JP2002148460A - 光導波路デバイスと光源装置 - Google Patents
光導波路デバイスと光源装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造容易で低コストかつ簡単な構成でありな
がら不要光が効果的に除去される光導波路デバイスと、
それを用いた光源装置を提供する。 【解決手段】 信号光(L0)を導波するコア層(4b)と、コ
ア層(4b)の周囲に隣接するクラッド層(4a,4c)と、で光
導波路(7)を構成する導波薄膜(4)が、基板(5)上に形成
されている。光導波路(7)の構成範囲の少なくとも一部
を占めるように、コア層(4b)に関して基板(5)とは反対
側に位置するクラッド層(4a)の上に、クラッド層(4a)よ
りも屈折率の高い材料から成るプリズム(6A)を配置し
た。
がら不要光が効果的に除去される光導波路デバイスと、
それを用いた光源装置を提供する。 【解決手段】 信号光(L0)を導波するコア層(4b)と、コ
ア層(4b)の周囲に隣接するクラッド層(4a,4c)と、で光
導波路(7)を構成する導波薄膜(4)が、基板(5)上に形成
されている。光導波路(7)の構成範囲の少なくとも一部
を占めるように、コア層(4b)に関して基板(5)とは反対
側に位置するクラッド層(4a)の上に、クラッド層(4a)よ
りも屈折率の高い材料から成るプリズム(6A)を配置し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光導波路デバイスと
光源装置に関するものであり、例えばレーザービームプ
リンタ用のマルチビーム光源装置と、それを構成する光
導波路デバイスに関するものである。
光源装置に関するものであり、例えばレーザービームプ
リンタ用のマルチビーム光源装置と、それを構成する光
導波路デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報のネットワーク化やデジタル
化に伴い、レーザービームプリンタの高速化が強く望ま
れている。描画の高速化は、プリンタに搭載されるポリ
ゴンミラーの回転を高速化することにより達成可能であ
る。しかし現状では、その回転数(rpm)が５万回転近く
になると遠心力によりポリゴン面に歪みが生じてしまう
ため、回転の高速化には限界があるとされている。また
描画の高速化は、感光体の露光走査を複数のレーザービ
ームで行うことによっても可能であり、ＰＢＳ(polariz
ing beam splitter)，ハーフミラー，プリズム面等での
反射を利用して、複数のレーザービームを光学的に並べ
た構成が従来より提案されている(特開平10-282441号公
報,米国特許第4,637,679号明細書,米国特許第4,547,038
号明細書,米国特許第4,958,893号明細書等)。しかしビ
ーム数が多くなると、アライメントが困難になったり、
部品が大きくなったり、コストアップを招いたりしてし
まう。
化に伴い、レーザービームプリンタの高速化が強く望ま
れている。描画の高速化は、プリンタに搭載されるポリ
ゴンミラーの回転を高速化することにより達成可能であ
る。しかし現状では、その回転数(rpm)が５万回転近く
になると遠心力によりポリゴン面に歪みが生じてしまう
ため、回転の高速化には限界があるとされている。また
描画の高速化は、感光体の露光走査を複数のレーザービ
ームで行うことによっても可能であり、ＰＢＳ(polariz
ing beam splitter)，ハーフミラー，プリズム面等での
反射を利用して、複数のレーザービームを光学的に並べ
た構成が従来より提案されている(特開平10-282441号公
報,米国特許第4,637,679号明細書,米国特許第4,547,038
号明細書,米国特許第4,958,893号明細書等)。しかしビ
ーム数が多くなると、アライメントが困難になったり、
部品が大きくなったり、コストアップを招いたりしてし
まう。
【０００３】上記のように、現状を超える高速化は非常
に困難な状況にある。このため、複数のレーザービーム
を微小ピッチで配置する、構成の簡単なマルチビーム光
源装置が望まれている。マルチビーム光源装置として
は、基板上に複数個のＬＤ(laser diode)が形成された
アレイレーザを用いたもの、光ファイバーからの射出光
を２次光源として用いたもの、射出側のピッチを入射側
よりも狭小化した光導波路を用いたもの等が知られてい
る(特開昭５４−７３２８号公報等)。アレイレーザを用
いたマルチビーム光源装置の場合、感光体面上で良好な
結像状態が得られるようにするため、ＬＤ間のピッチを
100μｍ以下にすることが望ましい。しかし、100μｍ以
下の微小ピッチでＬＤを基板上に形成することは、発熱
の問題があるため困難である。
に困難な状況にある。このため、複数のレーザービーム
を微小ピッチで配置する、構成の簡単なマルチビーム光
源装置が望まれている。マルチビーム光源装置として
は、基板上に複数個のＬＤ(laser diode)が形成された
アレイレーザを用いたもの、光ファイバーからの射出光
を２次光源として用いたもの、射出側のピッチを入射側
よりも狭小化した光導波路を用いたもの等が知られてい
る(特開昭５４−７３２８号公報等)。アレイレーザを用
いたマルチビーム光源装置の場合、感光体面上で良好な
結像状態が得られるようにするため、ＬＤ間のピッチを
100μｍ以下にすることが望ましい。しかし、100μｍ以
下の微小ピッチでＬＤを基板上に形成することは、発熱
の問題があるため困難である。
【０００４】上記光導波路を用いたマルチビーム光源装
置の場合、ＬＤから各光導波路端面への入射光のパワー
の多くが、光導波路のコアに導波モードとして結合でき
ず、クラッドに漏れることになる。これは、ＬＤから光
導波路への入射光のビームプロファイルと、光導波路を
伝搬する導波モードのビームプロファイルと、が一般に
大きく異なるためである。クラッドに漏れ出した光は不
要光としてマルチビーム光源装置から射出され、所望の
画像を得る上でのノイズとなる。このため不要光の除去
が強く要求されており、その対策がなされた光導波路デ
バイスが特開２０００−２８８３７号公報，特開平９−
５５４８号公報，特開平８−９４８６９号公報等で提案
されている。
置の場合、ＬＤから各光導波路端面への入射光のパワー
の多くが、光導波路のコアに導波モードとして結合でき
ず、クラッドに漏れることになる。これは、ＬＤから光
導波路への入射光のビームプロファイルと、光導波路を
伝搬する導波モードのビームプロファイルと、が一般に
大きく異なるためである。クラッドに漏れ出した光は不
要光としてマルチビーム光源装置から射出され、所望の
画像を得る上でのノイズとなる。このため不要光の除去
が強く要求されており、その対策がなされた光導波路デ
バイスが特開２０００−２８８３７号公報，特開平９−
５５４８号公報，特開平８−９４８６９号公報等で提案
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開２０００−２８８
３７号公報や特開平９−５５４８号公報で提案されてい
る光導波路デバイスは、コアの外周に位置するクラッド
の外側すべてに光吸収層を設けた構成になっている。ま
た、特開平８−９４８６９号公報で提案されている光導
波路デバイスは、光吸収体が添加された光吸収膜をクラ
ッド層上に配置した構成になっている。これらの光導波
路デバイスでは、不要光を除去するための構成によって
光導波路の製造工程が複雑化し、また光吸収材料が多く
必要になるためコストアップを招いてしまう。
３７号公報や特開平９−５５４８号公報で提案されてい
る光導波路デバイスは、コアの外周に位置するクラッド
の外側すべてに光吸収層を設けた構成になっている。ま
た、特開平８−９４８６９号公報で提案されている光導
波路デバイスは、光吸収体が添加された光吸収膜をクラ
ッド層上に配置した構成になっている。これらの光導波
路デバイスでは、不要光を除去するための構成によって
光導波路の製造工程が複雑化し、また光吸収材料が多く
必要になるためコストアップを招いてしまう。
【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、製造容易で低コストかつ簡単な構成であ
りながら不要光が効果的に除去される光導波路デバイス
と、それを用いた光源装置を提供することを目的とす
る。
ものであって、製造容易で低コストかつ簡単な構成であ
りながら不要光が効果的に除去される光導波路デバイス
と、それを用いた光源装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の光導波路デバイスは、信号光を導波す
るコア層とそのコア層の周囲に隣接するクラッド層とで
光導波路を構成する導波薄膜が基板上に形成された構造
の光導波路デバイスにおいて、前記光導波路の構成範囲
の少なくとも一部を占めるように、前記コア層に関して
前記基板とは反対側に位置する前記クラッド層の上に、
そのクラッド層よりも屈折率の高い材料から成る不要光
除去部材を配置したことを特徴とする。
に、第１の発明の光導波路デバイスは、信号光を導波す
るコア層とそのコア層の周囲に隣接するクラッド層とで
光導波路を構成する導波薄膜が基板上に形成された構造
の光導波路デバイスにおいて、前記光導波路の構成範囲
の少なくとも一部を占めるように、前記コア層に関して
前記基板とは反対側に位置する前記クラッド層の上に、
そのクラッド層よりも屈折率の高い材料から成る不要光
除去部材を配置したことを特徴とする。
【０００８】第２の発明の光導波路デバイスは、上記第
１の発明の構成において、前記不要光除去部材がプリズ
ムであることを特徴とする。
１の発明の構成において、前記不要光除去部材がプリズ
ムであることを特徴とする。
【０００９】第３の発明の光源装置は、上記第１又は第
２の発明の光導波路デバイスと、前記信号光を発する光
源と、を備えた光源装置であって、前記光源が前記コア
層の入射端面に対向するように配置されていることを特
徴とする。
２の発明の光導波路デバイスと、前記信号光を発する光
源と、を備えた光源装置であって、前記光源が前記コア
層の入射端面に対向するように配置されていることを特
徴とする。
【００１０】第４の発明の光源装置は、上記第３の発明
の構成において、さらに、前記光導波路の入射端面と前
記光源との間にマッチングオイルが配置されており、そ
のマッチングオイルの一部が前記不要光除去部材として
前記クラッド層の上に塗布されていることを特徴とす
る。
の構成において、さらに、前記光導波路の入射端面と前
記光源との間にマッチングオイルが配置されており、そ
のマッチングオイルの一部が前記不要光除去部材として
前記クラッド層の上に塗布されていることを特徴とす
る。
【００１１】第５の発明の光源装置は、信号光を導波す
る複数のコア層と各コア層の周囲に隣接するクラッド層
とで複数の光導波路を構成する導波薄膜が基板上に形成
された構造の光導波路デバイスを備えるとともに、前記
信号光を発する光源を前記各コア層の入射端面に対向す
るように備えた光導波路型のマルチビーム光源装置にお
いて、前記各光導波路の構成範囲の少なくとも一部を占
めるように、前記各コア層に関して前記基板とは反対側
に位置する前記クラッド層の上に、そのクラッド層より
も屈折率の高い材料から成る不要光除去部材を配置した
ことを特徴とする。
る複数のコア層と各コア層の周囲に隣接するクラッド層
とで複数の光導波路を構成する導波薄膜が基板上に形成
された構造の光導波路デバイスを備えるとともに、前記
信号光を発する光源を前記各コア層の入射端面に対向す
るように備えた光導波路型のマルチビーム光源装置にお
いて、前記各光導波路の構成範囲の少なくとも一部を占
めるように、前記各コア層に関して前記基板とは反対側
に位置する前記クラッド層の上に、そのクラッド層より
も屈折率の高い材料から成る不要光除去部材を配置した
ことを特徴とする。
【００１２】第６の発明の光源装置は、上記第５の発明
の構成において、前記不要光除去部材がプリズムである
ことを特徴とする。
の構成において、前記不要光除去部材がプリズムである
ことを特徴とする。
【００１３】第７の発明の光源装置は、上記第５の発明
の構成において、さらに、前記光導波路の入射端面と前
記光源との間にマッチングオイルが配置されており、そ
のマッチングオイルの一部が前記不要光除去部材として
前記クラッド層の上に塗布されていることを特徴とす
る。
の構成において、さらに、前記光導波路の入射端面と前
記光源との間にマッチングオイルが配置されており、そ
のマッチングオイルの一部が前記不要光除去部材として
前記クラッド層の上に塗布されていることを特徴とす
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した光導波路
デバイス(3)とそれを用いたマルチビーム光源装置(1)
を、図面を参照しつつ説明する。図１に、光導波路型の
マルチビーム光源装置(1)の一実施の形態を概略的に示
し、図２，図３に、不要光除去部材(6)としてプリズム
(6A)，マッチングオイル(6B)をそれぞれ有するマルチビ
ーム光源装置(1)の要部概略構造を示す。このマルチビ
ーム光源装置(1)は、光導波路デバイス(3)と複数のＬＤ
(laser diode)チップ(2)とで構成されている。また光導
波路デバイス(3)は、導波薄膜(4)と基板(5)と不要光除
去部材(6：二点鎖線)とで構成されている。なお、不要
光除去部材(6)はプリズム(6A)やマッチングオイル(6B)
に限らない。導波薄膜(4)を構成しているクラッド層(4
a)よりも屈折率が高ければ、他の光学部材を不要光除去
部材(6)として用いてもよい。
デバイス(3)とそれを用いたマルチビーム光源装置(1)
を、図面を参照しつつ説明する。図１に、光導波路型の
マルチビーム光源装置(1)の一実施の形態を概略的に示
し、図２，図３に、不要光除去部材(6)としてプリズム
(6A)，マッチングオイル(6B)をそれぞれ有するマルチビ
ーム光源装置(1)の要部概略構造を示す。このマルチビ
ーム光源装置(1)は、光導波路デバイス(3)と複数のＬＤ
(laser diode)チップ(2)とで構成されている。また光導
波路デバイス(3)は、導波薄膜(4)と基板(5)と不要光除
去部材(6：二点鎖線)とで構成されている。なお、不要
光除去部材(6)はプリズム(6A)やマッチングオイル(6B)
に限らない。導波薄膜(4)を構成しているクラッド層(4
a)よりも屈折率が高ければ、他の光学部材を不要光除去
部材(6)として用いてもよい。
【００１５】図１〜図３に示すマルチビーム光源装置
(1)において、光導波路デバイス(3)は導波薄膜(4)が基
板(5)上に形成された構造を有しており、導波薄膜(4)は
信号光(L0)を導波する複数のコア層(4b)と各コア層(4b)
の周囲に隣接するクラッド層(4a,4c)とで複数の光導波
路(7)を構成している。各ＬＤチップ(2)は、各コア層(4
b)の入射端面に対向するように配置されている。そし
て、各ＬＤチップ(2)の活性層(2a)からは、光導波路デ
バイス(3)に対する入射光(L)が発せられる。複数の光導
波路(7)は射出側のピッチが入射側よりも狭小化されて
いるため、各コア層(4b)に入射した信号光(L0)はマルチ
ビーム(M)として光導波路(7)から射出される。なお、光
源はＬＤチップ(2)等の半導体レーザに限らず、他の発
光素子等を用いてもよい。
(1)において、光導波路デバイス(3)は導波薄膜(4)が基
板(5)上に形成された構造を有しており、導波薄膜(4)は
信号光(L0)を導波する複数のコア層(4b)と各コア層(4b)
の周囲に隣接するクラッド層(4a,4c)とで複数の光導波
路(7)を構成している。各ＬＤチップ(2)は、各コア層(4
b)の入射端面に対向するように配置されている。そし
て、各ＬＤチップ(2)の活性層(2a)からは、光導波路デ
バイス(3)に対する入射光(L)が発せられる。複数の光導
波路(7)は射出側のピッチが入射側よりも狭小化されて
いるため、各コア層(4b)に入射した信号光(L0)はマルチ
ビーム(M)として光導波路(7)から射出される。なお、光
源はＬＤチップ(2)等の半導体レーザに限らず、他の発
光素子等を用いてもよい。
【００１６】入射光(L)のうち導波光としてコア層(4b)
に入射する信号光(L0)以外は、クラッド層(4a,4c)に漏
れ出て、その大部分が不要光(L1,L2)となる。不要光(L
1,L2)がクラッド層(4a,4c)を伝わって光導波路(7)の射
出端面から信号光(L0)と共に射出されてしまうと、所望
の画像を得る上でのノイズとなる。これを防止するの
が、図１に示す不要光除去部材(6)であり、その具体例
としてのプリズム(6A)やマッチングオイル(6B)である。
不要光除去部材(6)は、クラッド層(4a)よりも屈折率の
高い材料から成っており、各光導波路(7)の構成範囲の
少なくとも一部を占めるように、各コア層(4b)に関して
基板(5)とは反対側に位置するクラッド層(4a)の上に配
置されている。クラッド層(4a)上面での全反射が不要光
除去部材(6)によって抑えられるため、不要光(L1)は不
要光除去部材(6)に入射して光導波路(7)外へ取り除かれ
ることになる。また、基板(5)は入射光(L)の波長に対し
て吸収性のある材料{Si(シリコン)等}で構成されている
ため、図２，図３に示すように下部のクラッド層(4c)へ
漏れ出した不要光(L2)も光導波路(7)外へ取り除かれ
る。
に入射する信号光(L0)以外は、クラッド層(4a,4c)に漏
れ出て、その大部分が不要光(L1,L2)となる。不要光(L
1,L2)がクラッド層(4a,4c)を伝わって光導波路(7)の射
出端面から信号光(L0)と共に射出されてしまうと、所望
の画像を得る上でのノイズとなる。これを防止するの
が、図１に示す不要光除去部材(6)であり、その具体例
としてのプリズム(6A)やマッチングオイル(6B)である。
不要光除去部材(6)は、クラッド層(4a)よりも屈折率の
高い材料から成っており、各光導波路(7)の構成範囲の
少なくとも一部を占めるように、各コア層(4b)に関して
基板(5)とは反対側に位置するクラッド層(4a)の上に配
置されている。クラッド層(4a)上面での全反射が不要光
除去部材(6)によって抑えられるため、不要光(L1)は不
要光除去部材(6)に入射して光導波路(7)外へ取り除かれ
ることになる。また、基板(5)は入射光(L)の波長に対し
て吸収性のある材料{Si(シリコン)等}で構成されている
ため、図２，図３に示すように下部のクラッド層(4c)へ
漏れ出した不要光(L2)も光導波路(7)外へ取り除かれ
る。
【００１７】図２に示すようにプリズム(6A)を不要光除
去部材(6)として用いた場合、上部のクラッド層(4a)へ
漏れ出した不要光(L1)はプリズム(6A)に入射して導波薄
膜(4)外へ射出することになる。このため、不要光(L1)
がクラッド層(4a)を伝わって光導波路(7)の射出端面か
ら信号光(L0)と共に射出されることはない。プリズム(6
A)を貼るだけの簡単な構成であるため製造が容易であ
り、コストも安くて済む。なお、光導波路(7)の入射端
面付近でコア層(4b)に結合されなかった入射光(L)が不
要光(L1)となるので、プリズム(6A)は光導波路(7)の入
射端面付近に配置されることが望ましい。
去部材(6)として用いた場合、上部のクラッド層(4a)へ
漏れ出した不要光(L1)はプリズム(6A)に入射して導波薄
膜(4)外へ射出することになる。このため、不要光(L1)
がクラッド層(4a)を伝わって光導波路(7)の射出端面か
ら信号光(L0)と共に射出されることはない。プリズム(6
A)を貼るだけの簡単な構成であるため製造が容易であ
り、コストも安くて済む。なお、光導波路(7)の入射端
面付近でコア層(4b)に結合されなかった入射光(L)が不
要光(L1)となるので、プリズム(6A)は光導波路(7)の入
射端面付近に配置されることが望ましい。
【００１８】図３に示すように、光導波路(7)の入射端
面とＬＤチップ(2)との間にマッチングオイル(6B)を配
置すると、ＬＤチップ(2)の発振を安定させることがで
きる。そして、マッチングオイル(6B)の一部を不要光除
去部材(6)としてクラッド層(4a)の上に塗布すると{クラ
ッド層(4a)上にはみ出していればよく、光導波路(7)上
の全面に塗布する必要はない。}、上部のクラッド層(4
a)へ漏れ出した不要光(L1)はマッチングオイル(6B)に入
射して導波薄膜(4)外へ射出することになる。このた
め、プリズム(6A)を用いた場合と同様、不要光(L1)がク
ラッド層(4a)を伝わって光導波路(7)の射出端面から信
号光(L0)と共に射出されることはない。ＬＤチップ(2)
の発振を安定させるためにマッチングオイル(6B)を塗布
すると同時に不要光除去部材(6)を構成することができ
るため、手間もコストもかからず簡単な構成で効果的に
不要光(L1)を除去することができる。なお、マッチング
オイル(6B)の上に更にプリズム(6A)を配置してもよい。
面とＬＤチップ(2)との間にマッチングオイル(6B)を配
置すると、ＬＤチップ(2)の発振を安定させることがで
きる。そして、マッチングオイル(6B)の一部を不要光除
去部材(6)としてクラッド層(4a)の上に塗布すると{クラ
ッド層(4a)上にはみ出していればよく、光導波路(7)上
の全面に塗布する必要はない。}、上部のクラッド層(4
a)へ漏れ出した不要光(L1)はマッチングオイル(6B)に入
射して導波薄膜(4)外へ射出することになる。このた
め、プリズム(6A)を用いた場合と同様、不要光(L1)がク
ラッド層(4a)を伝わって光導波路(7)の射出端面から信
号光(L0)と共に射出されることはない。ＬＤチップ(2)
の発振を安定させるためにマッチングオイル(6B)を塗布
すると同時に不要光除去部材(6)を構成することができ
るため、手間もコストもかからず簡単な構成で効果的に
不要光(L1)を除去することができる。なお、マッチング
オイル(6B)の上に更にプリズム(6A)を配置してもよい。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施した光導波路デバイス
(3)等を、その製造方法により更に具体的に説明する。
導波薄膜(4)の材料としてTEOS{Tetra Ethyl Ortho Sili
cate：Si(OC2H5)4}を用い、低温プラズマＣＶＤ(Chemic
al Vapor Deposition)法によりSiO2から成る各層(4a〜4
c)を基板(5)上に形成した。SiO2へのドーピングにより
屈折率が変化することはよく知られているので、詳しい
説明は省略する。
(3)等を、その製造方法により更に具体的に説明する。
導波薄膜(4)の材料としてTEOS{Tetra Ethyl Ortho Sili
cate：Si(OC2H5)4}を用い、低温プラズマＣＶＤ(Chemic
al Vapor Deposition)法によりSiO2から成る各層(4a〜4
c)を基板(5)上に形成した。SiO2へのドーピングにより
屈折率が変化することはよく知られているので、詳しい
説明は省略する。
【００２０】下部のクラッド層(4c)の形成 基板(5)としてSi基板を用い、その上にF(フッ素)ドープ
SiO2膜を約12μｍの厚さに形成した。ここで、Fノンド
ープ膜との比屈折率差Δnが0.3％となるようにFドープ
量を制御した。Fドープ膜の成膜条件を以下に示す。 RF(radio frequency)パワー(雰囲気中の高周波電力)：4
00(W) 成膜温度：400(℃) TEOSのガス流量：12(sccm：standard cubic centimeter
per minute) O2のガス流量：400(sccm) C2F6のガス流量：4(sccm) ガス圧力：53(Pa)
SiO2膜を約12μｍの厚さに形成した。ここで、Fノンド
ープ膜との比屈折率差Δnが0.3％となるようにFドープ
量を制御した。Fドープ膜の成膜条件を以下に示す。 RF(radio frequency)パワー(雰囲気中の高周波電力)：4
00(W) 成膜温度：400(℃) TEOSのガス流量：12(sccm：standard cubic centimeter
per minute) O2のガス流量：400(sccm) C2F6のガス流量：4(sccm) ガス圧力：53(Pa)
【００２１】コア層(4b)の形成 その後、ガス供給を停止し、残留ガスを真空引きした
後、引き続きノンドープSiO2膜を4μｍの厚さに形成し
た。ノンドープ膜の成膜条件を以下に示す。 RFパワー：400(W) 成膜温度：400(℃) TEOSのガス流量：12(sccm) O2のガス流量：400(sccm) ガス圧力：53(Pa)
後、引き続きノンドープSiO2膜を4μｍの厚さに形成し
た。ノンドープ膜の成膜条件を以下に示す。 RFパワー：400(W) 成膜温度：400(℃) TEOSのガス流量：12(sccm) O2のガス流量：400(sccm) ガス圧力：53(Pa)
【００２２】コア層(4b)のパターニング コア層(4b)のSiO2膜上に、マスク材料としてアモルファ
スシリコン膜をスパッタ法により1μｍの厚さに形成し
た。その上にレジストを1.3μｍの厚さに形成し、図１
に示す光導波路(7)形状のパターニングをフォトリソグ
ラフィにより行った。その後、SF6ガスを用いた反応性
イオンエッチング(ＲＩＥ：Reactive Ion Etching)によ
りアモルファスシリコン膜をパターニングした。レジス
トをアッシングにより除去した後、CHF3ガスを用いたＲ
ＩＥによりコア層(4b)のSiO2膜をパターニングした。
スシリコン膜をスパッタ法により1μｍの厚さに形成し
た。その上にレジストを1.3μｍの厚さに形成し、図１
に示す光導波路(7)形状のパターニングをフォトリソグ
ラフィにより行った。その後、SF6ガスを用いた反応性
イオンエッチング(ＲＩＥ：Reactive Ion Etching)によ
りアモルファスシリコン膜をパターニングした。レジス
トをアッシングにより除去した後、CHF3ガスを用いたＲ
ＩＥによりコア層(4b)のSiO2膜をパターニングした。
【００２３】上部のクラッド層(4a)の形成 パターニングされたコア層(4b)の上に、再び工程と同
じ成膜条件でFドープSiO2膜を12μｍの厚さに形成し
た。コア層(4b)の高さ(膜厚)，幅が共に4μｍ、光導波
路(7)の射出側での間隔(ピッチ)が10μｍの導波薄膜(4)
が得られた。
じ成膜条件でFドープSiO2膜を12μｍの厚さに形成し
た。コア層(4b)の高さ(膜厚)，幅が共に4μｍ、光導波
路(7)の射出側での間隔(ピッチ)が10μｍの導波薄膜(4)
が得られた。
【００２４】図２に示すように、クラッド層(4a)上にプ
リズム(6A)を接着剤で固定した後、ＬＤチップ(2)から
レーザー光(波長780nm)を光導波路(7)へ入射させて、光
導波路(7)の射出端で光量を測定したところ、コア層(4
b)とその周囲とで消光比24dbを達成した。また図３に示
すように、ＬＤチップ(2)と光導波路(7)との間にマッチ
ングオイル(6B)を設けるとともに、その一部をクラッド
層(4a)上に塗布した。その後、ＬＤチップ(2)からレー
ザー光(波長780nm)を光導波路(7)へ入射させて、光導波
路(7)の射出端で光量を測定したところ、コア層(4b)と
その周囲とで消光比20dBを達成した。なお、プリズム(6
A)の屈折率は1.965、マッチングオイル(6B)の屈折率は
1.553、コア層(4b)の屈折率は1.468、クラッド層(4a,4
c)の屈折率は1.464、導波薄膜(4)の光の進行方向の長さ
は8mm、プリズム(6A)のクラッド層(4a)に接する辺の長
さは3mm、マッチングオイル(6B)がクラッド層(4a)の上
に塗布された長さは約2mmである。
リズム(6A)を接着剤で固定した後、ＬＤチップ(2)から
レーザー光(波長780nm)を光導波路(7)へ入射させて、光
導波路(7)の射出端で光量を測定したところ、コア層(4
b)とその周囲とで消光比24dbを達成した。また図３に示
すように、ＬＤチップ(2)と光導波路(7)との間にマッチ
ングオイル(6B)を設けるとともに、その一部をクラッド
層(4a)上に塗布した。その後、ＬＤチップ(2)からレー
ザー光(波長780nm)を光導波路(7)へ入射させて、光導波
路(7)の射出端で光量を測定したところ、コア層(4b)と
その周囲とで消光比20dBを達成した。なお、プリズム(6
A)の屈折率は1.965、マッチングオイル(6B)の屈折率は
1.553、コア層(4b)の屈折率は1.468、クラッド層(4a,4
c)の屈折率は1.464、導波薄膜(4)の光の進行方向の長さ
は8mm、プリズム(6A)のクラッド層(4a)に接する辺の長
さは3mm、マッチングオイル(6B)がクラッド層(4a)の上
に塗布された長さは約2mmである。
【００２５】次に、図１のマルチビーム光源装置(1)に
おいて、プリズム(6A)が無い場合と付けた場合とを比較
したところ、プリズム(6A)が無いときは、射出される信
号光(L0)に隣接光源からの不要光がノイズとして検出さ
れたが、プリズム(6A)を付けたときは、各光源の動作に
対応した信号光(L0)が射出端の各コア層(4b)から検出さ
れた。
おいて、プリズム(6A)が無い場合と付けた場合とを比較
したところ、プリズム(6A)が無いときは、射出される信
号光(L0)に隣接光源からの不要光がノイズとして検出さ
れたが、プリズム(6A)を付けたときは、各光源の動作に
対応した信号光(L0)が射出端の各コア層(4b)から検出さ
れた。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、製
造容易で低コストかつ簡単な構成でありながら不要光が
効果的に除去される光導波路デバイスと、それを用いた
光源装置を実現することができる。例えばレーザービー
ムプリンタにおけるマルチビーム光源装置に本発明を適
用すれば、描画を高速かつ低ノイズで達成することがで
きる。
造容易で低コストかつ簡単な構成でありながら不要光が
効果的に除去される光導波路デバイスと、それを用いた
光源装置を実現することができる。例えばレーザービー
ムプリンタにおけるマルチビーム光源装置に本発明を適
用すれば、描画を高速かつ低ノイズで達成することがで
きる。
【図１】光導波路デバイスを備えたマルチビーム光源装
置の一実施の形態を示す斜視図。
置の一実施の形態を示す斜視図。
【図２】光導波路デバイスにおける不要光除去部材とし
てプリズムを有するマルチビーム光源装置の要部概略構
造を示す断面図。
てプリズムを有するマルチビーム光源装置の要部概略構
造を示す断面図。
【図３】光導波路デバイスにおける不要光除去部材とし
てマッチングオイルを有するマルチビーム光源装置の要
部概略構造を示す断面図。
てマッチングオイルを有するマルチビーム光源装置の要
部概略構造を示す断面図。
【符号の説明】 1 …マルチビーム光源装置 2 …ＬＤチップ(光源) 3 …光導波路デバイス 4 …導波薄膜 4a …クラッド層 4b …コア層 4c …クラッド層 5 …基板 6 …不要光除去部材 6A …プリズム(不要光除去部材) 6B …マッチングオイル(不要光除去部材) 7 …光導波路 L …入射光 L0 …信号光 L1,L2 …不要光 M …マルチビーム(射出光)
フロントページの続き (72)発明者 丸山 眞示 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 山本 裕子 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C362 BA25 BA56 BA58 2H037 AA03 BA02 BA24 CA32 CA36 DA06 2H047 KA04 KA11 LA09 MA07 QA07 RA00 TA23
Claims (7)
- 【請求項１】 信号光を導波するコア層とそのコア層の
周囲に隣接するクラッド層とで光導波路を構成する導波
薄膜が基板上に形成された構造の光導波路デバイスにお
いて、 前記光導波路の構成範囲の少なくとも一部を占めるよう
に、前記コア層に関して前記基板とは反対側に位置する
前記クラッド層の上に、そのクラッド層よりも屈折率の
高い材料から成る不要光除去部材を配置したことを特徴
とする光導波路デバイス。 - 【請求項２】 前記不要光除去部材がプリズムであるこ
とを特徴とする請求項１記載の光導波路デバイス。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の光導波路デ
バイスと、前記信号光を発する光源と、を備えた光源装
置であって、前記光源が前記コア層の入射端面に対向す
るように配置されていることを特徴とする光源装置。 - 【請求項４】 さらに、前記光導波路の入射端面と前記
光源との間にマッチングオイルが配置されており、その
マッチングオイルの一部が前記不要光除去部材として前
記クラッド層の上に塗布されていることを特徴とする請
求項３記載の光源装置。 - 【請求項５】 信号光を導波する複数のコア層と各コア
層の周囲に隣接するクラッド層とで複数の光導波路を構
成する導波薄膜が基板上に形成された構造の光導波路デ
バイスを備えるとともに、前記信号光を発する光源を前
記各コア層の入射端面に対向するように備えた光導波路
型のマルチビーム光源装置において、 前記各光導波路の構成範囲の少なくとも一部を占めるよ
うに、前記各コア層に関して前記基板とは反対側に位置
する前記クラッド層の上に、そのクラッド層よりも屈折
率の高い材料から成る不要光除去部材を配置したことを
特徴とする光源装置。 - 【請求項６】 前記不要光除去部材がプリズムであるこ
とを特徴とする請求項５記載の光源装置。 - 【請求項７】 さらに、前記光導波路の入射端面と前記
光源との間にマッチングオイルが配置されており、その
マッチングオイルの一部が前記不要光除去部材として前
記クラッド層の上に塗布されていることを特徴とする請
求項５記載の光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000344640A JP2002148460A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 光導波路デバイスと光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000344640A JP2002148460A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 光導波路デバイスと光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002148460A true JP2002148460A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18818807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000344640A Pending JP2002148460A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 光導波路デバイスと光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002148460A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2131498A1 (en) | 2008-06-05 | 2009-12-09 | Fujitsu Limited | Oscillating apparatus, receiving apparatus, and oscillation control method |
-
2000
- 2000-11-13 JP JP2000344640A patent/JP2002148460A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2131498A1 (en) | 2008-06-05 | 2009-12-09 | Fujitsu Limited | Oscillating apparatus, receiving apparatus, and oscillation control method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050613 |