JP3105913B2 - 導波路型光検出装置及びその製造方法 - Google Patents
導波路型光検出装置及びその製造方法Info
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- JP3105913B2 JP3105913B2 JP02296585A JP29658590A JP3105913B2 JP 3105913 B2 JP3105913 B2 JP 3105913B2 JP 02296585 A JP02296585 A JP 02296585A JP 29658590 A JP29658590 A JP 29658590A JP 3105913 B2 JP3105913 B2 JP 3105913B2
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Description
本発明は、光導波路を導波する光を複数の受光素子で
受光する導波路型光検出装置及びその製造方法に関す
る。
受光する導波路型光検出装置及びその製造方法に関す
る。
従来における導波路型光検出装置としては、例えば、
第８図に示すようなものがある。すなわち、Siからなる
基板１上には、熱酸化膜からなるバッファ層２が形成さ
れ、このバッファ層２の表面には光導波路層３が積層さ
れている。前記光導波路３上には、集光ビームスプリッ
タ４及び集光グレーティングカプラ５が形成されてい
る。また、前記光導波路３の下面に位置して、受光素子
6a〜6dが左右２個ずつ近接して配設されている。これら
受光素子6a〜6dは、アンプ回路７と接続されている。前
記光導波路３の端面に位置してレーザ光源８が設けられ
ている。さらに、前記集光グレーティングカプラ５の上
部に位置して光情報記録媒体としての光ディスク９が設
けられている。 このような構成において、レーザ光源８から出射され
た光は光導波路３内に導かれ、集光ビームスプリッタ４
を介して、集光グレーティングカプラ５により上方に向
けて出射され、光ディスク９の面上に照射され、これに
より情報の記録等が行われる。また、光ディスク９から
の反射光は、再び、集光グレーティングカプラ５に結合
されることにより光導波路３内に導かれる。そして、そ
の導波光は、集光ビームスプリッタ４により２分割さ
れ、左右２個ずつ設けられた受光素子6a,6b,6c,6dのそ
れぞれの間隔Δx,Δｙの間に位置して集光される。この
場合、受光素子6aと受光素子6bとの間隔Δｘ、及び、受
光素子6cと受光素子6dとの間隔Δｙの間にそれぞれ導か
れたビームは、それぞれ左右両隣りに位置する受光素子
に検出され、これにより得られた光量をアンプ回路７に
送り、必要に応じて相互の和信号や差信号等の演算処理
を行うことにより、フォーカスエラー信号Fo、トラック
エラー信号Tr、再生信号Ｗを得ることができる。
第８図に示すようなものがある。すなわち、Siからなる
基板１上には、熱酸化膜からなるバッファ層２が形成さ
れ、このバッファ層２の表面には光導波路層３が積層さ
れている。前記光導波路３上には、集光ビームスプリッ
タ４及び集光グレーティングカプラ５が形成されてい
る。また、前記光導波路３の下面に位置して、受光素子
6a〜6dが左右２個ずつ近接して配設されている。これら
受光素子6a〜6dは、アンプ回路７と接続されている。前
記光導波路３の端面に位置してレーザ光源８が設けられ
ている。さらに、前記集光グレーティングカプラ５の上
部に位置して光情報記録媒体としての光ディスク９が設
けられている。 このような構成において、レーザ光源８から出射され
た光は光導波路３内に導かれ、集光ビームスプリッタ４
を介して、集光グレーティングカプラ５により上方に向
けて出射され、光ディスク９の面上に照射され、これに
より情報の記録等が行われる。また、光ディスク９から
の反射光は、再び、集光グレーティングカプラ５に結合
されることにより光導波路３内に導かれる。そして、そ
の導波光は、集光ビームスプリッタ４により２分割さ
れ、左右２個ずつ設けられた受光素子6a,6b,6c,6dのそ
れぞれの間隔Δx,Δｙの間に位置して集光される。この
場合、受光素子6aと受光素子6bとの間隔Δｘ、及び、受
光素子6cと受光素子6dとの間隔Δｙの間にそれぞれ導か
れたビームは、それぞれ左右両隣りに位置する受光素子
に検出され、これにより得られた光量をアンプ回路７に
送り、必要に応じて相互の和信号や差信号等の演算処理
を行うことにより、フォーカスエラー信号Fo、トラック
エラー信号Tr、再生信号Ｗを得ることができる。
上述したような複数個（ここでは、左右２個ずつ）の
受光素子6a〜6dを基板１上に形成する場合、受光素子6a
と受光素子6bとの間の間隔Δｘ、及び、受光素子6cと受
光素子6dとの間の間隔Δｙは、ともに０にすることがで
きず、最小でも数μｍ以上の間隔を必要とする。これら
の間隔Δx,Δｙの部分に入射する光は、その両側に位置
する受光素子6a,6b（又は、受光素子6c,6d）の何れにも
受光されないような構造となっている。このため、集光
点の微妙な位置変動を検出するフォーカスエラー信号の
検出等においては、それらの間隔Δx,Δｙが信号検出の
不感部分となり、これによりフォーカスエラー信号の検
出感度を低下させる原因となっていた。
受光素子6a〜6dを基板１上に形成する場合、受光素子6a
と受光素子6bとの間の間隔Δｘ、及び、受光素子6cと受
光素子6dとの間の間隔Δｙは、ともに０にすることがで
きず、最小でも数μｍ以上の間隔を必要とする。これら
の間隔Δx,Δｙの部分に入射する光は、その両側に位置
する受光素子6a,6b（又は、受光素子6c,6d）の何れにも
受光されないような構造となっている。このため、集光
点の微妙な位置変動を検出するフォーカスエラー信号の
検出等においては、それらの間隔Δx,Δｙが信号検出の
不感部分となり、これによりフォーカスエラー信号の検
出感度を低下させる原因となっていた。
そこで、このような問題点を解決するために、請求項
１記載の発明では、基板上に光源より出射された光を導
波する光導波路が形成され、この光導波路内に導波され
た導波光を受光する複数個の受光素子の設けられた導波
路型光検出装置において、前記受光素子の２個を１組と
し、これら各組の受光素子の前方の入射光路上に前記導
波光を各受光素子毎に分岐して導くとともに不感部分に
入射してくる光を左右いずれかの前記受光素子に振り分
ける光屈折素子を設けた。 請求項２記載の発明では、基板上に光源より出射され
た光を導波する光導波路と、この光導波路内に導波され
た導波光を受光する複数個の受光素子と、前記導波光の
光路を規定する導波路光学系と、前記受光素子の２個を
１組としこれら各組の受光素子の前方の入射光路上に前
記導波光を各受光素子毎に分岐して導く光屈折素子とを
形成するに際し、前記導波路光学系と前記光屈折素子の
平面形状を同一工程により同時に形成した。
１記載の発明では、基板上に光源より出射された光を導
波する光導波路が形成され、この光導波路内に導波され
た導波光を受光する複数個の受光素子の設けられた導波
路型光検出装置において、前記受光素子の２個を１組と
し、これら各組の受光素子の前方の入射光路上に前記導
波光を各受光素子毎に分岐して導くとともに不感部分に
入射してくる光を左右いずれかの前記受光素子に振り分
ける光屈折素子を設けた。 請求項２記載の発明では、基板上に光源より出射され
た光を導波する光導波路と、この光導波路内に導波され
た導波光を受光する複数個の受光素子と、前記導波光の
光路を規定する導波路光学系と、前記受光素子の２個を
１組としこれら各組の受光素子の前方の入射光路上に前
記導波光を各受光素子毎に分岐して導く光屈折素子とを
形成するに際し、前記導波路光学系と前記光屈折素子の
平面形状を同一工程により同時に形成した。
請求項１記載の発明は、受光素子の入射前方の光路上
に光屈折素子を配設したことにより、２個の受光素子の
間隔を「実効上」限りなく小さく若しくは０にすること
ができる。 請求項２記載の発明により、導波路と光検出系との間
の位置精度を高めることができる。
に光屈折素子を配設したことにより、２個の受光素子の
間隔を「実効上」限りなく小さく若しくは０にすること
ができる。 請求項２記載の発明により、導波路と光検出系との間
の位置精度を高めることができる。
まず、本発明の第一の実施例を第１図に基づいて説明
する。なお、本実施例は、受光素子10a,10bの周辺部の
形状に特徴をもつものであり、その他の部分の導波路型
光検出装置の構成については従来技術（第８図参照）で
述べたものと同一なもの等、任意の形態が可能なのでこ
こでの説明は省略する。 図示しない基板上には光導波路11が形成されており、
この光導波路11には２個の受光素子10a,10bが近接した
状態で間隔Δをもって配設されている。これら光導波路
11の前方の光路上には、光屈折素子12が配設されてい
る。この光屈折素子12は、２つの三角形状のいわゆる平
面型プリズムがそれらの頂点Ｐを接する形で形成されて
いる。 このような構成において、光導波路11内に導かれた導
波光ａは、光屈折素子12に入射する。これにより、点Ｐ
に入射するものを除き、導波光ａは前記の矢印で示す方
向に２分割され、左右２つの受光素子10a,10bに振り分
けられて受光される。 このように受光素子10a,10bの直前の光路上に位置し
て光屈折素子12を設けることにより、導波光ａのうち、
２つの受光素子10a,10bの間の不感部分に入射するよう
に導波してきた光についても、左右２つの受光素子10a,
10bに導かせることができるため、従来問題とされてい
た受光素子10a,10bの不感部分（間隔Δの領域）の幅を
実効的に０とすることができる。従って、これにより装
置の検出感度を著しく向上させることができる。 この場合、光屈折素子12の光屈折部分は、その等価屈
折率が周囲の光導波路11の等価屈折率と異なるように形
成することにより実現することができる。具体的には、
光屈折部分の材料のみを他の材料で形成したり、元の光
導波路11に他の物質をドーピングしたり、元の光導波路
11を形成する物質の一部と他の元素との交換を行なった
り、光導波路11の下層或いは上層に装荷層を設けたり、
光導波路11の厚さを変える等の周知の従来の技術を用い
て作ることができる。 次に、その第二の実施例を第２図に基づいて説明す
る。これは、光屈折素子12の形状を変えたものである。
すなわち、ここでは、光屈折素子12の平面型プリズム形
状を受光素子10a,10bの間隔Δ付近にのみに位置させて
形成し、その屈折角を大きくとるようにしたものであ
る。これにより、受光素子10a,10bの間隔Δの近傍以外
の部分では光路が大きく変わらずに済むと共に、その光
屈折素子12の導波方向の厚みを薄くすることができる。 次に、その第三の実施例を第３図に基づいて説明す
る。ここでは、２つの平面型プリズムがそれらの頂点で
接するような点接続を避け、それらの接続部分を図中点
PQ間で示される一定の幅Ｗをもって形成したものであ
る。これにより、その幅Ｗの分だけ不感部を形成するこ
とになるが、その幅Ｗは受光素子10a,10bの間隔Δより
も狭くすることができる。２つの受光素子10a,10bの間
の不感部分の幅を実効的に減少させる効果を有しなが
ら、２頂点を接する構造の作製上の困難さを取り除くこ
とができ、しかも、完全な点接触からの製作上のずれに
よるその部分での光の散乱を防止することができる。 次に、その第四の実施例を第４図に基づいて説明す
る。ここでは、光屈折素子12をこれまでのような平面型
プリズム形状に形成することなく、それぞれ集光特性を
有するような凸レンズの形状にしたものである。これに
より、集光された光が受光素子10a,10bに導かれること
になるため、その分、受光素子10a,10bの受光面積を小
さくすることができ、これにより高速応答に有利なもの
とすることができる。 次に、その第五の実施例を第５図（ａ）（ｂ）に基づ
いて説明する。これまで述べた光屈折素子12は、その等
価屈折率が周囲の光導波路11の等価屈折よりも大きい場
合であったのに対し、ここでは逆に、その光屈折素子12
の等価屈折率の方が小さい場合の例を示すものである。
すなわち、第５図（ａ）及び（ｂ）では、光屈折素子12
の等価屈折率の方がその周囲の光導波路11の等価屈折率
よりも小さいので、光屈折素子12の形状を前記第一の実
施例〜第三の実施例とは対照的な、光路の分岐点である
中央部で最も厚い平面型プリズム形状とすることで同様
の作用をしている。この他、第四の実施例に対して凹レ
ンズ形状のものも可能である。これらにより、導波光ａ
の入射方向や集束状態に応じて、受光素子10a,10bや光
屈折素子12の配設位置の自由度を一段と向上させること
ができる。 以上、第一〜第五の実施例に示される構成は、単に２
つの受光素子に対してのみならず、多数の受光素子がア
レイ状に配置されたものに対しても、それぞれの受光素
子感の不感部分に対応して光屈折部を設けることができ
る。 次に、その第六の実施例を第６図に基づいて説明す
る。これまで述べた実施例はいずれも光屈折素子12によ
り２つの受光素子に光を振り分けるものであったが、こ
こでは、非対称な構造の光屈折素子12を用いて２つの受
光素子10a,10bに導くように設定したものである。これ
に伴い、一方の受光素子10a,10bの配設位置も変わった
ものとなる。これにより、２つの受光素子10a,10bの間
隔を大きく離した配置をとることができるため、その
分、その作製方法も容易とすることができる。 本実施例においては、光導波路11及び光屈折素子12の
等価屈折率を各々N1,N2とし、導波路ａの波長変化に対
する等価屈折率の変化を各々ΔN1,ΔN2とした時、 ΔN1/N1≒ΔN2/N2 の条件式を満たすように、光導波路11及び光屈折素子12
を形成したものである。 このような条件式を満たすように各部を形成すること
によって、受光素子10a,10bに入射する光の波長が変化
しても、光屈折素子12での屈折角は変化しなくなる。従
って、導波光ａの波長変動が生じても導波光ａの経路や
受光素子10a,10bの受光位置が変化しなくなり、検出信
号の変動を少なくすることができるため、これにより装
置の検出感度の安定性を一段と図ることができる。すな
わち、いいかえると、導波光ａの波長が変化しても光屈
折素子12から受光素子10a,10bへ至る導波の経路が変わ
らないこととなり、これにより、光導波路11の導波損失
等の導波特性や受光素子10a,10bへの結合効率、さらに
は、受光素子10a,10bの感度等の部分的なばらつきに起
因する、導波経路の違いによる信号出力特性の変動を避
けることができる。 次に、導波路型光検出装置の製造方法の一例を説明す
る。すなわち、光屈折素子12と、この光屈折素子12に至
る光路を決定する導波路光学系の平面形状とを同一工程
により同時に形成したものである。 第７図は、その製造方法により得られた装置の平面形
状を示すものである。光導波路11上には左右２個ずつ受
光素子10a,10b,10c,10dと光屈折素子12とが設けられて
いる他に、結合素子14（グレーティングカプラ等）が設
けられている。この結合素子14と光屈折素子12との間の
光路上には、導波路光学系としての導波路光学系として
の導波路集光レンズ15が２個配設されている。これによ
り、結合素子14により外部から光導波路11内に入射結合
した光は、導波路集光レンズ15により２方向に分離さ
れ、各々光屈折素子12を介して、受光素子10a,10b,10c,
10dに検出されることにより各種信号の検出を行うこと
ができる。 この場合、導波路集光レンズ15及び光屈折素子12と
は、同一の工程で同時に同一膜構造により形成すること
が可能である。すなわち、このような構造の平面形状を
作製するには、例えば、フォトリソグラフィー技術を用
いることができる。そこで、この技術を用いて、光屈折
素子12と導波路集光レンズ15とを１つのフォトマスク上
のパターンとしてフォトリソグラフィーを行えば、両者
の間の位置誤差を極めて小さくすることができる。これ
は、通常、１枚のフォトマスク内でのパターン位置精度
は、これを露光する際の他のマスクより形成されたパタ
ーンに対するマスク位置に合わせて精度より１桁以上高
いからである。 上述したように、光屈折素子12と導波路集光レンズ15
とを同一工程により同時に形成することによって、これ
らを別々に形成する場合や光屈折素子12を設けずに受光
素子10a,10b,10c,10dと導波路集光レンズ15とを位置合
わせする場合に比べ、導波光集光位置とその検出系の相
対位置精度が高まるため、フォーカスエラー信号等の光
検出の精度を向上させることができる。 なお、光屈折素子12と導波路集光レンズ15は、同時に
平面形状を決定するための工程が同一で同時に行われれ
ば、その膜構造の加工工程まで同一である必要はない。
すなわち、上述したような同一膜断面構造の導波路集光
レンズ15と光屈折素子12でなくても、グレーティング構
造、導波路ミラー構造等との組合せも可能である。これ
らは、同一のフォトリソグラフィーによる平面形状のパ
ターニングを行った上で、さらに、メカニカルなマスク
等を利用して、導波路光学系と光屈折素子12のどちらか
一方のみエッチングを行ったり、一方のみにリフトオフ
を前提とした膜の積層を行ったり、予め一方のみに装荷
層を設けておくことにより実現することができる。
する。なお、本実施例は、受光素子10a,10bの周辺部の
形状に特徴をもつものであり、その他の部分の導波路型
光検出装置の構成については従来技術（第８図参照）で
述べたものと同一なもの等、任意の形態が可能なのでこ
こでの説明は省略する。 図示しない基板上には光導波路11が形成されており、
この光導波路11には２個の受光素子10a,10bが近接した
状態で間隔Δをもって配設されている。これら光導波路
11の前方の光路上には、光屈折素子12が配設されてい
る。この光屈折素子12は、２つの三角形状のいわゆる平
面型プリズムがそれらの頂点Ｐを接する形で形成されて
いる。 このような構成において、光導波路11内に導かれた導
波光ａは、光屈折素子12に入射する。これにより、点Ｐ
に入射するものを除き、導波光ａは前記の矢印で示す方
向に２分割され、左右２つの受光素子10a,10bに振り分
けられて受光される。 このように受光素子10a,10bの直前の光路上に位置し
て光屈折素子12を設けることにより、導波光ａのうち、
２つの受光素子10a,10bの間の不感部分に入射するよう
に導波してきた光についても、左右２つの受光素子10a,
10bに導かせることができるため、従来問題とされてい
た受光素子10a,10bの不感部分（間隔Δの領域）の幅を
実効的に０とすることができる。従って、これにより装
置の検出感度を著しく向上させることができる。 この場合、光屈折素子12の光屈折部分は、その等価屈
折率が周囲の光導波路11の等価屈折率と異なるように形
成することにより実現することができる。具体的には、
光屈折部分の材料のみを他の材料で形成したり、元の光
導波路11に他の物質をドーピングしたり、元の光導波路
11を形成する物質の一部と他の元素との交換を行なった
り、光導波路11の下層或いは上層に装荷層を設けたり、
光導波路11の厚さを変える等の周知の従来の技術を用い
て作ることができる。 次に、その第二の実施例を第２図に基づいて説明す
る。これは、光屈折素子12の形状を変えたものである。
すなわち、ここでは、光屈折素子12の平面型プリズム形
状を受光素子10a,10bの間隔Δ付近にのみに位置させて
形成し、その屈折角を大きくとるようにしたものであ
る。これにより、受光素子10a,10bの間隔Δの近傍以外
の部分では光路が大きく変わらずに済むと共に、その光
屈折素子12の導波方向の厚みを薄くすることができる。 次に、その第三の実施例を第３図に基づいて説明す
る。ここでは、２つの平面型プリズムがそれらの頂点で
接するような点接続を避け、それらの接続部分を図中点
PQ間で示される一定の幅Ｗをもって形成したものであ
る。これにより、その幅Ｗの分だけ不感部を形成するこ
とになるが、その幅Ｗは受光素子10a,10bの間隔Δより
も狭くすることができる。２つの受光素子10a,10bの間
の不感部分の幅を実効的に減少させる効果を有しなが
ら、２頂点を接する構造の作製上の困難さを取り除くこ
とができ、しかも、完全な点接触からの製作上のずれに
よるその部分での光の散乱を防止することができる。 次に、その第四の実施例を第４図に基づいて説明す
る。ここでは、光屈折素子12をこれまでのような平面型
プリズム形状に形成することなく、それぞれ集光特性を
有するような凸レンズの形状にしたものである。これに
より、集光された光が受光素子10a,10bに導かれること
になるため、その分、受光素子10a,10bの受光面積を小
さくすることができ、これにより高速応答に有利なもの
とすることができる。 次に、その第五の実施例を第５図（ａ）（ｂ）に基づ
いて説明する。これまで述べた光屈折素子12は、その等
価屈折率が周囲の光導波路11の等価屈折よりも大きい場
合であったのに対し、ここでは逆に、その光屈折素子12
の等価屈折率の方が小さい場合の例を示すものである。
すなわち、第５図（ａ）及び（ｂ）では、光屈折素子12
の等価屈折率の方がその周囲の光導波路11の等価屈折率
よりも小さいので、光屈折素子12の形状を前記第一の実
施例〜第三の実施例とは対照的な、光路の分岐点である
中央部で最も厚い平面型プリズム形状とすることで同様
の作用をしている。この他、第四の実施例に対して凹レ
ンズ形状のものも可能である。これらにより、導波光ａ
の入射方向や集束状態に応じて、受光素子10a,10bや光
屈折素子12の配設位置の自由度を一段と向上させること
ができる。 以上、第一〜第五の実施例に示される構成は、単に２
つの受光素子に対してのみならず、多数の受光素子がア
レイ状に配置されたものに対しても、それぞれの受光素
子感の不感部分に対応して光屈折部を設けることができ
る。 次に、その第六の実施例を第６図に基づいて説明す
る。これまで述べた実施例はいずれも光屈折素子12によ
り２つの受光素子に光を振り分けるものであったが、こ
こでは、非対称な構造の光屈折素子12を用いて２つの受
光素子10a,10bに導くように設定したものである。これ
に伴い、一方の受光素子10a,10bの配設位置も変わった
ものとなる。これにより、２つの受光素子10a,10bの間
隔を大きく離した配置をとることができるため、その
分、その作製方法も容易とすることができる。 本実施例においては、光導波路11及び光屈折素子12の
等価屈折率を各々N1,N2とし、導波路ａの波長変化に対
する等価屈折率の変化を各々ΔN1,ΔN2とした時、 ΔN1/N1≒ΔN2/N2 の条件式を満たすように、光導波路11及び光屈折素子12
を形成したものである。 このような条件式を満たすように各部を形成すること
によって、受光素子10a,10bに入射する光の波長が変化
しても、光屈折素子12での屈折角は変化しなくなる。従
って、導波光ａの波長変動が生じても導波光ａの経路や
受光素子10a,10bの受光位置が変化しなくなり、検出信
号の変動を少なくすることができるため、これにより装
置の検出感度の安定性を一段と図ることができる。すな
わち、いいかえると、導波光ａの波長が変化しても光屈
折素子12から受光素子10a,10bへ至る導波の経路が変わ
らないこととなり、これにより、光導波路11の導波損失
等の導波特性や受光素子10a,10bへの結合効率、さらに
は、受光素子10a,10bの感度等の部分的なばらつきに起
因する、導波経路の違いによる信号出力特性の変動を避
けることができる。 次に、導波路型光検出装置の製造方法の一例を説明す
る。すなわち、光屈折素子12と、この光屈折素子12に至
る光路を決定する導波路光学系の平面形状とを同一工程
により同時に形成したものである。 第７図は、その製造方法により得られた装置の平面形
状を示すものである。光導波路11上には左右２個ずつ受
光素子10a,10b,10c,10dと光屈折素子12とが設けられて
いる他に、結合素子14（グレーティングカプラ等）が設
けられている。この結合素子14と光屈折素子12との間の
光路上には、導波路光学系としての導波路光学系として
の導波路集光レンズ15が２個配設されている。これによ
り、結合素子14により外部から光導波路11内に入射結合
した光は、導波路集光レンズ15により２方向に分離さ
れ、各々光屈折素子12を介して、受光素子10a,10b,10c,
10dに検出されることにより各種信号の検出を行うこと
ができる。 この場合、導波路集光レンズ15及び光屈折素子12と
は、同一の工程で同時に同一膜構造により形成すること
が可能である。すなわち、このような構造の平面形状を
作製するには、例えば、フォトリソグラフィー技術を用
いることができる。そこで、この技術を用いて、光屈折
素子12と導波路集光レンズ15とを１つのフォトマスク上
のパターンとしてフォトリソグラフィーを行えば、両者
の間の位置誤差を極めて小さくすることができる。これ
は、通常、１枚のフォトマスク内でのパターン位置精度
は、これを露光する際の他のマスクより形成されたパタ
ーンに対するマスク位置に合わせて精度より１桁以上高
いからである。 上述したように、光屈折素子12と導波路集光レンズ15
とを同一工程により同時に形成することによって、これ
らを別々に形成する場合や光屈折素子12を設けずに受光
素子10a,10b,10c,10dと導波路集光レンズ15とを位置合
わせする場合に比べ、導波光集光位置とその検出系の相
対位置精度が高まるため、フォーカスエラー信号等の光
検出の精度を向上させることができる。 なお、光屈折素子12と導波路集光レンズ15は、同時に
平面形状を決定するための工程が同一で同時に行われれ
ば、その膜構造の加工工程まで同一である必要はない。
すなわち、上述したような同一膜断面構造の導波路集光
レンズ15と光屈折素子12でなくても、グレーティング構
造、導波路ミラー構造等との組合せも可能である。これ
らは、同一のフォトリソグラフィーによる平面形状のパ
ターニングを行った上で、さらに、メカニカルなマスク
等を利用して、導波路光学系と光屈折素子12のどちらか
一方のみエッチングを行ったり、一方のみにリフトオフ
を前提とした膜の積層を行ったり、予め一方のみに装荷
層を設けておくことにより実現することができる。
請求項１記載の発明は、基板上に光源より出射された
光を導波する光導波路が形成され、この光導波路内に導
波された導波光を受光する複数個の受光素子の設けられ
た導波路型光検出装置において、前記受光素子の２個を
１組とし、これら各組の受光素子の前方の入射光路上に
前記導波光を各受光素子毎に分岐して導くとともに不感
部分に入射してくる光を左右いずれかの前記受光素子に
振り分ける光屈折素子を設けたので、２個の受光素子の
間隔を「実効上」限りなく小さく若しくは０にすること
ができ、これにより従来に比べフォーカスエラー信号等
の検出感度を著しく向上させることができるものであ
る。 請求項２記載の発明は、基板上に光源より出射された
光を導波する光導波路と、この光導波路内に導波された
導波光を受光する複数個の受光素子と、前記導波光の光
路を規定する導波路光学系と、前記受光素子の２個を１
組としこれら各組の受光素子の前方の入射光路上に前記
導波光を各受光素子毎に分岐して導く光屈折素子とを形
成するに際し、前記導波路光学系と前記光屈折素子の平
面形状を同一工程により同時に形成したので、光導波路
に形成される受光素子の相対位置の変動を極めて少なく
することができ、これにより、導波路と光検出系との間
の位置精度を高めることができるため、本装置の検出精
度を向上させ、しかも、量産時の均一性を増加させるこ
とができるものである。
光を導波する光導波路が形成され、この光導波路内に導
波された導波光を受光する複数個の受光素子の設けられ
た導波路型光検出装置において、前記受光素子の２個を
１組とし、これら各組の受光素子の前方の入射光路上に
前記導波光を各受光素子毎に分岐して導くとともに不感
部分に入射してくる光を左右いずれかの前記受光素子に
振り分ける光屈折素子を設けたので、２個の受光素子の
間隔を「実効上」限りなく小さく若しくは０にすること
ができ、これにより従来に比べフォーカスエラー信号等
の検出感度を著しく向上させることができるものであ
る。 請求項２記載の発明は、基板上に光源より出射された
光を導波する光導波路と、この光導波路内に導波された
導波光を受光する複数個の受光素子と、前記導波光の光
路を規定する導波路光学系と、前記受光素子の２個を１
組としこれら各組の受光素子の前方の入射光路上に前記
導波光を各受光素子毎に分岐して導く光屈折素子とを形
成するに際し、前記導波路光学系と前記光屈折素子の平
面形状を同一工程により同時に形成したので、光導波路
に形成される受光素子の相対位置の変動を極めて少なく
することができ、これにより、導波路と光検出系との間
の位置精度を高めることができるため、本装置の検出精
度を向上させ、しかも、量産時の均一性を増加させるこ
とができるものである。
第１図は請求項１記載の発明の第一の実施例を示す構成
図、第２図はその第二の実施例を示す構成図、第３図は
その第三の実施例を示す構成図、第４図はその第四の実
施例を示す構成図、第５図はその第五の実施例を示す構
成図、第６図はその第六の実施例を示す構成図、第７図
は請求項３記載の発明の一実施例を示す構成図、第８図
は従来例を示す構成図である。 10……受光素子、11……光導波路、12……光屈折素子、
15……導波路光学系、ａ……導波光
図、第２図はその第二の実施例を示す構成図、第３図は
その第三の実施例を示す構成図、第４図はその第四の実
施例を示す構成図、第５図はその第五の実施例を示す構
成図、第６図はその第六の実施例を示す構成図、第７図
は請求項３記載の発明の一実施例を示す構成図、第８図
は従来例を示す構成図である。 10……受光素子、11……光導波路、12……光屈折素子、
15……導波路光学系、ａ……導波光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−30341（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−248006（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−17404（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−65508（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−41866（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−214032（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14
Claims (2)
- 【請求項１】基板上に光源より出射された光を導波する
光導波路が形成され、この光導波路内に導波された導波
光を受光する複数個の受光素子の設けられた導波路型光
検出装置において、前記受光素子の２個を１組とし、こ
れら各組の受光素子の前方の入射光路上に前記導波光を
各受光素子毎に分岐して導くとともに不感部分に入射し
てくる光を左右いずれかの前記受光素子に振り分ける光
屈折素子を設けたことを特徴とする導波路型光検出装
置。 - 【請求項２】基板上に光源より出射された光を導波する
光導波路と、この光導波路内に導波された導波光を受光
する複数個の受光素子と、前記導波光の光路を規定する
導波路光学系と、前記受光素子の２個を１組としこれら
各組の受光素子の前方の入射光路上に前記導波光を各受
光素子毎に分岐して導く光屈折素子とを形成するに際
し、前記導波路光学系と前記光屈折素子の平面形状を同
一工程により同時に形成したことを特徴とする導波路型
光検出装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25469890 | 1990-09-25 | ||
| JP2-254698 | 1990-09-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04212107A JPH04212107A (ja) | 1992-08-03 |
| JP3105913B2 true JP3105913B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=17268616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02296585A Expired - Fee Related JP3105913B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-11-01 | 導波路型光検出装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3105913B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP02296585A patent/JP3105913B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04212107A (ja) | 1992-08-03 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |