JP3362477B2 - 光導波路端面結合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば導波路型光第２
高調波発生装置（ＳＨＧ）のような光導波路を有する光
導波路デバイスに対し、この光導波路デバイスの基本波
のレーザ光を入射する光導波路端面結合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光導波路端面結合装置における導波モー
ド型ＳＨＧやチェレンコフ型ＳＨＧ等の光導波路型ＳＨ
Ｇ等の光導波路を有する光導波路デバイスにおいて、そ
の光導波路に対する入射光、例えばその基本波光の入射
は、大きな問題となる。

【０００３】例えば、ＳＨＧにおける第２高調波のパワ
ーＰｗは、入射波のパワーＰｗの２乗に比例することか
ら、その入射光を効率よく入射させることは重要な問題
となる。

【０００４】さらに、入射波のパワーのゆらぎ、すなわ
ち光導波路に入射させる光量の変化は、出力光量に大き
く影響する。

【０００５】また、一般に、この種の光導波路デバイス
に対する光源部、特に、集光レンズ系（対物レンズ系）
は、光導波路デバイスの端面に対する位置関係を決定し
た状態で、接着剤によって固定されている。従って、外
震、温度変化等の原因で、上述のように接着固定された
集光レンズ系に位置ずれが生じたときには、この光導波
路端面結合装置は使用不能になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】よって、本出願人らに
より、既に、光導波路端面結合装置に関する出願がなさ
れている。この光導波路端面結合装置は、光導波路デバ
イスの光導波路に対し、その入射端からレーザ光を集光
入射させる集光レンズ系を有する光源部が設けられ、少
なくとも上記集光レンズ系は、その光学軸のｚ軸と、こ
のｚ軸に直交し、且つ、互いに直交するｘ軸及びｙ軸の
３方向に関して微調整するアクチュエータを具備し、上
記光源部から出射されるレーザ光が、導波路の光入射端
が臨む上記光導波路デバイスの端面から戻るときの戻り
光の光量又は光量分布を検出し、これにより上記アクチ
ュエータを制御して、上記集光レンズ系のｘ，ｙ及びｚ
軸の位置制御を行うようにしたものである。

【０００７】しかしながら、この光導波路端面結合装置
では、上記光導波路デバイスの入射側の端面における光
導波路が存在する部分と光導波路が存在しない部分との
反射率の違いにより、その戻り光量及び戻り光の光量分
布を検出して、信号を得ていることから、光導波路部分
の屈折率と光導波路ではない部分の屈折率との差が小さ
い光導波路デバイスにおいては、反射率の差異が明確に
なりにくいという欠点がある。

【０００８】また、光導波路部分の屈折率と光導波路で
はない部分の屈折率との差が小さい光導波路デバイスに
おいては、反射率の差異を明確にするために、光導波路
デバイスの入射側の端面に無反射膜であるＡＲコート膜
の成膜を行うが、この成膜の際には、光導波路部分の屈
折率と光導波路ではない部分の屈折率との差が小さいた
めに、上記ＡＲコート膜の成膜制御が厳しいという欠点
がある。

【０００９】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、光導
波路部分の屈折率と光導波路ではない部分の屈折率との
差が小さい光導波路デバイスにおいても、光導波路デバ
イスの光導波路に対する光源部からの光、特にレーザ光
を、安定した、最良状態で、高効率に入射することがで
きるようにした光導波路端面結合装置を提供するもので
ある。

【００１０】また、光導波路デバイスの入射側の端面に
ＡＲコート膜の成膜を行う場合においても、このＡＲコ
ート膜の成膜制御を簡易にする光導波路端面結合装置を
提供する。

【００１１】さらに、光導波路部分の屈折率と光導波路
ではない部分の屈折率との差が小さい光導波路デバイス
においても、集光レンズ系の位置の微調整を確実に行う
ことができる光導波路端面結合装置を提供する。

【００１２】

【発明を解決するための手段】本発明にかかる光導波路
端面結合装置は、入射端面から光が光導波路に入射さ
れ、光導波路により導波された光を出射端面から出射す
る光導波路デバイスと、光源から出射されたレーザ光を
上記光導波路デバイスの入射端面に集光する集光レンズ
系と、上記集光レンズ系を駆動して、当該集光レンズ系
の光学軸のｚ軸と、このｚ軸に直交し、且つ、互いに直
交するｘ軸及びｙ軸の３方向に、上記レーザ光の集光位
置を制御するアクチュエータと、上記集光レンズ系によ
り集光したレーザ光の光導波路デバイスからの戻り光を
検出する戻り光検出手段とを備え、上記戻り光検出手段
は、上記光導波路内に導波された光の上記出射端面から
の反射光と、上記入射端面からの反射光と和を、上記光
導波路デバイスからの戻り光として検出し、当該戻り光
の光量又は光量分布の変化に基づき上記アクチュエータ
を制御する。

【００１３】また、本発明にかかる光導波路端面結合装
置は、上記光導波路には、入射端面から出射端面までの
間に、入射端面から入射された光を反射する上記出射端
面とは異なる反射源が形成されており、上記光導波路デ
バイスからの戻り光には、上記光導波路内に導波された
光の上記反射源からの反射光が含まれていることを特徴
とする。

【００１４】

【作用】本発明においては、集光レンズ系をアクチュエ
ータによって位置制御するようにし、このアクチュエー
タの制御は、レーザ光を光導波路デバイスの光導波路に
入射したときの、この光導波路の光出射端面又は光導波
路内の反射源からの戻り光の光量又は光量分布を検出す
ることによって行うようにしたことから、光導波路部分
の屈折率と光導波路ではない部分の屈折率との差が小さ
い光導波路デバイスにおいても、光導波路デバイスの光
導波路に対するレーザ光の入射位置とフォーカシング
（光軸方向に沿う位置）とを確実に決定することができ
る。

【００１５】従って、上記光導波路デバイスに入射され
るレーザ光の入射効率を高めることができることから、
光導波路デバイスが、例えばＳＨＧである場合には、そ
の出力である２次高調波パワーの増大化と安定化を図る
ことができる。

【００１６】また、集光レンズ系を、接着剤等を用い
て、光導波路デバイスに高精度に接着固定する手法を回
避したことによって、外震等により、上記集光レンズ系
に位置ずれが生じた場合においても、光導波路デバイス
に対するレーザ光の入射の位置調整を、即応的に、確実
に行うことができる。これにより、光導波路デバイス
は、常時又は長期に渡って安定した入射光量を得ること
ができ、安定した動作を行うことができる。

【００１７】さらに、上述したように、集光レンズ系の
光導波路デバイスに対する位置合わせにおいては、アク
チュエータによって微調整が行われることから、最初の
位置決め、即ち粗調整の精度は、目的の精度の１桁以上
緩和させることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。図１には、本発明に係る光
導波路端面結合装置の概略的な構成を示す。

【００１９】この実施例に係る光導波路端面結合装置
は、光導波路デバイス１の端面１ａに対向して光源部４
を配置する。

【００２０】光導波路デバイス１は、例えば、図２の斜
視図に示すように、導波モード型あるいはチェレンコフ
放射型の光導波路型ＳＨＧであって、例えば非線形光学
結晶より成る基体１ｓに、チャンネル型の線形もしくは
非線形の光導波路２が設けられて成る。

【００２１】光導波路２の光入射端２ａは、光導波路デ
バイスの端面１ａに臨んで設けられ、また、光導波路２
の光出射端２ｂは、光導波路デバイスの端面１ｂに臨ん
で設けられる。

【００２２】光源部４は、例えば、図１に示す半導体レ
ーザ６からのレーザ光Ｌを、コリメートレンズ７及びハ
ーフミラー８を介して、集光レンズ系３によって光導波
路デバイス１の端面１ａに臨む光導波路２の光入射端２
ａにフォーカシングして入射させるように設けられてい
る。

【００２３】上記集光レンズ系３は、アクチュエータ５
によって、光軸、即ちｚ軸、及びこのｚ軸に対して直交
し、且つ、互いに直交するｘ軸及びｙ軸に関して微小に
移動し得るように設けられている。

【００２４】上記光源部４から光導波路デバイス１に入
射されたレーザ光Ｌは、光導波路デバイス１の端面１ａ
に照射され、さらに光導波路２内を導波し、光導波路デ
バイス１の端面１ｂに臨んで設けられる光導波路２の光
出射端２ｂにおいて一部反射される。光導波路２の光出
射端２ｂにおいて反射された光（戻り光）は、再び、光
導波路２内を導波し、光導波路デバイス１の端面１ａに
到達する。さらに、この光は、光導波路デバイス１の端
面１ａを通過し、集光レンズ系３を通じて、例えば平行
光とされ、ハーフミラー８によって反射されて、他の集
光レンズ系９によって光検出部１０に入射される。

【００２５】光検出部１０は、例えば図３のＡ〜Ｃに示
すように、互いに直交する軸ｘ₁ 及び軸ｙ₁ に対して、
それぞれ対称的に配置された４つのフォトダイオード素
子１０Ａ〜１０Ｄが配置されて成る。

【００２６】また、この光検出部１０の前方には、入射
光の光軸が、上記軸ｘ₁ 及び軸ｙ₁の交点（原点）から
ずれた場合に、光検出部１０上における光スポットが歪
みを発生するような図１の非点収差発生手段１１を配置
する。

【００２７】アクチュエータ５については、概略的な斜
視図を図４に示し、分解斜視図を図５に示す。この図４
及び図５に示すように、アクチュエータ５は、レーザ光
Ｌを通過させる中心孔１２ｈを有する固定台１２が設け
られ、この固定台１２上にマグネット群１３が取着され
る。そして、このマグネット群１３を包み込むように、
集光レンズ系３、即ち対物レンズ系が取着され、ｚ軸方
向のサーボ用コイル、即ちフォーカスサーボ用コイルＣ
ｚと、さらにｘ軸及びｙ軸方向のサーボ用コイルＣｘ及
びＣｙが配置されたコイルブロック１４が被冠される。

【００２８】このコイルブロック１４は、図示しない
が、適当なばね機構によって固定台１２上に互いに直交
する集光レンズ系３のｚ方向（光軸方向）と、このｚ方
向と直交するｘ軸及びｙ軸とに関して、それぞれ移動可
能であるように支持構成される。ｚ軸方向のフォーカス
サーボ用コイルＣｚは、集光レンズ系３の光軸の回りに
巻回するようになされ、またｘ軸方向サーボ用コイルＣ
ｘ及びｙ軸方向のサーボ用コイルＣｙは、それぞれ互い
に直交し、且つｚ軸方向と直交するｘ軸及びｙ軸方向を
中心として巻回するコイルより成る。

【００２９】一方、マグネット群１３は、各サーボ用コ
イルＣｘ、Ｃｙ及びＣｚへのサーボ電流通電によって、
各サーボ用コイルをｘ、ｙ及びｚ軸方向に移行し得るよ
うに着磁された、ｚ軸サーボ用であるフォーカスサーボ
用マグネット１３ｚと、ｘ方向サーボ用マグネット１３
ｘ及びｙ方向サーボ用マグネット１３ｙとが配置されて
成る。

【００３０】このように、各サーボ用コイルＣｘ、Ｃｙ
及びＣｚへの通電によって発生する磁界と、マグネット
群１３の各サーボ用マグネット１３ｘ、１３ｙ及び１３
ｚとの共働によって、コイルブロック１４は移動され
る。これにより、集光レンズ系３は、ｘ軸、ｙ軸及び２
軸上で移動することができる。

【００３１】一方、非点収差発生手段１１には、例えば
周知の手段であるシリンドリカルレンズを用いて、所定
の光軸からの位置ずれが生じたときに非点収差を発生す
るように成され、いわゆる非点収差法を適用する。

【００３２】図３の光検出器１０の４つのフォトダイオ
ード素子１０Ａ〜１０Ｄより得られる出力Ａ〜Ｄは、図
１の演算回路１５に入力され、それぞれＡ＋Ｃ−（Ｂ＋
Ｄ）、Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ）及びＡ＋Ｄ−（Ｂ＋Ｃ）の出
力を得る。

【００３３】上述のような構成を持つ光導波路端面結合
装置において、上記光導波路デバイス１に対して上記光
源部４を結合させるには、先ず、レーザ光Ｌの光軸（ｚ
軸）がほぼ光導波路２の端面１ａの中心に一致するよう
に設定する。この状態で、半導体レーザ６から出力され
るレーザ光Ｌを、集光レンズ系３を通じて光導波路デバ
イス１の端面１ａに照射する。この後、端面１ｂからの
反射光による戻り光が上記端面１ａから出射され、集光
レンズ系３、ハーフミラー８、集光レンズ系９、非点収
差発生手段１１を通じて光検出部１０に導入される。

【００３４】ここで、端面１ｂからの反射光による戻り
光が、集光レンズ系３、ハーフミラー８、集光レンズ系
９、非点収差発生手段１１を通じて光検出部１０に導入
される理由について説明を行う。

【００３５】上記光導波路デバイス１の端面１ａには、
実際上、無反射コート膜ＡＲが施されてあり、レーザ光
Ｌが、端面１ａの光導波路２のない部分に集光されてい
る場合と、光導波路２に集光されている場合のどちらで
あっても、反射率は低く、戻り光の光量は少ない。しか
し、レーザ光Ｌが、端面１ａの光導波路２のない部分に
集光されている場合は、上記レーザ光Ｌは光導波路２を
導波することなく、光導波路デバイス１内に放射される
こととなる。この光導波路デバイス１内に放射されたレ
ーザ光Ｌは、光導波路デバイス１の界面において反射な
どを生じるが、端面１ａのレーザ光Ｌが照射された部分
に戻り光として戻り、再び集光レンズ系３に結合する光
量は極めて少ない。

【００３６】これに対して、レーザ光Ｌが、端面１ａの
光導波路２のある部分に集光されている場合は、上記レ
ーザ光Ｌは光導波路２を導波することができる。この場
合において、レーザ光Ｌの光量に対する光導波路２を導
波する光量の割合（光導波路との結合効率）は、光導波
路２を導波することのできる導波モードの端面１ａにお
ける電界強度分布と、レーザ光Ｌが集光レンズ系３によ
り集光された端面１ａにおけるスポットの電界強度分布
との重畳積分によって現わすことができることから、集
光レンズ系３の光学定数、および光導波路２の形状を工
夫することにより、光導波路の結合効率を５０％以上に
することは容易である。

【００３７】端面１ａの光導波路２のある部分に集光さ
れ、光導波路２を導波したレーザ光Ｌは、光導波路２の
光出射端２ｂにおいて、光出射端２ｂを透過するレーザ
光と、光出射端２ｂによって反射されるレーザ光とに分
配される。そこで、この光出射端２ｂによって反射され
たレーザ光は、光導波路２内を逆方向に導波し、光導波
路２の端面１ａに到達する。ここで、集光レンズ系３
は、この集光レンズ系３により集光されたレーザ光Ｌが
光導波路２を導波される位置に設定されているので、端
面１ｂ側より導波してきたレーザ光は、端面１ａを透過
した後、集光レンズ系３と再び結合する。端面１ｂによ
り反射され、集光レンズ系３と再結合したレーザ光は、
実際上、端面１ａからの戻り光であるかのごとく、ハー
フミラー８、集光レンズ系９、非点収差発生手段１１を
通じて光検出部１０に導入されることになる。

【００３８】具体的には、光導波路デバイス１の端面１
ａに無反射コート膜ＡＲが被着されている場合、例えば
光導波路デバイス１がＳＨＧであり、ニオブ酸リチウム
等の非線形光学結晶から成る基体１ｓの屈折率が２．１
〜２．２程度であるときに、上記基体１ｓには屈折率上
昇量が３〜４％程度の光導波路２が形成され、上記基体
１ｓの端面にはＳｉＯ₂ のスパッタ膜、例えば屈折率ｎ
＝１．４５の単層膜により無反射コート膜ＡＲが被着さ
れている場合を考える。

【００３９】このとき、１００ｍＷのレーザ光Ｌが、上
記端面１ａの光導波路２のない部分に集光された場合に
は、その戻り光の戻り光量は１００μＷ程度となる。

【００４０】これに対し、光導波路２の部分にレーザ光
Ｌが集光された場合には、上記端面１ａにおける反射光
量は２０μＷ以下であるが、集光レンズ系３と光導波路
２を導波する導波モードとの結合効率が５０％であると
すると、５０ｍＷのレーザ光が光導波路２を導波する。
そして、上記端面１ｂでの反射率は、無反射コート膜が
ない場合では、約１４％の反射率を有しているため、約
７ｍＷが上記端面１ａに戻ってくることとなる。

【００４１】つまり、光導波路２のない部分に集光され
た場合の戻り光量は、１００μＷ程度であるのに対し、
光導波路２のある部分に集光された場合の戻り光量は、
７ｍＷ程度となり、７０倍程度変化する。

【００４２】さらに、上記端面１ｂでの反射率は、反射
率が１％程度である無反射コート膜ＡＲが存在する場合
においても、その戻り光量は５００μＷ程度であるの
で、５倍程度の変化量が得られる。

【００４３】この変化量は、光導波路２のない部分にレ
ーザ光Ｌが集光された場合に得られる戻り光は、光導波
路デバイス１の端面１ａのみからの反射による光である
のに対して、光導波路２のある部分にレーザ光Ｌが集光
された場合に得られる戻り光は、光導波路２の入射側の
端面１ａにおける反射による戻り光と、光導波路２を導
波した後の、出射側の端面１ｂからの反射による戻り光
との和となるために、変化量を大きくすることができ
る。従って、この光量の変化量の検出によって、少なく
とも、レーザ光Ｌが光導波路デバイス１の端面１ａにお
いて光導波路２上にあるか否かを検出することが容易と
なる。

【００４４】次に、レーザ光Ｌの照射位置が集光レンズ
系３のフォーカスより近すぎる場合、即ちオーバーフォ
ーカスの場合、及び、逆にレーザ光Ｌの照射位置が集光
レンズ系３のフォーカスより遠い場合、即ちアンダーフ
ォーカスの場合において、その戻り光が非点収差発生手
段１１を通過して、４分割フォトダイオード素子１０Ａ
〜１０Ｄにより光検出部１０上に集光されたときの、上
記４分割フォトダイオード素子１０Ａ〜１０Ｄ上の光ス
ポット像を、図３の斜線で示すＡのスポットＳ ₁ 及び図
３の斜線で示すＣのスポットＳ₃ に例示する。ここで、
図３の斜線で示すＢのスポットＳ₂ は、ジャストフォー
カスの状態を示す。

【００４５】図６は、上記演算回路１５からの出力であ
るＡ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ）とフォーカス状態との関係を示し
たものである。ここで、フォーカス状態が近すぎる場合
には、図３のＡに示すように、ｘ₁ 軸方向に長軸を有
し、他方向に短軸を有する楕円状のスポットＳ₁ が、フ
ォーカス状態が遠すぎる場合には、図３のＣに示すよう
に、ｙ₁ 軸方向に長軸を有し、他方向に短軸を有する楕
円状のスポットＳ₃ が得られる。また、ジャストフォー
カスの場合には、図３のＢに示すように、ｘ₁ 軸及びｙ
₁ 軸に対して同一径、即ち中心軸に対して円対称のスポ
ットＳ₂ が得られる。これにより、上記Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋
Ｄ）の出力は、図６に示すように、ジャストフォーカス
時においては０となり、フォーカスが近すぎる場合ある
いは遠すぎる場合には、正方向あるいは負方向に生じて
くる。従って、上記Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ）の出力を、フォ
ーカス用のサーボ信号として、アクチュエータ５のｚ軸
方向のサーボ用コイルＣｚに通電することによって、ｚ
方向の調整を行う。

【００４６】また、光導波路デバイス１の光入射端２ａ
に対して、レーザ光Ｌのスポットが位置ずれした場合の
集光レンズ系３のフォーカス時には、図７に示すよう
に、スポットＬｓがｘ軸方向に位置ずれを生じる。よっ
て、上記光検出部１０の４分割フォトダイオード素子１
０Ａ〜１０Ｄ上のスポット像は、図８に示すように、明
るさが一様でないスポットＳ₄ となる。

【００４７】この場合、上記４分割フォトダイオード素
子１０Ａ〜１０Ｄからの電気信号より、Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋
Ｄ）の強度と光導波路２の位置のｘ方向のずれとの関係
は、図９に示すようになる。この場合においても、Ａ＋
Ｂ−（Ｃ＋Ｄ）の出力は、中心においては０となるが、
ｘ軸方向にずれることによって出力が生じ、図９に示す
関係が得られる。従って、このＡ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ）の信
号を、光導波路２からのｘ軸方向の位置ずれのエラー信
号として取り出し、これをサーボ用コイルＣｘに供給す
ることによって、ｘ軸方向の位置のサーボを行うことが
できる。また、ｙ軸方向のサーボについては、Ａ＋Ｄ−
（Ｂ＋Ｃ）の信号をｙ方向の位置ずれのエラー信号とし
て取り出し、ｘ軸方向の位置のサーボと同様の方法によ
って適用する。

【００４８】また、レーザ光ＬのスポットＬｓが光導波
路デバイス１の光入射端２ａから全くずれた場合と、光
導波路２の光入射端２ａ内に集光している場合とでは、
上述した各エラー信号に差異は生じないが、上記４分割
フォトダイオード素子１０Ａ〜１０Ｄに入力される光量
の和Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄは変化する。よって、この場合に
は、上記４分割フォトダイオード素子１０Ａ〜１０Ｄに
入力される戻り光の和であるＡ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの出力をモ
ニタしながら、上記アクチュエータ５を移動させ、Ａ＋
Ｂ＋Ｃ＋Ｄの出力の極大値となる位置を探すことによっ
て、レーザ光Ｌの位置ずれを調整することができる。

【００４９】次に、本発明に係る光導波路端面結合装置
の第２の実施例の構成を図１０に示す。この第２の実施
例においては、光導波路デバイス１の端面１ａに対向し
て光源部４を配置する。

【００５０】光導波路デバイス１は、図１１の斜視図に
示すように、導波モード型あるいはチェレンコフ放射型
の光導波路型ＳＨＧであって、例えば非線形光学結晶よ
り成る基体１ｓに、テーパ部２ｃを有するチャンネル型
の線形もしくは非線形の光導波路２が設けられて成る。

【００５１】光導波路２の光入射端２ａは、光導波路デ
バイス１の端面１ａに臨んで設けられ、また、光導波路
２の光出射端２ｂは、光導波路デバイス１の端面１ｂに
臨んで設けられる。また、光導波路２のテーパ部２ｃ
は、光入射端２ａと光出射端２ｂとの間に存在する。こ
こで、光導波路２をテーパ部２ｃを有するチャンネル型
の線形もしくは非線形の光導波路としたが、光導波路２
は、光導波路２の内部に、テーパ部、分岐部分、あるい
は合流部分などの反射源が存在するものであればよい。

【００５２】例えば、光導波路デバイス１は、図１２の
斜視図に示すように、分岐部分２ｃを有するチャンネル
型の線形もしくは非線形の光導波路２が設けられて成る
のもでもよい。

【００５３】光源部４は、例えば半導体レーザ６からの
レーザ光Ｌを、コリメートレンズ７及びハーフミラー８
を介して、集光レンズ系３によって光導波路デバイス１
の端面１ａに臨む光導波路２の光入射端２ａにフォーカ
シングして入射させるように設けられている。

【００５４】集光レンズ系３は、アクチュエータ５によ
って、光軸、即ちｚ軸、及びこのｚ軸に対して直交し、
且つ、互いに直交するｘ軸及びｙ軸に関して微小に移動
し得るように成される。

【００５５】上記光源部４から光導波路デバイス１に入
射されたレーザ光Ｌは、光導波路デバイス１の端面１ａ
に照射され、さらに光導波路２内を導波し、光導波路２
内のテーパ部２ｃにおいて一部反射される。この光導波
路２内のテーパ部２ｃにおいて反射された光（戻り光）
は、再び、光導波路２内を導波し、上記端面１ａに到達
する。さらに、この光は、上記端面１ａを通過し、集光
レンズ系３を通じて、例えば平行光とされ、これがハー
フミラー８によって反射されて、他の集光レンズ系９を
介して光検出部１０に入射される。

【００５６】この第２の実施例において、光導波路２内
を導波し、光導波路２内のテーパ部２ｃにおいて一部反
射され、さらに、光導波路デバイス１の端面１ａに到達
した光が、光検出部１０に入射する場合の説明は、上述
した第１の実施例における説明とほとんど同様であるの
で、ここでは省略する。

【００５７】また、光検出部１０及びアクチュエータ５
の構成、反射源２ｃからの戻り光の光検出部１０への導
入方法、戻り光量の光検出部１０上の分布の変化を用い
るフォーカスサーボ方法及び位置ずれのサーボの方法に
関しても、上記第１の実施例における説明とほとんど同
様であるので、ここでは省略する。

【００５８】次に、本発明に係る第２の実施例におい
て、レーザ光Ｌが、集光レンズ系３により、光導波路デ
バイス１の端面１ａ上の光導波路２のない部分に集光さ
れた場合の戻り光量と、光導波路２のある部分に集光さ
れた場合の戻り光量との変化量について説明する。

【００５９】この第２の実施例において、レーザ光Ｌが
光導波路２のない部分に集光された場合に得られる戻り
光は、光導波路デバイス１の端面１ａのみからの反射に
よる光であるのに対して、光導波路２のある部分に集光
された場合に得られる戻り光は、光導波路２の端面１ａ
における反射による戻り光と、光導波路２を導波した
後、光導波路２の端面１ｂからの反射による戻り光と、
さらに、光導波路２内の反射源２ｃによる戻り光との和
となるために、変化量を大きくすることができる。従っ
て、この光量の変化の検出によって、レーザ光Ｌが、少
なくとも光導波路デバイス１の端面１ａにおいて光導波
路２上にあるか否かを検出することがさらに容易とな
る。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る光導波路端面結合装置においては、集光レンズ
系は、光学軸のｚ軸と、このｚ軸に直交し、且つ、互い
に直交するｘ軸及びｙ軸の３方向に関して微調整を行う
アクチュエータを具備し、光源から出射されるレーザ光
が入射される光導波路デバイスからの戻り光の光量又は
光量分布を検出し、この検出された光量又は光量分布を
用いて上記アクチュエータを制御して、上記集光レンズ
系のｘ、ｙ及びｚ軸の位置制御を行うことにより、上記
集光レンズ系の位置を最適な状態に微調整することがで
き、常時安定して、確実に、最良の条件をもって、光導
波路に対する入射光の選定を行うことができる。

【００６１】従って、例えば、ＳＨＧ等に適応して、２
次高調波出力を得る場合に、外震、外周温度等の外乱に
よって、集光レンズ系の位置ずれが生じたときでも、確
実に最適な状態へ自動的に設定することができるので、
常時安定した動作を行わせることができる。

【００６２】また、上記光導波路デバイスからの戻り光
は、上記光導波路デバイスの光導波路の出射端面からの
戻り光、又は、上記光導波路デバイスの光導波路内の反
射源からの戻り光とすることにより、上記光導波路を導
波した光の戻り光を検出して、信号を得ているので、光
導波路部分の屈折率と光導波路ではない部分の屈折率と
の差が小さい光導波路デバイスにおいて、入射側の端面
に無反射コート膜が施されている場合でも、光導波路が
存在する部分の屈折率と光導波路が存在しない部分の屈
折率との差異が明確になる。

【００６３】さらに、光導波路部分の屈折率と光導波路
ではない部分の屈折率との差が小さい光導波路デバイス
において、この光導波路デバイスの入射側の端面に施さ
れる、無反射膜であるＡＲコート膜の成膜条件により、
反射率の差異を得る必要がないため、上記ＡＲコート膜
の成膜制御を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光導波路端面結合装置の概略的な
構成を示す図である。

【図２】光導波路デバイスの概略的な斜視図である。

【図３】光検出部の４分割フォトダイオード素子上の戻
り光のスポットの状態を示す図である。

【図４】アクチュエータの斜視図である。

【図５】アクチュエータの分解斜視図である。

【図６】フォーカスサーボ用信号Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ）の
特性曲線を示す図である。

【図７】レーザ光のスポットと光導波路デバイスとの位
置関係を示す図である。

【図８】４分割フォトダイオード素子上の戻り光のスポ
ットの状態を示す図である。

【図９】ｚ軸方向のサーボ信号Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ）の特
性曲線を示す図である。

【図１０】本発明に係る光導波路端面結合装置の第２の
実施例の概略的な構成を示す図である。

【図１１】図１０の光導波路デバイスの概略的な斜視図
である。

【図１２】図１０の光検出部の４分割フォトダイオード
素子上の戻り光のスポットの状態を示す図である。

【符号の説明】

１・・・・・光導波路デバイス ２・・・・・光導波路 ３・・・・・集光レンズ系 ４・・・・・光源部 ５・・・・・アクチュエータ ６・・・・・半導体レーザ １０・・・・光検出部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射端面から光が光導波路に入射され、
   光導波路により導波された光を出射端面から出射する光
   導波路デバイスと、 光源から出射されたレーザ光を上記光導波路デバイスの
   入射端面に集光する集光レンズ系と、 上記集光レンズ系を駆動して、当該集光レンズ系の光学
   軸のｚ軸と、このｚ軸に直交し、且つ、互いに直交する
   ｘ軸及びｙ軸の３方向に、上記レーザ光の集光位置を制
   御するアクチュエータと、 上記集光レンズ系により集光したレーザ光の光導波路デ
   バイスからの戻り光を検出する戻り光検出手段とを備
   え、 上記戻り光検出手段は、上記光導波路内に導波された光
   の上記出射端面からの反射光と、上記入射端面からの反
   射光と和を、上記光導波路デバイスからの戻り光として
   検出し、当該戻り光の光量又は光量分布の変化に基づき
   上記アクチュエータを制御することを特徴とする光導波
   路端面結合装置。
2. 【請求項２】 上記光導波路には、入射端面から出射端
   面までの間に、入射端面から入射された光を反射する上
   記出射端面とは異なる反射源が形成されており、 上記光導波路デバイスからの戻り光には、上記光導波路
   内に導波された光の上記反射源からの反射光が含まれて
   いることを特徴とする請求項１記載の光導波路端面結合
   装置。