JP2011154221A - 光モジュール - Google Patents
光モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011154221A JP2011154221A JP2010016124A JP2010016124A JP2011154221A JP 2011154221 A JP2011154221 A JP 2011154221A JP 2010016124 A JP2010016124 A JP 2010016124A JP 2010016124 A JP2010016124 A JP 2010016124A JP 2011154221 A JP2011154221 A JP 2011154221A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- optical waveguide
- optical module
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
【課題】光モジュール自体の小型化を図る。
【解決手段】光モジュールは、光出射源と、前記光出射源の光の入射を受ける光導波路20と、前記光出射源の光を前記光導波路に集光させる光学素子と、前記光学素子を所定方向に移動させ、前記光学素子による集光スポットの光軸断面方向の位置を補正するアクチュエータとを、備える。光モジュールでは、光導波路20の光入射側と光出射側とのうち、光導波路20の光入射側にはテーパ部24が形成されている。
【選択図】図3
【解決手段】光モジュールは、光出射源と、前記光出射源の光の入射を受ける光導波路20と、前記光出射源の光を前記光導波路に集光させる光学素子と、前記光学素子を所定方向に移動させ、前記光学素子による集光スポットの光軸断面方向の位置を補正するアクチュエータとを、備える。光モジュールでは、光導波路20の光入射側と光出射側とのうち、光導波路20の光入射側にはテーパ部24が形成されている。
【選択図】図3
Description
本発明は光結合を行うための光モジュールに関する。
光導波路素子を用いた光モジュールにおいては、レーザ素子などの光源とその光の導波機能を有する光導波路との間で光結合を行っており、特に光源と光導波路との間で光軸を調整する(調芯する)必要がある。
例えば、特許文献1では、光源と光導波路との間に2つのレンズ(コリメートレンズ,集光レンズ)を配置して各レンズをX軸方向とY軸方向とに移動させ、光軸調整を行っている(段落0033〜0035,図2など参照)。
例えば、特許文献1では、光源と光導波路との間に2つのレンズ(コリメートレンズ,集光レンズ)を配置して各レンズをX軸方向とY軸方向とに移動させ、光軸調整を行っている(段落0033〜0035,図2など参照)。
この場合に、特許文献1の技術では、レンズごとにアクチュエータを装備して各レンズを別々のアクチュエータで移動させるという構成であるため、実質的に2台のアクチュエータを必要とし、光モジュール中においてアクチュエータ2台分の領域を確保しなければならず、小型化を図り難いという問題がある。
したがって、本発明の主な目的は、光モジュール自体の小型化を図ることができる光モジュールを提供することにある。
したがって、本発明の主な目的は、光モジュール自体の小型化を図ることができる光モジュールを提供することにある。
本発明によれば、
光出射源と、
前記光出射源の光の入射を受ける光導波路と、
前記光出射源の光を前記光導波路に集光させる光学素子と、
前記光学素子を所定方向に移動させ、前記光学素子による集光スポットの光軸断面方向の位置を補正するアクチュエータとを、備え、
前記光導波路の光入射側と光出射側とのうち、前記光導波路の光入射側にはテーパ部が形成されていることを特徴とする光モジュールが提供される。
光出射源と、
前記光出射源の光の入射を受ける光導波路と、
前記光出射源の光を前記光導波路に集光させる光学素子と、
前記光学素子を所定方向に移動させ、前記光学素子による集光スポットの光軸断面方向の位置を補正するアクチュエータとを、備え、
前記光導波路の光入射側と光出射側とのうち、前記光導波路の光入射側にはテーパ部が形成されていることを特徴とする光モジュールが提供される。
本発明によれば、光導波路の光入射側にはテーパ部が形成されているから、光導波路のモード径の大きい方向に対しては、光学素子のよる集光スポットの位置ずれをある程度許容することができる。そのため、集光スポットを光導波路のモード径の小さい方向のみ変動させるアクチュエータがあれば、集光スポットを光導波路のモード径の大きい方向に変動させるためのアクチュエータが不要であり、少なくともアクチュエータ1台の占有領域分だけ、光モジュール自体の小型化を図ることができる。
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
図1に示すとおり、光モジュール2は、主には、赤外光(レーザ光)を照射する赤外線半導体レーザ4と、赤外線半導体レーザ4からの光束を集光するための集光レンズ6と、SHG素子8(SHG;Second Harmonic Generation)とを、この順に備えている(図1中の網掛け部分は光束を示している。)。
赤外線半導体レーザ4は光出射源の一例である。
集光レンズ6はSIDM装置10に取り付けられている。
SIDM装置10は、圧電素子を駆動源とする超小型高精度のアクチュエータである。SIDM装置10は、集光レンズ6をY軸方向に移動させ、集光レンズ6による集光スポットの光軸断面方向の位置を補正することが可能となっている。本実施形態では、「Y軸方向」は水平面に直交する方向(垂直方向)となっている。
集光レンズ6はSIDM装置10に取り付けられている。
SIDM装置10は、圧電素子を駆動源とする超小型高精度のアクチュエータである。SIDM装置10は、集光レンズ6をY軸方向に移動させ、集光レンズ6による集光スポットの光軸断面方向の位置を補正することが可能となっている。本実施形態では、「Y軸方向」は水平面に直交する方向(垂直方向)となっている。
図2に示すとおり、SIDM装置10は主に圧電素子(図示略),駆動軸12,移動体14などから構成されている。
このうち、圧電素子は、電圧の印加により伸縮するものであり、本実施形態ではピエゾ素子が使用されている。圧電素子2の伸縮方向はY軸方向となっている。
駆動軸12は柱状の部材(本実施形態では4角柱状の部材)であり、圧電素子の一端に固定され、当該圧電素子の伸縮によって変位するようになっている。
駆動軸12は、カーボン含有材料で形成されており、本実施形態ではカーボンファイバと樹脂との混合材料(カーボンコンポジット)で構成されている。駆動軸12の変位方向も圧電素子と同様にY軸方向となっている。
移動体14は、駆動軸12に対し、当該駆動軸12の軸方向(Y軸方向)に摺動するものであり、駆動軸12に摩擦係合されている。移動体14には集光レンズ6が取り付けられている。
このうち、圧電素子は、電圧の印加により伸縮するものであり、本実施形態ではピエゾ素子が使用されている。圧電素子2の伸縮方向はY軸方向となっている。
駆動軸12は柱状の部材(本実施形態では4角柱状の部材)であり、圧電素子の一端に固定され、当該圧電素子の伸縮によって変位するようになっている。
駆動軸12は、カーボン含有材料で形成されており、本実施形態ではカーボンファイバと樹脂との混合材料(カーボンコンポジット)で構成されている。駆動軸12の変位方向も圧電素子と同様にY軸方向となっている。
移動体14は、駆動軸12に対し、当該駆動軸12の軸方向(Y軸方向)に摺動するものであり、駆動軸12に摩擦係合されている。移動体14には集光レンズ6が取り付けられている。
続いて、SIDM装置10の動作について簡単に説明する。
圧電素子に対し、緩やかに立上って急速に立下る鋸歯状波駆動パルスを印加すると、駆動パルスの緩やかな立上り時には、圧電素子が緩やかに伸長し、駆動軸12がY軸方向の正方向(図2参照)に緩やかに変位する。その結果、移動体14は駆動軸12に対する摩擦係合力により駆動軸12とともにY軸方向の正方向に移動する。
他方、駆動パルスの急速な立下り時には、圧電素子が急速に収縮し、駆動軸12がY軸方向の負方向に沿って急速に変位する結果、移動体14は慣性力により摩擦結合力に打ち勝って実質的にその位置に留まる。そして、圧電素子に前記駆動パルスを連続的に印加することにより、駆動軸12に速度の異なる往復振動を発生させ、移動体14を連続的にY軸方向の正方向に移動させることができる。
圧電素子に対し、緩やかに立上って急速に立下る鋸歯状波駆動パルスを印加すると、駆動パルスの緩やかな立上り時には、圧電素子が緩やかに伸長し、駆動軸12がY軸方向の正方向(図2参照)に緩やかに変位する。その結果、移動体14は駆動軸12に対する摩擦係合力により駆動軸12とともにY軸方向の正方向に移動する。
他方、駆動パルスの急速な立下り時には、圧電素子が急速に収縮し、駆動軸12がY軸方向の負方向に沿って急速に変位する結果、移動体14は慣性力により摩擦結合力に打ち勝って実質的にその位置に留まる。そして、圧電素子に前記駆動パルスを連続的に印加することにより、駆動軸12に速度の異なる往復振動を発生させ、移動体14を連続的にY軸方向の正方向に移動させることができる。
なお、移動体14をY軸方向の負方向(図2参照)に移動させるには、圧電素子に印加する鋸歯状波駆動パルスの波形を、急速に立上って緩やかに立下る波形とすればよい。印加される駆動波形としては、ここで示した鋸歯状駆動パルスに限らず、駆動に適したduty比をもつ矩形波や、その他の駆動に適した立上り/立下り特性を持つ波形を適用することも可能である。
図3に示すとおり、SHG素子8中には光導波路20(埋め込み型導波路)が形成されている。光導波路20は絶縁体結晶(LiNbO3など)から構成されている。光導波路とは一般にはコアとクラッドとが一体となった素子をいうが、本実施形態にかかる光導波路20はコアに相当する部分を指している。
光導波路20は、一般に、数μm×数μm程度の断面を有し、光束の入射端面22から出射端面(図示略)に至るまで一定の断面形状を呈している。
特に、光導波路20は、入射端面22から光出射方向にかけて断面形状が変化しており、詳しくは光入射側がテーパ状を呈している一方、光出射側が一定の太さを有するストレート状を呈している。すなわち、光導波路20の光入射側にはテーパ部24が形成され、光出射側にはストレート部26が形成されている。
光導波路20のテーパ部24は、図3(a)に示すとおり、光入射側が光出射側より太く、入射端面22から出射端面にかけて徐々にX軸方向の幅が細くなるようなテーパ状を呈していてもよいし、図3(b)に示すとおり、光入射側が光出射側より細く、入射端面22から出射端面にかけて徐々にX軸方向の幅が太くなるようなテーパ状を呈していてもよい。本実施形態では、「X軸方向」は水平方向となっている。
要するに、本発明の一態様にかかる光導波路20は、光入射側がテーパ状を呈しており、光入射側のモード径が光出射側のモード径より大きくなっている(モード径については後述する。)。
特に、光導波路20は、入射端面22から光出射方向にかけて断面形状が変化しており、詳しくは光入射側がテーパ状を呈している一方、光出射側が一定の太さを有するストレート状を呈している。すなわち、光導波路20の光入射側にはテーパ部24が形成され、光出射側にはストレート部26が形成されている。
光導波路20のテーパ部24は、図3(a)に示すとおり、光入射側が光出射側より太く、入射端面22から出射端面にかけて徐々にX軸方向の幅が細くなるようなテーパ状を呈していてもよいし、図3(b)に示すとおり、光入射側が光出射側より細く、入射端面22から出射端面にかけて徐々にX軸方向の幅が太くなるようなテーパ状を呈していてもよい。本実施形態では、「X軸方向」は水平方向となっている。
要するに、本発明の一態様にかかる光導波路20は、光入射側がテーパ状を呈しており、光入射側のモード径が光出射側のモード径より大きくなっている(モード径については後述する。)。
SHG素子8は、光導波路20を伝搬する光と相互作用して、光の入射波長の半分の波長を有する光を発生するSHG機能を有する。例えば、波長900〜1300nmの赤外光が光導波路20に入射すると、その光は波長450〜650nmの可視光に変換される。波長の変換効率を上げるため、光導波路20は、一般に、赤外光と可視光の位相整合をとるための周期的ドメイン反転構造を有している。
以上の構成を有する光モジュール2では、各部材の動作を制御する制御装置(図示略)が設けられている。当該制御装置には赤外線半導体レーザ4やSIDM装置10(圧電素子)などが接続されている。制御装置から制御信号が送信されると、赤外線半導体レーザ4から光束が発され、その光束が集光レンズ6で集光され、集光スポット28が光導波路20の入射端面22に形成され(図3参照)、集光スポット28を構成した光束が光導波路20を伝播しながら波長変換され、SHG素子8から出射される。
以上のような光モジュール2は、例えば、公知の画像投影装置におけるグリーン光の光源として好適に使用される。
以上のような光モジュール2は、例えば、公知の画像投影装置におけるグリーン光の光源として好適に使用される。
なお、赤外線半導体レーザ4の出力モードとSHG素子8(光導波路20)の入力モードとを一致させるため、集光レンズ6としてアナモルフィックレンズを使用することもできる。集光レンズ6は光学素子の一例であり、アナモルフィックレンズ以外のその他の種類のレンズが使用されてもよい。
ところで、上記のとおり、集光レンズ6で集光された光束はSHG素子8に入射するが(すなわち光結合されるが)、その結合効率の低下を抑制するには、光導波路20のモード径の小さい方向と大きい方向との2次元方向の位置ずれが問題となる。
「モード径」とは、光導波路20の入射端面22の光強度(パワー密度)分布において、コアの中心の最大光強度に対し光強度が1/e2となるところの直径である。本実施形態では、図4に示すとおり、光導波路20のモード径の小さい方向がY軸方向と合致しており、光導波路20のモード径の大きい方向がX軸方向と合致している。
光導波路20のモード径の小さい方向(本実施形態ではY軸方向)の位置ずれに関しては、制御装置がSIDM装置10を制御して集光レンズ6をY軸方向に移動させることができるから、集光レンズ6の光軸を、赤外線半導体レーザ4や光導波路20の入射端面22に対して合わせる(調芯する)ことが可能である。すなわち、集光スポット28をY軸方向に変動させることにより、集光スポット28のY軸方向の位置を補正することができ、これによって対応することができる。
ここでは、SIDM装置10で集光レンズ6をY軸方向に移動させているが、集光レンズ6の集光スポット28をY軸方向に変動させることができるのであれば、SIDM装置10に代えてそれ以外の他のアクチュエータを用いて、集光レンズ6をY軸方向以外の別の方向に移動させるものとしてもよい。さらに、複数の集光レンズ6を組み合わせてそのいくつかをY軸方向またはこれとは別の方向に移動させ、集光スポット28をY軸方向に変動させるものとしてもよい。
ここでは、SIDM装置10で集光レンズ6をY軸方向に移動させているが、集光レンズ6の集光スポット28をY軸方向に変動させることができるのであれば、SIDM装置10に代えてそれ以外の他のアクチュエータを用いて、集光レンズ6をY軸方向以外の別の方向に移動させるものとしてもよい。さらに、複数の集光レンズ6を組み合わせてそのいくつかをY軸方向またはこれとは別の方向に移動させ、集光スポット28をY軸方向に変動させるものとしてもよい。
他方、光導波路20のモード径の大きい方向(本実施形態ではX軸方向)の位置ずれに関しては、上記のとおり、光導波路20の光入射端のモード径を大きくしているので、これによって対応することができる。すなわち、光モジュール2では、光導波路20の光入射側がテーパ状を呈しており、光導波路20のX軸方向のモード径がY軸方向のモード径より大きくなっているため、集光スポット28のX軸方向のずれをある程度まで許容することができる。
好ましくは、光導波路20の光入射端のモード径(モード径が大きい方向の直径)は10〜20μmである。
好ましくは、光導波路20の光入射端のモード径(モード径が大きい方向の直径)は10〜20μmである。
モード径を10〜20μmとするのは次の理由による。
光導波路20への光束入射モードと光導波路20のモードとが一致しているとき、入射光束が光導波路20に対してX軸方向にシフトずれした場合(図5参照)、光結合の効率が低下する。
結合効率が95%となる光導波路20のモード径とそのシフトずれ量との関係は、概略的には図6のとおりとなる。
通常、シングルモードの半導体レーザまたはSHG波長変換レーザのモード直径は数μm程度であるが、SHG素子8に光束を入射させるとき、シフトずれを起こしても結合効率の変動を5%以内に収めるには、シフトずれ量をサブミクロンオーダーまで抑える必要がある。例えば、図6に示すとおり、モード直径が5μmである場合、95%以上の結合効率を補償するには、光束のシフト量を0.6μm(600nm)程度に抑える必要がある。
そこで、本実施形態では、モード径を大きくして入射光束のシフトずれに対応させる。すなわち、モード径が10μm程度であれば、光束のシフトずれ量として1μm以上の値までシフトずれを許容することができるため、光導波路20の光入射端のモード径の下限を10μm程度としている。
光導波路20への光束入射モードと光導波路20のモードとが一致しているとき、入射光束が光導波路20に対してX軸方向にシフトずれした場合(図5参照)、光結合の効率が低下する。
結合効率が95%となる光導波路20のモード径とそのシフトずれ量との関係は、概略的には図6のとおりとなる。
通常、シングルモードの半導体レーザまたはSHG波長変換レーザのモード直径は数μm程度であるが、SHG素子8に光束を入射させるとき、シフトずれを起こしても結合効率の変動を5%以内に収めるには、シフトずれ量をサブミクロンオーダーまで抑える必要がある。例えば、図6に示すとおり、モード直径が5μmである場合、95%以上の結合効率を補償するには、光束のシフト量を0.6μm(600nm)程度に抑える必要がある。
そこで、本実施形態では、モード径を大きくして入射光束のシフトずれに対応させる。すなわち、モード径が10μm程度であれば、光束のシフトずれ量として1μm以上の値までシフトずれを許容することができるため、光導波路20の光入射端のモード径の下限を10μm程度としている。
他方、単純にモード径を大きくすればよいというわけでもない。
図7は下記のシミュレーション条件下においてBPM(Beam Propagation Method)法で、光導波路20の光入射側のコア直径とそれに対応するモード径との関係を示す図面である。
図7からわかるように、モード径が大きくなるにつれてコア直径が小さくなっている。モード径を過大に大きくしてコア径を小さくしすぎると、製造上のバラツキによる伝搬ロスが発生してしまう。例えば、コア直径の製造上のバラツキやコア−クラッド境界面に生じる散乱体の影響(屈折率の不均一性など)、光導波路20の製造難易度が高くなる、などの障害が発生してしまう。そのため、光導波路20のモード径の上限は最大でも20μm程度にするのがよい。
図7は下記のシミュレーション条件下においてBPM(Beam Propagation Method)法で、光導波路20の光入射側のコア直径とそれに対応するモード径との関係を示す図面である。
図7からわかるように、モード径が大きくなるにつれてコア直径が小さくなっている。モード径を過大に大きくしてコア径を小さくしすぎると、製造上のバラツキによる伝搬ロスが発生してしまう。例えば、コア直径の製造上のバラツキやコア−クラッド境界面に生じる散乱体の影響(屈折率の不均一性など)、光導波路20の製造難易度が高くなる、などの障害が発生してしまう。そのため、光導波路20のモード径の上限は最大でも20μm程度にするのがよい。
<BPMシミュレーション条件>
光源波長:1.064μm
コア屈折率:グレートインデックス
コア−クラッド屈折率差Δn=0.01
光入射側のコアの直径 横方向:変数
縦方向:2.3μm
光出射側のコアの直径 横方向:3.0μm
縦方向:2.3μm
テーパ部の長さ:1mm
テーパ部の後続のストレート部の長さ:2mm
入射光束モード径:テーパ部分の入射端面コア径に最適なモード径
当該シミュレーションでは、コアの光入射端面から光出射端面までの伝搬効率を100%と擬制している。
光源波長:1.064μm
コア屈折率:グレートインデックス
コア−クラッド屈折率差Δn=0.01
光入射側のコアの直径 横方向:変数
縦方向:2.3μm
光出射側のコアの直径 横方向:3.0μm
縦方向:2.3μm
テーパ部の長さ:1mm
テーパ部の後続のストレート部の長さ:2mm
入射光束モード径:テーパ部分の入射端面コア径に最適なモード径
当該シミュレーションでは、コアの光入射端面から光出射端面までの伝搬効率を100%と擬制している。
図8は、光導波路20への入射光束のシフトずれ量と光結合の効率との関係を、光導波路20のモード径ごと(モード径を5μm,15μm,16μmとした。)に算出した図面である。
図8からわかるように、95%以上の結合効率を実現するのに、光導波路20のモード径が10〜20μmの範囲外にある場合(5μm)は、入射光側のX軸方向のシフトずれ量を0.5〜0.6μm程度までしか許容することができないのに対し、モード径が10〜20μmの範囲内にある場合(15μm,16μm)は、シフトズレ量を1.7μm程度まで許容することができ、シフトずれ量の許容量を飛躍的に向上させることができる。
図8からわかるように、95%以上の結合効率を実現するのに、光導波路20のモード径が10〜20μmの範囲外にある場合(5μm)は、入射光側のX軸方向のシフトずれ量を0.5〜0.6μm程度までしか許容することができないのに対し、モード径が10〜20μmの範囲内にある場合(15μm,16μm)は、シフトズレ量を1.7μm程度まで許容することができ、シフトずれ量の許容量を飛躍的に向上させることができる。
以上の本実施形態によれば、光導波路20の光入射側がテーパ状に形成され、光導波路20のX軸方向のモード径がY軸方向のモード径より大きくなっているから、赤外線半導体レーザ4からの入射光束のX軸方向へのシフトずれが広く許容され、その一方で、光導波路20のモード径の小さい方向(Y軸方向)においては、単一のアクチュエータであるSIDM装置10の作動により、集光スポット28のY軸方向の位置が補正される。すなわち、集光レンズ6による集光スポット28の位置の補正は、X軸方向においては不要となり、Y軸方向においてのみ行われる。そのため、集光レンズ6をX軸方向に移動させるためのアクチュエータが不要であり、少なくともその分だけ、光モジュール2の小型化を図ることができる。
さらに、光導波路20のX軸方向のモード径がY軸方向のモード径より大きくなっているため、光モジュール2の製造(組立て)が容易である。
すなわち、光モジュール2を組み立てる際には、赤外線半導体レーザ4,SIDM装置10,SHG素子8などを支持体の上に設置する。この場合に、これら部材を同じ高さ位置(支持体上面を基準としたY軸方向の同じ位置)に固定して各部材間で光軸を一致させる必要があるが、組立て時に各部材のY軸方向の位置を一致させるのは困難である。
このような状況において、光導波路20のX軸方向のモード径をY軸方向のモード径より大きくした場合、各部材のY軸方向の位置ずれはSIDM装置10による光学素子6の移動で対応すればよく、あとは各部材の支持体上でのX軸方向の配置を変更すればよいだけであってその配置変更は容易な作業であるから、組立て全体における作業性を向上させることができる。
すなわち、光モジュール2を組み立てる際には、赤外線半導体レーザ4,SIDM装置10,SHG素子8などを支持体の上に設置する。この場合に、これら部材を同じ高さ位置(支持体上面を基準としたY軸方向の同じ位置)に固定して各部材間で光軸を一致させる必要があるが、組立て時に各部材のY軸方向の位置を一致させるのは困難である。
このような状況において、光導波路20のX軸方向のモード径をY軸方向のモード径より大きくした場合、各部材のY軸方向の位置ずれはSIDM装置10による光学素子6の移動で対応すればよく、あとは各部材の支持体上でのX軸方向の配置を変更すればよいだけであってその配置変更は容易な作業であるから、組立て全体における作業性を向上させることができる。
なお、光モジュール2では、赤外線半導体レーザ4,SHG素子8の代わりにそれぞれ光ファイバを使用し、光モジュール2を、光ファイバ同士の光結合をおこなう光モジュールとして構成してもよい。この場合、光出射側の光ファイバが光出射源として機能する。
また、光モジュール2では、集光レンズ6に代えて、図9に示すとおり、凹面鏡30(ミラー)を光学素子として使用し、赤外線半導体レーザ4の光束を凹面鏡30で反射させSHG素子8に入射させるような構成としてもよい。
この場合でも、光導波路20の光入射側のモード径が大きくなっているから、凹面鏡30に対しSIDM装置10やその他のアクチュエータを装備して凹面鏡30を揺動させれば、集光スポット28の位置を補正することができる。「揺動」は移動の一態様であって、凹面鏡30を揺動させるとはX軸方向を中心として所定の角度だけ回転させたり、X軸方向を基準として湾曲させたりするという意味である。
凹面鏡30を使用する場合、アクチュエータとして、図10に示すバイモルフ構造を有するバイモルフ型アクチュエータ40を用いてもよい。この場合、バイモルフ型アクチュエータ40を凹面鏡30の背面に装備して凹面鏡30を揺動させる。バイモルフ型アクチュエータ40は、圧電材料で形成された2枚の基準部材42が、陽極,陰極,陽極の順に3つの電極44で挟まれた構成を有しており、各電極間に電圧が印加されると、基準部材42が撓み、凹面鏡30を揺動させることができる。
この場合でも、光導波路20の光入射側のモード径が大きくなっているから、凹面鏡30に対しSIDM装置10やその他のアクチュエータを装備して凹面鏡30を揺動させれば、集光スポット28の位置を補正することができる。「揺動」は移動の一態様であって、凹面鏡30を揺動させるとはX軸方向を中心として所定の角度だけ回転させたり、X軸方向を基準として湾曲させたりするという意味である。
凹面鏡30を使用する場合、アクチュエータとして、図10に示すバイモルフ構造を有するバイモルフ型アクチュエータ40を用いてもよい。この場合、バイモルフ型アクチュエータ40を凹面鏡30の背面に装備して凹面鏡30を揺動させる。バイモルフ型アクチュエータ40は、圧電材料で形成された2枚の基準部材42が、陽極,陰極,陽極の順に3つの電極44で挟まれた構成を有しており、各電極間に電圧が印加されると、基準部材42が撓み、凹面鏡30を揺動させることができる。
2 光モジュール
4 赤外線半導体レーザ
6 集光レンズ
8 SHG素子
10 SIDM装置
12 駆動軸
14 移動体
20 光導波路
22 入射端面
24 テーパ部
26 ストレート部
28 集光スポット
30 凹面鏡
40 バイモルフ型アクチュエータ
42 基準部材
44 電極
4 赤外線半導体レーザ
6 集光レンズ
8 SHG素子
10 SIDM装置
12 駆動軸
14 移動体
20 光導波路
22 入射端面
24 テーパ部
26 ストレート部
28 集光スポット
30 凹面鏡
40 バイモルフ型アクチュエータ
42 基準部材
44 電極
Claims (7)
- 光出射源と、
前記光出射源の光の入射を受ける光導波路と、
前記光出射源の光を前記光導波路に集光させる光学素子と、
前記光学素子を所定方向に移動させ、前記光学素子による集光スポットの光軸断面方向の位置を補正するアクチュエータとを、備え、
前記光導波路の光入射側と光出射側とのうち、前記光導波路の光入射側にはテーパ部が形成されていることを特徴とする光モジュール。 - 請求項1に記載の光モジュールにおいて、
前記テーパ部は、光入射側が光出射側より細く、光入射側から光出射側に向かうにつれて太くなることを特徴とする光モジュール。 - 請求項1に記載の光モジュールにおいて、
前記テーパ部は、光入射側が光出射側より太く、光入射側から光出射側に向かうにつれて細くなることを特徴とする光モジュール。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の光モジュールにおいて、
前記光導波路のモード径の小さい方向と大きい方向とのうち、大きい方向のモード径が10〜20μmであることを特徴とする光モジュール。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の光モジュールにおいて、
前記アクチュエータは、単一のアクチュエータとして備えられていることを特徴とする光モジュール。 - 請求項5に記載の光モジュールにおいて、
前記アクチュエータは、前記光導波路のモード径の小さい方向で、前記光学素子による集光スポットの位置を補正することを特徴とする光モジュール。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の光モジュールにおいて、
前記アクチュエータが、
電圧の印加によって伸縮する圧電素子と、
前記圧電素子の伸縮によって変位する角柱状の駆動軸と、
前記駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向に移動する移動体と、
を備えることを特徴とする光モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010016124A JP2011154221A (ja) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | 光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010016124A JP2011154221A (ja) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | 光モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011154221A true JP2011154221A (ja) | 2011-08-11 |
Family
ID=44540238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010016124A Pending JP2011154221A (ja) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | 光モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011154221A (ja) |
-
2010
- 2010-01-28 JP JP2010016124A patent/JP2011154221A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6438221B2 (ja) | 光走査用アクチュエータおよび光走査装置 | |
JP5113668B2 (ja) | レーザ装置 | |
JP2011511318A (ja) | 光パッケージを位置合わせする方法およびシステム | |
JP4897526B2 (ja) | レーザモジュールの光軸調整方法 | |
JP2011085916A (ja) | 複数ビーム偏向器、二次元スキャナ及び複数ビーム偏向モジュール | |
JP2008051936A (ja) | 光モジュール装置 | |
JP4952998B2 (ja) | 光学素子ユニット及びレンズ | |
JP2019191312A (ja) | レーザモジュール | |
US9664866B2 (en) | Optical transmission module and manufacturing method thereof | |
JP4941055B2 (ja) | 光学素子ユニット | |
JP2011154221A (ja) | 光モジュール | |
KR20090125137A (ko) | 광원 유닛 | |
JP6762392B2 (ja) | 光通信装置、及び光通信装置の製造方法 | |
JP6640094B2 (ja) | レーザ光照射装置 | |
JP2007109979A (ja) | 半導体光源モジュール | |
JP5045187B2 (ja) | 光学素子ユニット | |
JP2007109978A (ja) | 半導体光源モジュール | |
JP2011154222A (ja) | 光モジュール | |
US10101546B2 (en) | Optical module and method for manufacturing the optical module | |
JP5233845B2 (ja) | 駆動装置 | |
JP2019020731A (ja) | レーザビームの線形強度分布を生成するための装置 | |
JP2008233726A (ja) | 光導波路素子ならびに光モジュールおよびその光軸調整方法 | |
CN112147776B (zh) | 一种光纤悬臂结构及光纤扫描装置 | |
JP2005070710A (ja) | 光減衰器 | |
WO2010110063A1 (ja) | 駆動装置 |