JP5026776B2 - マルチビーム発生器、光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
より詳細には、本発明は、光ファイバから導かれる光を高効率で光導波素子に結合することが可能なマルチビーム発生器、光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、製作が容易であり、かつ、光ファイバと光導波素子との高効率な光結合が可能でコンパクトなマルチビーム発生器、光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、隣接する光ビームスポット同士が互いに接するように出力させることができるマルチビーム発生器、光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。
より詳細には、本発明によれば、光ファイバから導かれる光を高効率で光導波素子に結合することが可能となる。
本発明によれば、光導波素子においてマルチビームの狭ピッチによる過剰損失を少なくできる。
本発明によれば、光ファイバと光導波素子との光結合の際やマルチビーム狭ピッチ化の際に生じた迷光が光導波素子からの出射光に影響を与えない。
本発明によれば、隣接する光ビームスポット同士が互いに接するように出力させることができる。
図1は本発明の一実施形態であるマルチビーム発生器の一部を抜粋したものである。この実施形態においては、1つの光源からの複数の光ビーム(または複数の光源からの複数の光ビーム)をそれぞれ導く複数の光ファイバ101と、この複数の光ファイバ101からの光をそれぞれ導く光導波素子102を有する。光導波素子102は、複数の光ファイバ101からの光を導く複数の光導波路を同一基板上に集積したもので、光結合部103、光入力部104、光導波路間隔変換部105、光出力部106によって構成される。光結合部103、光入力部104、光導波路間隔変換部105、光出力部106は、いずれも複数の光導波路からなり、互いに結合されている。
また、本実施形態では、光結合部103のコアの断面積が光入力部104のコアの断面積より小さいことにより、光導波素子102において狭ピッチによる過剰損失を少なくでき、コンパクトにできる。
このように、本実施形態では、光結合部103及び光入力部104の各コアが互いに等しい厚さを有し、光結合部103のコア幅が光入力部104のコア幅より狭いことにより、製作が容易であり、かつ、光ファイバと光導波素子との高効率な光結合が可能になる。
このように、本実施形態では、光結合部103のコアの幅が光入力部104に向かってテーパー状に広がることにより、製作が容易であり、かつ、光ファイバ101と光導波素子102との高効率な光結合が可能でコンパクトとなる。
このように、本実施形態では、光結合部103のクラッドの屈折率と、光入力部104のクラッドの屈折率とが異なることにより、製作が容易であり、かつ、光ファイバと光導波素子との高効率な光結合が可能でコンパクトにできる。
光導波素子102内に外部からの光を結合させる際に位置ずれ等が発生し、光導波路に結合しない光が発生する可能性がある。このような光は、迷光となり、光導波素子102の性能を悪化させる。例えば、光導波素子102内に光変調部が設けられていた場合、その光変調器を構成する導波路内に迷光が入り込むことによって、マルチビーム変調時の消光比が悪くなる。また、光出力部106における強度変調されたマルチビームに迷光が混入することによって、出射光強度に揺らぎが生じ、変調光の消光比が悪化する等の問題が起こる。
このように、本実施形態では、光結合部103を構成する導波路束の中心線と、光出力部106を構成する導波路束の中心線とがずれた位置に配置されることにより、光ファイバと光導波素子との光結合の際やマルチビーム狭ピッチ化の際に生じた迷光が光導波素子からの出射光に影響を与えないようにできる。
外部からの光を光導波素子102内に導く際や、光導波路間隔を狭める際において、各々の光導波路の伝搬モードに結合しない光成分が放射されて光導波素子102内を伝搬する可能性がある。ある光導波路から発生した放射光がその他の光導波路のいずれかに達するとそれがノイズとなり、光導波素子102の特性を劣化させる。
このように、本実施形態では、迷光遮断部707は、各光導波路の間で迷光を遮断することにより、光ファイバ101と光導波素子102との光結合の際やマルチビーム狭ピッチ化の際に生じた迷光が光導波素子102からの出射光に影響を与えなくなる。
このように、本実施形態では、光導波路素子102の光出力部106において光導波路のコア幅がテーパー状に狭められることにより、隣接する光ビームスポット同士が互いに接するように出力させることができる。
(1)光結合部103の比屈折率差が光ファイバ101の比屈折率差より大きく、かつ、光結合部103のコアの断面積が光ファイバ101のコアの断面積より小さいこと、
(2)光結合部103のコアの断面積が光入力部104のコアの断面積より小さいこと、
(3)光結合部103及び光入力部104の各コアが互いに等しい厚さを有し、光結合部のコア幅が前記光入力部のコア幅より狭いこと、
(4)光結合部103のコアの幅が光遷移部403で光入力部104に向かってテーパー状に広がること、
(5)光結合部103のクラッドの屈折率と、光入力部104のクラッドの屈折率とが異なること、
(6)光結合部103を構成する光導波路束の中心線と、光出力部106を構成する光導波路束の中心線とがずれた位置に配置されること、
(7)光導波素子102が複数の光導波路の各間に迷光防止部としての迷光遮断部707を有すること、
(8)光導波路素子102の光出力部106において光導波路のコア幅がテーパー状に狭くなること、
(9)光出力部106と光結合部103とが対面しないようにずらして配置されること、
を任意に組み合わせた構成例とすることが可能である。
この実施形態によれば、上記実施形態のマルチビーム発生器を有するので、上記実施形態と同様な効果を奏する。
この実施形態によれば、上記実施形態の光走査装置を有するので、上記実施形態と同様な効果を奏する。
102 光導波素子
103 光結合部
104 光入力部
105 光導波路間隔変換部
106 光出力部
111 光ファイバのコア
113 光結合部のコア
114 光結合部のクラッド
215 曲がり光導波路
303 光入力部のコア
403 光遷移部
404 光遷移部のコア
507 光入力部のクラッド
707 迷光遮断部
803 光出力部のコア
825、835 ミラー
Claims (10)
- 1つ以上の光源と、
前記光源からの複数の光を導く複数の光ファイバと、
前記複数の光ファイバからの光を導く複数の光導波路を同一基板上に集積した光導波素子とを有するマルチビーム発生器において、
前記光導波素子は、
前記複数の光ファイバからの光を結合する光結合部と、
前記複数の光導波路の間隔を変化させる光導波路間隔変換部と、
前記光結合部により導かれた光を前記光導波路間隔変換部に入力する光入力部と、
前記光導波路間隔変換部からの光を該光導波素子から出力する光出力部とを備え、
前記光結合部が光導波路構造を有し、
前記光結合部の比屈折率差が前記光ファイバの比屈折率差より大きく、
かつ、前記光結合部のコアの断面積がシングルモード領域でコア内への光閉じ込めが弱くなって伝播フィールド分布が大きく光がクラッドに浸み出すようになるまで前記光ファイバのコアの断面積より小さいことを特徴とするマルチビーム発生器。 - 請求項1に記載のマルチビーム発生器において、
前記光結合部のコアの断面積が前記光入力部のコアの断面積より小さい
ことを特徴とするマルチビーム発生器。 - 請求項1に記載のマルチビーム発生器において、
前記光結合部及び前記光入力部の各コアが互いに等しい厚さを有し、
前記光結合部のコア幅が前記光入力部のコア幅より狭い
ことを特徴とするマルチビーム発生器。 - 請求項3に記載のマルチビーム発生器において、
前記光結合部のコアの幅が前記光入力部に向かってテーパー状に広がる
ことを特徴とするマルチビーム発生器。 - 請求項1に記載のマルチビーム発生器において、
前記光結合部のクラッドの屈折率と、前記光入力部のクラッドの屈折率とが異なる
ことを特徴とするマルチビーム発生器。 - 請求項1乃至5のいずれか1つに記載のマルチビーム発生器において、
前記光結合部を構成する光導波路束の中心線と、前記光出力部を構成する光導波路束の中心線とがずれた位置に配置される
ことを特徴とするマルチビーム発生器。 - 請求項1乃至6のいずれか1つに記載のマルチビーム発生器において、
前記光導波素子が前記複数の光導波路の各間に迷光防止部を有する
ことを特徴とするマルチビーム発生器。 - 請求項1乃至7のいずれか1つに記載のマルチビーム発生器において、
前記光導波路素子の前記光出力部において光導波路のコア幅がテーパー状に狭くなる
ことを特徴とするマルチビーム発生器。 - 請求項1乃至8のいずれか1つに記載のマルチビーム発生器を備えたことを特徴とする光走査装置。
- 請求項9に記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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