DE3536497C2 - - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erfassung von Fokussierungsfehlern in einer Kopfanordnung für eine optische Scheibe mit optischen Wellenleitern, die durch einen Dünnfilm zur Leitung des von einer Lichtquelle abgegebenen Lichts gebildet sind, mit einem fokussierenden Beugungsgitter, das auf der Dünnfilm-Wellenleiterschicht vorgesehen ist und das durch die Wellenleiterschicht sich fortpflanzende Licht gegen eine Informationsaufzeichnungsfläche der optischen Scheibe richtet und es auf die Informationsaufzeichnungsfläche in einem fokussierten Fleck fokussiert und mit einer Fotodetektoranordnung, bestehend aus einem ersten und einem zweiten Fotodetektor, welche jeweils das von der Informationsaufzeichnungsfläche reflektierte Licht empfangen, wobei der erste Fotodetektor ein erstes elektrisches Signal erzeugt, das proportional zur von ihm empfangenen Lichtintensität ist, und wobei der zweite Fotodetektor ein zweites elektrisches Signal erzeugt, das proportional zur von ihm empfangenen Lichtintensität ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Erfassung von Fokussierungsabweichungen in einem optischen Kopf, der von optischen Wellenleitern Gebrauch macht.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der japanischen Offenlegungsschrift 59-79 441 bekannt.

In den Fig. 1(a) und (b) ist ferner der Aufbau eines aus der japanischen Offenlegungsschrift 1 30 448/83 bekannten optischen Aufnehmers dargestellt, der von einem optischen Wellenleiter Gebrauch macht. Der optische Aufnehmer weist eine Lichtquelle 1, d. h. einen Halbleiterlaser, und eine optische Wellenleiterschicht 2 auf, die aus einem dielektrischen Dünnfilm auf einem Substrat 3 besteht. Ein von der Lichtquelle 1 ausgesandter, geführter Lichtstrahl pflanzt sich durch die optische Wellenleiterschicht 2 fort in den freien Raum und wird mittels eines ersten Beugungsgitters 5 zu einem fokussierten Fleck 6 zusammengefaßt. Mit der Bezugsziffer 7 ist ein Informationsaufzeichnungsmedium, beispielsweise eine optische Scheibe bezeichnet, während die Bezugsziffer 8 ein zweites Beugungsgitter bezeichnet, das auf der Rückseite des Substrates 3 vorgesehen ist und einen von einer Informationsaufzeichnungsfläche 9 des Informationsaufzeichnungsmediums 7 reflektierten Strahl zu einem Fotodetektor 10 leitet. Mit der Bezugsziffer 11 ist eine konvergierende sphärische Welle bezeichnet.

Das erste Beugungsgitter 5 dient dazu, einen sich durch die optische Dünnfilm-Wellenleiterschicht 2 fortpflanzenden, geführten Strahl 4 in die konvergierende sphärische Welle 11 an der Stelle des fokussierten Flecks 6 umzuwandeln. Das Muster des Beugungsgitters 5 wird durch die Phasendifferenz zwischen der konvergierenden sphärischen Welle 11 auf der Dünnfilm-Wellenleiterschicht 2 und dem geführten Strahl 4 auf derselben Schicht bestimmt. Das Beugungsgitter 5 wird als fokussierender Beugungskoppler mit Bezugnahme auf seine Funktion benannt und in der Literaturstelle Heitmann et al "Calculation and Experimental Verification of Two-Dimensional Focusing Grating Coupler", IEEE Journal of Quantum Electronics, QE-17, Seiten 1257-1263 (1981), sowie in der Literaturstelle Matsuoka, Suhara, Nishihara und Koyama, "Focusing Grating Coupler by Electron Beam Drawing", Research Meeting Report MW 83-88, Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, Seiten 47-54 (1983) näher erläutert. Ein Teil des von der Informationsaufzeichnungsfläche 9 reflektierten Lichts gelangt durch die Dünnfilm-Wellenleiterschicht 2 und das Substrat 3 und erreicht die Rückseite des Substrats. Das zweite Beugungsgitter 8 weist die Funktion sowohl einer zylindrischen Linse als auch einer konvergierenden Linse auf und bewirkt einen Astigmatismus auf der übertragenen Wellenfront. Diese Beugungsgitterlinse ist von den Erfindern der japanischen Offenlegungsschrift 1 30 448/83 in der Literaturstelle Applied Physics Society Biannual Meeting - Draft Lectures, 26p-s-5, Seite 170 (Herbst 1983) näher beschrieben worden. Wie den Figuren zu entnehmen ist, wird ein mit einer Randunschärfe versehener reflektierter Strahl 12 zum Fotodetektor 10 geleitet, wobei ein Fokussierungsfehler und ein Spurabweichungsfehler mittels einer Astigmatismusmethode sowie eines Gegentaktverfahrens, das von einer Zweiteilung des Strahles Gebrauch macht, erfaßt werden kann.

Somit wird in der in Fig. 1 dargestellten optischen Kopfanordnung die Verarbeitung eines Fokussierungsfehlers des reflektierten Strahles sowie die Erfassung einer Spurabweichung mittels des Fotodetektors 10 durchgeführt, der räumlich von der optischen Wellenleiterschicht 2 entfernt angeordnet ist. Demzufolge ist es erforderlich, den Fotodetektor 10 dreiachsig auszurichten, was es unmöglich macht, die Größe des optischen Kopfes zu verringern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Erfassung von Fokussierungsfehlern zu schaffen, mittels der eine Ausrichtung der optischen Achse für einen Fokussierungsfehler-Detektor erleichtert wird, und die eine Verringerung der Größe und Dicke eines optischen Kopfes ermöglicht und geeignet ist für einen optischen Kopf, der von einem optischen Wellenleiter Gebrauch macht und die in der Lage ist, ein korrektes Fokussierungsfehlersignal abzugeben, selbst wenn eine Änderung in der Intensitätsverteilung in einem Abschnitt eines von einer Informationsaufzeichnungsfläche reflektierten Strahles auftritt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch erste und zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter, die das von der Informationsaufzeichnungsfläche reflektierte Licht erneut in die Dünnfilm-Wellenleiterschicht leiten, wobei das erste Lichtempfangs-Beugungsgitter dem ersten Fotodetektor reflektiertes Licht über die Dünnfilm-Wellenleiterschicht zuführt und solche optischen Eigenschaften aufweist, daß der Wirkungsgrad der Umwandlung in einen geführten Strahl maximal wird, wenn sich der fokussierte Fleck in einer von der Informationsaufzeichnungsfläche weiter entfernten Stelle von der Kopfanordnung befindet, und wobei das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter dem zweiten Fotodetektor reflektiertes Licht über die Dünnfilm-Wellenleiterschicht zuführt und solche optischen Eigenschaften aufweist, daß der Wirkungsgrad der Umwandlung in einen geführten Strahl maximal wird, wenn sich der fokussierte Fleck in einer Stellung befindet, die näher als die Informationsaufzeichnungsfläche zur Kopfanordnung gelegen ist.

Die Vorrichtung zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers gemäß der vorliegenden Erfindung weist mindestens zwei Beugungsgitter zum Empfang eines reflektierten Lichtstrahles von einer Informationsfläche auf und führt den reflektierten Lichtstrahl erneut in eine Dünnfilm-Wellenleiterschicht, auf oder innerhalb der Wellenleiterschicht oder auf einer Grenzschicht zwischen der Wellenleiterschicht und einem Substrat, wobei ein einen Fokussierungsfehler erfassender und ein Signalerfassungs-Fotodetektor in der Dünnfilm-Wellenleiterschicht oder an einer Endfläche derselben Schicht angeordnet ist.

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei Beugungsgitter zum Empfang eines reflektierten Lichtstrahles von einer Informationsfläche und ein Fotodetektor zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers auf der Grundlage eines von jedem der beiden Beugungsgitter geführten Strahles integral in einem optischen Dünnfilm-Wellenleiter angeordnet sind, ist es möglich, eine Reduzierung der Größe und Dicke eines optischen Kopfes zu erzielen und einen Halbleiterlaser, Fotodetektor und Beugungsgitter auf demselben Substrat auszubilden, wodurch die optische Achsenausrichtung des Fotodetektors erleichtert wird und ein korrektes Fokussierungsfehlersignal erzielt werden kann, selbst wenn eine Änderung in der Intensitätsverteilung in einem Abschnitt eines reflektierten Lichtstrahles auftritt.

Bei einer vertikalen Verschiebung eines mittels eines fokussierenden Beugungsgitters fokussierten Flecks eines Lichtstrahles in bezug auf eine Informationsaufzeichnungsfläche wird ein von der Informationsaufzeichnungsfläche reflektierter Strahl in einen geführten Strahl mit einer maximalen Umwandlungsgüte mittels eines von zwei Lichtempfangs-Beugungsgittern, die gegenüberliegend auf der Oberfläche und der Rückseite einer Wellenleiterschicht angeordnet sind, die durch einen Dünnfilm gebildet ist, umgewandelt, wobei die Erfassung eines Fokussierungsfehlers auf der Grundlage dieses Führungsstrahles mittels eines Fotodetektors durchgeführt wird, der in der Dünnfilm-Wellenleiterschicht vorgesehen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

An Hand eines der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1(a) eine perspektivische Ansicht und

Fig. 1(b) eine Seitenansicht einer optischen Anordnung einer bekannten Kopfanordnung für eine optische Scheibe;

Fig. 2(a) eine perspektivische Ansicht einer optischen Kopfanordnung einer Kopfanordnung für eine optische Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 2(b) ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Verarbeitung der Ausgangssignale zweier Fotodetektoren in der Kopfanordnung gemäß Fig. 2(a);

Fig. 3 eine Seitenansicht auf einen zwischen der Kopfanordnung gemäß Fig. 2(a) und einer Informationsaufzeichnungsfläche verlaufenden Lichtstrahlpfades, dessen fokussierter Fleck auf der Aufzeichnungsfläche liegt;

Fig. 4(a) eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, bei der der fokussierte Fleck nicht mit der Aufzeichnungsfläche zusammenfällt und

Fig. 4(b) eine Draufsicht auf das Format zweier Beugungsgitter zum Empfang des reflektierten Lichts;

Fig. 5(a) bis 5(c) Darstellungen der Umwandlungsgüte in bezug auf Positionsänderungen eines fokussierten Flecks in der Gestalt von Punktdichten;

Fig. 6(a) und 6(b) Kurvenverläufe zur Darstellung der Beziehung zwischen der Größe der Abweichung des fokussierten Flecks und des Ausgangspegels zweier Lichtempfangselemente;

Fig. 7 einen Kurvenverlauf zur Darstellung der Änderungen des Ausgangssignalpegels eines Differenzverstärkers gemäß Fig. 2(b) in Bezug auf Änderungen der Lage eines fokussierten Flecks;

Fig. 8 eine der Darstellung gemäß Fig. 3 ähnliche Darstellung, in der eine optische Scheibe mit einer transparenten Schutzschicht versehen ist, die auf der Aufzeichnungsfläche ausgebildet ist;

Fig. 9(a) eine Draufsicht auf einen Teil einer Kopfanordnung mit zwei Fotodetektoren, die in einem optischen Wellenleiter angeordnet sind, der durch einen Dünnfilm gebildet ist und

Fig. 9(b) einen Querschnitt durch die Kopfanordnung gemäß Fig. 9(a);

Fig. 10(a) eine perspektivische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Kopfanordnung,

Fig. 10(b) eine teilweise geschnittene Ansicht der perspektivischen Darstellung gemäß Fig. 10(a) und

Fig. 10(c) eine perspektivische Ansicht einer Kopfanordnung, in der die Wellenleiterschicht teilweise entfernt ist, um ein zweites Beugungsgitter erkennbar zu machen;

Fig. 11(a) eine Seitenansicht zur Darstellung der Beziehung zwischen einem fokussierten Fleck eines FGC und eines Lichtfortpflanzungspfades sowie

Fig. 11(b) eine Draufsicht auf die Darstellung gemäß Fig. 11(a);

Fig. 12(a) eine der Darstellung gemäß Fig. 11(a) ähnliche Darstellung mit der Ausnahme, daß die Relation Aufzeichnungsfläche - fokussierter Fleck unterschiedlich ist und

Fig. 12(b) und 12(c) Draufsichten zur Darstellung der Wirkungen der Umwandlung mittels zweier Lichtempfangsbeugungsgitter in dem Zustand gemäß Fig. 12(a);

Fig. 13(a)-(c), 14(a)-(c), 15(a)-(c) und 16(a)-(c) der Darstellung gemäß Fig. 12(a)-(c) ähnliche Darstellungen zur Erläuterung der Beziehungen zwischen der Aufzeichnungsfläche und dem fokussierten Fleck, die sich von der Darstellung gemäß Fig. 12(a) unterscheiden;

Fig. 17 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Positionen divergenter Mittelpunkte der reflektierten Lichtstrahlen in den in den Fig. 12 bis 16 dargestellten Zuständen;

Fig. 18(a) und 18(b) Kurvenverläufe zur Erläuterung der Beziehungen zwischen Abweichungen des fokussierten Flecks und den Fotodetektorausgängen;

Fig. 19 einen Kurvenverlauf zur Erläuterung der Charakteristik eines Differentialausgangs zweier Fotodetektoren;

Fig. 20 eine der Darstellung gemäß Fig. 11 ähnliche Seitenansicht, in der eine optische Scheibe mit einer transparenten Schutzschicht versehen ist;

Fig. 21(a) eine Draufsicht auf einen Teil einer Vorrichtung zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und

Fig. 21(b) einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 21(a); und

Fig. 22(a) eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer weiteren Vorrichtung zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 22(b) einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 22(a).

Der in den Fig. 2(a) und (b) dargestellte Aufbau einer Vorrichtung zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält mit den Bezugsziffern 1 bis 7 und 11 Bauteile, bei denen der bekannten Vorrichtung gemäß Fig. 1 entsprechen. Mit der Bezugsziffer 101 ist ein Informations-Pit bezeichnet, das auf einer Informationsaufzeichnungsfläche 9 ausgebildet ist; die Bezugsziffer 13 bezeichnet einen von der Informationsaufzeichnungsfläche reflektierten Lichtstrahl; die Bezugsziffer 14 bezeichnet ein Lichtempfangs-Beugungsgitter, das einen Teil des reflektierten Strahles 13 erneut in einen geführten Strahl 15 umwandelt und ihn zu einem Lichtempfangselement 17 eines zweigeteilten Fotodetektors 16 führt; und die Bezugsziffer 18 bezeichnet ein Lichtempfangs-Beugungsgitter, das den verbleibenden Teil des reflektierten Strahles 13 in einen geführten Strahl 19 umwandelt und ihn zu einem anderen Lichtempfangselement 20 leitet. Die optischen Eigenschaften des Beugungsgitters 14 sind so ausgebildet, daß, wenn die Informationsaufzeichnungsfläche 9 unterhalb des fokussierten Flecks 6 verläuft, der Wirkungsgrad der Umwandlung von dem reflektierten Strahl 13 in den geführten Strahl 15 zu einem Maximum wird, während die optischen Eigenschaften des Beugungsgitters 18 im Gegensatz zu denen des Beugungsgitters 14 so ausgebildet sind, daß, wenn die Informationsaufzeichnungsfläche 9 oberhalb des fokussierten Flecks 6 verläuft, die Umwandlungsgüte bzw. der Wirkungsgrad der Umwandlung von dem reflektierten Strahl 13 in den geführten Strahl 19 zu einem Maximum wird. Wie der Darstellung gemäß Fig. 2(b) zu entnehmen ist, wird ein Differenzverstärker 22 verwendet, um ein differentielles Ausgangssignal zwischen den Ausgängen der Lichtempfangselemente 17 und 20 zu erhalten, woraus ein Fokussierungsfehlersignal E _f resultiert. Darüber hinaus ist die Dünnfilm-Wellenleiterschicht 2 mit einer Aussparung 21 versehen, die dazu dient, den Teil des geführten Strahles, der nicht mittels des Beugungsgitters 5 in eine konvergierende sphärische Welle 11 umgewandelt wurde, daran zu hindern, in die Wellenleiterschicht auf der Lichtempfangsseite einzutreten.

Nachstehend sollen die Formen der Lichtempfangs-Beugungsgitter 14 und 18 unter Bezugnahme auf die Darstellungen gemäß den Fig. 3 und 4 näher erläutert werden. Fig. 3 zeigt die Erscheinungsform eines Lichtstrahles ohne einen Fokussierungsfehler, bei der die aus der Wellenleiterschicht 2 mittels des Beugungsgitters 5 herausgenommene konvergierende sphärische Welle 11 zu dem fokussierenden Fleck 6 fokussiert und dann von der Informationsaufzeichnungsfläche 9 zu einer divergierenden sphärischen Welle 13 reflektiert wird. Beträgt der Winkel zwischen einem Ursprungsstrahl 23 der konvergierenden sphärischen Welle 11 und einer auf der Wellenleiterschicht 2 errichteten Normalen ψ, so beträgt der Abstand zwischen der Wellenleiterschicht 2 und der Informationsaufzeichnungsfläche 9 f cos ψ, und falls die Wellenleiterschicht 2 und die Informationsaufzeichnungsfläche 9 parallel zueinander verlaufen und ein Punkt 24, auf den der Ursprungsstrahl 23 erneut auf der Wellenleiterschicht 2 auftrifft, nachdem er von der Informationsaufzeichnungsfläche 9 reflektiert wurde, als Koordinatensprung dient, so können die Koordinaten des fokussierenden Flecks 6 als P (0, -f sin ψ, f cos c ) und die Phase Φ₁ der divergenten sphärischen Welle 13 auf der Wellenleiterschicht 2 durch die Gleichung

bestimmt werden, wobei λ die Wellenlänge der Lichtquelle in Luft ist.

Demgegenüber zeigt Fig. 4(a) den Zustand des Lichtstrahles bei Auftreten eines Fokussierungsfehlers. Wenn die Informationsaufzeichnungsfläche 9 wie dargestellt oberhalb des fokussierten Flecks 6 in einer Entfernung Δ₁ (<0) entfernt angeordnet ist, so kann ein von der Informationsaufzeichnungsfläche 9 reflektierter Lichtstrahl 26 als eine sphärische Welle ausgedrückt werden, die von einem Punkt P′ (0, -f sin ψ, f cos ψ + 2Δ₁) divergiert. Demzufolge beträgt die Phase Φ₁′ des reflektierten Lichtstrahles 26 auf der Wellenleiterschicht 2:

Wenn die Phase des einzukoppelnden, geführten Strahles 19 Φ₂ (x, y) beträgt, gibt eine Kurvenschar, die der folgenden Gleichung genügt, eine zweidimensionale Form des Beugungsgitters 18 vor:

ΔΦ = Φ₁′ - Φ₂ = 2 _{m π} + constant  (m: ganze Zahl) (3)

Das Beugungsgitter 18 erregt den geführten Strahl 19 sehr stark, wenn die divergierende sphärische Welle 26 vom Punkt P′ auf das Gitter auftrifft (ein Element zum Umwandeln eines sich im Raum fortpflanzenden Lichtstrahles in einen geführten Strahl unter Verwendung eines Beugungsgitters ist in einigen Literaturstellen beschrieben und an sich bekannt). Die Form des Beugungsgitters 14 wird dadurch erhalten, daß man Δ₁ durch -Δ₁ ersetzt, so daß man das Gegenstück zum Beugungsgitter 18 erhält.

Die Funktionsweise der in der oben beschriebenen Weise aufgebauten Vorrichtung zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers verhält sich wie folgt. Verläuft die Informationsaufzeichnungsfläche 9 um Δ₁ oberhalb von dem fokussierten Fleck 6, wie in Fig. 4(a) dargestellt ist, so wird der von der Informationsaufzeichnungsfläche 9 reflektierte Lichtstrahl 26 in den geführten Strahl 19 mit größter Wirksamkeit bzw. Güte durch das Beugungsgitter 19 umgewandelt. Jedoch ist die Erregung des geführten Strahles 15 im Zustand gemäß Fig. 4(a) schwach, da das Beugungsgitter 14 so gestaltet ist, daß es den reflektierten Lichtstrahl in einen geführten Strahl 15 mit größtem Wirkungsgrad umwandelt, wenn die Informationsaufzeichnungsfläche 9 um die Strecke Δ₁ unterhalb des fokussierten Flecks 6 verläuft.

Demzufolge wächst die auf das Lichtempfangselement 20 des zweigeteilten Fotodetektors 16 einfallende Lichtmenge wie in Fig. 5(a) dargestellt ist, an.

Befindet sich der fokussierte Fleck 6 auf der Informationsaufzeichnungsfläche 9, so ist die Kopplung des reflektierten Strahles 26 mit dem geführten Strahl 15 und die mit dem geführten Strahl 19 in beiden Fällen unvollständig, jedoch sind die Abweichungen ungefähr dieselben.

Daher werden die geführten Strahlen 15 und 19, wie in Fig. 5(b) dargestellt ist, mit etwa derselben Intensität erregt und die auf beide Lichtempfangselemente 17 und 20 des zweigeteilten Fotodetektors 16 auftreffenden Lichtmengen sind etwa gleich.

Wenn die Informationsaufzeichnungsfläche 9 sich dem Substrat 3 nähert und unterhalb des fokussierten Fleckes 6 um Δ₁ entfernt verläuft, wird der geführte Strahl 15 sehr stark durch den reflektierten Strahl 26 erregt und die auf das Lichtempfangselement 17 auftreffende Lichtmenge zum Maximum (Fig. 5(c)).

Die Fig. 6(a) und (b) zeigen Ausgangssignale der Lichtempfangselemente 17 und 20 des zweigeteilten Fotodetektors 16 in bezug auf eine Fokussierungsabweichung Δ f. Nimmt man die Differenz zwischen diesen beiden Ausgangssignalen, so erhält man ein in Fig. 7 dargestelltes Fokussierungsfehlersignal E _f .

Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Informationsaufzeichnungsfläche 9 auf der Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums 7 angeordnet ist, versteht es sich, daß dieselbe Vorrichtung zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers verwendet werden kann, wenn die Informationsaufzeichnungsfläche 9 mit einer transparenten Schutzschicht 7, wie in Fig. 8 dargestellt ist, bedeckt ist.

Darüber hinaus kann in Abweichung zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, wo der zweigeteilte Fotodetektor an eine Endfläche der Dünnfilm-Wellenleiterschicht angebracht ist, der Fotodetektor auch in der Wellenleiterschicht vorgesehen werden, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Um den Fotodetektor innerhalb der Wellenleiterschicht zu integrieren, empfiehlt es sich, ein Halbleitermaterial wie beispielsweise Si oder GaAs als Substratmaterial zu verwenden. Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Integration einer PiN-Fotodiode als Fotodetektor und der Verwendung eines n-Si-Substrates, in dem die Bezugsziffer 27 das n-Si-Substrat, die Bezugsziffer 28 eine SiO₂-Schicht, die Bezugsziffer 29 eine Dünnfilm-Wellenleiterschicht, die Bezugsziffern 30 und 31 PiN-Fotodioden, die Bezugsziffer 32 eine i-Schicht, die Bezugsziffer 33 eine P-Schicht und die Bezugsziffern 34, 35 und 36 Elektroden bezeichnen. Ein derartiger in dem optischen Wellenleiter vorgesehener Fotodetektor wird beispielsweise in der Literaturstelle D. Ostrowsky et al., "Integrated Optical Photodetector", Appl. Phys. Lett., 29, Seite 463 (1973) beschrieben.

Schließlich können in Abwandlung des oben beschriebenen Ausführungsbeispieles, in dem der Halbleiterlaser 1 an einer Endfläche der Wellenleiterschicht angebracht ist, die Beugungsgitter und der Fotodetektor unmittelbar in der Wellenleiterschicht des Halbleiterlasers selbst integriert werden.

In Fig. 10 ist eine modifizierte Vorrichtung zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 10(a) zeigt eine perspektivische Gesamtansicht dieses Ausführungsbeispieles; Fig. 10(b) eine Teilansicht der in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Lichtempfangs-Beugungsgitter und Fig. 10(c) eine Ansicht der Anordnung eines zweiten Lichtempfangs-Beugungsgitters. In diesen Figuren bezeichnen die Bezugsziffern 1 bis 7 und 11 dieselben Teile wie die im Zusammenhang mit der Fig. 2 verwendeten Bezugszeichen. Die Vorrichtung zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers in einer optischen Kopfanordnung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist so aufgebaut, daß ein von einer Informationsaufzeichnungsfläche 9 reflektierter Lichtstrahl 13 mit maximaler Umwandlungsgüte entweder von einem ersten Lichtempfangs-Beugungsgitter 41 oder einem zweiten Lichtempfangs-Beugungsgitter 42, die gegenüberliegend auf der Oberfläche der Rückseite der Wellenleiterschicht 2 angeordnet sind, auf eine vertikale Verschiebung des Lichtstrahlflecks 6, der von dem fokussierenden Beugungsgitter 5 in Bezug zur Informationsaufzeichnungsfläche 9 fokussiert wird, in einen geführten Strahl umgewandelt wird, wobei auf der Basis des geführten Strahles eine Fokussierungsfehlererfassung mittels der Fotodetektoren 17 und 20 durchgeführt wird, die an der Wellenleiterschicht 2 befestigt sind.

In Fig. 10(a) bezeichnet die Bezugsziffer 101 ein Informationspit auf der Informationsaufzeichnungsfläche 9. Das erste Lichtempfangs-Beugungsgitter 41 dient dazu, den reflektierten Strahl 13 erneut in einen geführten Strahl umzuwandeln und ihn zum Fotodetektor 20 zu leiten. Es ist als reliefartiges Beugungsgitter ausgebildet, das eine unebene, auf dem optischen Wellenleiter 2 ausgebildete Abschnittsform aufweist.

Andererseits dient das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter 42 gemäß den Fig. 10(b) und (c) zur Umwandlung des reflektierten Strahles 13 in einen anderen geführten Strahl 15 und zur Weiterleitung des Strahles zum Fotodetektor 17. Es ist an der Grenzschicht der Wellenleiterschicht und des Substrates 3 uneben ausgebildet. Das erste Lichtempfangs-Beugungsgitter 41 ist so gestaltet, daß der Wirkungsgrad der Umwandlung des reflektierten Strahls 13 in den geführten Strahl 19 zum Maximum wird, wenn die Informationsaufzeichnungsfläche 9 oberhalb des fokussierten Flecks 6 angeordnet ist, während das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter 42 so ausgebildet ist, daß der Wirkungsgrad der Umwandlung des reflektierten Strahles 13 in dem geführten Strahl 15 am größten wird, wenn die Informationsaufzeichnungsfläche unterhalb des fokussierten Flecks 6 verläuft, im Gegensatz zum ersten Lichtempfangs-Beugungsgitter 41.

Aus diesem Grunde wird ein Differenzverstärker 22 wie in Fig. 2(b) dargestellt, verwendet, um ein differentielles Ausgangssignal zwischen den Ausgängen der Fotodetektoren 17 und 20 zu erhalten, wodurch es möglich wird, ein Fokussierungsfehlersignal E _f abzugreifen. Darüber hinaus ist die Wellenleiterschicht 2 mit einer Aussparung 21 versehen, um den Teil des geführten Strahles, der nicht mittels des ersten Beugungsgitters 5 in eine konvergierende sphärische Welle umgewandelt wurde, daran zu hindern, in die Wellenleiterschicht 2 auf der Lichtempfangsseite einzutreten.

Nachstehend soll unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 die Gestaltung des ersten und zweiten Lichtempfangs-Beugungsgitters 41 und 42 näher erläutert werden. Der Zustand des Lichtstrahles bei Abwesenheit eines Fokussierungsfehlers ist derselbe wie in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 wird die konvergierende sphärische Welle 11, die aus der Dünnfilm-Wellenleiterschicht 2 mittels des Beugungsgitters 5 herausgenommen wurde, zum fokussierten Fleck 6 fokussiert und anschließend von der Informationsaufzeichnungsfläche 9 zu einer divergierenden sphärischen Welle 13 reflektiert. Beträgt der Winkel zwischen einem Ursprungsstrahl 23 der konvergierten sphärischen Welle 11 und einer auf der Wellenleiterschicht 2 errichteten Normalen ψ und der Abstand zwischen der Wellenleiterschicht 2 und der Informationsaufzeichnungsfläche f cos ψ, und sind die Wellenleiterschicht 2 und die Informationsaufzeichnungsfläche 9 parallel zueinander ausgerichtet und wird ein Punkt 24, in dem der Ursprungsstrahl 23 erneut auf die Wellenleiterschicht 2 auftrifft, nachdem er von der Informationsaufzeichnungsfläche reflektiert wurde, als Koordinatenursprung ausgewählt und werden die Oberfläche der Wellenleiterschicht 2 und eine den Auftreffpunkt 24 enthaltende Normale entlang y- und z-Achsen aufgetragen, so können die Koordinaten des fokussierten Flecks 6 als P (0, -f sin ψ, f cos ψ ) und die Phase Φ₁ der divergenten sphärischen Welle 13 auf der Wellenleiterschicht 2 durch die vorstehend wiedergegebene Gleichung (1) ausgedrückt werden.

Ist die Informationsaufzeichnungsfläche 9 oberhalb des fokussierten Flecks 6 um die Entfernung Δ₁ (<0), wie in Fig. 4 dargestellt ist, angeordnet, so kann ein von der Informationsaufzeichnungsfläche 9 reflektierter Strahl 26 als sphärische Welle ausgedrückt werden, die vom Punkt P′ (0, -f sin ψ, f cos ψ + 2Δ₁) divergiert. Demzufolge ist die Phase Φ₁′ des reflektierten Strahles 26 auf der Wellenleiterschicht 2 durch die vorstehend wiedergegebene Gleichung (2) gegeben.

Das erste Lichtempfangs-Beugungsgitter 41 funktioniert in der Weise, daß es den reflektierten Lichtstrahl 26 in einen geführten Strahl 19 umwandelt, der sich zum Fotodetektor 17 fortpflanzt, so daß, wenn die Phase des geführten Strahles 19 Φ₂ (x, y) ist, eine die vorstehende Gleichung (3) befriedigende Kurvenschar eine zweidimensionale Form des ersten Lichtempfangs-Beugungsgitters 41 in der Wellenleiterschicht ergibt. Genauer gesagt, ist die Form der "m"-ten Kurve als ein Bestandteil des ersten Lichtempfangs-Beugungsgitters 41 als Ort (x, y) gegeben, der der Gleichung (3) genügt. In dem ersten Beugungsgitter 41 wird der geführte Strahl 19 am stärksten erregt, wenn die divergente sphärische Welle vom Punkt P′ auf das Beugungsgitter 4 auftrifft.

Befindet sich die Informationsaufzeichnungsfläche 9 um Δ₂ (≅Δ₁) unterhalb des fokussierten Fleckes 6, wie in Fig. 11 dargestellt ist, so kann der von der Informationsaufzeichnungsfläche 9 reflektierte Strahl 26 als sphärische Welle ausgedrückt werden, die vom Punkt P′′ (0, f sin ψ, f cos ψ - 2Δ₂) divergiert und die Phase Φ₁′′ des reflektierten Strahles 26 auf der Wellenleiterschicht 2 genügt folgender Gleichung:

Das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter 42 funktioniert in der Weise, daß es den reflektierenden Strahl 26 in den geführten Strahl 15 umwandelt und ihn in Richtung auf den Fotodetektor 17 leitet, so daß, wenn die Phase des geführten Strahles 15 Φ₃ (x, y) beträgt, sich eine der folgenden Gleichung genügende Kurvenschar für eine zweidimensionale Form des zweiten Lichtempfangs-Beugungsgitters 42 in der Ebene der Wellenleiterschicht ergibt:

ΔΦ ′ = Φ₁′′ - Φ₃ = 2n π + constant  (n: ganze Zahl) (5)

Das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter 42 erregt den geführten Strahl 15 am stärksten, wenn die divergente sphärische Welle vom Punkt P′′ auf das Gitter auftrifft.

Obwohl es sich bei den in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Beugungsgittern 41 und 42 um Beugungsgitter des Relieftyps handelt, kann auch eine Brechungsindexverteilung in der Dünnfilm-Wellenleiterschicht 2 zur Bildung von Beugungsgittern 5, 41 und 42 erzeugt werden.

Nachstehend soll die Funktionsweise der in dieser Weise aufgebauten Vorrichtung zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers unter Bezugnahme auf die Fig. 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18 näher erläutert werden. Wie der Darstellung gemäß Fig. 12 zu entnehmen ist, verläuft die Informationsaufzeichnungsfläche um Δ₁ (<0) oberhalb vom fokussierten Fleck 6, d. h. die Divergenzmitte des reflektierten Lichtstrahles befindet sich im Punkt P′ (0, -f sin ψ, f cos ψ - 2Δ₁). In diesem Fall wird der Wirkungsgrad η₁ der Umwandlung des reflektierten Lichtstrahles 26 in den geführten Strahl 19 mittels des ersten Lichtempfangs-Beugungsgitters 41 zu einem Maximum, wie dies zuvor in Verbindung mit Fig. 4 erläutert wurde. Andererseits ist das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter 42 so ausgebildet, daß, wenn die Informationsaufzeichnungsfläche 9 um Δ₂ (<0) unterhalb des fokussierten Flecks 6 verläuft, d. h., wenn die Divergenzmitte des reflektierten Strahls 26 als divergente sphärische Welle sich im Punkt P′′ (0, -f sin ψ, f cos ψ - 2Δ₂) befindet, der Wirkungsgrad der Umwandlung des reflektierten Strahles in den geführten Strahl 15 zu einem Maximum wird. Da die Divergenzmitte des reflektierten Strahles 26 vom Punkt P′′ um δ₂ = 2Δ₁ + 2Δ₂ entfernt ist, unterscheidet sich die Wellenfront des reflektierten Strahls 26 auf der Wellenleiterschicht 2 von der der sphärischen Welle, die vom Punkt P′′ divergiert. Demzufolge ist der Wirkungsgrad η₂ der Umwandlung des reflektierten Strahles 26 in den geführten Strahl 15 mittels des zweiten Lichtempfangs-Beugungsgitters 42 gering. Fig. 18 zeigt Ausgangssignale E₁ und E₂ der Fotodetektoren 17 und 20, die die jeweiligen Intensitäten der geführten Strahlen 15 und 19 in elektrische Signale umwandeln. Daraus kann entnommen werden, daß, wenn Δ f gleich Δ₁ ist, E₁ zu einem Maximum wird, während E₂ sehr klein ist, wie dies der Fig. 18 zu entnehmen ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 13 soll nachstehend der Fall erläutert werden, wo die Informationsaufzeichnungsfläche 9 um Δ₃ ( Δ₁ < Δ₃ < 0) von dem fokussierten Fleck 6 entfernt verläuft ( Δ _f = Δ₃), d. h. der Fall, wo die Divergenzmitte des reflektierten Strahles 26 sich im Punkt P′′′ (0, -f sin ψ, f cos ψ + 2Δ₃) befindet. Das erste Lichtempfangs-Beugungsgitter 41 ist so gestaltet, daß der Wirkungsgrad η₁ der mit ihm erzielbaren Umwandlung zum Maximum wird, wenn der reflektierte Strahl 26 von der Informationsaufzeichnungsfläche 9 eine sphärische Welle ist, die vom Punkt P′ (0, -f sin ψ, f cos ψ + 2Δ₁) divergiert. In Fig. 13 beträgt der Abstand δ₁ zwischen der Divergenzmitte des reflektierten Strahls 26 und dem Punkt P′ 2Δ₁ - 2Δ₃ (<0), so daß die Wellenfront des reflektierten Strahls 26 auf der Wellenleiterschicht 2 verschieden von der der sphärischen Welle wird, die vom P′ divergiert. Demzufolge ist der Wirkungsgrad η₁ der Umwandlung des ersten Lichtempfangs-Beugungsgitters 41 etwas geringer als der gemäß Fig. 12 ( Δ _f = Δ₁) und das Ausgangssignal des Fotodetektors 20 fällt ebenfalls ab.

Andererseits ist das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter 42 so aufgebaut, daß der mit ihm erzielbare Umwandlungswirkungsgrad zu einem Maximum wird, wenn der reflektierte Strahl eine sphärische Welle ist, die vom Punkt P′′ (0, -f sin c, f cos ψ - 2Δ₂) divergiert. Der Abstand δ₂ zwischen der Divergenzmitte des reflektierten Strahles und dem Punkt P′′ gemäß Fig. 13 beträgt 2Δ₂ + 2Δ₃ ( δ₂ < 2Δ₁ + 2Δ₂) und demzufolge nähert sich die Divergenzmitte dem Punkt P′′ im Vergleich zu der Anordnung gemäß Fig. 12. Entsprechend wächst der Umwandlungswirkungsgrad η₂ etwas an im Vergleich zu Fig. 12 und das Ausgangssignal E₂ des Fotodetektors 17 wächst ebenfalls an.

Fig. 14 zeigt den Fall, wo der fokussierte Fleck 6 der vom Beugungsgitter 5 ausgesandten konvergierenden sphärischen Welle 11 auf der Informationsaufzeichnungsfläche 9 sich befindet ( Δ _f = 0), d. h. die Divergenzmitte des reflektierten Strahles 13 befindet sich im Punkt P (0, -f sin ψ, f cos ψ ). In diesem Fall ist der Punkt P ungefähr gleich weit ( δ₁ ≅ δ₂) vom Punkt P′ (0, -f sin ψ, f cos ψ + 2Δ₁) und vom Punkt P′′ (0, -f sin ψ, f cos ψ - 2Δ₂) ( Δ₁ ≅ Δ₂) entfernt, so daß der Punkt P die Divergenzmitte ist. Die Differenz zwischen der Wellenfront des reflektierten Strahles 13 auf der Dünnfilm-Wellenleiterschicht 2 und der der sphärischen Welle, die vom Punkt P′ divergiert, wird ungefähr gleich der Differenz zwischen der Wellenfront des reflektierten Strahles 13 und der der sphärischen Welle, die vom Punkt P′′ divergiert. Demzufolge werden der Umwandlungswirkungsgrad η₁ für den geführten Strahl 19 und der Umwandlungswirkungsgrad η₂ für den geführten Strahl 15 ungefähr gleich, ebenso wie die Ausgangssignale E₁ und E₂ der Lichtempfangselemente 20 und 17.

Fig. 15 zeigt den Fall, wo die Informationsaufzeichnungsfläche 9 weiterhin um Δ₄ unterhalb des fokussierten Fleckes 6 verläuft ( Δ _f = -Δ₄). In diesem Fall befindet sich die Reflexionsmitte des reflektierten Strahles 26 am Punkt P ⁽⁴⁾ (0, -f sin ψ, f cos ψ - 2Δ₄) und der Abstand δ₁ zwischen der Divergenzmitte und dem Punkt P′ (0, -f sin ψ, f cos ψ + 2Δ₁) beträgt 2Δ₁ + 2Δ₄ und wird somit größer als der Abstand gemäß Fig. 14, während der Abstand δ₂ zwischen der Divergenzmitte und dem Punkt P′′ (0, -f sin ψ, f cos ψ - 2Δ₂) 2Δ₂ - 2Δ₄ beträgt und somit kleiner wird als der in Fig. 14. Folglich wird der mit dem ersten Lichtempfangs-Beugungsgitter 41 erzielte Umwandlungswirkungsgrad η₁ geringer, während der mit dem zweiten Lichtempfangs-Beugungsgitter 42 erzielbare Umwandlungswirkungsgrad η₂ ansteigt.

Nachstehend soll unter Bezugnahme auf Fig. 16 der Fall erläutert werden ( Δ _f = -Δ₂), wo die Informationsaufzeichnungsfläche 9 um Δ₂ unterhalb des fokussierten Fleckes 6 verläuft. In diesem Fall befindet sich die Reflexionsmitte des reflektierten Lichtstrahles im Punkt P′′ und der Abstand δ₁ zwischen der Divergenzmitte und dem Punkt P′ beträgt 2Δ₁ + 2Δ₂ und ist somit größer als der gemäß Fig. 15, so daß der mit dem ersten Lichtempfangs-Beugungsgitter 41 erzielbare Umwandlungswirkungsgrad η₁ weiter abnimmt. Andererseits wird der Abstand δ₂ zwischen der Divergenzmitte und dem Punkt P′′ Null, so daß der Umwandlungswirkungsgrad η₂ zu einem Maximum wird, wie zuvor in Verbindung mit Fig. 11 erläutert wurde.

Fig. 17 zeigt die den Erläuterungen der Fig. 12 bis 16 verwendeten Stellungen der Divergenzmitten der reflektierten Lichtstrahlen. Fig. 18(a) und (b) zeigen die Ausgangssignale der Fotodetektoren 17 und 20 in bezug auf den Fokussierungsfehler Δ _f . Nimmt man die Differenz zwischen diesen beiden Ausgängen, so kann man ein Fokussierungsfehlersignal E _f , wie in Fig. 19 gezeigt ist, erhalten.

Obwohl sich in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Informationsaufzeichnungsfläche 9 auf der Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums 7 befindet, kann in Abweichung hiervon dieselbe Vorrichtung zur Erfassung eines Fokussierungsfehlers verwendet werden, selbst wenn die Informationsaufzeichnungsfläche 9 mit einer transparenten Schutzschicht 43 bedeckt ist.

Darüber hinaus kann der in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel an einer Endfläche der Dünnfilm-Wellenleiterschicht befestigte zweigeteilte Fotodetektor durch einen in der Wellenleiterschicht angeordneten Fotodetektor gemäß den Darstellungen in den Fig. 1(a) und (b) Verwendung finden. Um den Fotodetektor mit der Wellenleiterschicht zu integrieren, ist es vorteilhaft, ein Halbleitermaterial wie beispielsweise Si oder GaAs als Substratmaterial zu verwenden. Für diesen Fall zeigen die Fig. 21(a) und (b) ein Beispiel, in dem eine PiN-Fotodiode als Fotodetektor in einem n-Si-Substrat integriert ist. In diesen Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 51 ein n-Si-Substrat, die Bezugsziffer 52 eine SiO₂-Schicht, die Bezugsziffer 2 eine Wellenleiterschicht, die mittels eines Dünnfilmes gebildet ist, die Bezugsziffern 53 und 54 PiN-Fotodioden, die Bezugsziffer 55 eine i-Schicht, die Bezugsziffer 56 eine P-Schicht und die Bezugsziffern 57, 58 und 59 Elektroden.

Obwohl in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Halbleiterlaser 1 an einer Endfläche der Dünnfilm-Wellenleiterschicht angebracht ist, kann der Halbleiterlaser selbst auf dem Substrat zusammen mit den Beugungsgittern und dem Fotodetektor integriert werden. Die Fig. 22(a) und (b) zeigen ein Beispiel, in dem ein integrierter Zweifach-Führungs-Laser (ITG-Laser) 61 auf der Dünnfilm-Wellenleiterschicht 2 vorgesehen ist, in der die Bezugsziffer 62 eine aktive Schicht, die Bezugsziffern 63 und 64 Spiegel und die Bezugsziffern 65 und 66 Elektroden bezeichnen.

Ein in der aktiven Schicht 62 erzeugter Laserstrahl wird zur Wellenleiterschicht 2 durch Verteilungskopplung geführt und wird ein geführter Strahl 4. Bezüglich des ITG-Lasers wird beispielsweise auf die Literaturstelle Y. Suematsu et al, "A Multi-Hetero-AlGa, As Laser With Integrated Twin Guide", Proceedings of the IEEE, Seite 208 (Januar 1975) verwiesen.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Erfassung von Fokussierungsfehlern in einer Kopfanordnung für eine optische Scheibe mit optischen Wellenleitern, die durch einen Dünnfilm zur Leitung des von einer Lichtquelle abgegebenen Lichts gebildet sind, mit einem fokussierenden Beugungsgitter (5), das auf der Dünnfilm-Wellenleiterschicht vorgesehen ist und das durch die Wellenleiterschicht sich fortpflanzende Licht gegen eine Informationsaufzeichnungsfläche (9) der optischen Scheibe (7) richtet und es auf die Informationsaufzeichnungsfläche in einem fokussierten Fleck (6) fokussiert und
mit einer Fotodetektoranordnung (16; 17, 20), bestehend aus einem ersten (17) und einem zweiten (20) Fotodetektor, welche jeweils das von der Informationsaufzeichnungsfläche (9) reflektierte Licht (13) empfangen, wobei der erste Fotodetektor (17) ein erstes elektrisches Signal (E 1) erzeugt, das proportional zur von ihm empfangenen Lichtintensität ist, und wobei der zweite Fotodetektor (20) ein zweites elektrisches Signal (E 2) erzeugt, das proportional zur von ihm empfangenen Lichtintensität ist,
gekennzeichnet durch
erste und zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter (14, 18; 41, 42), die das von der Informationsaufzeichnungsfläche (7) reflektierte Licht erneut in die Dünnfilm-Wellenleiterschicht (2) leiten;
wobei das erste Lichtempfangs-Beugungsgitter (14; 41) dem ersten Fotodetektor (17) reflektiertes Licht (13) über die Dünnfilm-Wellenleiterschicht (2) zuführt und solche optischen Eigenschaften aufweist, daß der Wirkungsgrad der Umwandlung in einen geführten Strahl maximal wird, wenn sich der fokussierte Fleck (6) in einer von der Informationsaufzeichnungsfläche (9) weiter entfernten Stelle von der Kopfanordnung befindet, und
wobei das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter (18; 42) dem zweiten Fotodetektor (20) reflektiertes Licht (13) über die Dünnfilm-Wellenleiterschicht (2) zuführt und solche optischen Eigenschaften aufweist, daß der Wirkungsgrad der Umwandlung in einen geführten Strahl maximal wird, wenn sich der fokussierte Fleck (6) in einer Stellung befindet, die näher als die Informationsaufzeichnungsfläche zur Kopfanordnung gelegen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Lichtempfangs-Beugungsgitter (14, 18) auf einer Oberfläche der Dünnfilm-Wellenleiterschicht (2) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter (41, 42) auf beiden Oberflächen der Dünnfilm-Wellenleiterschicht (2) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter (14, 18; 41, 42) Beugungsgitter des Relieftyps sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Lichtempfangs-Beugungsgitter (14, 18) in der Dünnfilm-Wellenleiterschicht (2) mittels einer Brechungsindex-Verteilungstechnik ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat (3) zur Unterstützung der Dünnfilm-Wellenleiterschicht (2) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Lichtempfangs-Beugungsgitter (14, 18; 41, 42) in einer Grenzschicht der Dünnfilm-Wellenleiterschicht (2) und des Substrates (3) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einem Halbleitermaterial wie Si oder GaAs gebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodetektoren (17, 20) aus einer in dem Substrat integrierten Fotodiode gebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) aus einem integrierten Zweifach-Führungs-Laser besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) in Berührung mit einer Endfläche der Dünnfilm-Wellenleiterschicht (2) befestigt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodetektoren (17, 20) an einer Endfläche der Dünnfilm-Wellenleiterschicht (2) befestigt sind.