JP3146653B2 - Optical information processing device - Google Patents

Optical information processing device

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JP3146653B2
JP3146653B2 JP18913992A JP18913992A JP3146653B2 JP 3146653 B2 JP3146653 B2 JP 3146653B2 JP 18913992 A JP18913992 A JP 18913992A JP 18913992 A JP18913992 A JP 18913992A JP 3146653 B2 JP3146653 B2 JP 3146653B2
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optical waveguide
information processing
semiconductor laser
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light
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和久 山本
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コヒ−レント光を利用
する光情報処理分野、あるいは光応用計測制御分野に使
用する光情報処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information processing apparatus using coherent light or an optical information processing apparatus used in an optical applied measurement control field.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に半導体レーザを用いて構成した光
情報処理装置の構成図を示す。この光情報処理装置は光
ディスクに情報を記録、再生するものである。以下830n
mの波長の光に対する記録および再生について図を用い
て詳しく述べる。半導体レーザ21より出射された光P
1はレンズ40、ビームスプリッター41を通過した
後、レンズ42により媒体である光ディスク43に照射
される。半導体レーザの出力30mWにて媒体に記録が行わ
れる。また、出力2mWにて読み取りが行われる。このと
きは、書き込みと同じ光路を通って媒体に照射された
後、反射光は逆にレンズ42によりコリメートされビー
ムスプリッター41で反射され、レンズ44で集光後、
Siによるディテクタ44で信号が読み取られる。レン
ズ42の開口数(NA)は0.6であり集光スポットサ
イズは1.1μmであった。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram showing an optical information processing apparatus using a semiconductor laser. This optical information processing apparatus records and reproduces information on an optical disk. 830n or less
Recording and reproduction for light having a wavelength of m will be described in detail with reference to the drawings. Light P emitted from semiconductor laser 21
After passing through a lens 40 and a beam splitter 41, the light 1 is irradiated on an optical disk 43 as a medium by a lens 42. Recording is performed on the medium with the output of the semiconductor laser of 30 mW. Reading is performed at an output of 2 mW. At this time, after irradiating the medium through the same optical path as writing, the reflected light is conversely collimated by the lens 42, reflected by the beam splitter 41, and condensed by the lens 44,
The signal is read by the detector 44 made of Si. The numerical aperture (NA) of the lens 42 was 0.6, and the focused spot size was 1.1 μm.

【0003】これに対して、通常のレンズの代わりにフ
レネルレンズを使う構成がある。図7にフレネルレンズ
による集光を示す。フレネルレンズ34は回折を利用し
たもので、図7のようにブレーズ化することで効率を1
00%近くにすることができる。パターンが形成された
膜の厚みは1.7μmと薄くできる。
On the other hand, there is a configuration in which a Fresnel lens is used instead of a normal lens. FIG. 7 shows light collection by a Fresnel lens. The Fresnel lens 34 utilizes diffraction, and as shown in FIG.
It can be close to 00%. The thickness of the film on which the pattern is formed can be as thin as 1.7 μm.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のような光情報処
理装置を用いた構成では、半導体レーザが読み取りと書
き込みで出力が異なり、駆動する電流の違いによる波長
変動を生じていた。また、半導体レーザの個体差が大き
く、±10nm程度の波長ばらつきが生じていた。そのた
め、フレネルレンズでの集光の際、焦点位置に変化が生
じるという問題を有していた。これについて説明する。
半導体レーザは波長830nmであるが、レーザの波長が5n
mずれただけで焦点位置は2μm変化し、収差を生じて
いた。
In the configuration using the optical information processing apparatus as described above, the output of the semiconductor laser differs between the reading and the writing, and the wavelength varies due to the difference in the driving current. In addition, individual differences between semiconductor lasers are large, and wavelength variations of about ± 10 nm have occurred. For this reason, there is a problem that the focal position changes when the light is condensed by the Fresnel lens. This will be described.
Although the wavelength of the semiconductor laser is 830 nm, the wavelength of the laser is 5 n
The focal position changed by 2 μm just by shifting by m, causing aberration.

【0005】そこで本発明は、電流変化、個体差に左右
されないだけでなく、環境温度が変わっても安定した発
振波長が得られるコンパクトなレーザ光源およびフレネ
ルレンズを用いて、光学部品の小型、軽量化および複合
化を図ることを目的とする。
Therefore, the present invention uses a compact laser light source and a Fresnel lens which can obtain a stable oscillation wavelength even when the environmental temperature changes as well as being not influenced by current changes and individual differences. The purpose is to achieve the compounding and compounding.

【0006】[0006]

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】 発明の光情報処理装置
は、半導体レーザと、光導波路およびグレーティングお
よび光変調部が形成された基板と、フレネルレンズと、
ビームスプリッターを有し、前記光導波路中に前記半導
体レーザからの光が入射し、光の一部が前記グレーティ
ングにより半導体レーザに帰還され、なおかつ光導波路
から出射された光がレンズおよびビームスプリッターを
通過した後、媒体に照射される構成となるという手段を
有するものである。
According to the present invention, there is provided an optical information processing apparatus comprising: a semiconductor laser; a substrate on which an optical waveguide, a grating and an optical modulator are formed; a Fresnel lens;
Having a beam splitter, light from the semiconductor laser enters the optical waveguide, part of the light is returned to the semiconductor laser by the grating, and light emitted from the optical waveguide passes through the lens and the beam splitter. Then, the medium is irradiated with light.

【0008】[0008]

【作用】本発明の光情報処理装置として、小型、軽量、
低コスト化が可能なフレネルレンズを用い、色収差を防
ぐために発振波長一定のレーザ光源を用いる。光導波路
上に形成されたグレーティングからの帰還により、半導
体レーザの波長は温度および電流が変化しても常に一定
の発振波長が得られる。また、発振波長の個体差もな
く、すべてのレーザ光源で同一の波長が得られる。これ
を詳しく説明する。半導体レーザの駆動電流が変化する
と半導体レーザの材料の屈折率が変化し、これに伴って
発振波長が変化しようとするが、グレーティングからの
帰還波長が一定のためその波長で発振を行う。つまり発
振波長λは、グレーティングの周期Λ、光導波路の屈折
率Nとすると、λ=2NΛとなる。ここで周期Λおよび
屈折率Nは一定であるため発振波長λも一定となる。そ
のため、読み取りと書き込みで電流が変化してもフレネ
ルレンズの焦点位置に変化はなく、収差が生じない。ま
た、切り替えに対して遅れがない。
The optical information processing apparatus of the present invention is small, lightweight,
A low-cost Fresnel lens is used, and a laser light source having a constant oscillation wavelength is used to prevent chromatic aberration. Due to the feedback from the grating formed on the optical waveguide, a constant oscillation wavelength is always obtained for the wavelength of the semiconductor laser even when the temperature and the current change. Also, there is no individual difference in oscillation wavelength, and the same wavelength can be obtained with all laser light sources. This will be described in detail. When the driving current of the semiconductor laser changes, the refractive index of the material of the semiconductor laser changes, and the oscillation wavelength tends to change accordingly. However, since the feedback wavelength from the grating is constant, oscillation occurs at that wavelength. In other words, the oscillation wavelength λ is λ = 2N, where Λ is the period of the grating and N is the refractive index of the optical waveguide. Here, since the period Λ and the refractive index N are constant, the oscillation wavelength λ is also constant. Therefore, even if the current changes between reading and writing, the focal position of the Fresnel lens does not change, and no aberration occurs. Also, there is no delay for switching.

【0009】[0009]

【実施例】本発明の光情報処理装置の実施例について説
明する。光情報処理装置の構成を図1に示す。本実施例
ではLiTaO3を基板として用いた。半導体レーザ21より
出射された光P1は基板22に形成されている光導波路
2に入射する。入射した光P1は光導波路2中を最低次
モードであるTM00モードで伝搬し、グレーティングに
より半導体レーザに一部帰還される。これにより、波長
安定化されたレーザ光P1は光導波路2より放射され、
レーザビームとして使用される。このビームはフレネル
レンズ35により平行化された後、ビームスプリッター
41を通過し、フレネルレンズ36により、記録のため
の媒体である光ディスク43に照射される。反射光は逆
にフレネルレンズ36によりコリメートされビームスプ
リッター41で反射され、フレネルレンズ37で集光
後、Siによるディテクタ45で信号が読み取られる。
フレネルレンズの材料はSF8(屈折率1.68)であり、
開口数(NA)は0.6である。また、集光スポットサ
イズは1.1μmであった。ビームは安定であり、これ
により高密度光情報処理装置が実現できた。また、レー
ザ光源のサイズは4mm角内のコンパクトなものとなって
いる。さらに、光ディスク面上からの戻り光に対して
も、波長の変動はなく相対雑音強度(RIN)も-140dB
/Hzと良好であった。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the optical information processing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 shows the configuration of the optical information processing apparatus. In this embodiment, LiTaO 3 was used as the substrate. The light P1 emitted from the semiconductor laser 21 enters the optical waveguide 2 formed on the substrate 22. Light P1 incident propagates through the optical waveguide 2 in TM 00 mode which is the lowest order mode, is partially fed back to the semiconductor laser by the grating. Thereby, the wavelength-stabilized laser light P1 is emitted from the optical waveguide 2, and
Used as a laser beam. This beam is collimated by a Fresnel lens 35, passes through a beam splitter 41, and is irradiated by a Fresnel lens 36 on an optical disc 43, which is a recording medium. Conversely, the reflected light is collimated by the Fresnel lens 36, reflected by the beam splitter 41, condensed by the Fresnel lens 37, and then read by the Si detector 45.
The material of the Fresnel lens is SF8 (refractive index 1.68),
The numerical aperture (NA) is 0.6. Further, the size of the condensed light spot was 1.1 μm. The beam was stable, so that a high-density optical information processing device could be realized. The size of the laser light source is compact within 4 mm square. In addition, the wavelength of the return light from the optical disk surface does not change, and the relative noise intensity (RIN) is -140 dB.
/ Hz was good.

【0010】次にフレネルレンズの作製方法について説
明する。原盤としてガラス上に塗布されたレジストに電
子ビーム露光装置を用いて描画を行いパターンを作製
後、ドライエッチングによりガラスに転写を行う。この
ようにして作製された原盤からレプリカを取り大量に生
産する。そのため大幅な低コスト化が図れる。
Next, a method for manufacturing a Fresnel lens will be described. Drawing is performed by using an electron beam exposure apparatus on a resist applied on glass as a master to form a pattern, and then transferred to glass by dry etching. Replicas are taken from the master thus produced and mass-produced. Therefore, the cost can be significantly reduced.

【0011】ここで用いたレーザ光源の構成を図を用い
て説明する。図2にレーザ光源の構成図を示す。レーザ
光源は基本的にはSiサブマウント20と半導体レーザ
21と光導波路が形成された基板22により構成され
る。また、基板22の光導波路2上にはTa2O5によるグ
レーティング3が形成されている。Siマウント20に
固定された半導体レーザ21から出射された光P1は直
接光導波路2に導入される。これは、半導体レーザ21
の活性層と光導波路2の位置が、Siサブマウントに対
し、同じ高さに調整されているためである。
The configuration of the laser light source used here will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows a configuration diagram of the laser light source. The laser light source basically includes a Si submount 20, a semiconductor laser 21, and a substrate 22 on which an optical waveguide is formed. A grating 3 of Ta 2 O 5 is formed on the optical waveguide 2 of the substrate 22. The light P1 emitted from the semiconductor laser 21 fixed to the Si mount 20 is directly introduced into the optical waveguide 2. This is the semiconductor laser 21
This is because the positions of the active layer and the optical waveguide 2 are adjusted to the same height with respect to the Si submount.

【0012】光導波路2に入った光P1はグレーティン
グにより一部が反射され半導体レーザに帰還される。そ
のため半導体レーザはグレーティングの周期と基板の屈
折率で決まる波長に固定され発振する。
The light P1 entering the optical waveguide 2 is partially reflected by the grating and is returned to the semiconductor laser. Therefore, the semiconductor laser oscillates at a wavelength determined by the period of the grating and the refractive index of the substrate.

【0013】光導波路2はピロ燐酸中でのプロトン交換
により作製した。以下基板への光導波路およびグレーテ
ィング作製方法について図3を用いて説明する。図3
(a)でLiTaO3基板1aにTaを厚み20nm、スパッタ蒸着
した後、通常のフォトプロセスとドライエッチングを用
いてTaをパターニングする。入射テーパ部を形成するた
め、Taによるパターンが形成されたLiTaO3基板の一部を
ピロ燐酸中で260℃、30分間浸し、プロトン交換を行
い、スリット直下に厚み1.2μmの入射テーパ部となる
プロトン交換層を形成する。その後、420℃の温度で20
分間熱処理する。これにより厚み5μmの入射テーパ部
が形成される。これにより、半導体レーザとの結合効率
が大幅に改善される。さらに光導波路2を形成するため
に、ピロ燐酸中で260℃、12分間プロトン交換を行い、
スリット直下に厚み0.5μmのプロトン交換層を形成し
た後、420℃の温度で1分間熱処理する。次に同図(b)
でTa2O56を膜として30nmの厚みで形成する。次に同図
(c)でフォトリソとドライエッチングを用いてTa2O5
の周期的パターンを形成する。これがグレーティング3
となる。グレーティングの周期は1.9μmであり、1次
周期0.19μmの10倍を用いている。このように周期は
1次周期の整数倍であれば用いることができる。その
後、保護膜となるSiO25をスパッタにより厚み2μm形
成する。この厚みを調整することで半導体レーザの活性
層と高さを一致させている。最後に研磨により入出射面
を形成する。光導波路2の厚みは1.9μm、長さは3mmで
ある。また、グレーティングの反射率は10%である。こ
の程度の反射量で充分波長安定化が図れる。
The optical waveguide 2 was manufactured by proton exchange in pyrophosphoric acid. Hereinafter, a method of manufacturing an optical waveguide and a grating on a substrate will be described with reference to FIG. FIG.
20A, Ta is sputter-deposited on the LiTaO 3 substrate 1a to a thickness of 20 nm, and then the Ta is patterned using a normal photo process and dry etching. To form the incident taper, a part of the LiTaO 3 substrate on which the pattern of Ta was formed was immersed in pyrophosphoric acid at 260 ° C. for 30 minutes, and proton exchange was performed. Form a proton exchange layer. Then at a temperature of 420 ° C. 20
Heat-treat for minutes. Thereby, an incident taper portion having a thickness of 5 μm is formed. This greatly improves the coupling efficiency with the semiconductor laser. In order to further form the optical waveguide 2, proton exchange was performed at 260 ° C. for 12 minutes in pyrophosphoric acid,
After a proton exchange layer having a thickness of 0.5 μm is formed immediately below the slit, heat treatment is performed at 420 ° C. for 1 minute. Next, FIG.
In forming at 30nm thick a Ta 2 O 5 6 as a membrane. Next, in FIG. 4C, Ta 2 O 5 is formed by using photolithography and dry etching.
Is formed. This is grating 3
Becomes The grating period is 1.9 μm, and 10 times the primary period of 0.19 μm is used. As described above, the cycle can be used if it is an integral multiple of the primary cycle. Thereafter, SiO 2 5 serving as a protective film is formed to a thickness of 2 μm by sputtering. By adjusting this thickness, the active layer of the semiconductor laser is made to have the same height as the active layer. Finally, an incoming / outgoing surface is formed by polishing. The thickness of the optical waveguide 2 is 1.9 μm and the length is 3 mm. The reflectivity of the grating is 10%. With this amount of reflection, the wavelength can be sufficiently stabilized.

【0014】次に長さ4mmのSiサブマウント20上
に半導体レーザ21の活性層側を下にしてボンディング
する。リード線を付けて半導体レーザを光らせながら、
光導波路が形成された基板22を光導波路2から出射す
る光P1が最大になるところで接着する。以上の工程に
より、コンパクトなレーザ光源が作製できた。
Next, bonding is performed on the Si submount 20 having a length of 4 mm with the active layer side of the semiconductor laser 21 facing down. While attaching the lead wire and illuminating the semiconductor laser,
The substrate 22 on which the optical waveguide is formed is bonded at a position where the light P1 emitted from the optical waveguide 2 is maximized. Through the above steps, a compact laser light source was manufactured.

【0015】図4に作製されたレーザ光源の波長の電流
依存性を示す。従来では、電流の40mAの変化に対して、
波長は5nmも変化しているが、本発明のレーザ光源では
波長変化は見られず非常に安定していた。これによりフ
レネルレンズの焦点位置の変化もなく安定に光情報処理
装置は動作していた。また、フレネルレンズを用いてい
るため小型、軽量化が図れた。
FIG. 4 shows the current dependence of the wavelength of the manufactured laser light source. Conventionally, for a 40 mA change in current,
Although the wavelength changed by as much as 5 nm, the laser light source of the present invention showed no wavelength change and was very stable. As a result, the optical information processing device stably operated without a change in the focal position of the Fresnel lens. In addition, because the Fresnel lens is used, the size and weight can be reduced.

【0016】なお、本実施例ではフレネルレンズを3個
使用したが、1個でまかなうこともできる。また、フレ
ネルレンズを用いた他の構成にも適用可能である。
Although three Fresnel lenses are used in this embodiment, one Fresnel lens can be used. Further, the present invention can be applied to other configurations using a Fresnel lens.

【0017】本発明の光情報処理装置の第2の実施例を
説明する。まず、本発明による光情報処理装置の第2の
実施例の構成は実施例1と同様である。この実施例で
は、レーザ光源用光導波路としてLiNbO3基板中にプロト
ン交換を用いて作製したプロトン交換光導波路と変調用
電極を用いたものである。半導体レーザ21より出射さ
れた光P1は基板22に形成されている光導波路2に入
射する。入射した光P1は光導波路2中を最低次モード
であるTM00モードで伝搬し、グレーティングにより半
導体レーザに一部帰還される。これにより、波長安定化
されたレーザ光P1は光導波路2より放射され、レーザ
ビームとして使用される。このビームはフレネルレンズ
35により平行化された後、ビームスプリッター41を
通過し、フレネルレンズ36により記録のための媒体で
ある光ディスク43に照射される。反射光は逆にフレネ
ルレンズ36によりコリメートされビームスプリッター
41で反射され、フレネルレンズ37で集光後、Siに
よるディテクタ45で信号が読み取られる。フレネルレ
ンズの材料はプラスチック(屈折率1.48)であり、開口
数(NA)は0.6である。また、集光スポットサイズ
は1.1μmであった。ビームは安定であり、これによ
り高密度光情報処理装置が実現できた。
A description will be given of a second embodiment of the optical information processing apparatus according to the present invention. First, the configuration of the second embodiment of the optical information processing apparatus according to the present invention is the same as that of the first embodiment. In this embodiment, a proton exchange optical waveguide manufactured by using proton exchange in a LiNbO 3 substrate and a modulation electrode are used as an optical waveguide for a laser light source. The light P1 emitted from the semiconductor laser 21 enters the optical waveguide 2 formed on the substrate 22. Light P1 incident propagates through the optical waveguide 2 in TM 00 mode which is the lowest order mode, is partially fed back to the semiconductor laser by the grating. Thus, the wavelength-stabilized laser light P1 is emitted from the optical waveguide 2 and used as a laser beam. This beam is collimated by a Fresnel lens 35, passes through a beam splitter 41, and is irradiated by a Fresnel lens 36 onto an optical disc 43, which is a recording medium. Conversely, the reflected light is collimated by the Fresnel lens 36, reflected by the beam splitter 41, condensed by the Fresnel lens 37, and then read by the Si detector 45. The material of the Fresnel lens is plastic (refractive index 1.48), and the numerical aperture (NA) is 0.6. Further, the size of the condensed light spot was 1.1 μm. The beam was stable, so that a high-density optical information processing device could be realized.

【0018】次に光変調部の構成を図5に示す。図5で
22は+Z板(Z軸と垂直に切り出された基板の+側)
のLiNbO3基板、2は形成された光導波路、3はTa2O5
よるグレーティング、10は光P1の入射部、12は光
P1の出射部、15は光導波路上に形成されたAlの電
極である。LiNbO3は電気光学効果が大きく、電界により
屈折率を変えることができる。光導波路をカットオフ厚
み近傍に作製しておくことで、スイッチングつまり変調
が可能である。つまり光導波路に印加する電圧を変化さ
せることで屈折率が低下し、光導波路がカットオフとな
りビームが伝搬できなくなる。光導波路上に+電圧を印
加し光導波路の横をグランドに落としておくと電気力線
が走り電界がかかる。これにより光導波路の屈折率が低
下し、導波光は基板へ放射モードとして抜けていき、出
射部からは出てこなくなり、これによりスイッチングが
できる。図5で電極幅は4μm、電極間隔は5μm、厚み
は200nmである。保護膜であるSiO2がないと金属である
電極15と光導波路2が直接接触し伝搬損失が増加して
しまう。また、この素子の長さは10mmである。
FIG. 5 shows the configuration of the light modulator. In FIG. 5, reference numeral 22 denotes a + Z plate (the + side of the substrate cut out perpendicular to the Z axis).
LiNbO 3 substrate, 2 formed optical waveguide, 3 formed by grating made of Ta 2 O 5 , 10 incident portion of light P1, 12 exit portion of light P1, 15 electrode of Al formed on optical waveguide It is. LiNbO 3 has a large electro-optic effect and can change the refractive index by an electric field. By forming the optical waveguide in the vicinity of the cutoff thickness, switching, that is, modulation can be performed. That is, by changing the voltage applied to the optical waveguide, the refractive index is reduced, and the optical waveguide is cut off, so that the beam cannot be propagated. When a + voltage is applied to the optical waveguide and the side of the optical waveguide is dropped to the ground, lines of electric force run and an electric field is applied. As a result, the refractive index of the optical waveguide is reduced, and the guided light escapes to the substrate as a radiation mode and does not exit from the emission portion, thereby enabling switching. In FIG. 5, the electrode width is 4 μm, the electrode interval is 5 μm, and the thickness is 200 nm. Without SiO 2 serving as a protective film, the electrode 15 made of metal and the optical waveguide 2 come into direct contact, and the propagation loss increases. The length of this element is 10 mm.

【0019】図5で光P1として半導体レーザ光(波長
840nm)を入射部10より導波させたところシングルモ
ード伝搬し、グレーティング3により帰還され半導体レ
ーザは波長安定化された。電極15に10Vの電圧を加
えることにより屈折率を10 -4低下させ、ビームをカッ
トできた。このとき電界は2×106V/mである。次
に、この電極にピーク電圧10Vのパルス状変調電圧
(繰り返し200ps)を印加した。500MHzの周波数の
変調電圧に対して出力光も追随して応答していた。この
ように電極に変調電圧を印加することで変調出力も得る
ことができる。このように変調時においても半導体レー
ザの発振波長は変わらず安定に記録、再生が可能となっ
ている。
In FIG. 5, a semiconductor laser beam (wavelength
840 nm) is guided from the incident part 10 to a single mode.
And propagated back by the grating 3 to the semiconductor laser.
The user was wavelength stabilized. A voltage of 10 V is applied to the electrode 15.
The refractive index to 10 -FourLower and cut the beam
I was able to At this time, the electric field is 2 × 106V / m. Next
A pulse-like modulation voltage having a peak voltage of 10 V is applied to this electrode.
(Repeated 200 ps). 500MHz frequency
The output light also responded to the modulation voltage. this
Output is obtained by applying a modulation voltage to the electrodes
be able to. Thus, even during modulation, the semiconductor laser
The recording / reproduction is stable without changing the oscillation wavelength
ing.

【0020】なお、本実施例では基板として電気光学効
果の大きなLiNbO3を用いたが他のLiTaO3等の強誘電体材
料も有効である。また、光に対してマルチモード伝搬で
は出力が不安定で実用的ではなく、シングルモードが有
効である。
In this embodiment, LiNbO 3 having a large electro-optical effect is used as the substrate, but other ferroelectric materials such as LiTaO 3 are also effective. In multimode propagation with respect to light, the output is unstable and impractical, and a single mode is effective.

【0021】なお、光入射方法としては直接結合以外に
もレンズを介した構成でも良い。また、Siをサブマウ
ントとして用いたがCuやC、等他の熱電導の良い材料
であれば良い。また、実施例では結晶としてLiNbO3およ
びLiTaO3を用いたがKNbO3、KTP等の強誘電体、MN
A等の有機材料、またガラス材料にも適用可能である。
The light incident method may be a structure via a lens other than the direct coupling. Further, although Si is used as the submount, any other material having good thermal conductivity such as Cu or C may be used. In the embodiment, LiNbO 3 and LiTaO 3 are used as crystals, but ferroelectrics such as KNbO 3 and KTP, MN
It is also applicable to organic materials such as A and glass materials.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように本発明の光情報処理
装置によれば、レンズとしてフレネルレンズ、レーザと
して波長の安定したレーザ光源を用いることで小型、軽
量でなおかつ安価な光情報装置を構成することができ
る。また、本発明の光情報処理装置によれば光導波路に
印加される電圧の制御によりレーザ出力の変調を行うこ
とができる。また、変調時においても焦点位置の変動は
ない。
As described above, according to the optical information processing apparatus of the present invention, a compact, lightweight and inexpensive optical information apparatus is constructed by using a Fresnel lens as a lens and a laser light source having a stable wavelength as a laser. can do. Further, according to the optical information processing apparatus of the present invention, the laser output can be modulated by controlling the voltage applied to the optical waveguide. Also, there is no change in the focal position during modulation.

【0023】また、本発明の光情報処理装置により波長
安定なレーザ光源を用いることにより、簡単に収差のな
いスポットを安定に得ることができる上に、媒体からの
戻り光にも強く、その実用的効果は極めて大きい。
Further, by using a laser light source having a stable wavelength by the optical information processing apparatus of the present invention, a spot free from aberration can be easily obtained stably, and it is strong against return light from a medium. The effect is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光情報処理装置の第1の実施例の構成
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical information processing apparatus according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の光情報処理装置に用いるレーザ光源の
構成図
FIG. 2 is a configuration diagram of a laser light source used in the optical information processing apparatus of the present invention.

【図3】本発明の光情報処理装置に用いるレーザ光源の
製造工程図
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of a laser light source used in the optical information processing apparatus of the present invention.

【図4】半導体レーザの駆動電流と発振波長の関係を示
す特性図
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a driving current of a semiconductor laser and an oscillation wavelength.

【図5】本発明の第2の実施例の光情報処理装置に用い
る光変調部の構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of an optical modulator used in an optical information processing device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】従来の光情報処理装置の構成図FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional optical information processing apparatus.

【図7】フレネルレンズの断面図FIG. 7 is a sectional view of a Fresnel lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 光導波路 3 グレーティング 4 入射テーパ部 15 電極 20 Siサブマウント 21 半導体レーザ 22 光導波路が形成された基板 P1 光 35、36、37 フレネルレンズ 40、42、44 レンズ 41 ビームスプリッター Reference Signs List 2 optical waveguide 3 grating 4 incident taper 15 electrode 20 Si submount 21 semiconductor laser 22 substrate on which optical waveguide is formed P1 light 35, 36, 37 Fresnel lens 40, 42, 44 lens 41 beam splitter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−62982(JP,A) 特開 昭59−216116(JP,A) 特開 平4−106990(JP,A) 特開 平1−268181(JP,A) 特開 昭64−46995(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-3-62982 (JP, A) JP-A-59-216116 (JP, A) JP-A-4-106990 (JP, A) JP-A-1- 268181 (JP, A) JP-A-64-46995 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体レーザと、光導波路およびグレーテ
ィングおよび光変調部が形成された基板と、フレネルレ
ンズと、ビームスプリッターを有し、前記光導波路中に
前記半導体レーザからの光が入射し、光の一部が前記グ
レーティングにより半導体レーザに帰還され、なおかつ
光導波路から出射された光がレンズおよびビームスプリ
ッターを通過した後、媒体に照射される構成となること
を特徴とする光情報処理装置。
A semiconductor laser, a substrate on which an optical waveguide, a grating and an optical modulator are formed, a Fresnel lens, and a beam splitter, wherein light from the semiconductor laser enters the optical waveguide; An optical information processing apparatus, wherein a part of the optical information is returned to the semiconductor laser by the grating, and the medium is irradiated with light emitted from the optical waveguide after passing through the lens and the beam splitter.
【請求項2】光変調部として変調電圧を電極に印加する
構成となることを特徴とする請求項記載の光情報処理
装置。
2. An optical information processing apparatus according to claim 1, characterized in that a structure for applying a modulation voltage to the electrodes as the light modulation unit.
【請求項3】光導波路の半導体レーザと対抗した側に入
射テーパ部が形成されていることを特徴とする請求項
載の光情報処理装置。
3. A process according to claim 1, characterized in that the incident taper portion on the side against the semiconductor laser of the optical waveguide is formed
Serial mounting of the optical information processing apparatus.
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