现小型化。此外，前文是以VCSEL构造的慢光波导作为实施方式的，但也可以在使用了光子晶体的慢光波导等各种慢光波导中适用。
此外，说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式作为示例而提出，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式而实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。本实施方式及其变形包含在发明的范围、主旨内，并且包含于权利要求书所记载的发明和与其均等的范围内。
附图标记说明
100 光束偏转装置
111 透镜
121 点
131 线图案
142 光束配置
10 出射口
11 直线波导
12 曲线波导
13 光耦合部
14 种子光源
20 半导体基板
22 活性层
23 上部DBR
25 光强度分布
26、28 上部区域
51 线图案
200 光束偏转装置
210 光放射构造
220 直线波导
工业可利用性
本发明涉及光束偏转装置。

Claims (9)

1.一种光束偏转装置，其特征在于，
包括与第1方向相邻的多个直线慢光波导，各直线慢光波导具有所述第1方向为短边方向、与所述第1方向垂直的第2方向为长边方向的矩形的出射口；
该光束偏转装置被构成为可相对地控制所述直线慢光波导的共振波长和在其中传播的慢光的波长。
2.如权利要求1所述的光束偏转装置，其特征在于，
还包括连接所述多个直线慢光波导的多个连接波导，以形成具有曲折形状的曲折波导。
3.如权利要求2所述的光束偏转装置，其特征在于，
在所述曲折波导的一端还包括注入种子光的种子光源。
4.如权利要求1所述的光束偏转装置，其特征在于，
在所述多个直线慢光波导各自的一端还包括注入种子光的种子光源。
5.如权利要求1至4的任意一项所述的光束偏转装置，其特征在于，
所述直线慢光波导具有VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser：垂直腔面发射激光器)构造，该构造具有DBR(Distributed Bragg Reflector：分布布拉格反射器)及活性层。
6.如权利要求1至5的任意一项所述的光束偏转装置，其特征在于，
所述多个直线慢光波导被大致等节距地平行配置。
7.如权利要求1至5的任意一项所述的光束偏转装置，其特征在于，
调节所述多个直线慢光波导的节距，以使得所述多个直线慢光波导的出射光在远场中形成的干涉图案包含等间隔的多个点。
8.如权利要求1至5的任意一项所述的光束偏转装置，其特征在于，
调节所述多个直线慢光波导的节距，以使得所述多个直线慢光波导的出射光在远场中形成的干涉图案具有单峰性。
9.一种光束偏转装置，其特征在于，
包括沿第1方向相邻的多个光放射构造；
所述光放射构造可从装置表面射出在远场中沿第1方向延伸的线光，并被构成为可使所述线光在与所述第1方向垂直的第2方向上扫描。
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