CN114981723A - 光设备、光检测系统及光纤 - Google Patents

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Abstract

光设备具备：第1基板(100a)，具有在第1方向及与上述第1方向交叉的第2方向上扩展的第1表面；第2基板(100b)，具有与上述第1表面对置的第2表面；膜(22)，经由硅氧烷键而键合到上述第1表面及/或上述第2表面；以及至少一个光波导层(20)，位于上述第1基板与上述第2基板之间，包含与上述膜接触的电介质部件(21)。

Description

光设备、光检测系统及光纤
技术领域
本公开涉及光设备、光检测系统及光纤。
背景技术
以往，提出了能够用光来扫描(scan)空间的各种设备。
专利文献1公开了能够使用使镜旋转的驱动装置进行基于光的扫描的结构。
专利文献2公开了具有二维排列的多个纳米光子天线元件的光相控阵列。各个天线元件与可变光延迟线(即移相器)光学上耦合。在该光相控阵列中，相干光束通过波导被引导至各个天线元件，通过移相器，光束的相位发生移位。由此，能够使远场辐射图的振幅分布变化。
专利文献3公开了一种光偏转元件，具备：波导，具有光在内部传播的光波导层和形成于光波导层的上表面及下表面的第1分布布拉格反射镜；光入射口，用来使光入射至波导内；以及光射出口，为了射出从光入射口入射并在波导内传播的光而形成于波导的表面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2013/168266号
专利文献2：日本特表2016－508235号公报
专利文献3：日本特开2013－16591号公报
专利文献4：日本特开2001－100214号公报
发明内容
发明要解决的课题
本公开的目的是提供一种能够以比较简单的结构实现光损失少的基于光的扫描的新的光设备。
用来解决课题的手段
有关本公开的一技术方案的光设备具备：第1基板，具有在第1方向及与上述第1方向交叉的第2方向上扩展的第1表面；第2基板，具有与上述第1表面对置的第2表面；膜，经由硅氧烷键而键合到上述第1表面及/或上述第2表面；以及至少一个光波导层，位于上述第1基板与上述第2基板之间，包含与上述膜接触的电介质部件。本公开的包含性或具体的技术方案也可以由设备、系统、方法或它们的任意的组合来实现。
发明效果
根据本公开的一技术方案，能够以比较简单的结构实现光损失少的基于光的一维扫描或二维扫描。
附图说明
图1是示意地表示光扫描设备的结构的立体图。
图2是示意地表示一个波导元件的截面的构造及传播的光的例子的图。
图3A是表示在垂直于波导阵列的射出面的方向上射出光的波导阵列的截面的图。
图3B是表示在与垂直于波导阵列的射出面的方向不同的方向上射出光的波导阵列的截面的图。
图4是示意地表示三维空间中的波导阵列的立体图。
图5是从光射出面的法线方向(Z方向)观察波导阵列10A及移相器阵列80A的示意图。
图6A是示意地表示从Z方向观察时的本公开的实施方式1的光设备的例子的图。
图6B是从图6A省略了上部构造体的图。
图7A是图6A的VIIA－VIIA线剖视图。
图7B是图6A的VIIB－VIIB线剖视图。
图7C是图6A的VIIC－VIIC线剖视图。
图8A是用来说明实施方式1的膜的图。
图8B是用来说明实施方式1的膜的图。
图8C是用来说明实施方式1的膜的图。
图8D是用来说明实施方式1的膜的图。
图8E是用来说明实施方式1的膜的图。
图9是示意地表示从光设备的光的射出的图。
图10是表示在电路基板上集成了分光器、波导阵列、移相器阵列及光源等元件的光扫描设备的结构例的图。
图11是表示从光扫描设备向远方照射激光等光束而执行二维扫描的状况的示意图。
图12是表示能够生成测距图像的LiDAR系统的结构例的框图。
图13是示意地表示本公开的实施方式2的光纤的例子的图。
具体实施方式
在说明本公开的实施方式之前，说明作为本公开的基础的认识。
本公开的发明人发现，以往的光扫描设备中有如下问题：不使装置的结构变复杂地用光来扫描空间是困难的。
例如，在专利文献1所公开的技术中，需要有使镜旋转的驱动装置。因此，装置的结构变得复杂，有对于振动并不稳健(Robust)的问题。
在专利文献2所记载的光相控阵列中，需要将光分支而向多个列波导及多个行波导导入，向二维地排列的多个天线元件引导光。因此，用来引导光的波导的布线变得非常复杂。此外，不能使二维扫描的范围变大。进而，为了使远场的射出光的振幅分布二维地变化，需要在二维地排列的多个天线元件各自上连接移相器，并在移相器上安装相位控制用的布线。由此，使向二维地排列的多个天线元件入射的光的相位分别变化不同的量。因此，元件的结构变得非常复杂。
本公开的发明人着眼于以往技术的上述问题，研究了用来解决这些问题的结构。本公开的发明人发现，通过使用具有对置的一对镜和被这些镜夹着的光波导层的波导元件，能够解决上述问题。波导元件的一对镜中的一方具有比另一方高的光透射率，使在光波导层中传播的光的一部分向外部射出。射出的光的方向(或射出角度)如后述那样，可以通过调整光波导层的折射率或厚度、或者向光波导层输入的光的波长来使其变化。更具体地讲，通过使折射率、厚度或波长变化，能够使射出光的波数矢量(wave vector)的沿着光波导层的长度方向的方向的分量变化。由此，实现一维的扫描。
进而，在使用多个波导元件的阵列的情况下，还能够实现二维的扫描。更具体地讲，通过对向多个波导元件供给的光赋予适当的相位差并调整其相位差，能够使从多个波导元件射出的光相互加强的方向变化。通过相位差的变化，射出光的波数矢量的与沿着光波导层的长度方向的方向交叉的方向的分量变化。由此，能够实现二维的扫描。另外，在进行二维的扫描的情况下，也不需要使多个光波导层的折射率、厚度或光的波长变化不同的量。即，通过对向多个光波导层供给的光赋予适当的相位差，并且使多个光波导层的折射率、厚度及波长的至少一个同步地变化同量，能够进行二维的扫描。这样，根据本公开的实施方式，能够以比较简单的结构实现基于光的二维扫描。
在本说明书中，“折射率、厚度及波长中的至少一个”是指从由光波导层的折射率、光波导层的厚度及向光波导层输入的波长构成的组中选择的至少一个。为了使光的射出方向变化，可以单独地控制折射率、厚度及波长中的任一个。或者，也可以控制这3个中的任意的两个或全部而使光的射出方向变化。在以下的各实施方式中，也可以代替折射率或厚度的控制或除此以外还对向光波导层输入的光的波长进行控制。
以上的基本原理不仅能够应用于射出光的用途，也同样能够应用于接收光信号的用途。通过使折射率、厚度及波长中的至少一个变化，能够使可接收的光的方向一维地变化。进而，如果由与沿一方向排列的多个波导元件分别连接的多个移相器使光的相位差变化，则能够使可接收的光的方向二维地变化。
本公开的实施方式的光扫描设备及光接收设备能够作为例如LiDAR(LightDetection and Ranging)系统等光检测系统的天线使用。LiDAR系统与使用毫米波等的电波的雷达系统相比，由于使用短波长的电磁波(可视光、红外线或紫外线)，所以能够以较高的解析力检测物体的距离分布。这样的LiDAR系统例如搭载于汽车、UAV(Unmanned AerialVehicle，所谓无人机)、AGV(Automated Guided Vehicle：自动导向车)等移动体，能够作为防碰撞技术之一使用。在本说明书中，有将光扫描设备和光接收设备统称为“光设备”的情况。此外，关于在光扫描设备或光接收设备中使用的设备，也有称作“光设备”的情况。
<光扫描设备的结构例>
以下，作为一例，说明进行二维扫描的光扫描设备的结构。但是，有时省略必要以上详细的说明。例如，有时省略已经公知的事项的详细说明和对实质上相同的结构的重复的说明。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长以便于本领域技术人员理解。此外，本公开的发明人为了使本领域技术人员充分理解本公开而提供附图和以下的说明，并不意图通过这些来限定权利要求书所记载的主题。在以下的说明中，对相同或类似的结构要素附加相同的参照标号。
在本公开中，“光”是指不仅包括可视光(波长为约400nm至约700nm)，还包括紫外线(波长为约10nm至约400nm)及红外线(波长为约700nm至约1mm)的电磁波。在本说明书中，有将紫外线称作“紫外光”、将红外线称作“红外光”的情况。
在本公开中，基于光的“扫描”是指使光的方向变化。“一维扫描”是指使光的方向沿着与该方向交叉的方向直线地变化。“二维扫描”是指使光的方向沿着与该方向交叉的平面二维地变化。
图1是示意地表示光扫描设备100的结构的立体图。光扫描设备100具备包括多个波导元件10的波导阵列。多个波导元件10分别具有在第1方向(图1中的X方向)上延伸的形状。多个波导元件10在与第1方向交叉的第2方向(图1中的Y方向)上有规则地排列。多个波导元件10一边使光在第1方向上传播，一边使光向与平行于第1及第2方向的虚拟的平面交叉的第3方向D3射出。在本实施方式中，第1方向(X方向)与第2方向(Y方向)正交，但两者也可以不正交。在本实施方式中，多个波导元件10在Y方向上以等间隔排列，但并不一定需要以等间隔排列。
另外，本申请的附图所示的构造物的朝向是考虑说明的容易理解而设定的，本公开的实施方式完全不限制现实中实施时的朝向。此外，附图所示的构造物的整体或一部分的形状及大小也不限制现实的形状及大小。
多个波导元件10分别具有相互对置的第1镜30及第2镜40(以下有将各自简单称作“镜”的情况)和位于镜30与镜40之间的光波导层20。镜30及镜40分别在与光波导层20的界面具有与第3方向D3交叉的反射面。镜30及镜40以及光波导层20具有在第1方向(X方向)上延伸的形状。
另外，如后述那样，多个波导元件10的多个第1镜30也可以是一体地构成的镜的多个部分。此外，多个波导元件10的多个第2镜40也可以是一体地构成的镜的多个部分。进而，多个波导元件10的多个光波导层20也可以是一体地构成的光波导层的多个部分。通过至少(1)各第1镜30与其他第1镜30分开构成，或(2)各第2镜40与其他第2镜40分开构成，或(3)各光波导层20与其他光波导层20分开构成，能够形成多个波导。“分开构成”不仅包括在物理上设置空间，还包括中间夹着折射率不同的材料而分离。
第1镜30的反射面和第2镜40的反射面大致平行地对置。两个镜30及镜40中，至少第1镜30具有使在光波导层20中传播的光的一部分透射的特性。换言之，第1镜30对于该光，具有比第2镜40高的光透射率。因此，在光波导层20中传播的光的一部分从第1镜30向外部射出。这样的镜30及40例如可以是由基于电介质的多层膜(也有称作“多层反射膜”的情况)形成的多层膜镜。
通过控制向各个波导元件10输入的光的相位，进而使这些波导元件10的光波导层20的折射率或厚度、或者向光波导层20输入的光的波长同步地同时变化，能够实现基于光的二维扫描。
本公开的发明人为了实现这样的二维扫描，对波导元件10的动作原理进行了分析。基于其结果，通过将多个波导元件10同步地驱动，成功实现了基于光的二维扫描。
如图1所示，如果向各波导元件10输入光，则光从各波导元件10的射出面射出。射出面位于第1镜30的反射面的相反一侧。该射出光的方向D3依赖于光波导层的折射率、厚度及光的波长。在本实施方式中，将各光波导层的折射率、厚度及波长中的至少一个同步地控制，以使从各波导元件10射出的光大致成为相同的方向。由此，能够使从多个波导元件10射出的光的波数矢量的X方向的分量变化。换言之，能够使射出光的方向D3沿着图1所示的方向101变化。
进而，由于从多个波导元件10射出的光朝向相同的方向，所以射出光相互干涉。通过控制从各个波导元件10射出的光的相位，能够使通过干涉而光相互加强的方向变化。例如，在相同尺寸的多个波导元件10在Y方向上以等间隔排列的情况下，多个波导元件10中被输入相位各相差一定量的光。通过使该相位差变化，能够使射出光的波数矢量的Y方向的分量变化。换言之，通过使向多个波导元件10导入的光的相位差分别变化，能够使通过干涉而射出光相互加强的方向D3沿着图1所示的方向102变化。由此，能够实现基于光的二维扫描。
以下，说明光扫描设备100的动作原理。
<波导元件的动作原理>
图2是示意地表示一个波导元件10的截面的构造及传播的光的例子的图。在图2中，将与图1所示的X方向及Y方向垂直的方向设为Z方向，示意地表示波导元件10的与XZ面平行的截面。在波导元件10中，第1镜30和第2镜40以夹着光波导层20的方式配置。第1镜30的第1反射面30s及第2镜40的第2反射面40s对置。在本说明书中，有将“第1反射面30s”简单称作“反射面30s”、将“第2反射面40s”简单称作“反射面40s”的情况。从光波导层20的X方向上的一端导入的光20L一边被设置于光波导层20的上表面(图2中的上侧的表面)的第1镜30的第1反射面30s及设置于下表面(图2中的下侧的表面)的第2镜40的第2反射面40s反复反射，一边在光波导层20内传播。第1镜30的光透射率比第2镜40的光透射率高。因此，能够主要从第1镜30输出光的一部分。
在通常的光纤等波导中，光一边反复全反射一边沿着波导传播。相对于此，在本实施方式的波导元件10中，光一边通过配置在光波导层20的上下的镜30及40反复反射一边传播。因此，对于光的传播角度没有制约。这里，光的传播角度是指向镜30或镜40与光波导层20的界面的入射角度。对于镜30或镜40以更接近于垂直的角度入射的光也能够传播。即，以比全反射的临界角小的角度向界面入射的光也能够传播。因此，光的传播方向上的光的群速度与自由空间中的光速相比大幅下降。由此，波导元件10具有以下性质：相对于光的波长、光波导层20的厚度及光波导层20的折射率的变化，光的传播条件大幅变化。将这样的波导称作“反射型波导”或“慢光波导”。
从波导元件10向空气中射出的光的射出角度θ由以下的式(1)表示。
[数式1]
Figure BDA0003745421400000081
根据式(1)可知，通过改变空气中的光的波长λ、光波导层20的折射率nw及光波导层20的厚度d中的任一个，能够改变光的射出方向。
例如，在nw＝2，d＝387nm，λ＝1550nm，m＝1的情况下，射出角度是0°。如果从该状态使折射率变化为nw＝2.2，则射出角度变化为约66°。另一方面，如果不改变折射率而使厚度变化为d＝420nm，则射出角度变化为约51°。如果折射率及厚度都不变化而使波长变化为λ＝1500nm，则射出角度变化为约30°。这样，通过使光的波长λ、光波导层20的折射率nw及光波导层20的厚度d中的任一个变化，能够使光的射出方向大幅变化。
所以，本公开的实施方式的光扫描设备100通过控制向光波导层20输入的光的波长λ、光波导层20的折射率nw及光波导层20的厚度d中的至少一个，来控制光的射出方向。光的波长λ也可以在动作中不变化而维持为一定。在此情况下，能够以更简单的结构实现光的扫描。波长λ没有被特别限定。例如，波长λ可以包含于能由通常的通过用硅(Si)吸收光来检测光的光检测器或图像传感器得到高检测灵敏度的400nm至1100nm(从可视光到近红外光)的波长域中。在另一例中，波长λ可以包含于在光纤或Si波导中传送损失比较小的1260nm至1625nm的近红外光的波长域中。另外，这些波长范围是一例。所使用的光的波长域并不限定于可视光或红外光的波长域，例如也可以是紫外光的波长域。
为了使射出光的方向变化，光扫描设备100可以具备使各波导元件10中的光波导层20的折射率、厚度及波长中的至少一个变化的第1调整元件。
如以上这样，如果使用波导元件10，则通过使光波导层20的折射率nw、厚度d及波长λ中的至少一个变化，能够大幅改变光的射出方向。由此，能够使从镜30射出的光的射出角度在沿着波导元件10的方向上变化。通过使用至少一个波导元件10，能够实现这样的一维扫描。
为了调整光波导层20的至少一部分的折射率，光波导层20也可以包含液晶材料或电光学材料。光波导层20能够被一对电极夹着。通过向一对电极施加电压，能够使光波导层20的折射率变化。
为了调整光波导层20的厚度，例如也可以在第1镜30及第2镜40的至少一方连接至少一个致动器。通过由至少一个致动器使第1镜30与第2镜40之间的距离变化，能够使光波导层20的厚度变化。如果光波导层20由液体形成，则光波导层20的厚度能够容易地变化。
<二维扫描的动作原理>
在多个波导元件10在一方向上排列而成的波导阵列中，通过从各个波导元件10射出的光的干涉，光的射出方向变化。通过调整向各波导元件10供给的光的相位，能够使光的射出方向变化。以下，说明其原理。
图3A是表示向与波导阵列的射出面垂直的方向射出光的波导阵列的截面的图。在图3A中，还记载了在各波导元件10中传播的光的移相量。这里，移相量是以在左端的波导元件10中传播的光的相位为基准的值。本实施方式的波导阵列包括以等间隔排列的多个波导元件10。在图3A中，虚线圆弧表示从各波导元件10射出的光的波面。直线表示通过光的干涉形成的波面。箭头表示从波导阵列射出的光的方向(即，波数矢量的方向)。在图3A的例子中，在各波导元件10中的光波导层20中传播的光的相位都相同。在此情况下，光向与波导元件10的排列方向(Y方向)及光波导层20所延伸的方向(X方向)双方垂直的方向(Z方向)射出。
图3B是表示向与垂直于波导阵列的射出面的方向不同的方向射出光的波导阵列的截面的图。在图3B所示的例子中，在多个波导元件10中的光波导层20中传播的光的相位在排列方向上各相差一定量(Δφ)。在此情况下，光向与Z方向不同的方向射出。通过使该Δφ变化，能够使光的波数矢量的Y方向的分量变化。如果设相邻的两个波导元件10之间的中心间距离为p，则光的射出角度α0由以下的式(2)表示。
[数式2]
Figure BDA0003745421400000091
在图2所示的例子中，光的射出方向与XZ平面平行。即，α0＝0°。在图3A及图3B所示的例子中，从光扫描设备100射出的光的方向与YZ平面平行。即，θ＝0°。但是，通常从光扫描设备100射出的光的方向既不与XZ平面平行也不与YZ平面平行。即，θ≠0°及α0≠0°。
图4是示意地表示三维空间中的波导阵列的立体图。图4所示的粗箭头表示从光扫描设备100射出的光的方向。θ是光的射出方向与YZ平面所成的角度。θ满足式(1)。α0是光的射出方向与XZ平面所成的角度。α0满足式(2)。
<向波导阵列导入的光的相位控制>
为了控制从各个波导元件10射出的光的相位，例如可以在向波导元件10导入光的前段设置使光的相位变化的移相器。本实施方式中的光扫描设备100具备与多个波导元件10各自连接的多个移相器、和调整在各移相器中传播的光的相位的第2调整元件。各移相器包括与多个波导元件10中的对应的一个中的光波导层20直接或经由其他波导相连的波导。第2调整元件通过使从多个移相器向多个波导元件10传播的光的相位的差分别变化，使从多个波导元件10射出的光的方向(即，第3方向D3)变化。在以下的说明中，与波导阵列同样，有将排列的多个移相器称作“移相器阵列”的情况。
图5是从光射出面的法线方向(Z方向)观察波导阵列10A及移相器阵列80A的示意图。在图5所示的例子中，全部的移相器80具有相同的传播特性，全部的波导元件10具有相同的传播特性。各个移相器80及各个波导元件10也可以是相同的长度，长度也可以不同。在各个移相器80的长度相等的情况下，例如，可以通过驱动电压来调整各自的移相量。此外，通过做成使各个移相器80的长度以等步长变化的构造，能够以相同的驱动电压赋予等步长的移相。进而，该光扫描设备100还具备将光分支而向多个移相器80供给的分光器90、驱动各波导元件10的第1驱动电路110和驱动各移相器80的第2驱动电路120。图5中的直线箭头表示光的输入。通过将分别设置的第1驱动电路110和第2驱动电路120分别独立地控制，能够实现二维扫描。在该例中，第1驱动电路110作为第1调整元件的一个要素发挥功能，第2驱动电路120作为第2调整元件的一个要素发挥功能。
第1驱动电路110通过使各波导元件10的光波导层20的折射率及厚度中的至少一方变化，使从光波导层20射出的光的角度变化。第2驱动电路120通过使各移相器80的波导20a的折射率变化，使在波导20a的内部传播的光的相位变化。分光器90既可以由通过全反射来传播光的波导构成，也可以由与波导元件10同样的反射型波导构成。
另外，也可以在对由分光器90分支的各个光的相位进行控制后，将各个光导入至移相器80。在该相位控制中，例如可以使用通过调整到移相器80为止的波导的长度来实现的无源的相位控制构造。或者，也可以使用具有与移相器80同样的功能的能够通过电信号进行控制的移相器。通过这样的方法，例如也可以在被导入至移相器80之前调整相位，以向全部的移相器80供给等相位的光。通过这样的调整，能够使第2驱动电路120对各移相器80的控制变得简单。
具有与上述的光扫描设备100同样的结构的光设备也能够作为光接收设备利用。关于光设备的动作原理及动作方法等的详细情况，在美国专利申请公开第2018/0224709号中公开。在本说明书中引用该文献的全部公开内容。
<液晶取向膜>
在光波导层20包含液晶材料的情况下，为了使液晶材料取向，可以在镜30的反射面30s及/或镜40的反射面40s设置例如由聚酰亚胺形成的取向膜。聚酰亚胺取向膜厚且不均匀。聚酰亚胺取向膜的厚度为80nm左右，厚度的偏差为0nm以上150nm以下。如果光向厚且不均匀的聚酰亚胺取向膜入射，则发生光的吸收及散射。因而，如图2所示，如果光多重反射而在光波导层20中沿着X方向传播，则光被聚酰亚胺取向膜多次吸收及散射。结果，在光波导层20中，会发生不能忽视之程度的光损失。根据本公开发明人的研究，该光损失为50％左右。
此外，在光设备100的制作过程中，在将聚酰亚胺取向膜设置在镜30的反射面30s及/或镜40的反射面40s上时，聚酰亚胺取向膜也会设置在用来向光波导层20施加电压的电极上。聚酰亚胺取向膜可以作为绝缘膜发挥功能。因此，设置在该电极上的聚酰亚胺取向膜被除去。或者，通过掩膜，仅在反射面30s及/或镜40的反射面40s设置聚酰亚胺取向膜。结果，在光设备的制作中工序可能增加。
本公开发明人基于以上的研究，想到了在以下的项目中记载的光设备。在本公开的光设备中，在光波导层位于中间的第1基板的第1表面及第2基板的第2表面的至少一方，代替聚酰亚胺取向膜而设置经由Si与O的硅氧烷键而键合的膜(例如，参照专利文献4)。该膜能够抑制光波导层中的光损失。此外，设置在电极上的该膜不作为绝缘膜发挥功能。因此，不需要除去设置在第1表面及/或第2表面以外的部分上的该膜，或通过掩膜仅在第1表面及/或第2表面设置该膜。因而，光设备的制作变得容易。
有关第1项目的光设备具备：第1基板，具有在第1方向及与上述第1方向交叉的第2方向上扩展的第1表面；第2基板，具有与上述第1表面对置的第2表面；膜，经由硅氧烷键而键合到上述第1表面及/或上述第2表面；以及至少一个光波导层，位于上述第1基板与上述第2基板之间，包括与上述膜接触的电介质部件。
在该光设备中，能够以比较简单的结构实现光损失少的基于光的扫描。
有关第2项目的光设备在有关第1项目的光设备中，还具备与上述光波导层连接的至少一个光波导。
在该光设备中，能够从至少一个光波导向光波导层供给光。
有关第3项目的光设备在有关第2项目的光设备中，上述光波导的前端部分位于上述第1基板与上述第2基板之间。上述光波导在上述前端部分具备第1光栅。
在该光设备中，能够使在光波导中传播的光经由第1光栅有效地耦合到光波导层。
有关第4项目的光设备在有关第2或第3项目的光设备中，上述光波导具备在从与上述第1表面垂直的方向观察时不与上述第1基板及上述第2基板中的任一方重叠的部分。上述光波导在上述不重叠的部分具备第2光栅。
在该光设备中，能够使来自外部的光经由第2光栅有效地耦合到光波导。
有关第5项目的光设备在有关第1至第4项目的任一项的光设备中，上述第1基板及上述第2基板分别包括镜。上述第1基板中的上述镜具有上述第1表面。上述第2基板中的上述镜具有上述第2表面。
在该光设备中，光能够一边被第1基板中的镜的第1表面和第2基板中的镜的第2表面反射一边在光波导层中传播。
有关第6项目的光设备在有关第1至第5项目的任一项的光设备中，上述膜是单分子膜。
在该光设备中，几乎能够忽视由单分子膜带来的光的吸收及散射。
有关第7项目的光设备在有关第1至第6项目的任一项的光设备中，具备能够调整上述电介质部件的折射率的构造。通过使上述电介质部件的折射率变化，能够使从上述光波导层经由上述第1基板或上述第2基板射出的光的方向、或者经由上述第1基板或上述第2基板被取入到上述光波导层中的光的入射方向变化。
在该光设备中，能够使作为光扫描设备的光的射出方向或作为光接收设备的光的接收方向变化。
有关第8项目的光设备在有关第7项目的光设备中，还具备夹着上述光波导层的一对电极。上述电介质部件包含液晶材料或电光学材料。通过对上述一对电极施加电压，能够使上述电介质部件的上述折射率变化。
在该光设备中，通过由一对电极向包含液晶材料或电光学材料的电介质部件施加电压，能够使作为光扫描设备的光的射出方向或作为光接收设备的光的接收方向变化。
有关第9项目的光设备在有关第8项目的光设备中，上述电介质部件由液晶材料形成。上述膜是通过摩擦而被规定取向方向的液晶取向膜。
在该光设备中，能够使液晶材料取向。
有关第10项目的光设备在有关第8项目的光设备中，上述电介质部件由液晶材料形成。上述膜是通过偏光照射而被规定取向方向的液晶取向膜。
在该光设备中，即使在第1表面及/或第2表面存在突起物，也能够在该突起物的表面使液晶材料取向。
有关第11项目的光设备在有关第1至第10项目的任一项的光设备中，还具备与上述光波导层直接或经由其他波导相连的多个移相器。通过使穿过上述多个移相器的光的相位的差变化，从上述光波导层经由上述第1基板或上述第2基板射出的光的方向、或者经由上述第1基板或上述第2基板被取入到上述光波导层中的光的入射方向变化。
在该光设备中，能够由移相器使作为光扫描设备的光的射出方向或作为光接收设备的光的接收方向变化。
有关第12项目的光检测系统具备：有关第1至第11项目的任一项的光设备；光检测器，检测从上述光设备射出并从对象物反射的光；以及信号处理电路，基于上述光检测器的输出，生成距离分布数据。
在该光检测系统中，能够生成测距图像。
有关第13项目的光纤具备：纤芯，在第1方向上延伸；膜，经由硅氧烷键而键合到上述纤芯的表面；以及包层，位于上述纤芯的周围并与上述膜接触，上述包层的折射率比上述纤芯的折射率低。
在该光纤中，通过经由膜使纤芯与包层接合，能够提高纤芯与包层的接合力。
有关第14项目的光纤在有关第13项目的光纤中，上述膜是单分子膜。
在该光纤中，通过具有高密接性及包覆性的膜，能够提高纤芯与包层的接合力。
有关第15项目的光纤在有关第13项目的光纤中，上述纤芯由石英形成；上述包层由丙烯酸树脂形成；上述膜是在上述纤芯的相反一侧具有烷基的单分子膜。
在该光设备中，能够通过具有烷基的单分子膜来提高石英与丙烯酸树脂的接合力。
在本公开中，电路、单元、装置、部件或部的全部或一部分、或框图中的功能块的全部或一部分例如也可以由包括半导体装置、半导体集成电路(IC)或LSI(large scaleintegration)的一个或多个电子电路执行。LSI或IC既可以集成到一个芯片上，也可以将多个芯片组合而构成。例如，也可以将存储元件以外的功能块集成到一个芯片上。这里称作LSI或IC，但根据集成的程度而叫法变化，也可以称作系统LSI、VLSI(very large scaleintegration)或ULSI(ultra large scale integration)。也可以以相同的目的使用可在LSI的制造后编程的Field Programmable Gate Array(FPGA)、或能够进行LSI内部的接合关系的重构或LSI内部的电路划分的设置的reconfigurable logic device。
进而，电路、单元、装置、部件或部的全部或一部分的功能或操作可以通过软件处理来执行。在此情况下，将软件记录到一个或多个ROM、光盘、硬盘驱动器等的非暂时性记录介质中，在软件被处理装置(processor)执行时，由该软件确定的功能被处理装置(processor)及周边装置执行。系统或装置也可以具备记录有软件的一个或多个非暂时性记录介质、处理装置(processor)及需要的硬件设备、例如接口。
(实施方式1)
本公开的实施方式1的光设备100例如可以通过将包括镜30的上部构造体与包括镜40的下部构造体贴合来制作。为了通过电压施加进行的光扫描，光导波层20例如可以包含液晶材料。在贴合之前，可以在上部构造体的表面及/或下部构造体的表面设置用来使液晶材料取向的取向膜。在上部构造体及下部构造体的贴合中，例如可以使用紫外线硬化树脂或热硬化树脂等密封部件。为了将液晶材料注入到光设备100中，例如可以采用真空封入。如果将液晶材料注入到由上述的密封部件包围的空间，则能够在液晶材料的注入时防止真空泄漏。
以下，参照图6A至图7C说明本公开的实施方式1的光设备。有将与上述的说明重复的说明省略的情况。
图6A是示意地表示从Z方向观察时的本公开的实施方式1的光设备100的例子的图。但是，在图6A中省略了取向膜。图6B是从图6A省略了上部构造体100b的图。图7A、图7B及图7C分别是图6A的VIIA－VIIA线剖视图、VIIB－VIIB线剖视图及VIIC－VIIC线剖视图。
在图7A至图7C所示的例子中，本实施方式的光设备100具备第1基板50a及第2基板50b、多个间隔壁73、多个第1光波导10及多个第2光波导11、密封部件79和膜22。对于第1光波导10的个数没有限定，也可以是一个。关于第2光波导11也是同样的。在以下的说明中，将“第1”及“第2”省略。本实施方式的光设备100可以分类为下部构造体100a、上部构造体100b和膜22。但是，“上部”及“下部”的用语并不限定光设备100的配置。
在图7A至图7C所示的例子中，下部构造体100a具备基板50a、电极62a、镜40、电介质层51、多个间隔壁73、密封部件79及光波导11。在基板50a上设有电极62a。在电极62a上设有镜40。在镜40上设有电介质层51。在电介质层51上，设有间隔壁73、密封部件79和光波导11。另外，也可以认为基板50a包含镜40。
在图7A至图7C所示的例子中，上部构造体100b具备基板50b、电极62b及镜30。在基板50b上设有电极62b。在电极62b上设有镜30。镜30的反射面30s与镜40的反射面40s对置。另外，也可以认为基板50b包含镜30。
在图7A至图7C所示的例子中，膜22设置于下部构造体100a的最上面、最下面及最侧面。膜22设置于基板50a、镜40、电介质层51、间隔壁73、密封部件79及光波导11中的如果不存在膜22就会露出的表面。同样，膜22设置于上部构造体100b的最上面、最下面及最侧面。膜22设置于基板50b、镜30及电极62b中的如果不存在膜22就会露出的表面。
以下，详细地说明光设备100的结构。
基板50a及基板50b中的射出光一侧的基板具有透光性。也可以是基板50a及基板50b双方具有透光性。同样，电极62a及电极62b中的射出光一侧的电极具有透光性。也可以是电极62a及电极62b双方具有透光性。电极62a及电极62b中的至少一方例如可以由透明电极形成。在图7A至图7C所示的例子中，经由上部构造体100b的电极62b及基板50b从光波导10射出光。
多个间隔壁73在Y方向上排列，位于基板50a与基板50b之间。各间隔壁73沿着X方向延伸。
多个光波导10被规定在多个间隔壁73之间。各光波导10具备镜30、镜40和光波导层20。在图6B至图7C所示的例子中，电介质层51的一部分被除去，镜40的一部分露出。光波导层20设置在由镜30、镜40的露出的一部分及相邻的两个间隔壁73包围的区域中。光波导层20包括电介质部件21。电介质部件21例如包含液晶材料或电光学材料。光波导10作为上述的慢光波导发挥功能。镜30位于基板50b与光波导层20之间。镜40位于基板50a与光波导层20之间。
光波导层20的折射率比间隔壁73及电介质层51的折射率高。由此，在光波导层20内传播的光不会漏到间隔壁73及其正下方的电介质层51。在光波导层20内传播的光在光波导层20与各间隔壁73的界面以及光波导层20与电介质层51的界面处被全反射。
电极62a及电极62b直接或间接地夹着电介质部件21。“直接地夹着”是指不经由其他部件而夹着。“间接地夹着”是指经由其他部件夹着。通过对电极62a及电极62b施加电压，调整电介质部件21的折射率。结果，从光波导10向外部射出的光的射出角度变化。
另外，光波导10不需要是慢光波导。光波导10例如也可以不包括镜30及镜40，而是通过由基板50a的表面及基板50b的表面进行的全反射使光在光波导层20内传播的光波导。在该光波导中，不是经由基板50a或基板50b，而是从光波导10的端部将光向外部射出。
密封部件79将基板50a与基板50b之间的间隔进行固定。如图6B所示，在从Z方向观察时密封部件79包围多个光波导10及多个间隔壁73。密封部件79在Y方向上跨光波导11而设置。密封部件79的上表面与XY平面平行。电介质层51上的Z方向上的密封部件79的尺寸与Z方向上的间隔壁73的尺寸及镜30的尺寸的合计相同或比该合计大。密封部件79例如可以由紫外线硬化树脂或热硬化树脂形成。只要是能够长期间维持基板50a与基板50b的间隔的部件，密封部件79的材料不需要是紫外线硬化树脂或热硬化树脂。
光波导11与光波导10连接。从光波导11向光波导10供给光。在图6A至图7C所示的例子中，光波导11位于电介质层51上。电介质层51位于基板50a与光波导11之间。通过调整电介质层51的Z方向上的尺寸，能够使在光波导11中传播的光以高效率耦合到光波导10。电介质层51的Z方向上的尺寸例如可以被调整为，光波导11位于Z方向上的光波导层20的中央附近。光波导11是通过全反射使光传播的波导。因此，光波导11的折射率比电介质层51的折射率高。另外，光波导11也可以是慢光波导。
多个光波导11分别具备位于多个间隔壁73中的相邻的两个间隔壁之间的部分。如图6B至图7C所示，多个光波导11分别也可以在该部分中具备光栅15。光波导11的传播常数与光波导10的传播常数不同。通过光栅15，光波导11的传播常数移位与逆点阵相当的量。在移位了与逆点阵相当的量的光波导11的传播常数与光波导10的传播常数一致时，在光波导11中传播的光以高效率耦合到光波导10。
在电介质部件21由液晶材料形成的情况下，在将下部构造体100a及上部构造体100b贴合后，从图6B所示的封入口79o注入液晶材料。在注入液晶材料后，封入口79o被与密封部件79相同的部件封闭。这样被密闭的区域整体被液晶材料填满。该区域是位于基板50a与基板50b之间，被密封部件79包围的区域。该区域被与电介质部件21相同的部件填满。
接着，说明本实施方式的膜22。实施方式的膜22是经由硅氧烷键被键合到设有膜22的表面的单分子取向膜。硅氧烷键有提高单分子膜的密接性及覆盖率并且为低成本的优点。膜22至少设置于镜30的反射面30s及/或镜40的反射面40s。在图7A至图7C所示的例子中，为了光设备100的制作方便，在反射面30s及/或反射面40s以外的表面也设置了膜22，但并不一定需要设置。
单分子取向膜与聚酰亚胺取向膜相比，具有薄且均匀的厚度。单分子取向膜的厚度是作为分子尺寸的2nm左右。即使光入射到薄且均匀的单分子取向膜，也几乎不发生光的吸收及散射。因而，即使如图2所示光多重反射而在光波导层20中沿着X方向传播，光也几乎不被单分子取向膜吸收及散射。结果，能够抑制光波导层20中的光损失。
薄的膜22不作为绝缘膜发挥功能，所以设置于反射面30s及/或反射面40s以外的表面上的膜22即使残留也没有问题。因而，在光设备100的制作中，能够省略将膜22除去的工序。根据用途，也可以将设置于反射面30s及/或反射面40s以外的表面上的膜22除去。
以下，说明在实施方式的光设备100的制作中使用的构成要素的材料及尺寸的详细情况。以下，有将Z方向上的尺寸称作“厚度”的情况。
首先，说明下部构造体100a的构成要素的材料及尺寸的例子。
基板50a例如可以由SiO2层形成。X方向及Y方向上的基板50a的尺寸例如可以两者都是15mm。基板50a的厚度例如可以是0.7mm。
电极62a例如可以由ITO溅镀层形成。电极62a的厚度例如可以是50nm。
镜40可以是多层反射膜。多层反射膜例如可以通过将Nb2O5层和SiO2层交替地蒸镀并层叠而形成。Nb2O5层具有折射率n＝2.282。Nb2O5层的厚度例如可以是100nm左右。SiO2层具有折射率n＝1.468。SiO2层的厚度例如可以是200nm左右。镜40例如具有31层的Nb2O5层及30层的SiO2层的合计61层。镜40的厚度例如可以是9.1μm。
电介质层51例如可以由SiO2蒸镀层形成。SiO2蒸镀层具有折射率n＝1.468。SiO2蒸镀层的厚度例如可以是1.0μm左右。
光波导11例如可以由Nb2O5蒸镀层形成。Nb2O5蒸镀层具有折射率n＝2.282。Nb2O5蒸镀层的厚度例如可以是300nm左右。在光波导11可以形成光栅15及光栅13。光栅15例如具有占空比1:1及间距640nm。光栅13例如具有占空比1:1及间距680nm。光栅15及光栅13可以通过基于光刻法的构图来形成。Y方向上的光波导11的尺寸例如可以是10μm。
间隔壁73可以由SiO2蒸镀层形成。SiO2蒸镀层具有折射率n＝1.468。SiO2蒸镀层的厚度例如可以是1.0μm。Y方向上的间隔壁73的尺寸例如可以是50μm。
在光波导层20内，电介质层51的一部分例如可以通过基于光刻法的构图来除去。光波导层20的厚度例如可以是2.0μm。Y方向上的光波导层20的尺寸例如可以是10μm。
接着，说明上部构造体100b的构成要素的材料及尺寸的详细情况。
基板50b例如可以由SiO2层形成。X方向及Y方向上的基板50a的尺寸例如分别是8mm及20mm，基板50a的厚度例如可以是0.7mm。
电极62b例如可以由ITO溅镀层形成。电极62b的厚度例如可以是50nm。
镜30可以是多层反射膜。多层反射膜可以通过将Nb2O5层和SiO2层交替地蒸镀并层叠而形成。Nb2O5层具有折射率n＝2.282。Nb2O5层的厚度例如可以是100nm左右。SiO2层具有折射率n＝1.468。SiO2层的厚度例如可以是200nm左右。镜30例如具有7层Nb2O5层及6层SiO2层的合计13层。镜30的厚度例如可以是1.9μm。
电介质部件21中使用5CB液晶。关于膜22的材料及设置膜22的方法，在后面叙述。
密封部件79例如可以使用日本三键(ThreeBond)制的紫外线硬化粘接剂3026E。通过波长365nm及能量密度100mJ/cm2的紫外线照射将密封部件79硬化，来贴合设有膜22的下部构造体100a及上部构造体100b。通过该贴合，能得到本实施方式的光设备100。
另外，基板50a及基板50b也可以不由SiO2形成。基板50a及基板50b例如也可以是玻璃或蓝宝石等的无机基板、或者丙烯或聚碳酸酯等的树脂基板。这些无机基板及树脂基板具有透光性。
射出光的镜30的透射率例如是99.9％，不射出光的镜40的透射率例如是99.99％。该条件可以通过多层反射膜的层数的调整来实现。作为多层反射膜内的两个层的组合，例如一个层的折射率是2以上，另一个层的折射率小于2。如果两个折射率之差大，则能够得到高反射率。折射率为2以上的层例如可以由从由SiNx、AlNx、TiOx、ZrOx、NbOx及TaOx构成的组中选择的至少一种形成。折射率小于2的层例如可以由从由SiOx或AlOx构成的组中选择的至少一种形成。
电介质层51的折射率例如小于2，光波导11的折射率例如是2以上。如果两个折射率之差大，则能够减少从光波导11向电介质层51渗出的瞬逝光。
接着，参照图8A至图8E说明本实施方式的膜22的材料及设置膜22的方法。图8A至图8E是用来说明本实施方式的膜22的图。
如图8A所示，通过使至少含有硅烷类化合物的溶液23与下部构造体100a及/或上部构造体100b接触，使硅烷类化合物化学吸附，形成经由硅氧烷键而键合的膜。在图8A所示的分子23m中，椭圆部分23m1表示硅氧烷键，细长的部分23m2表示碳－氢键，短粗的部分23m3表示它们以外的键。
接着，如图8B所示，通过使没有化学吸附的过剩的硅烷化合物溶解到清洗液24中并去除，上述的膜成为经由硅氧烷键而键合的单分子膜22。
使单分子膜22取向的方法是以下这样的。单分子膜22如图8B所示，可以通过将清洗液24除液使其取向。朝上的箭头表示将下部构造体100a及/或上部构造体100b拉起的方向，朝下的箭头表示取向方向。或者，在经由硅氧烷键而键合的单分子膜22具有感光基的情况下，如图8C所示，通过用使无偏光的紫外线26穿过偏振镜25得到的偏光26p照射膜22，如图8D所示，感光基被交联或聚合。粗线表示交联。结果，单分子膜22成为对于液晶具有均匀的取向各向异性的单分子取向膜。或者，通过将经由硅氧烷键而键合的单分子膜的表面摩擦，单分子膜22成为呈现取向各向异性的单分子取向膜。
单分子取向膜的取向处理是通过偏光照射实施的还是通过摩擦实施的，可以根据在单分子取向膜上是否有瑕疵来知道。在偏光照射中，在单分子取向膜上没有瑕疵。另一方面，在摩擦中，在单分子取向膜上带有瑕疵。
如图8E所示，由棒状分子构成的液晶材料21被单分子取向膜22取向为特定的方向。
另外，包含上述硅烷类化合物的溶液23是指硅烷类化合物溶解在溶剂中的溶液，但也可以是硅烷类化合物的一部分未溶解的状态。这样的溶液的典型是过饱和状态的溶液。
在以下的(1)至(5)中，具体地例示能够在上述的膜22的制作方法中使用的硅烷化合物。
(1)SiYpCl3－p
(2)CH3－(CH2)rSiYqCl3－q
(3)CH3(CH2)sO(CH2)tSiYqCl3－q
(4)CH3(CH2)u－Si(CH3)2(CH2)v－SiYqCl3－q
(5)CF3COO(CH2)wSiYqCl3－q
其中，p表示0到3的整数，q表示0到2的整数，r表示1到25的整数，s表示0到12的整数，t表示1到20的整数，u表示0到12的整数，v表示1到20的整数，w表示1到25的整数。Y表示从氢、烷基、烷氧基、含氟烷基及含氟烷氧基构成的组中选择的一种。
进而，在以下的(6)到(14)中具体地表示三氯硅烷类化合物。
(6)CF3(CH2)9SiCl3
(7)CH3(CH2)9OSiCl3
(8)CH3(CH2)9Si(CH3)2(CH2)10SiCl3
(9)CH3COO(CH2)15SiCl3
(10)CF3(CF2)7－(CH2)2－SiCl3
(11)CF3(CF2)7－C6H4－SiCl3
(12)C6H5－CH＝CH－CO－O－(CH2)6－O－SiCl3
(13)C6H5－CO－CH＝CH－C6H4－O－(CH2)6－O－SiCl3
(14)C6H5－CH＝CH－CO－C6H4－O－(CH2)6－O－SiCl3
化合物(12)具有感光性的肉桂酰基。化合物(13)及化合物(14)也具有感光性的查耳酮基。通过照射紫外线，感光性基部聚合。进而，也可以代替上述的氯硅烷类化合物而使用将氯硅烷基替换为异氰酸酯基的异氰酸酯类硅烷化合物、或将氯硅烷基替换为烷氧基的烷氧类硅烷化合物。
例如，可以代替氯硅烷(6)而使用以下的异氰酸酯类硅烷化合物(15)或烷氧类硅烷化合物(16)。
(15)CH3(CH2)9Si(OC2H5)3
(16)CH3(CH2)9Si(NCO)3
如果使用异氰酸酯类硅烷化合物或烷氧类硅烷化合物，则在化学结合时不产生盐酸，所以存在没有装置的损伤并容易进行作业的优点。
接着，说明使用硅烷化合物在基板的表面形成薄膜的工艺及在该工艺中使用的溶剂及基板。
以下的化学式(1)表示作为硅烷类化合物而使由化合物(10)表示的的CF3－(CF2)7－(CH2)2－SiCl3与玻璃基板接触的情况下的反应步骤。
[化1]
Figure BDA0003745421400000221
化学式(1)所示的最初的脱氯化氢反应是化学吸附反应。如果使硅烷化合物溶液与具有OH基的玻璃基板接触，则发生脱氯化氢反应。通过该反应，硅烷化合物分子的一端与基材表面的OH基部分化学结合。该反应是硅烷化合物的SiCl基与OH基的反应。如果在硅烷化合物溶液中包含较多的水分，则与基板的反应受到阻碍。因而，为了使反应顺畅地进行，优选的是使用不包含OH基等的活性氢的非水类溶剂，此外优选的是在湿度低的气体环境中进行。关于湿度条件的详细情况在后面叙述。然后，经过H2O加水分解及干燥·脱水，在玻璃基板的表面形成经由硅氧烷键而键合的膜。
作为在本实施方式中能够使用的硅烷化合物的溶剂，例如可以举出从由不含有水的碳化氢类溶剂、氟化碳类溶剂及硅类溶剂构成的组中选择的至少一种。作为在本实施方式中能够使用的石油类的溶剂，例如可以举出从由石脑油、溶剂石脑油、石油醚、石油精、异链烷、正构烷烃、萘烷、工业汽油、灯油、挥发油、二甲基硅酮、苯基硅酮、烷基改性硅酮及聚酯硅酮构成的组中选择的至少一种。此外，作为在本实施方式中能够使用的氟化碳类溶媒，例如可以举出从由氟利昂类溶媒、Fluorinert(3M公司产品)、Afluid(旭硝子公司产品)构成的组中选择的至少一种。这些溶剂既可以以1种单独使用，也可以将相溶的两种以上组合使用。
特别是，硅酮仅具有少量水分，难以吸湿。进而，硅酮与氯硅烷化合物媒合而发挥作用，以防止氯硅烷类化合物与水分直接接触。因而，如果使由氯硅烷类化合物及硅酮构成的溶液与基底层接触，则能够防止由周围气体环境中的水分带来的不良影响，并且使氯硅烷类化合物化学吸附于在基底层中露出的OH基。
如果考虑设置膜22，则光设备100的光波导11、镜30、镜40、电介质层51及间隔壁73可以由以下的材料形成。在该材料中，折射率为2以上的材料是从由SiNx、AlNx、TiOx、ZrOx、NbOx及TaOx构成的组中选择的至少一种。在该材料中，折射率小于2的材料是从由SiOx及AlOx构成的组中选择的至少一种。该材料能够确保较多的作为硅烷化合物的吸附部位的OH基。因而，在该材料的表面，能够形成具有优良的取向特性的取向膜。
另一方面，光设备100的电极62a及电极62b可以由从由ITO及Al构成的组中选择的至少一种导电性材料形成。光设备100的密封部件79可以由丙烯类或硅酮类等的聚合物材料形成。在这些导电性材料及聚合物材料中，作为硅烷化合物的吸附部位的OH基较少。因此，在这些材料的表面也形成取向膜的情况下，对该表面实施生成或增加OH基的亲水化处理。作为该亲水化处理，有效的是在表面设置SiO2膜或SiNx膜，或者通过UV－O3处理在表面生成OH基。
此外，在相对于下部构造体100a及/或上部构造体100b的表面的、突起物的高度为40nm以上的情况下，在摩擦中，发生因突起物造成的不均匀。在突起物被一体化的构造体中，也有突起物的高度为50μm的情况。在摩擦中，突起物可能被破坏。另一方面，在偏光照射中，对于突起物相邻的部位或交叉的部位也能够规定取向方向。突起物也不会被破坏。偏光照射对于具有倒锥状以外的任意的形状的突起物是有效的。
作为本实施方式的清洗方法，例如有浸渍及蒸气清洗。特别是，蒸气清洗能够将下部构造体100a及/或上部构造体100b的整个表面上的没有化学吸附的过剩的硅烷化合物通过蒸气的渗透力而强力地去除。作为在本实施方式中能够使用的清洗溶剂，例如可以举出从由不含有水的碳化氢类溶剂、氟化碳类溶剂及硅酮类溶剂构成的组中选择的至少一种。作为在本实施方式中能够使用的石油类的溶剂，例如可以举出从由石脑油、溶剂石脑油、石油醚、石油精、异链烷、正构烷烃、萘烷、工业汽油、灯油、挥发油、二甲基硅酮、苯基硅酮、烷基改性硅酮及聚酯硅酮构成的组中选择的至少一种。此外，作为在本实施方式中能够使用的氟化碳类溶媒，例如可以举出从由氟利昂类溶媒、Fluorinert(3M公司产品)、以及Afluid(旭硝子公司产品)构成的组中选择的至少一种。这些溶剂及溶媒既可以以1种单独使用，也可以将相溶的两种以上组合使用。
作为本实施方式的基于除液的取向方法，有如下方法：如图8B所示，将下部构造体100a及/或上部构造体100b的表面保持为铅直方向而进行清洗液的除液。由此，能够仅在铅直方向上进行清洗液的除液。特别是，在沸点为200℃以下的清洗液的除液中，除液后的干燥性优良。进而，氯仿在通过氯硅烷与水的反应而产生的氯硅烷聚合物的除去性方面是优良的。
作为本实施方式的基于除液的取向方法，还有通过向下部构造体100a及/或上部构造体100b的表面喷吹气体来进行清洗液的除液的方法。由此，能够仅在喷吹气体的方向上在短时间内进行清洗液的除液。特别是，在沸点为150℃以上的清洗液的除液中，即使喷吹气体也不发生清洗液的蒸发。进而，N－甲基－2吡咯烷酮在通过氯硅烷与水的反应而产生的氯硅烷聚合物的除去性方面是优良的。
在本实施方式中能够应用的基于偏光照射的取向中，所照射的偏光紫外线可以在300nm以上400nm以下具有波长分布。其照射量在365nm下为约50mJ/cm2以上约2000mJ/cm2以下。特别是，在1000mJ/cm2以上的照射量下，液晶材料的取向容易成为各向同性(homogeneous)取向。相反，在小于100mJ/cm2的照射量下，液晶材料的取向容易成为预倾(Pretilt)取向。
接着，说明测量从本实施方式的光设备100射出的光的结果。
图9是示意地表示从光设备100的光的射出的图。在图9所示的例子中，从光设备100射出的光由被固定在射出角度θ＝60°的方向的未图示的光检测器测量。在该测量中，589nm的激光经由光栅13被输入到各光波导11中。在膜22是具有硅氧烷键的单分子取向膜的情况下，与膜22是聚酰亚胺取向膜的情况相比，测量到的光的强度为约2倍。即，可知在聚酰亚胺取向膜的情况下，光损失是约50％。
聚酰亚胺取向膜经常被用在液晶显示器中。在液晶显示器中，光仅透射1次上下基板的取向膜。因而，即使是厚且不均匀的聚酰亚胺取向膜，因取向膜中的吸收及散射带来的光损失在1次透射下也不怎么成为问题。
在本实施方式的光设备100中，如上述那样，光一边被包括膜22的反射面30s及反射面40s多重反射一边在光波导层20中传播。因而，在聚酰亚胺取向膜的情况下，因取向膜中的吸收及散射带来的光损失变大。相对于此，在分子尺寸上薄且均匀的聚酰亚胺取向膜的情况下，即使光被多重反射，因取向膜中的吸收及散射带来的光损失也能够忽视。结果，能够减小光损失而使射出的光的强度大幅地提高。
在上述的例子中，在镜30与镜40之间配置有多个间隔壁73。也可以不设置多个间隔壁73，而将具备镜30、镜40及光波导层20的平面光波导连接于多个光波导11。在多个光波导11中传播的光在平面光波导的光波导层20内干涉而形成光束。在光波导层20内形成的光束经由镜30及基板50b被向外部射出。
<应用例>
图10是表示在电路基板(例如芯片)上集成了分光器90、波导阵列10A、移相器阵列80A及光源130等元件的光扫描设备100的结构例的图。光源130例如可以是半导体激光器等发光元件。该例中的光源130射出自由空间中的波长是λ的单一波长的光。分光器90将来自光源130的光分支而向多个移相器的波导导入。在图10所示的例子中，在芯片上设有电极62A和多个电极62B。对于波导阵列10A，从电极62A供给控制信号。对于移相器阵列80A中的多个移相器80，从多个电极62B分别发送控制信号。电极62A、62B可以连接到生成上述控制信号的未图示的控制电路。控制电路也可以设置在图10所示的芯片上，也可以设置在光扫描设备100的其他的芯片上。
如图10所示，通过将全部的组件集成到芯片上，能够用小型的设备实现大范围的光扫描。例如可以在2mm×1mm左右的芯片上集成图8所示的全部的组件。
图11是表示从光扫描设备100向远方照射激光等的光束而执行二维扫描的状况的示意图。二维扫描通过使光束点310在水平及垂直方向上移动来执行。例如，通过与周知的TOF(Time Of Flight：飞行时间)法组合，能够取得二维的测距图像。TOF法是通过照射激光并观测来自对象物的反射光来计算光的飞行时间并求出距离的方法。
图12是表示作为能够生成这样的测距图像的光检测系统的一例的LiDAR系统300的结构例的框图。LiDAR系统300具备光扫描设备100、光检测器400、信号处理电路600和控制电路500。光检测器400检测从光扫描设备100射出并从对象物反射的光。光检测器400例如可以是对从光扫描设备100射出的光的波长λ具有灵敏度的图像传感器、或包括光电二极管等受光元件的光电检测器。光检测器400输出与接受的光的量对应的电信号。信号处理电路600基于从光检测器400输出的电信号计算到对象物的距离，生成距离分布数据。距离分布数据是表示距离的二维分布的数据(即测距图像)。控制电路500是控制光扫描设备100、光检测器400及信号处理电路600的处理器。控制电路500控制来自光扫描设备100的光束的照射的定时及光检测器400的曝光及信号读出的定时，对信号处理电路600指示测距图像的生成。
在二维扫描中，作为取得测距图像的帧速率，例如可以从通常在运动图像中经常使用的60fps、50fps、30fps、25fps、24fps等中选择。此外，如果考虑向车载系统的应用，则帧速率越大则取得测距图像的频度越提高，能够精度越好地检测障碍物。例如，在60km/h下的行驶时，在60fps的帧速率下，每当车移动约28cm则能够取得图像。在120fps的帧速率下，每当车移动约14cm则能够取得图像。在180fps的帧速率下，每当车移动约9.3cm则能够取得图像。
为了取得一个测距图像所需要的时间依赖于光束扫描的速度。例如，为了以60fps取得分辨点数为100×100的图像，需要每1点以1.67μs以下进行光束扫描。在此情况下，控制电路500以600kHz的动作速度控制由光扫描设备100进行的光束的射出、以及由光检测器400进行的信号积蓄及读出。
<向光接收设备的应用例>
本公开的上述的各实施方式中的光扫描设备能够以大致相同的结构还被用作光接收设备。光接收设备具备与光扫描设备相同的波导阵列10A、以及调整可接收的光的方向的第1调整元件60。波导阵列10A的各第1镜30使从第3方向向第1反射面的相反侧入射的光透射。波导阵列10A的各光波导层20使在第2方向上透射了第1镜30的光传播。第1调整元件通过使各波导元件10的上述光波导层20的折射率及厚度、以及光的波长中的至少一个变化，能够使可接收的光的方向变化。进而，在光接收设备具备与光扫描设备相同的多个移相器80、或80a及80b、和使从多个波导元件10经过多个移相器80、或80a及80b而输出的光的相位之差分别变化的第2调整元件的情况下，能够使可接收的光的方向二维地变化。
例如能够构成将图10所示的光扫描设备100中的光源130替换为接收电路的光接收设备。如果波长λ的光入射到波导阵列10A，则该光经过移相器阵列80A被传送至分光器90，最终被集中到一个部位，被传送至接收电路。该被集中在一个部位的光的强度可以说表示光接收设备的灵敏度。光接收设备的灵敏度可以由分别组装到波导阵列及移相器阵列80A的调整元件来调整。在光接收设备中，例如在图4中，波数矢量(图中的粗箭头)的方向相反。入射光具有波导元件10所延伸的方向(图中的X方向)的光分量和波导元件10的排列方向(图中的Y方向)的光分量。X方向的光分量的灵敏度可以由组装到波导阵列10A的调整元件来调整。另一方面，波导元件10的排列方向的光分量的灵敏度可以由组装到移相器阵列80A的调整元件来调整。根据光接收设备的灵敏度成为最大时的光的相位差Δφ、光波导层20的折射率nw及厚度d，能知道图4所示的θ及α0。由此，能够确定光的入射方向。
(实施方式2)
接着，参照图13说明本公开的实施方式2的光设备。该光设备是具备纤芯及包层的光纤。
图13是示意地表示本公开的实施方式2的光纤100F的例子的图。在图13所示的例子中，实施方式2的光纤100F具备纤芯100c、包层100d和膜22。纤芯100c具有在X方向上延伸的构造。关于膜22及包层100d也是同样的。膜22是经由硅氧烷键而键合到纤芯100c的表面的单分子膜。关于膜22如上所述。包层100d经由膜22位于纤芯100c的周围。包层100d与膜22c接触。包层100d的折射率比纤芯100c的折射率低。光能够通过全反射在纤芯100c中沿着X方向传播。
膜22如上述那样具有优良的密接性及包覆性。因而，在纤芯100c由石英形成且包层100d由丙烯酸树脂形成的情况下，如果膜22是在纤芯100c的相反一侧具有烷基的单分子膜22，则与使纤芯100c和包层100d直接接合相比，经由膜22使纤芯100c与包层100d接合时接合力提高。进而，由于如上述那样由膜22带来的光损失几乎可以忽视，所以几乎不发生在纤芯100c中传播的光的损失。
上述的实施方式可以适当组合。
工业上的可利用性
本公开的实施方式的光扫描设备及光接收设备例如能够利用于搭载在汽车、UAV、AGV等车辆中的LiDAR系统等的用途。
标号说明
10 波导元件、光波导
11 光波导
10A 波导阵列
13 光栅
15 光栅
20 光波导层
20L 光
21 电介质部件
22 膜
30 第1镜
40 第2镜
50a、50b 基板
51 电介质层
62a、62b、62A、62B 电极
73 多个间隔壁
80 移相器
80A 移相器阵列
90， 分光器
100 光扫描设备
100F 光纤
110 波导阵列的驱动电路
120 移相器阵列的驱动电路
130 光源
310 光束点
400 光检测器
500 控制电路
600 信号处理电路

Claims (15)

1.一种光设备，其中，具备：
第1基板，具有在第1方向及与上述第1方向交叉的第2方向上扩展的第1表面；
第2基板，具有与上述第1表面对置的第2表面；
膜，经由硅氧烷键而键合到上述第1表面及/或上述第2表面；以及
至少一个光波导层，位于上述第1基板与上述第2基板之间，包含与上述膜接触的电介质部件。
2.如权利要求1所述的光设备，其中，
还具备与上述光波导层连接的至少一个光波导。
3.如权利要求2所述的光设备，其中，
上述光波导的前端部分位于上述第1基板与上述第2基板之间；
上述光波导在上述前端部分具备第1光栅。
4.如权利要求2或3所述的光设备，其中，
上述光波导具备在从与上述第1表面垂直的方向观察时不与上述第1基板及上述第2基板中的任一方重叠的部分；
上述光波导在不重叠的上述部分中具备第2光栅。
5.如权利要求1至4中任一项所述的光设备，其中，
上述第1基板及上述第2基板分别包括镜；
上述第1基板的上述镜具有上述第1表面；
上述第2基板的上述镜具有上述第2表面。
6.如权利要求1至5中任一项所述的光设备，其中，
上述膜是单分子膜。
7.如权利要求1至6中任一项所述的光设备，其中，
具备能够调整上述电介质部件的折射率的构造；
通过使上述电介质部件的折射率变化，能够使从上述光波导层经由上述第1基板或上述第2基板射出的光的方向、或者经由上述第1基板或上述第2基板被取入到上述光波导层中的光的入射方向变化。
8.如权利要求7所述的光设备，其中，
还具备夹着上述光波导层的一对电极；
上述电介质部件包含液晶材料或电光学材料；
通过对上述一对电极施加电压，能够使上述电介质部件的上述折射率变化。
9.如权利要求8所述的光设备，其中，
上述电介质部件由液晶材料形成；
上述膜是通过摩擦而被规定取向方向的液晶取向膜。
10.如权利要求8所述的光设备，其中，
上述电介质部件由液晶材料形成；
上述膜是通过偏光照射而被规定取向方向的液晶取向膜。
11.如权利要求1至10中任一项所述的光设备，其中，
还具备与上述光波导层直接或经由其他波导相连的多个移相器；
通过使穿过上述多个移相器的光的相位之差变化，从上述光波导层经由上述第1基板或上述第2基板射出的光的方向、或者经由上述第1基板或上述第2基板被取入到上述光波导层中的光的入射方向变化。
12.一种光检测系统，其中，具备：
权利要求1至11中任一项所述的光设备；
光检测器，检测从上述光设备射出并从对象物反射的光；以及
信号处理电路，基于上述光检测器的输出，生成距离分布数据。
13.一种光纤，其中，具备：
纤芯，在第1方向上延伸；
膜，经由硅氧烷键而键合到上述纤芯的表面；以及
包层，位于上述纤芯的周围并与上述膜接触，上述包层的折射率比上述纤芯的折射率低。
14.如权利要求13所述的光纤，其中，
上述膜是单分子膜。
15.如权利要求13所述的光纤，其中，
上述纤芯由石英形成；
上述包层由丙烯酸树脂形成；
上述膜是在上述纤芯的相反一侧具有烷基的单分子膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020039628A1 (en) * 1999-01-26 2002-04-04 Kazufumi Ogawa Liquid crystal alignment film, method of producing the same, liquid crystal display made by using the film, and method of producing the same
JP2010204422A (ja) * 2009-03-04 2010-09-16 Sumitomo Electric Ind Ltd プラスチッククラッド光ファイバ心線、およびプラスチッククラッド光ファイバ心線の製造方法
JP6123444B2 (ja) * 2013-04-10 2017-05-10 住友電気工業株式会社 光ファイバ素線およびその製造方法
CN105273365B (zh) * 2014-06-30 2019-03-26 康廷南拓结构塑料有限公司 包含表面改性玻璃填料的片状模塑组合物
JP7373768B2 (ja) * 2018-03-27 2023-11-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光デバイスおよび光検出システム

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