JPH01178918A - Waveguide type optical modulator - Google Patents

Waveguide type optical modulator

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Publication number
JPH01178918A
JPH01178918A JP62335502A JP33550287A JPH01178918A JP H01178918 A JPH01178918 A JP H01178918A JP 62335502 A JP62335502 A JP 62335502A JP 33550287 A JP33550287 A JP 33550287A JP H01178918 A JPH01178918 A JP H01178918A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surface acoustic
light
light beam
waveguide
acoustic waves
Prior art date
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Pending
Application number
JP62335502A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Hatori
正美 羽鳥
Nobuharu Nozaki
野崎 信春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Priority to US07/288,837 priority patent/US4961632A/en
Publication of JPH01178918A publication Critical patent/JPH01178918A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To suppress the attenuation of surface acoustic waves low within a range wherein it crosses waveguide light by arranging an IDT (Inter Digial Transducer) which generates surface acoustic waves at the nearly breadthwise center position of the waveguide light. CONSTITUTION:The IDT 15 which generates the surface acoustic waves 12a and 12b is arranged in an optical waveguide 11 at the nearly breadthwise center position of a light beam 13 propagated in the optical waveguide 11. The surface acoustic waves 12a and 12b which are generated by the IDT 15 are propagated in two directions so as to travel from the nearly breadthwise center part of the light beam 13 to right and left end parts. Thus, the distances where the surface acoustic waves 12a and 12b which are propagated in the mutually opposite directions cross the light beam 13 are almost a half as long as the distance where one surface acoustic wave crosses the light beam from one end to the other like a conventional device. Consequently, the extent of the attenuation of the surface acoustic waves 12a and 12b by absorption by the waveguide 11 while the waves cross the light beam is suppressed lower than the conventional device.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光変調器、特に詳細には光導波路内を導波させ
た光ビームをこの光導波路に伝播させた表面弾性波によ
り回折させ、そして該表面弾性波の強度を制御すること
によって回折効率を変化させて上記光ビームを変調する
ようにした導波路型光変調器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an optical modulator, in particular, a light beam guided in an optical waveguide is diffracted by a surface acoustic wave propagated through the optical waveguide, The present invention also relates to a waveguide type optical modulator that modulates the light beam by changing the diffraction efficiency by controlling the intensity of the surface acoustic wave.

(従来の技術) 例えば光走査記録装置等において光ビームを変調する光
変調器として近時、光導波路を用いる光変調器が注目さ
れている。この光変調器は、表面弾性波が伝播可能な材
料から形成されたスラブ状の光導波路と、この光導波路
内を導波する光ビームと交わる方向に進行する表面弾性
波を該光導波路において発生させる手段(例えば交叉く
し形電極対と、この電極対に交番電圧を印加するドライ
バとから構成される)とを有するものである。この導波
路型光変調器においては、光導波路内を導波する光ビー
ムが表面弾性波との音響光学相互作用によりブラッグ回
折し、そしてこの回折効率は表面弾性波の強度に応じて
変化するので、表面弾性波の強度を制御することにより
、光ビームを変調することができる。
(Prior Art) Recently, an optical modulator using an optical waveguide has been attracting attention as an optical modulator that modulates a light beam in, for example, an optical scanning recording device or the like. This optical modulator includes a slab-shaped optical waveguide formed from a material that allows surface acoustic waves to propagate, and a surface acoustic wave that generates in the optical waveguide a surface acoustic wave that travels in a direction that intersects the optical beam guided within the optical waveguide. (for example, a pair of crossed comb-shaped electrodes and a driver for applying an alternating voltage to the pair of electrodes). In this waveguide type optical modulator, a light beam guided in an optical waveguide undergoes Bragg diffraction due to acousto-optic interaction with a surface acoustic wave, and this diffraction efficiency changes depending on the intensity of the surface acoustic wave. , the light beam can be modulated by controlling the intensity of the surface acoustic waves.

この導波路型光変調器においては、上述の通り表面弾性
波発生手段として一般に交叉くし形電極対(I nte
r  D 1g1tal  T ransducer 
%以下IDTと称する)が用いられる。この場合は、該
IDTに印加する交番電圧の値を連続的に制御したり、
あるいは電圧印加を0N−OFF制御することにより、
表面弾性波の強度を制御することができる。
In this waveguide type optical modulator, as mentioned above, a pair of interdigitated electrodes (Inte
r D 1g1tal Transducer
%IDT) is used. In this case, the value of the alternating voltage applied to the IDT may be continuously controlled,
Or by controlling voltage application ON-OFF,
The intensity of surface acoustic waves can be controlled.

従来、上記IDTは光導波路において、そこを導波する
光ビームから側方に外れた位置に配設されて、この光ビ
ームとは直接的に干渉しないようにされていた。
Conventionally, the IDT has been placed in an optical waveguide at a position laterally away from the light beam guided therein so as not to directly interfere with the light beam.

ところで、上記構成の導波路型光変調器においては、光
導波路において導波する光ビームの幅をできるだけ大き
く設定したいという要求がある。
By the way, in the waveguide type optical modulator having the above configuration, there is a demand for setting the width of the light beam guided in the optical waveguide as large as possible.

すなわち、光導波路から出射した光ビームを例えば記録
材料上に走査させて画像記録を行なうような場合は、解
像点数を上げるために、上述のように光ビームの幅を大
きくした上でそれを十分に絞り込むことが必要となるか
らである。
In other words, when recording an image by scanning a light beam emitted from an optical waveguide onto a recording material, for example, in order to increase the number of resolution points, it is necessary to increase the width of the light beam and then scan it as described above. This is because it is necessary to narrow down the selection sufficiently.

(発明が解決しようとする問題点) ところがこのように光導波路を導波する光ビームの幅を
大きくすると、前述のような位置に配設されているID
Tから発生された表面弾性波が該光ビームを横切る距離
が当然大きくなり、その間に表面弾性波が光導波路に吸
収されて大きく減衰することになる。光導波路を伝播す
る表面弾性波の強度■は、前記IDTから発生された当
初の強度をIo1光導波路による超音波吸収係数をαと
すると、IDTから距離Xだけ離れた位置においては、 ImI(、e     ・・・・・・(1)となる。つ
まり表面弾性波強度Iは、上記距離Xの増大に応じて指
数関数的に著しく減衰する(第3図(1)参照)。−刃
表面弾性波による光ビームの回折効率ηは、表面弾性波
の強度を■とすると、Aを係数として、 4m1IIsin2AIv/T″ であり、表面弾性波強度■が低下するのにつれて低下す
る。したがって、表面弾性波による光ビームの回折効率
ηは、IDTからの距離が増大するにつれて著しく低下
することになる。そこで、表面弾性波によって回折する
前の光ビームの強度分布が第3図(2)に実線で示すよ
うにガウス分布をとっている場合、その回折後の光ビー
ムの強度分布は同図に破線で示すようなものとなってし
まう。
(Problem to be Solved by the Invention) However, when the width of the light beam guided through the optical waveguide is increased, the ID disposed at the above-mentioned position
Naturally, the distance that the surface acoustic wave generated from T traverses the optical beam becomes large, and during that time, the surface acoustic wave is absorbed by the optical waveguide and is greatly attenuated. The intensity ■ of the surface acoustic wave propagating through the optical waveguide is given by ImI (, e...(1).In other words, the surface acoustic wave intensity I significantly attenuates exponentially as the distance X increases (see Figure 3 (1)).-Blade surface elasticity The diffraction efficiency η of a light beam by a wave is 4m1IIsin2AIv/T'', where the intensity of the surface acoustic wave is ■, and A is a coefficient, and decreases as the surface acoustic wave intensity ■ decreases.Therefore, the surface acoustic wave The diffraction efficiency η of the light beam due to the surface acoustic waves decreases significantly as the distance from the IDT increases.Therefore, the intensity distribution of the light beam before being diffracted by the surface acoustic wave is shown by the solid line in Figure 3 (2). If the light beam has a Gaussian distribution as shown in FIG.

つまり光強度Pが最大となっている光ビームの幅方向中
央位置に進むまでに表面弾性波は大きく減衰してしまう
ので、回折後の光ビームの光量は全体的にかなり低レベ
ルとなってしまう。また回折後の光ビームの強度分布も
ガウス分布とはかけ離れたものとなり、該光ビームを十
分に絞り込む上で支障を来たす。
In other words, the surface acoustic waves are greatly attenuated by the time they reach the center position in the width direction of the light beam where the light intensity P is maximum, so the light intensity of the light beam after diffraction becomes quite low overall. . Moreover, the intensity distribution of the light beam after diffraction becomes far from a Gaussian distribution, which poses a problem in sufficiently narrowing down the light beam.

また上述のように光ビーム(導波光)の幅を大きくする
と、そこを表面弾性波が横切るのに要する時間が当然長
くなり、そのため変調速度を十分に上げることが不可能
になる、という不具合も生じる。
Furthermore, as mentioned above, if the width of the light beam (guided light) is increased, the time required for the surface acoustic wave to traverse it will naturally become longer, which also causes the problem that it becomes impossible to sufficiently increase the modulation speed. arise.

そこで本発明は、表面弾性波発生手段として前述のID
Tを用いた上で、上述の問題を解消することができる導
波路型光変調器を提供することを目的とするものである
Therefore, the present invention utilizes the above-mentioned ID as a surface acoustic wave generating means.
It is an object of the present invention to provide a waveguide type optical modulator that can solve the above-mentioned problems while using T.

(問題点を解決するための手段及び作用)本発明の導波
路型光偏向器は、以上述べたように光導波路において表
面弾性波を発生させるIDTを、この光導波路を導波す
る光ビームの幅方向ほぼ中央位置に配設したことを特徴
とするものである。
(Means and effects for solving the problems) As described above, the waveguide type optical deflector of the present invention uses an IDT that generates a surface acoustic wave in an optical waveguide to direct a light beam guided through the optical waveguide. It is characterized by being disposed at approximately the center position in the width direction.

このような位置にIDTが配設されていると、該IDT
によって発生された表面弾性波は、光ビーム(導波光)
の幅方向ほぼ中央部分からそれぞれ左右端部に向かうよ
うに2方向に伝播する。このようにして互いに反対方向
に伝播する各表面弾性波が光ビームを横切る距離は、従
来装置におけるように1つの表面弾性波がこの光ビーム
を端から端まで横切る距離と比べればほぼ1/2となる
If the IDT is placed in such a position, the IDT
The surface acoustic waves generated by
It propagates in two directions from approximately the center in the width direction to the left and right ends, respectively. In this way, the distance that each surface acoustic wave propagating in opposite directions traverses the light beam is approximately 1/2 of the distance that one surface acoustic wave traverses the light beam from end to end as in conventional devices. becomes.

したがって、それぞれの表面弾性波が光ビームを横切る
間に光導波路に吸収されて減衰する程度が、従来装置に
おけるよりも低く抑えられる。
Therefore, the degree to which each surface acoustic wave is absorbed and attenuated by the optical waveguide while traversing the optical beam is suppressed to a lower level than in conventional devices.

また上記のように光ビームの幅方向中央位置から2方向
に表面弾性波が伝播すれば、該表面弾性波が光ビームを
横切るのに要する時間も、従来装置に比べてほぼ1/2
となる。
Furthermore, if the surface acoustic waves propagate in two directions from the center position in the width direction of the light beam as described above, the time required for the surface acoustic waves to cross the light beam is approximately halved compared to the conventional device.
becomes.

(実 施 例) 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.

第1図と第2図は、本発明の一実施例による導波路型光
変調器IOを示す側面図と斜視図である。
1 and 2 are a side view and a perspective view showing a waveguide type optical modulator IO according to an embodiment of the present invention.

この光変調器10は一例として光ビームを偏向する機能
も兼ね備えて、光走査記録装置を構成するものであり、
透明な基板16上に形成されたスラブ状光導波路11と
、この光導波路11の中央部に設けられたIDT15と
、この光導波路11の表面において互いに離して設けら
れた光入射用線状回折格子(L 1near G ra
tlng  Coupler :以下LGCと称する)
20および光出射用L G C21とを有している。
For example, this optical modulator 10 also has the function of deflecting a light beam and constitutes an optical scanning recording device.
A slab-shaped optical waveguide 11 formed on a transparent substrate 16, an IDT 15 provided at the center of this optical waveguide 11, and a linear diffraction grating for light incidence provided at a distance from each other on the surface of this optical waveguide 11. (L 1near Gra
tlng Coupler (hereinafter referred to as LGC)
20 and a light emitting LGC21.

また基板1Bの光導波路11と反対側の表面lea上に
は、光入射用プリズム30と、光出射用プリズム31が
取り付けられている。光入射用プリズム30は断面三角
形状のもので、第1の光通過面30aと第2の光通過面
30bを有し、上記第1の光通過面30aが基板表面I
Elaに強く押圧されることにより、あるいは高屈折率
の接着剤を用いる等により、該表面16aに密着固定さ
れている。光出射用プリズム31も上記光入射用プリズ
ム30と同様の形状とされ、第1の光通過面31a1第
2の光通過面31bを有し、上述と同様にして基板表面
leaに固定されている。
Further, a light input prism 30 and a light output prism 31 are attached to the surface lea of the substrate 1B on the side opposite to the optical waveguide 11. The light entrance prism 30 has a triangular cross section and has a first light passing surface 30a and a second light passing surface 30b, with the first light passing surface 30a facing the substrate surface I.
It is tightly fixed to the surface 16a by being strongly pressed by Ela or by using an adhesive with a high refractive index. The light emitting prism 31 has the same shape as the light inlet prism 30, has a first light passing surface 31a1 and a second light passing surface 31b, and is fixed to the substrate surface lea in the same manner as described above. .

本実施例においては一例として、基板IBにLiNbO
3ウェハを用い、このウェハの表面にTi拡散膜を設け
ることにより光導波路11を形成している。なお基板1
6としてその他サファイア、Si等からなる結晶性基板
が用いられてもよい。また光導波路11も上記のTi拡
散に限らず、基板1B上にその他の材料をスパッタ、蒸
着する等して形成することもできる。なお光導波路につ
いては、例えばティー タミール(T、 Tam1r)
編「インチグレイテッド オブティクス(I nteg
rated Optics)J()ピックス イン ア
プライド フィジックス(Topics in  Ap
plied  Physlcs)第7巻)スプリンガー
 フエアラーグ(S pringer−Verlag)
刊(1975);西原、春名、栖原共著「光集積回路」
オーム社刊(1985)等の成著に詳細な記述があり、
本発明では光導波路11としてこれら公知の光導波路の
いずれをも使用できる。ただしこの光導波路11は、上
記Ti拡散膜等、後述する表面弾性波が伝播可能な材料
がら形成される。また光導波路は2層以上の積層構造を
有していてもよい。
In this embodiment, as an example, LiNbO is used on the substrate IB.
The optical waveguide 11 is formed by using three wafers and providing a Ti diffusion film on the surface of the wafer. Note that substrate 1
As the material 6, a crystalline substrate made of sapphire, Si, etc. may also be used. Furthermore, the optical waveguide 11 is not limited to the above-mentioned Ti diffusion, but can also be formed by sputtering, vapor depositing, or the like other materials on the substrate 1B. Regarding optical waveguides, for example, T. Tamir (T, Tam1r)
“Integrated Obtics” (ed.)
rated Optics)J()Pix in Applied Physics(Topics in Ap
plied Physlcs) Volume 7) Springer-Verlag
Published (1975); Co-authored by Nishihara, Haruna, and Suhara, "Optical Integrated Circuits"
There are detailed descriptions in published works such as Ohmsha (1985).
In the present invention, any of these known optical waveguides can be used as the optical waveguide 11. However, this optical waveguide 11 is formed of a material such as the above-mentioned Ti diffusion film that allows surface acoustic waves to propagate, which will be described later. Further, the optical waveguide may have a laminated structure of two or more layers.

記録光を発する半導体レーザ18は、光入射用プリズム
30の第2の光通過面30bに向けて垂直に光ビーム(
レーザビーム) 13を射出するように配置されている
。発散ビームであるこの光ビーム13は、コリメーター
レンズ25によって平行ビームとされた上で上記第2の
光通過面30bから光入射用プリズム30内に入射し、
その第1の光通過面30aを通過して基板1B内に入射
し、光導波路11を透過して、その表面に形成された前
記L G C20の部分に入射する。それにより光ビー
ム13はこのLGC20で回折して光導波路11内に入
射し、該光導波路ll内を導波モードで矢印り方向に進
行する。
The semiconductor laser 18 that emits recording light emits a light beam (
It is arranged so as to emit a laser beam) 13. This light beam 13, which is a diverging beam, is made into a parallel beam by a collimator lens 25, and then enters the light entrance prism 30 from the second light passing surface 30b,
The light passes through the first light passing surface 30a and enters the substrate 1B, passes through the optical waveguide 11, and enters the L G C 20 formed on the surface thereof. Thereby, the light beam 13 is diffracted by this LGC 20, enters the optical waveguide 11, and travels in the direction of the arrow in the waveguide mode within the optical waveguide 11.

なお先に述べたように記録画像の解像点数を向上させる
ため、導波光■3°の幅d(第5図参照)は10〜15
mm程度と十分に広く設定される。
As mentioned earlier, in order to improve the number of resolution points of the recorded image, the width d of the waveguide light ■3° (see Figure 5) is set to 10 to 15.
It is set to be sufficiently wide, about mm.

またIDT15は、線幅が少しずつ変えられた多数の電
極指が電極指間隔をこの線幅に対応させて変化させつつ
第5図の上下方向に並設されてなるものであり、これら
の電極指の並設長(第5図における上下の長さ)は−例
として600μm程度とされている。そしてこのIDT
15は、導波光13’の幅方向ほぼ中央位置に配設され
ている。
In addition, the IDT 15 is made up of a large number of electrode fingers whose line widths are changed little by little and are arranged in parallel in the vertical direction in FIG. The parallel length of the fingers (vertical length in FIG. 5) is, for example, about 600 μm. And this IDT
15 is arranged at approximately the center position in the width direction of the guided light 13'.

画像記録を行なう際には、例えばエンドレスベルト等の
移送手段22上に感光体23がセットされる。
When recording an image, the photoreceptor 23 is set on a transport means 22 such as an endless belt.

そして半導体レーザ■Bはレーザ駆動回路19により、
レーザビーム13を射出するように駆動され、それとと
もにIDT15には、駆動回路17から連続的に周波数
が変化する交番電圧が印加される。なおこの駆動回路1
7は変調回路24によって制御され、画像信号Sに応じ
て上記交番電圧のレベルを変えたりあるいはこの交番電
圧を0N−OFFする。
Then, the semiconductor laser ■B is driven by the laser drive circuit 19.
The IDT 15 is driven to emit a laser beam 13, and at the same time, an alternating voltage whose frequency changes continuously is applied from a drive circuit 17 to the IDT 15. Note that this drive circuit 1
7 is controlled by a modulation circuit 24, which changes the level of the alternating voltage according to the image signal S or turns the alternating voltage ON-OFF.

IDT15に上述のような電圧印加がなされることによ
り、光導波路11の表面を表面弾性波12a112bが
それぞれ、第2図、第5図の矢印A、B方向に進行する
。IDT15は、これらの表面弾性波12aS12bが
導波光(平行ビーム)13′ の光路に交わる方向に進
行するように配設されている。したがって導波光13°
は、表面弾性波12a、(2bを横切るように進行する
が、その際該導波光13゛ は表面弾性波12a、 1
2bとの音響光学相互作用によりブラッグ(B rag
g)回折する。
By applying the voltage as described above to the IDT 15, the surface acoustic waves 12a112b propagate on the surface of the optical waveguide 11 in the directions of arrows A and B in FIGS. 2 and 5, respectively. The IDT 15 is arranged so that these surface acoustic waves 12aS12b travel in a direction intersecting the optical path of the guided light (parallel beam) 13'. Therefore, the guided light is 13°
propagates across the surface acoustic waves 12a, 12b, and at this time, the guided light 13' passes through the surface acoustic waves 12a, 1
Bragg (B rag
g) Diffraction.

表面弾性波による導波光のブラッグ回折については従来
から知られているが、ここで簡単に説明する。光導波路
11を伝播する表面弾性波12a、12bの進行方向と
、導波光13°の進行方向とがなす角(Bragg角)
をθとすると、表面弾性波12a、L2bとの音響光学
相互作用による導波光13゛の偏向角(回折角)δは、
δ−2θとなる。そして導波光13°の波長、実効屈折
率をλ、Neとし、表面弾性波12a、L2bの波長、
周波数、速度をそれぞれΔ、f、vとすれば、 2θ−2sin’  (λ/(2Ne−A))Sλ/(
Ne−A) 一λ・f/ (Ne −v) となり、2θつまりδは表面弾性波12a、 12bの
周波数fにほぼ比例する。前述の通り駆動回路17はI
DT15に、周波数が連続的に変化する交番電圧を印加
するので、表面弾性波12a、 12bの周波数が連続
的に変化し、上記偏向角が連続的に変化するようになる
。したがってこの導波光13′ は矢印Cで示す通り、
回折角が連続的に変化するように回折、偏向する。この
ようにして偏向した導波光13゛ は、LGC2Lによ
り回折して光導波路11がら基板16側に出射する。こ
うして光導波路1■がら出射して外部光となった光ビー
ム13“は、光出射用プリズム31の第1の光通過面3
1aを通過して該プリズム31内に入射し、第2の光通
過面31bを垂直に通過してプリズム外に出射する。
Bragg diffraction of guided light by surface acoustic waves has been known for some time, but will be briefly explained here. An angle between the traveling direction of the surface acoustic waves 12a and 12b propagating in the optical waveguide 11 and the traveling direction of the guided light 13° (Bragg angle)
When θ is the deflection angle (diffraction angle) δ of the guided light 13′ due to the acousto-optic interaction with the surface acoustic waves 12a and L2b,
It becomes δ−2θ. The wavelength of the guided light 13°, the effective refractive index λ and Ne, the wavelengths of the surface acoustic waves 12a and L2b,
If the frequency and speed are Δ, f, and v, respectively, 2θ−2sin' (λ/(2Ne−A))Sλ/(
Ne-A)-λ·f/(Ne-v), and 2θ, that is, δ, is approximately proportional to the frequency f of the surface acoustic waves 12a and 12b. As mentioned above, the drive circuit 17
Since an alternating voltage whose frequency changes continuously is applied to the DT 15, the frequency of the surface acoustic waves 12a, 12b changes continuously, and the deflection angle changes continuously. Therefore, as shown by arrow C, this guided light 13'
It is diffracted and deflected so that the diffraction angle changes continuously. The guided light 13' thus deflected is diffracted by the LGC 2L and exits from the optical waveguide 11 to the substrate 16 side. In this way, the light beam 13'' that is emitted from the optical waveguide 1 and becomes external light is transmitted to the first light passing surface 3 of the light emitting prism 31.
1a, the light enters the prism 31, passes vertically through the second light passing surface 31b, and exits the prism.

上述のようにして光導波路11外に出射した光ビーム1
3”は、例えばfθレンズからなる走査レンズ26を通
過して小さなビームスポットQに絞られ、感光体23上
を矢印U方向に走査(主走査)する。
The light beam 1 emitted to the outside of the optical waveguide 11 as described above
3'' passes through a scanning lens 26 made of, for example, an fθ lens, is focused into a small beam spot Q, and scans (main scan) over the photoreceptor 23 in the direction of arrow U.

それとともに感光体23が、移送手段22により上記主
走査の方向と略直角な矢印V方向に移送されて副走査が
なされるので、感光体23は先ビームI3”により2次
元的に走査される。前述したようにIDT15に印加さ
れる交番電圧は、画像信号Sに基づいてそのレベルある
いは0N−OFFが制御されるので、表面弾性波12a
、 12bの強度が変化(ON−OFFも含む)する。
At the same time, the photoreceptor 23 is transferred by the transfer means 22 in the direction of arrow V, which is substantially perpendicular to the main scanning direction, to perform sub-scanning, so that the photoreceptor 23 is two-dimensionally scanned by the front beam I3''. As mentioned above, the level or ON-OFF of the alternating voltage applied to the IDT 15 is controlled based on the image signal S, so the surface acoustic wave 12a
, 12b changes (including ON-OFF).

したがってこの表面弾性波12a、 12bによる導波
光13′ の回折効率が変化し、光ビーム13”が画像
信号Sに基づいて変調されることになるので、感光体2
3上にはこの画像信号Sが担う画像が記録される。
Therefore, the diffraction efficiency of the guided light 13' by the surface acoustic waves 12a and 12b changes, and the light beam 13'' is modulated based on the image signal S.
3, an image carried by this image signal S is recorded.

なお1主走査ライン分の画像信号Sと光ビーム13″の
主走査との同期をとるためには、この画像信号Sに含ま
れるブランキング信号sbをトリガ信号として用いて、
IDTL5への電圧印加タイミングを制御すればよい。
Note that in order to synchronize the image signal S for one main scanning line with the main scanning of the light beam 13'', the blanking signal sb included in this image signal S is used as a trigger signal.
What is necessary is to control the timing of voltage application to IDTL5.

またこのブランキング信号sbにより移送手段22の駆
動タイミングを制御することにより、上記主走査と副走
査との同期をとることができる。
Furthermore, by controlling the driving timing of the transfer means 22 using this blanking signal sb, the main scanning and sub-scanning can be synchronized.

ここで本発明の特徴部分として、前述したようにIDT
15は、導波光13′の幅方向ほぼ中央位置に配設され
ている。したがってこのIDT15の部分から互いに反
対の方向に伝播する表面弾性波12a、12bがこの導
波光13′ を横切る距離はそれぞれ、従来装置におけ
るように1つの表面弾性波が該導波光13°を端から端
まで横切る距離のほぼ1/2となる。そこでこの場合の
表面弾性波12a、12bの減衰特性は、第4図の(1
)に示すようなものとなる。つまり従来装置におけるよ
うに導波光の側外方から該導波光に向けて表面弾性波を
伝播させる場合と比べれば、各表面弾性波12a、12
bが導波光13′ を横切る距離が短い分だけ光導波路
11における表面弾性波12a、12bの吸収が抑えら
れ、導波光13′ と交わる範囲における表面弾性波1
2a。
Here, as a characteristic part of the present invention, as mentioned above, the IDT
15 is arranged at approximately the center position in the width direction of the guided light 13'. Therefore, the distance that the surface acoustic waves 12a and 12b propagating in opposite directions from the IDT 15 cross the guided light 13' is the same as the distance that one surface acoustic wave crosses the guided light 13' from the end, as in the conventional device. This is approximately 1/2 of the distance to cross to the end. Therefore, the attenuation characteristics of the surface acoustic waves 12a and 12b in this case are (1) in FIG.
). In other words, compared to the case where the surface acoustic waves are propagated toward the guided light from outside the guided light as in the conventional device, each surface acoustic wave 12a, 12
The absorption of the surface acoustic waves 12a and 12b in the optical waveguide 11 is suppressed by the short distance that b crosses the guided light 13', and the surface acoustic waves 1 in the range where they intersect with the guided light 13' are suppressed.
2a.

12bの減衰の程度が低くなる。また表面弾性波12a
、12bの強度Iは、導波光13°の中央部分において
最大となるので、回折前の導波光13°の光強度分布が
第4図(2)に実線で示すようにガウス分布となってい
る場合は、その光強度が最も高い部分において回折効率
ηが最大となる。したがってこの場合の導波光13″の
回折後の光強度分布は第4図(2)に破線で示すように
、中央部分の高い光強度がさほど減衰しないものとなり
、それにより回折後の導波光13′ の全体的な光量が
十分に高くなる。
12b becomes less attenuated. Also, the surface acoustic wave 12a
, 12b is maximum at the center of the guided light 13°, so the light intensity distribution of the guided light 13° before diffraction becomes a Gaussian distribution as shown by the solid line in Figure 4 (2). In this case, the diffraction efficiency η is maximum at the portion where the light intensity is highest. Therefore, in this case, the light intensity distribution after the diffraction of the guided light 13'' is such that the high light intensity in the central portion is not attenuated so much, as shown by the broken line in FIG. 4(2). ′ becomes sufficiently high.

また上記の通りであるから、表面弾性波12a、12b
が導波光13′ を完全に横切るのに要する時間も、導
波光の側外方から該導波光に向けて表面弾性波を伝播さ
せる場合と比べれば、ほぼ1/2となる。したがって、
IDT15に印加する交番電圧のレベルが変えられたり
あるいはこの交番電圧が0N−OFFされてから、それ
に応じて回折後の導波光13′ の強度が変化するのに
要する時間が短くなるで、該導波光13’ の変調速度
を十分に高くすることができる。つまりこの変調速度は
、他に何も制限条件が無いとすれば、導波光の側外方か
ら該導波光に向けて表面弾性波を伝播させる場合と比べ
て、ほぼ2倍とすることができる。
Moreover, since it is as described above, the surface acoustic waves 12a and 12b
The time required for the surface acoustic wave to completely cross the guided light 13' is also approximately 1/2 of the time required for the surface acoustic wave to propagate toward the guided light from outside the guided light. therefore,
When the level of the alternating voltage applied to the IDT 15 is changed or this alternating voltage is turned off, the time required for the intensity of the diffracted waveguide light 13' to change accordingly becomes shorter. The modulation speed of the wave light 13' can be made sufficiently high. In other words, if there are no other limiting conditions, this modulation speed can be approximately twice that of the case where the surface acoustic wave is propagated from outside the guided light toward the guided light. .

以下、導波光13゛ の減衰について具体的な数値例を
挙げて説明する。先に述べた(1)式の超音波吸収係数
αが表面弾性波周波数f=1.0GHzのとき3.0d
B/cmで、導波光13゛の幅dがIQmmであるとす
ると、IDT15から発生された強度IOの表面弾性波
12a、 12bは、導波光13’の側端部において0
.7エ。の強度となる。それに対して同様の条件で導波
光13′ の側外方から表面弾性波を該導波光13′ 
に向けて伝播させる場合、表面弾性波が導波光13′ 
の一方の側端部に接する位置から発せられるものとする
と、この表面弾性波が導波光13′を完全に横切った位
置での表面弾性波強度Iは0.51oまで減衰する。
Hereinafter, the attenuation of the guided light 13' will be explained using specific numerical examples. When the ultrasonic absorption coefficient α in equation (1) mentioned above is 3.0d when the surface acoustic wave frequency f=1.0GHz
B/cm, and assuming that the width d of the guided light 13' is IQmm, the surface acoustic waves 12a and 12b of the intensity IO generated from the IDT 15 will be 0 at the side end of the guided light 13'.
.. 7d. The strength will be . On the other hand, under similar conditions, a surface acoustic wave is applied from the outside of the guided light 13' to the guided light 13'.
When the surface acoustic wave propagates toward the guided light 13'
When the surface acoustic wave is emitted from a position touching one side end of the waveguide, the surface acoustic wave intensity I at the position where the surface acoustic wave completely crosses the guided light 13' is attenuated to 0.51o.

−刃表面弾性波12aS12bの速度Vが3463m/
see、導波光13′ の幅dが上記の通り10mm 
(=10−2m)であるとすれば、表面弾性波12a、
 12bが導波光13′ を通過し切るのに要する時間
は、 10’/ (3463X2)−1,45xlO−6=1
.45.czse( となる。
- The speed V of the blade surface acoustic wave 12aS12b is 3463 m/
see, the width d of the guided light 13' is 10 mm as above.
(=10-2m), the surface acoustic wave 12a,
The time required for light 12b to completely pass through guided light 13' is 10'/(3463X2)-1,45xlO-6=1
.. 45. czse( becomes.

また図示の通り回折後の導波光13゛の光強度分布は、
回折前のそれと一同様にほぼガウス分布となり、光導波
路11から出射した光ビーム13“を走査レンズ26に
よって十分小さなビームスポットQに絞ることが可能と
なる。
Also, as shown in the figure, the light intensity distribution of the guided light 13゛ after diffraction is as follows:
As with the one before diffraction, the distribution becomes approximately Gaussian, and the light beam 13'' emitted from the optical waveguide 11 can be narrowed down to a sufficiently small beam spot Q by the scanning lens 26.

なお以上説明した実施例の光変調器IOは、光偏向機能
も兼ね備えるように形成されたものであるが、IDT1
5に印加する交番電圧の周波数を掃引させなければ、表
面弾性波12a、L2bによる導波光13′ の回折角
は一定となり、光変調のみを行なう光変調器が得られる
Note that the optical modulator IO of the embodiment described above is formed so as to also have an optical deflection function, but the IDT1
If the frequency of the alternating voltage applied to the waveguide 5 is not swept, the diffraction angle of the guided light 13' by the surface acoustic waves 12a and L2b will be constant, and an optical modulator that only performs optical modulation can be obtained.

(発明の効果) 以上詳細に説明した通り本発明の導波路型光変調器にお
いては、表面弾性波を発生させるIDTを導波光の幅方
向ほぼ中央位置に配設したことにより、この導波光と交
わる範囲における表面弾性波の減衰を低く抑えることが
できる。したがってこの光変調器によれば光利用効率が
十分に高められ、また導波光の幅を大きくして、光走査
記録における解像点数を上げられるようになる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, in the waveguide type optical modulator of the present invention, the IDT that generates a surface acoustic wave is disposed at approximately the center position in the width direction of the guided light. Attenuation of surface acoustic waves in the intersecting range can be suppressed to a low level. Therefore, with this optical modulator, the light utilization efficiency can be sufficiently increased, and the width of the guided light can be increased, so that the number of resolution points in optical scanning recording can be increased.

そして本発明の光変調器においては、上述の位置にID
Tを配置したことにより、導波光を回折させる表面弾性
波がこの導波光を横切るのに要する時間が短くなるので
、変調速度を十分に高めることができる。
In the optical modulator of the present invention, the ID is located at the above position.
By arranging the T, the time required for the surface acoustic wave that diffracts the guided light to cross the guided light becomes shorter, so that the modulation speed can be sufficiently increased.

また本発明の光変調器においては、IDTを上述の位置
に配設したことにより、回折前の導波光の光強度がガウ
ス分布となっている場合は、回折後の導波光の光強度分
布もガウス分布状とすることができるので、光導波路か
ら出射した先ビームを十分に小さなスポットに絞って精
密走査を行なうことが可能となる。
Furthermore, in the optical modulator of the present invention, by arranging the IDT at the above-mentioned position, if the light intensity of the guided light before diffraction has a Gaussian distribution, the light intensity distribution of the guided light after diffraction also has a Gaussian distribution. Since it is possible to form a Gaussian distribution, it is possible to perform precise scanning by concentrating the beam emitted from the optical waveguide into a sufficiently small spot.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図と第2図はそれぞれ、本発明の一実施例による導
波路型光変調器を示す側面図と概略斜視図、 第3図(1)と第3図(′2Jはそれぞれ、従来の導波
路型光変調器における表面弾性波の減衰特性と、導波光
の回折前、後の光強度分布特性を示すグラフ、第4図(
1)と第4図(2)はそれぞれ、本発明の光変調器にお
ける表面弾性波の減衰特性と、導波光の回折前、後の光
強度分布特性を示すグラフ、第5図は上記実施例の光変
調器におけるIDTの設置部分を拡大して示す平面図で
ある。
1 and 2 are a side view and a schematic perspective view, respectively, showing a waveguide type optical modulator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 (1) and FIG. Figure 4 is a graph showing the attenuation characteristics of surface acoustic waves in a waveguide type optical modulator and the light intensity distribution characteristics before and after diffraction of guided light.
1) and FIG. 4(2) are graphs respectively showing the attenuation characteristics of the surface acoustic wave in the optical modulator of the present invention and the light intensity distribution characteristics before and after diffraction of the guided light, and FIG. 5 is the graph showing the above-mentioned example. FIG. 3 is a plan view showing an enlarged portion of the IDT installed in the optical modulator of FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 光導波路内を導波する光ビームの光路に交わる方向に伝
播して該光ビームを回折させる表面弾性波を該光導波路
において発生させる交叉くし形電極対を有し、この電極
対への交番電圧印加を制御して前記表面弾性波の強度を
変化させることにより、前記光ビームの回折効率を変化
させて該光ビームを変調する導波路型光変調器において
、前記交叉くし形電極対が、前記光導波路を導波する光
ビームの幅方向ほぼ中央位置に配設されていることを特
徴とする導波路型光変調器。
It has a pair of intersecting comb-shaped electrodes that generates in the optical waveguide a surface acoustic wave that propagates in a direction intersecting the optical path of the optical beam guided in the optical waveguide and diffracts the optical beam, and an alternating voltage is applied to the electrode pair. In the waveguide type optical modulator that modulates the light beam by changing the diffraction efficiency of the light beam by controlling the application and changing the intensity of the surface acoustic wave, the intersecting comb-shaped electrode pair A waveguide-type optical modulator, characterized in that it is disposed at approximately the center position in the width direction of a light beam guided through an optical waveguide.
JP62335502A 1987-12-29 1987-12-29 Waveguide type optical modulator Pending JPH01178918A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003038969A (en) * 2001-07-31 2003-02-12 Alpha Technotool:Kk Document shredder with destaticizer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59100417A (en) * 1982-11-30 1984-06-09 Omron Tateisi Electronics Co Optical deflector

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