JP3339524B2 - Polarizing optical element and polarizing optical device - Google Patents
Polarizing optical element and polarizing optical deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本願の発明は、偏光面を選択する
偏光性光学素子及びこの偏光性光学素子を用いた偏光性
光学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 a polarizing optical element for selecting a polarization plane and a polarizing optical device using the polarizing optical element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、本願の発明の第１従来例を用い
ている光磁気ディスクヘッドを示している。この光磁気
ディスクヘッド１１は、偏光ビームスプリッタ１２、ウ
ォラストンプリズム１３、レンズ１４及び光検出器１５
と、レーザダイオード１６と、対物レンズ１７とを有し
ている。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a magneto-optical disk head using a first conventional example of the present invention. The magneto-optical disk head 11 includes a polarizing beam splitter 12, a Wollaston prism 13, a lens 14, and a photodetector 15.
, A laser diode 16 and an objective lens 17.
【０００３】この光磁気ディスクヘッド１１では、レー
ザダイオード１６から射出されて偏光ビームスプリッタ
１２に入射した光２１のうちで多くの割合が、この偏光
ビームスプリッタ１２で反射され、対物レンズ１７を透
過して、光磁気ディスク２２に入射する。光磁気ディス
ク２２に入射した光２１は、記録信号に応じて偏光面が
回転されて反射され、対物レンズ１７を透過して、再び
偏光ビームスプリッタ１２に入射する。In the magneto-optical disk head 11, a large proportion of the light 21 emitted from the laser diode 16 and incident on the polarization beam splitter 12 is reflected by the polarization beam splitter 12 and transmitted through the objective lens 17. And enters the magneto-optical disk 22. The light 21 incident on the magneto-optical disk 22 is reflected by rotating the polarization plane according to the recording signal, passes through the objective lens 17, and again enters the polarization beam splitter 12.
【０００４】光磁気ディスク２２で反射されて偏光ビー
ムスプリッタ１２に入射した光２１のうちで、光磁気デ
ィスク２２に入射した光２１の偏光面とは直交する偏光
面を有する光２１の多くの割合と、光磁気ディスク２２
に入射した光２１と同じ偏光面を有する光２１の所定の
割合とが、偏光ビームスプリッタ１２を透過する。[0004] Of the light 21 reflected by the magneto-optical disk 22 and incident on the polarization beam splitter 12, a large proportion of the light 21 having a polarization plane orthogonal to the polarization plane of the light 21 incident on the magneto-optical disk 22 And the magneto-optical disk 22
A predetermined ratio of the light 21 having the same polarization plane as the light 21 incident on the polarizing beam splitter 12 is transmitted.
【０００５】従って、光磁気ディスク２２で反射されて
偏光ビームスプリッタ１２に入射した光２１に比べて、
この偏光ビームスプリッタ１２を透過した光２１では、
光磁気ディスク２２に入射した光２１の偏光面とは直交
する偏光面を有する光２１の割合が高められている。Accordingly, compared to the light 21 reflected by the magneto-optical disk 22 and incident on the polarization beam splitter 12,
In the light 21 transmitted through the polarizing beam splitter 12,
The ratio of the light 21 having a polarization plane orthogonal to the polarization plane of the light 21 incident on the magneto-optical disk 22 is increased.
【０００６】偏光ビームスプリッタ１２を透過してウォ
ラストンプリズム１３に入射した光２１は、互いに直交
する偏光面を有する２つの光２１に分離され、レンズ１
４を透過して、光検出器１５に入射する。そして、光検
出器１５に入射した光２１から偏光面の回転を検出する
ことによって、光磁気ディスク２２の記録信号を得てい
る。The light 21 that has passed through the polarization beam splitter 12 and entered the Wollaston prism 13 is split into two lights 21 having polarization planes orthogonal to each other.
4 and enter the photodetector 15. Then, by detecting the rotation of the polarization plane from the light 21 incident on the photodetector 15, the recording signal of the magneto-optical disk 22 is obtained.
【０００７】図６は、本願の発明の第２従来例を用いて
いる光磁気ディスクヘッドを示している。この光磁気デ
ィスクヘッド２３は、図５に示した光磁気ディスクヘッ
ド１１におけるウォラストンプリズム１３、レンズ１４
及び光検出器１５の代わりに、偏光ビームスプリッタ２
４及びフォトダイオード２５ａ、２５ｂを有している。FIG. 6 shows a magneto-optical disk head using a second conventional example of the present invention. The magneto-optical disk head 23 is the same as the Wollaston prism 13 and the lens 14 in the magneto-optical disk head 11 shown in FIG.
And the polarization beam splitter 2 instead of the photodetector 15
4 and photodiodes 25a and 25b.
【０００８】偏光ビームスプリッタ２４には、偏光ビー
ムスプリッタ１２の偏光膜１２ａと同様の偏光膜２４ａ
の他に全反射膜２４ｂも設けられている。そして、偏光
ビームスプリッタ１２、２４及びフォトダイオード２５
ａ、２５ｂが、一体のレーザカプラ２６になっている。The polarizing beam splitter 24 has a polarizing film 24 a similar to the polarizing film 12 a of the polarizing beam splitter 12.
In addition, a total reflection film 24b is also provided. Then, the polarization beam splitters 12, 24 and the photodiode 25
a and 25b are integrated laser couplers 26.
【０００９】この光磁気ディスクヘッド２３では、図５
に示した光磁気ディスクヘッド１１の場合と同様にして
光磁気ディスク２２で反射されて偏光ビームスプリッタ
１２を透過した光２１は、偏光ビームスプリッタ２４の
偏光膜２４ａによって、互いに直交する偏光面を有する
２つの光２１に分離される。偏光膜２４ａを透過した光
２１は、フォトダイオード２５ａに入射し、偏光膜２４
ａで反射された光２１は、全反射膜２４ｂで反射された
後に、フォトダイオード２５ｂに入射する。In this magneto-optical disk head 23, FIG.
The light 21 reflected by the magneto-optical disk 22 and transmitted through the polarization beam splitter 12 in the same manner as in the case of the magneto-optical disk head 11 shown in (1) has polarization planes orthogonal to each other due to the polarization film 24a of the polarization beam splitter 24. The light is separated into two lights 21. The light 21 transmitted through the polarizing film 24a is incident on the photodiode 25a,
The light 21 reflected by a is incident on the photodiode 25b after being reflected by the total reflection film 24b.
【００１０】ところで、光磁気ディスクヘッドでは、一
般に、光磁気ディスク２２で反射された光２１のうちで
光磁気ディスク２２に入射した光２１の偏光面とは直交
する偏光面を有する光２１の割合を高めるための第１の
偏光性光学素子と、この第１の偏光性光学素子を透過し
た光２１を互いに直交する偏光面を有する２つの光２１
に分離するための第２の偏光性光学素子とが必要であ
る。In the magneto-optical disk head, generally, the ratio of the light 21 having a polarization plane orthogonal to the polarization plane of the light 21 incident on the magneto-optical disk 22 among the lights 21 reflected by the magneto-optical disk 22 is described. A first polarizing optical element for increasing the intensity of light, and two lights 21 having polarization planes orthogonal to each other that are transmitted through the first polarizing optical element.
And a second polarizing optical element for separating the light into two.
【００１１】このため、図５、６に示した光磁気ディス
クヘッド１１、２３では、第１の偏光性光学素子とし
て、偏光ビームスプリッタ１２を用いており、第２の偏
光性光学素子として、ウォラストンプリズム１３または
偏光ビームスプリッタ２４を用いている。また、これら
の偏光性光学素子として、その他に、エシェレット型の
ブレーズ回折格子や、複屈折材料であるＬｉＮｂＯ3 か
ら成る基板にプロトン交換法で格子を形成した光学素子
が考えられている。For this reason, in the magneto-optical disk heads 11 and 23 shown in FIGS. 5 and 6, the polarizing beam splitter 12 is used as the first polarizing optical element, and Wollast is used as the second polarizing optical element. The ton prism 13 or the polarization beam splitter 24 is used. In addition, as these polarizing optical elements, an optical element in which a grating is formed on a substrate made of a birefringent material, LiNbO 3 , by a proton exchange method is considered.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところが、誘電体多層
膜である偏光膜１２ａ、２４ａを有する偏光ビームスプ
リッタ１２、２４では、所望の性能を得るための光２１
の入射角度に対する制限が厳しくて、光磁気ディスクヘ
ッド１１、２３の組立が容易ではない。また、ウォラス
トンプリズム１３では、透過型にせざるを得ないので、
光磁気ディスクヘッド１１、２３の設計の自由度が少な
く、しかもレンズ１４及び光検出器１５をウォラストン
プリズム１３から離間させる必要があるので、光磁気デ
ィスクヘッド１１、２３の小型化が困難である。However, in the polarization beam splitters 12 and 24 having the polarization films 12a and 24a, which are dielectric multilayer films, the light 21 for obtaining the desired performance is obtained.
Are severely limited, and the assembly of the magneto-optical disk heads 11 and 23 is not easy. In addition, since the Wollaston prism 13 must be a transmission type,
Since the degree of freedom in designing the magneto-optical disk heads 11 and 23 is small, and the lens 14 and the photodetector 15 need to be separated from the Wollaston prism 13, it is difficult to reduce the size of the magneto-optical disk heads 11 and 23. .
【００１３】また、エシェレット型のブレーズ回折格子
では、光磁気ディスクヘッド１１、２３で一般に用いら
れている７８０ｎｍ程度の波長の光２１を用いると、こ
の光２１の入射角度に対する制限を厳しくしなければ、
光磁気ディスクヘッド１１、２３に必要な１：１００程
度の偏光面の選択比よりも低い選択比しか得ることがで
きない。従って、このブレーズ回折格子を単独で光磁気
ディスクヘッド１１、２３に用いることは困難である。In the case of an echelle type blazed diffraction grating, if light 21 having a wavelength of about 780 nm, which is generally used in the magneto-optical disk heads 11 and 23, is used, the incident angle of the light 21 must be strictly limited. ,
Only a selectivity lower than the selectivity of the polarization plane of about 1: 100 required for the magneto-optical disk heads 11 and 23 can be obtained. Therefore, it is difficult to use this blaze diffraction grating alone for the magneto-optical disk heads 11 and 23.
【００１４】一方、ＬｉＮｂＯ3 から成る基板にプロト
ン交換法で格子を形成した光学素子では、偏光面の高い
選択比を得ることができるが、ＬｉＮｂＯ3 自体のコス
トが高く、しかもプロトン交換法を安定的に行うことが
困難であるので、全体としてコストが高い。On the other hand, in an optical element in which a lattice is formed on a substrate made of LiNbO 3 by the proton exchange method, a high selectivity of the polarization plane can be obtained, but the cost of LiNbO 3 itself is high and the proton exchange method is stable Cost is high as a whole because it is difficult to carry out the process in a comprehensive manner.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】請求項１の偏光性光学素
子３１、３６、４４、４５、５４、５５は、基板３２に
回折格子３３が形成されており、前記回折格子３３上に
複屈折材料膜３４が設けられており、前記回折格子３３
と対向する面に誘電体多層膜３５が設けられており、前
記基板３２と前記誘電体多層膜３５との光学定数に対応
して、互いに直交する偏光面を有する２つの光２１のう
ちの一方が主に透過して他方が主に反射するか、両方が
透過するか、または両方が反射することを特徴としてい
る。The polarizing optical elements (31, 36, 44, 45, 54, 55) of claim 1 are provided on a substrate (32).
Diffraction and grating 33 is formed, is provided with a birefringent material film 34 on the diffraction grating 33, the diffraction grating 33
A dielectric multilayer film 35 is provided on the surface facing
Corresponding to the optical constants of the Kimoto plate 32 and the dielectric multilayer film 35, two or one are mainly transmitted other of the light 21 is primarily reflected with polarization planes orthogonal to each other, both Are transmitted or both are reflected.
【００１６】請求項２の偏光性光学装置４２は、前記２
つの光２１のうちの一方が主に透過して他方が主に反射
する請求項１記載の第１の偏光性光学素子４４がプリズ
ム４３の第１の部分に固定されており、前記第１の偏光
性光学素子４４を透過した前記２つの光２１が入射する
前記プリズム４３の第２の部分に、これら２つの光２１
のうちの一方が主に透過して他方が主に反射する請求項
１記載の第２の偏光性光学素子４５が固定されており、
この第２の偏光性光学素子４５の前記第２の部分とは反
対側に、第１の光検出素子４８ａが固定されており、前
記第２の偏光性光学素子４５で反射された前記２つの光
２１が入射する前記プリズム４３の第３の部分に第２の
光検出素子４８ｂが固定されていることを特徴としてい
る。The polarizing optical device 42 according to claim 2, wherein the 2
The first polarizing optical element (44) according to claim 1, wherein one of the two lights (21) is mainly transmitted and the other is mainly reflected, the first polarizing optical element (44) being fixed to a first part of a prism (43). These two lights 21 are applied to the second portion of the prism 43 where the two lights 21 transmitted through the polarizing optical element 44 are incident.
One of which is mainly transmitted and the other is mainly reflected
1 second polarizing optical element 45 are fixed according,
On the opposite side of the second polarizing optical element 45 from the second portion, a first light detecting element 48a is fixed, and the two light reflected by the second polarizing optical element 45 are fixed to each other. A second light detection element 48b is fixed to a third portion of the prism 43 where the light 21 enters.
【００１７】請求項３の偏光性光学装置５２は、前記２
つの光２１のうちの一方が主に透過して他方が主に反射
する請求項１記載の第１の偏光性光学素子５４がプリズ
ム５３の第１の部分に固定されており、前記第１の偏光
性光学素子５４を透過した前記２つの光２１が入射する
前記プリズム４３の第２の部分に、前記２つの光２１の
両方が反射する請求項１記載の第２の偏光性光学素子５
５が固定されており、この第２の偏光性光学素子５５で
反射された前記一方及び他方の光２１が夫々入射する前
記プリズム５３の第３及び第４の部分に第１及び第２の
光検出素子５８ａ、５８ｂが固定されていることを特徴
としている。In a third aspect of the present invention, the polarizing optical device 52 comprises
The first polarizing optical element (54) according to claim 1, wherein one of the two lights (21) is mainly transmitted and the other is mainly reflected, the first polarizing optical element (54) being fixed to a first portion of a prism (53). a second portion of the prism 43 in which the two light 21 transmitted through the polarizing optical element 54 is incident, a second polarizing optical element 5 according to claim 1, wherein both of said two light 21 is reflected
5 is fixed , and the first and second lights 21 reflected by the second polarizing optical element 55 are respectively incident on the third and fourth portions of the prism 53 where the first and second lights 21 are incident. It is characterized in that the light detection elements 58a and 58b are fixed.
【００１８】[0018]
【作用】請求項１の偏光性光学素子３１、３６、４４、
４５、５４、５５では、回折格子３３上に複屈折材料膜
３４が設けられているので、回折格子３３を複屈折材料
とは異なる材料で形成することができる。一方、回折格
子３３と複屈折材料膜３４との相乗作用によって、回折
格子３３のみの場合に比べて偏光面の選択性が強められ
ている。しかも、複屈折材料膜３４の存在によって、短
波長領域の光２１でも入射角度に対する制限が緩められ
ている。更に、回折格子３３が形成されている基板３２
と誘電体多層膜３５との光学定数を選択することによっ
て、透過型、反射型または透過反射型の何れをも選択す
ることができる。 The polarizing optical elements 31, 36, 44 according to claim 1
In 45, 54 and 55, since the birefringent material film 34 is provided on the diffraction grating 33, the diffraction grating 33 can be formed of a material different from the birefringent material. On the other hand, due to the synergistic action of the diffraction grating 33 and the birefringent material film 34, the selectivity of the polarization plane is enhanced as compared with the case of using only the diffraction grating 33. In addition, due to the presence of the birefringent material film 34, restrictions on the incident angle of the light 21 in the short wavelength region are relaxed. Further, the substrate 32 on which the diffraction grating 33 is formed
By selecting the optical constant of the dielectric layer 35 and the dielectric constant, any of the transmission type, the reflection type, and the transmission / reflection type can be selected.
【００１９】請求項２、３の偏光性光学装置４２、５２
では、第１及び第２の偏光性光学素子４４、４５、５
４、５５並びに第１及び第２の光検出素子４８ａ、４８
ｂ、５８ａ、５８ｂの何れもがプリズム４３、５３に対
して固定されている。The polarizing optical devices 42 and 52 according to claims 2 and 3.
Then, the first and second polarizing optical elements 44, 45, 5
4, 55 and the first and second photodetectors 48a, 48
All of b, 58a and 58b are fixed to the prisms 43 and 53.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本願の発明の第１〜第４実施例を、図
１〜４を参照しながら説明する。なお、図５、６に示し
た第１及び第２従来例と対応する構成部分には、同一の
符号を付してある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, first to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Components corresponding to those of the first and second conventional examples shown in FIGS. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals.
【００２１】図１は、第１実施例である偏光性光学素子
の製造方法を示している。この第１実施例の偏光性光学
素子３１を製造するためには、図１（ａ）に示す様に、
刻線機械によるカッティング等でガラス基板３２の表面
にブレーズ回折格子３３を形成する。その後、図１
（ｂ）に示す様に、ＬｉＮｂＯ3 膜等の無機強誘電体膜
や液晶膜等の有機高分子強誘電体膜である複屈折材料膜
３４を、ブレーズ回折格子３３上に形成する。FIG. 1 shows a method for manufacturing a polarizing optical element according to a first embodiment. In order to manufacture the polarizing optical element 31 of the first embodiment, as shown in FIG.
A blazed diffraction grating 33 is formed on the surface of the glass substrate 32 by cutting or the like using a cutting machine. Then, FIG.
As shown in (b), a birefringent material film 34 which is an inorganic ferroelectric film such as a LiNbO 3 film or an organic polymer ferroelectric film such as a liquid crystal film is formed on the blaze diffraction grating 33.
【００２２】なお、複屈折材料膜３４として無機強誘電
体膜を形成するに際しては、この無機強誘電体膜の異方
性を保持するために、例えばＣＶＤ法で形成する場合
は、温度や雰囲気ガス等を制御し、蒸着法で形成する場
合は、蒸着角度等を制御する。また、複屈折材料膜３４
として液晶膜等を形成するに際しては、この液晶膜等の
配向性を保持するために、ブレーズ回折格子３３を形成
したガラス基板３２の表面に表面処理を施しておく。When the inorganic ferroelectric film is formed as the birefringent material film 34, in order to maintain the anisotropy of the inorganic ferroelectric film, when the inorganic ferroelectric film is formed by, for example, the CVD method, the temperature and the atmosphere are changed. In the case where a gas or the like is controlled and formed by a vapor deposition method, a vapor deposition angle and the like are controlled. The birefringent material film 34
When forming a liquid crystal film or the like as described above, the surface of the glass substrate 32 on which the blazed diffraction grating 33 is formed is subjected to a surface treatment in order to maintain the orientation of the liquid crystal film or the like.
【００２３】次に、図１（ｃ）に示す様に、ガラス基板
３２の裏面に誘電体多層膜３５を形成して、偏光性光学
素子３１を完成させる。この時、ガラス基板３２と誘電
体多層膜３５との光学定数の組み合わせを選択すること
によって、互いに直交する偏光面を有する２つの光がこ
の偏光性光学素子３１に入射した場合に、２つの光の両
方が互いに異なる角度で透過する透過型か、両方が互い
に異なる角度で反射する反射型か、２つの光のうちの一
方が主に透過して他方が主に反射する透過反射型かを選
択する。Next, as shown in FIG. 1C, a dielectric multilayer film 35 is formed on the back surface of the glass substrate 32 to complete the polarizing optical element 31. At this time, by selecting a combination of optical constants of the glass substrate 32 and the dielectric multilayer film 35, when two lights having polarization planes orthogonal to each other are incident on the polarizing optical element 31, two lights are generated. Select either a transmissive type in which both transmit at different angles from each other, a reflective type in which both reflect at different angles, or a transmissive reflective type in which one of the two lights is mainly transmitted and the other is mainly reflected. I do.
【００２４】なお、以上の第１実施例では、ブレーズ回
折格子３３をガラス基板３２に形成しており、ガラス基
板３２が低コストであるが、ガラス基板３２以外の基板
を用いることもできる。また、ブレーズ回折格子３３の
ピッチ、形状や、複屈折材料膜３４及び誘電体多層膜３
５の膜厚等は、使用される光源や適用機器等の種類に応
じて、適宜選択することができる。In the first embodiment, the blazed diffraction grating 33 is formed on the glass substrate 32, and the glass substrate 32 is inexpensive. However, a substrate other than the glass substrate 32 can be used. The pitch and shape of the blaze diffraction grating 33, the birefringent material film 34 and the dielectric multilayer film 3
The film thickness and the like of No. 5 can be appropriately selected according to the type of the light source and the applied equipment to be used.
【００２５】図２は、第２実施例である偏光性光学素子
を示している。この第２実施例の偏光性光学素子３６
は、誘電体多層膜３５がガラス基板３２の裏面ではなく
複屈折材料膜３４上に形成されていることを除いて、図
１に示した第１実施例と実質的に同様の構成を有してお
り、且つ第１実施例と同様の作用効果を奏することがで
きる。FIG. 2 shows a polarizing optical element according to a second embodiment. Polarizing optical element 36 of the second embodiment
Has substantially the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1 except that the dielectric multilayer film 35 is formed not on the back surface of the glass substrate 32 but on the birefringent material film 34. Therefore, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.
【００２６】図３は、第３実施例としての偏光性光学装
置であるレーザカプラ及びこのレーザカプラを用いてい
る光磁気ディスクヘッドを示している。この光磁気ディ
スクヘッド４１は、レーザカプラ２６の代わりにレーザ
カプラ４２を用いていることを除いて、図６に示した光
磁気ディスクヘッド２３と実質的に同様の構成を有して
いる。FIG. 3 shows a laser coupler which is a polarizing optical device as a third embodiment and a magneto-optical disk head using this laser coupler. The magneto-optical disk head 41 has substantially the same configuration as the magneto-optical disk head 23 shown in FIG. 6, except that a laser coupler 42 is used instead of the laser coupler 26.
【００２７】レーザカプラ４２は断面が台形のプリズム
４３を有しており、図１、２に示した第１または第２実
施例の様な透過反射型の偏光性光学素子４４が、プリズ
ム４３のうちでレーザダイオード１６に対向している斜
面に固定されている。また、プリズム４３の底面のうち
で、偏光性光学素子４４側の部分にも、透過反射型の偏
光性光学素子４５が固定されている。The laser coupler 42 has a prism 43 having a trapezoidal cross section. The transmission / reflection type polarizing optical element 44 as in the first or second embodiment shown in FIGS. Among them, it is fixed to the slope facing the laser diode 16. Further, a transmission / reflection type polarizing optical element 45 is fixed also to a portion on the polarizing optical element 44 side of the bottom surface of the prism 43.
【００２８】一方、プリズム４３の天面には、全反射膜
４６が固定されており、プリズム４３の底面には、偏光
性光学素子４５とこの偏光性光学素子４５以外の部分に
おける接着層４７とを介して、２個のフォトダイオード
４８ａ、４８ｂが固定されている。On the other hand, on the top surface of the prism 43, a total reflection film 46 is fixed, and on the bottom surface of the prism 43, a polarizing optical element 45 and an adhesive layer 47 other than the polarizing optical element 45 are formed. , Two photodiodes 48a and 48b are fixed.
【００２９】この光磁気ディスクヘッド４１では、レー
ザダイオード１６から射出されて偏光性光学素子４４に
入射した光２１のうちで多くの割合が、この偏光性光学
素子４４で反射され、対物レンズ１７を透過して、光磁
気ディスク２２に入射する。光磁気ディスク２２で反射
されて対物レンズ１７を透過した光２１は、偏光性光学
素子４４に入射し、図５、６に示した光磁気ディスクヘ
ッド１１、２３の場合と同様に、光磁気ディスク２２に
入射した光２１の偏光面とは直交する偏光面を有する光
２１の割合が高められた状態で、この偏光性光学素子４
４を透過する。In the magneto-optical disk head 41, a large proportion of the light 21 emitted from the laser diode 16 and incident on the polarizing optical element 44 is reflected by the polarizing optical element 44, and the objective lens 17 The light passes through and enters the magneto-optical disk 22. The light 21 reflected by the magneto-optical disk 22 and transmitted through the objective lens 17 is incident on the polarizing optical element 44 and, like the magneto-optical disk heads 11 and 23 shown in FIGS. In a state where the ratio of the light 21 having a polarization plane orthogonal to the polarization plane of the light 21 incident on the light 22 is increased, the polarization optical element 4
4 is transmitted.
【００３０】偏光性光学素子４４を透過してプリズム４
３内に入射した光２１は、偏光性光学素子４５によっ
て、互いに直交する偏光面を有する２つの光２１に分離
される。偏光性光学素子４５を透過した光２１は、フォ
トダイオード４８ａに入射し、偏光性光学素子４５で反
射された光２１は、全反射膜４６で反射された後に、フ
ォトダイオード４８ｂに入射する。After passing through the polarizing optical element 44, the prism 4
The light 21 entering the light 3 is separated by the polarizing optical element 45 into two lights 21 having polarization planes orthogonal to each other. The light 21 transmitted through the polarizing optical element 45 is incident on the photodiode 48a, and the light 21 reflected by the polarizing optical element 45 is incident on the photodiode 48b after being reflected by the total reflection film 46.
【００３１】図４は、第４実施例としての偏光性光学装
置であるレーザカプラ及びこのレーザカプラを用いてい
る光磁気ディスクヘッドを示している。この光磁気ディ
スクヘッド５１は、レーザカプラ４２の代わりにレーザ
カプラ５２を用いていることを除いて、図３に示した光
磁気ディスクヘッド４１と実質的に同様の構成を有して
いる。FIG. 4 shows a laser coupler which is a polarizing optical device as a fourth embodiment and a magneto-optical disk head using this laser coupler. The magneto-optical disk head 51 has substantially the same configuration as the magneto-optical disk head 41 shown in FIG. 3 except that a laser coupler 52 is used instead of the laser coupler 42.
【００３２】レーザカプラ５２もレーザカプラ４２と同
様に断面が台形のプリズム５３を有しており、このプリ
ズム５３のうちでレーザダイオード１６に対向している
斜面に、偏光性光学素子４４と同様の透過反射型の偏光
性光学素子５４が固定されている。しかし、プリズム５
３の底面のうちで、偏光性光学素子５４側の部分には、
反射型の偏光性光学素子５５が固定されている。The laser coupler 52 also has a prism 53 having a trapezoidal cross section, similarly to the laser coupler 42, and a slope similar to the polarizing optical element 44 is formed on the slope of the prism 53 facing the laser diode 16. A transmission / reflection type polarizing optical element 54 is fixed. However, prism 5
3, the portion on the side of the polarizing optical element 54,
The reflective polarizing optical element 55 is fixed.
【００３３】一方、プリズム５３の天面には、全反射膜
５６が固定されており、プリズム５３の底面のうちで、
全反射膜５６で反射された光２１が入射する部分には、
２個のフォトダイオード５８ａ、５８ｂが固定されてい
る。On the other hand, a total reflection film 56 is fixed to the top surface of the prism 53, and among the bottom surfaces of the prism 53,
In the part where the light 21 reflected by the total reflection film 56 is incident,
Two photodiodes 58a and 58b are fixed.
【００３４】この光磁気ディスクヘッド５１でも、図３
に示した光磁気ディスクヘッド４１の場合と同様に、レ
ーザダイオード１６から射出されて偏光性光学素子５４
に入射した光２１のうちで多くの割合が、この偏光性光
学素子５４で反射され、対物レンズ１７を透過して、光
磁気ディスク２２に入射する。光磁気ディスク２２で反
射されて対物レンズ１７を透過した光２１は、偏光性光
学素子５４に入射し、光磁気ディスク２２に入射した光
２１の偏光面とは直交する偏光面を有する光２１の割合
が高められた状態で、この偏光性光学素子５４を透過す
る。The magneto-optical disk head 51 also has the configuration shown in FIG.
Similarly to the case of the magneto-optical disk head 41 shown in FIG.
A large proportion of the light 21 incident on the magneto-optical disk 22 is reflected by the polarizing optical element 54, passes through the objective lens 17, and is incident on the magneto-optical disk 22. The light 21 reflected by the magneto-optical disk 22 and transmitted through the objective lens 17 is incident on the polarizing optical element 54, and has a polarization plane orthogonal to the polarization plane of the light 21 incident on the magneto-optical disk 22. In a state where the ratio is increased, the light passes through the polarizing optical element 54.
【００３５】偏光性光学素子５４を透過してプリズム５
３内に入射した光２１は、偏光性光学素子５５によっ
て、互いに直交する偏光面を有する２つの光２１に分離
される。分離された２つの光２１は、何れも偏光性光学
素子５５によって反射されるが、それらの反射角が互い
に異なっており、全反射膜４６で反射された後に、夫々
フォトダイオード５８ａ、５８ｂに別個に入射する。After passing through the polarizing optical element 54, the prism 5
The light 21 entering the light 3 is separated by the polarizing optical element 55 into two lights 21 having polarization planes orthogonal to each other. The two separated lights 21 are both reflected by the polarizing optical element 55, but their reflection angles are different from each other, and after being reflected by the total reflection film 46, they are separately separated by the photodiodes 58a and 58b, respectively. Incident on.
【００３６】なお、以上の第３及び第４実施例は本願の
発明による偏光性光学素子を光磁気ディスクヘッド用の
レーザカプラに適用したものであるが、光ファイバ通信
等において戻り光を分離する光アイソレータ等にも本願
の発明による偏光性光学素子を適用することができる。In the above third and fourth embodiments, the polarizing optical element according to the present invention is applied to a laser coupler for a magneto-optical disk head, but separates return light in optical fiber communication or the like. The polarizing optical element according to the present invention can be applied to an optical isolator and the like.
【００３７】[0037]
【発明の効果】請求項１の偏光性光学素子では、回折格
子を複屈折材料とは異なる材料で形成することができる
ので、偏光性光学素子の全体を複屈折材料で形成してい
る構造に比べてコストを低減させることができる。一
方、回折格子と複屈折材料膜との各々が単独の場合に比
べて偏光面の選択性が強められているので、偏光面の選
択性が高い。しかも、短波長領域の光でも入射角度に対
する制限が緩いので、適用機器の組立が容易であり、適
用範囲も広い。更に、透過型、反射型または透過反射型
の何れをも選択することができるので、適用機器の設計
の自由度が高く、また透過反射型若しくは反射型を選択
することによって、適用機器を小型化することができ
る。According to the polarizing optical element of the first aspect, the diffraction grating can be formed of a material different from the birefringent material, so that the entire polarizing optical element is formed of a birefringent material. The cost can be reduced in comparison. On the other hand, the selectivity of the polarization plane is enhanced compared to the case where each of the diffraction grating and the birefringent material film is used alone, so that the selectivity of the polarization plane is high. In addition, even for light in a short wavelength region, since the restriction on the incident angle is loose, assembly of applicable equipment is easy and the applicable range is wide. Furthermore, since any of the transmission type, the reflection type, and the transmission reflection type can be selected, the degree of freedom in designing the applied device is high, and the size of the applied device can be reduced by selecting the transmission reflection type or the reflection type. can do.
【００３８】請求項２、３の偏光性光学装置では、低コ
ストで且つ偏光面の選択性が高い第１及び第２の偏光性
光学素子並びに第１及び第２の光検出素子の何れもがプ
リズムに対して固定されているので、適用機器のコスト
を低減し且つ偏光面の選択性を高めることができるのみ
ならず、適用機器の組立が容易で且つ適用機器を小型化
することができる。In the polarizing optical device according to the second and third aspects, both the first and second polarizing optical elements and the first and second light detecting elements which are low in cost and have high polarization plane selectivity are used. Since it is fixed to the prism, not only the cost of the applied device can be reduced and the selectivity of the polarization plane can be increased, but also the assembly of the applied device is easy and the applied device can be downsized.
【図１】本願の発明の第１実施例の製造方法を工程順に
示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention in the order of steps.
【図２】本願の発明の第２実施例の側面図である。FIG. 2 is a side view of a second embodiment of the present invention.
【図３】本願の発明の第３実施例の側面図である。FIG. 3 is a side view of a third embodiment of the present invention.
【図４】本願の発明の第４実施例の側面図である。FIG. 4 is a side view of a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本願の発明の第１従来例の側面図である。FIG. 5 is a side view of a first conventional example of the present invention.
【図６】本願の発明の第２従来例の側面図である。FIG. 6 is a side view of a second conventional example of the present invention.
２１ 光 ３１ 偏光性光学素子 ３２ ガラス基板 ３３ ブレーズ回折格子 ３４ 複屈折材料膜 ３５ 誘電体多層膜 ３６ 偏光性光学素子 ４２ レーザカプラ ４３ プリズム ４４ 偏光性光学素子 ４５ 偏光性光学素子 ４８ａ フォトダイオード ４８ｂ フォトダイオード ５２ レーザカプラ ５３ プリズム ５４ 偏光性光学素子 ５５ 偏光性光学素子 ５８ａ フォトダイオード ５８ｂ フォトダイオード Reference Signs List 21 light 31 polarizing optical element 32 glass substrate 33 blaze diffraction grating 34 birefringent material film 35 dielectric multilayer film 36 polarizing optical element 42 laser coupler 43 prism 44 polarizing optical element 45 polarizing optical element 48a photodiode 48b photodiode 52 Laser Coupler 53 Prism 54 Polarizing Optical Element 55 Polarizing Optical Element 58a Photodiode 58b Photodiode
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−5316（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−355702（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−203402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−262602（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−26604（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 5/30 G02B 5/18 G11B 7/135 Continuation of front page (56) References JP-A-7-5316 (JP, A) JP-A-4-355702 (JP, A) JP-A-61-203402 (JP, A) JP-A-63-262602 (JP) , A) JP-A-63-26604 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 5/30 G02B 5/18 G11B 7/135
Claims (3)
おり、 前記基板と前記誘電体多層膜との光学定数に対応して、
互いに直交する偏光面を有する２つの光のうちの一方が
主に透過して他方が主に反射するか、両方が透過する
か、または両方が反射することを特徴とする偏光性光学
素子。[Claim 1] A diffraction grating is formed on the substrate, the are birefringent material film is provided on the diffraction grating, is provided with a dielectric multilayer film on the diffraction grating surface facing the front Stories corresponding to the optical constants of the dielectric multilayer film as a base plate,
Two one is mainly transmitted through the other of the light is mainly reflected or both is transmitted or polarizing optical element both you and characterized by reflecting with a polarization plane orthogonal to each other .
て他方が主に反射する請求項１記載の第１の偏光性光学
素子がプリズムの第１の部分に固定されており、 前記第１の偏光性光学素子を透過した前記２つの光が入
射する前記プリズムの第２の部分に、これら２つの光の
うちの一方が主に透過して他方が主に反射する請求項１
記載の第２の偏光性光学素子が固定されており、 この第２の偏光性光学素子の前記第２の部分とは反対側
に、第１の光検出素子が固定されており、 前記第２の偏光性光学素子で反射された前記２つの光が
入射する前記プリズムの第３の部分に第２の光検出素子
が固定されていることを特徴とする偏光性光学装置。Wherein and said two first polarizing optical element according to claim 1, wherein one is mainly transmitted through the other of the light is mainly reflected is fixed to the first portion of the prism, the second portion of the prism in which the first polarizing optical element wherein two of the light transmitted through the enters, claim 1 in which one of these two light mainly transmit to the other is mainly reflected
A second light-polarizing optical element described above, and a first light-detecting element is fixed on a side of the second light-polarizing optical element opposite to the second portion; A second light detecting element is fixed to a third portion of the prism where the two lights reflected by the polarizing optical element are incident.
て他方が主に反射する請求項１記載の第１の偏光性光学
素子がプリズムの第１の部分に固定されており、 前記第１の偏光性光学素子を透過した前記２つの光が入
射する前記プリズムの第２の部分に、前記２つの光の両
方が反射する請求項１記載の第２の偏光性光学素子が固
定されており、 この第２の偏光性光学素子で反射された前記一方及び他
方の光が夫々入射する前記プリズムの第３及び第４の部
分に第１及び第２の光検出素子が固定されていることを
特徴とする偏光性光学装置。Wherein and said two first polarizing optical element according to claim 1, wherein one is mainly transmitted through the other of the light is mainly reflected is fixed to the first portion of the prism, a second portion of the prism in which the transmitted through the first polarizing optical element has two light enters, the second polarizing optical element according to claim 1, wherein both of said two light reflects fixed are, first and second light detecting element is fixed to the third and fourth portions of said prism the second polarizing the one reflected by the optical element and the other light is respectively incident A polarizing optical device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| JPH07234317A JPH07234317A (en) | 1995-09-05 |
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